La cadena JAM de Polkadot: un enfocament revolucionari per al domini de la Web3

• • La cadena JAM de Polkadot: una visió general
  • El paper de JAM en la gestió de rollups
  • La semblança de JAM amb la cadena de contractes intel·ligents
  • Cadena JAM vs. Cadena de relleus: la diferència
  • Components destacats de JAM
  • Els avantatges revolucionaris de JAM Chain
  • Com poden JAM i Substrate millorar el rendiment de la cadena de blocs?
  • JAM Toaster: Com establirà nous punts de referència en les proves de blockchain
  • Premi JAM
  • Conclusió
  • Preguntes freqüents

La cadena JAM de Polkadot: una visió general  

Gavin Wood a JAM: sub0 Àsia 2024 

«JAM», acrònim de «Join-Accumulate Machine» (Màquina d'unir-acumular), encapsula els principis fonamentals d'un model computacional que aviat s'implementarà a la cadena JAM. Originalment derivat de CoreJAM, és a dir, Collect, Refine, Join, Accumulate (Collectar, Refinar, Unir, Accumular), JAM representa un nou enfocament destinat a superar la cadena de relés existent amb un disseny que millora significativament l'escalabilitat i l'eficiència dels càlculs descentralitzats. 

La clau de l'arquitectura JAM és la seva estratègia d'execució selectiva, on les funcions "Collect" i "Refine" es gestionen fora de la cadena, i només les funcions "Join" i "Accumulate" s'executen a la cadena. El model JAM, explicat en un document informatiu complet , proposa un canvi radical en l'arquitectura blockchain. Separa la computació en dues capes diferents: una capa "Refine" fora de la cadena per al processament de dades paral·lel i complex, i una capa "Accumulate" a la cadena que verifica i integra aquests càlculs en un estat unificat.

L'objectiu principal de JAM és proporcionar un marc de treball eficient per a la gestió de dades i les tasques computacionals dins d'una xarxa, alhora que millora la integració de dades i manté alts estàndards d'integritat i seguretat de la xarxa. 

El paper de JAM en la gestió de rollups   

JAM ofereix un enfocament més flexible i adaptable en comparació amb les cadenes restringides específiques de domini com la cadena de retransmissió de Polkadot pel que fa a la gestió de rollups. Integra els resultats dels rollups en un estat cohesionat alhora que garanteix que aquests càlculs es reflecteixin amb precisió en el resultat final.

Tradicionalment, els desenvolupadors web3 s'enfrontaven a l'elecció entre desenvolupar contractes intel·ligents en solucions de capa 1, que són més ràpids de desplegar però que sovint pateixen ineficiències i flexibilitat limitada, o construir blockchains específiques per a aplicacions a mida que ofereixen més control i eficiència però requereixen més recursos.

JAM revoluciona aquest paradigma integrant l'alta escalabilitat que normalment s'associa amb els rollups directament a la seva capa de consens. Aquest enfocament innovador elimina els compromisos tradicionals entre contractes intel·ligents i cadenes d'aplicacions i proporciona als desenvolupadors un entorn més potent i flexible que admet una àmplia gamma d'aplicacions. 

Amb JAM, els desenvolupadors obtenen l'escalabilitat de les solucions de capa 2 sense la necessitat de tecnologies de rollup separades, juntament amb la llibertat de crear qualsevol aplicació adaptada a les seves necessitats específiques. 

La semblança de JAM amb la cadena de contractes intel·ligents 

JAM comparteix diverses semblances amb una cadena de contractes intel·ligents. En primer lloc, permet l'execució de codi sense permisos directament a la seva cadena. En segon lloc, l'estat de la cadena JAM s'organitza en diferents encapsulacions. Aquestes encapsulacions, també conegudes com a serveis, abasten el codi, el balanç i components d'estat específics. De la mateixa manera que la implementació d'un contracte intel·ligent en una cadena de contractes intel·ligents, la creació d'un nou servei a JAM no requereix permisos.

A diferència de les cadenes basades en substrats, que normalment requereixen l'aprovació de governança per afegir nous palets, JAM no requereix l'aprovació de cap autoritat ni l'adhesió als mecanismes de governança en afegir un nou servei. Aquesta arquitectura reflecteix l'estructura que s'observa habitualment en una cadena de contractes intel·ligents, on els serveis representen particions de l'estat, cadascuna de les quals conté codi, balanç i components d'estat rellevants.

Cadena JAM vs. Cadena de relleus: la diferència

Components destacats de JAM 

Els components de la cadena JAM de Polkadot es poden classificar en dues seccions: punts d'entrada de servei i components de funcionalitat bàsica.  

Punts d'entrada de servei 

JAM Chain ofereix els tres punts d'entrada de serveis clau següents que governen col·lectivament el flux de treball de processament i integració de dades dins de la xarxa:

Refine: Aquesta funció tracta els càlculs sense estat. Defineix les transformacions necessàries per a serveis d'acumulació específics a JAM. Essencialment, prepara les dades per a un processament posterior.

Acumula: Aquesta funció pren la sortida refinada de l'etapa "Refina" i la incorpora a l'estat general del servei. Imagineu-vos-ho com si acumulés els resultats dels càlculs.

OnTransfer: Aquest punt d'entrada de servei gestiona la informació rebuda d'altres serveis dins del sistema JAM. Facilita la comunicació i l'intercanvi de dades entre diferents serveis que s'executen a JAM.

En JAM, els paquets de treball serveixen com a entrades per a serveis, que contenen múltiples elements de treball. Cada element de treball està associat a un servei que reflecteix la seva entrada específica. Per a les parachains, aquests paquets de treball inclouen transaccions i altres entrades de blockchain.

El marc de seguretat de JAM funciona mitjançant un procés de dues etapes: Refine accepta elements de treball i produeix resultats de treball, que posteriorment es passen a Accumulate. Aquesta seqüència garanteix que els elements de treball es refinen en resultats de treball coherents i reflecteix els resultats de diversos elements dins d'un paquet. Els paquets de treball es poden assignar per utilitzar nuclis específics durant franges horàries designades per optimitzar l'assignació de recursos.

Font de la imatge: rb.gy/av8mpb 

Components de funcionalitat bàsica 

PVM (màquina virtual Polkadot) 

Construïda sobre la base de l'arquitectura de conjunts d'instruccions (ISA) RISC-V, la màquina virtual Polkadot aprofita la simplicitat i la versatilitat. Els avantatges de l'ISA RISC-V inclouen la facilitat de transpilació a formats de maquinari àmpliament utilitzats com ara x86, x64 i ARM, juntament amb un suport robust d'eines com ara LLVM . El PVM prioritza la simplicitat i la seguretat alhora que ofereix capacitats de sandboxing i diverses garanties d'execució.

A diferència d'altres màquines virtuals, el PVM evita l'excés d'opinions i aborda els reptes associats amb la gestió de la pila WebAssembly (WASM) col·locant la pila a la memòria. La incorporació de continuacions habilitades per RISC-V estableix un nou estàndard per a la codificació escalable en plataformes multinucli com JAM, alineant-se amb la tendència cap a arquitectures asíncrones i paral·lelitzades essencials per a l'escalabilitat en blockchain i algoritmes de consens.

SAFROLE

SAFROLE, un algoritme de producció de blocs, simplifica el model SASSAFRAS excloent components menys rellevants per a les parachains. Tot i que SAFROLE pot mancar de certes característiques útils per a les parachains, el seu disseny minimalista maximitza els casos d'ús futurs i fomenta una implementació àmplia similar al paper groc d'Ethereum. SAFROLE utilitza SNARKs per a les funcions d'anonimat, permetent la producció de blocs en temps constant amb un potencial mínim de bifurcació, que es produeix principalment durant divisions de xarxa o comportaments maliciosos. L'anonimat serveix per assegurar el mecanisme de producció de blocs en lloc d'ocultar les identitats del validador, millorant la seguretat general del sistema i mitigant els riscos de correu brossa.

Networking

El protocol de xarxa de JAM adopta el protocol QUIC per permetre connexions directes punt a punt entre un gran nombre de validadors sense problemes relacionats amb els sòcols. Les xafarderies no són necessàries, ja que JAM no gestiona les transaccions. Per a una distribució més àmplia entre els validadors, grid-diffusal organitza els validadors en una quadrícula i facilita una distribució eficient dels paquets per files i columnes.

Els avantatges revolucionaris de JAM Chain    

Implementació simplificada per a desenvolupadors 

JAM Chain simplifica el procés de desplegament per als desenvolupadors, reduint significativament la complexitat del desenvolupament en comparació amb els models de parachain existents. Els desenvolupadors només han d'especificar funcions específiques com ara Refine, Accumulate i onTransfer per posar en funcionament els seus serveis ràpidament. Aquesta simplicitat millorada accelera els cicles de desenvolupament i permet als desenvolupadors centrar-se més en la innovació i menys en les complexitats tècniques.

Entorn sense transaccions 

Una de les característiques innovadores de JAM Chain és la introducció d'un ecosistema sense transaccions. A diferència de les configuracions tradicionals de blockchain, JAM funciona sense transaccions, marcant el començament d'un nou paradigma per a les interaccions de blockchain. Les aplicacions desplegades a la plataforma gestionen les transaccions iniciades pels usuaris i ofereixen funcionalitats més enllà de les transaccions tradicionals de blockchain. Aquest entorn sense transaccions garanteix un funcionament sense fissures, amb aplicacions que s'executen contínuament sempre que se'ls proporcioni DOT per funcionar.

Seguretat i gestió de la informació millorades 

Malgrat la seva naturalesa sense transaccions, JAM Chain s'adapta eficaçment a la informació extrínseca en un format específic, alhora que garanteix una seguretat i un maneig de la informació robustos. La plataforma incorpora diversos tipus d'informació extrínseca (garanties, assegurances, judicis, preimatges i tiquets) com a elements integrals de la seva arquitectura de seguretat. Les garanties i les assegurances requereixen que els validadors verifiquin conjuntament la correcció dels resultats del treball. Els judicis s'utilitzen per avaluar la fiabilitat dels resultats del treball que es consideren incerts. Les preimatges permeten que es produeixin operacions amb estat dins de la funció de refinament, i els tiquets faciliten la participació anònima en la producció de blocs, reforçant així la seguretat i la integritat generals de la cadena.

Processament de blocs eficient amb canalització 

JAM Chain introdueix un nou enfocament per al processament de blocs aprofitant el pipelining per a una major eficiència. A diferència de les cadenes de blocs tradicionals, on els càlculs s'han de completar abans d'enviar la capçalera, JAM adopta una estratègia diferent col·locant l'arrel de l'estat previ a la capçalera. Això permet executar càlculs lleugers abans de distribuir el bloc, maximitzant l'ús del temps entre blocs. L'innovador enfocament de pipelining garanteix un processament de blocs eficient, millorant significativament el temps de càlcul efectiu del bloc en comparació amb les configuracions tradicionals.

Generalització i flexibilitat 

La cadena JAM representa un canvi notable respecte a les estructures rígides que sovint són presents en els marcs actuals de la cadena de blocs, proporcionant nivells més alts d'abstracció i adaptabilitat. En funcionar sense permisos de manera similar a les cadenes de contractes intel·ligents, JAM facilita la càrrega i l'execució fluides del codi per part dels usuaris. A més, serveix com a repositori de dades, facilita la cerca prèvia a la imatge i supervisa la gestió de l'estat, semblant-se a un sistema dinàmic de parells clau-valor. Dins de l'ecosistema JAM, les funcionalitats del servei no estan restringides per límits preestablerts, sinó que estan influenciades per factors criptoeconòmics, fomentant una àmplia gamma d'aplicacions potencials i opcions de personalització. 

Com poden JAM i Substrate millorar el rendiment de la cadena de blocs? 

Aquests són alguns avantatges que ofereix la combinació de JAM i Substrate: 

Punts de referència opcionals 

En l'àmbit del JAM, la necessitat de proves de rendiment o punts de referència es redueix significativament, gràcies al seu sofisticat sistema de mesurament. Aquest sistema avalua la càrrega de treball computacional després de l'execució, optimitzant així el procés i reduint la freqüència de les proves de rendiment. Tot i que les proves de rendiment encara es poden utilitzar per millorar el rendiment o en escenaris on les tasques superen els temps d'execució típics, el sistema de JAM generalment mitiga la necessitat d'una avaluació de rendiment extensa.

XCMP (Transmissió de missatges entre cadenes) 

JAM exigeix ​​un suport complet per a XCMP per garantir un maneig eficient de les dades a través de parachains. Aquest requisit sorgeix de les estrictes regles de transmissió de dades dins de la cadena de retransmissió, on JAM garanteix que només es comuniquin les dades essencials, millorant el rendiment i la seguretat. La introducció de XCMP, on les capçaleres dels missatges es processen dins de la cadena i la major part de les dades fora de la cadena, respon a la necessitat de mecanismes de transmissió de dades més robustos i escalables.

Implementació simplificada dels acords 

Els acords en JAM serveixen com a construccions flexibles similars als contractes intel·ligents, permetent interaccions síncrones i gestió d'estats entre parachains. Aquesta funcionalitat facilita intercanvis directes com ara transferències de tokens sense dependre d'intermediaris, mantenint així la confiança i la integritat dins de l'ecosistema. Els acords també milloren les capacitats de reenviament de missatges, garantint una comunicació fiable entre múltiples parachains.

Optimització de recursos i eficiència de costos 

L'enfocament ampli i adaptatiu de JAM als mecanismes de consens admet una àmplia gamma d'operacions innovadores i complexes, com ara proves de coneixement zero. En habilitar un model de consum de recursos mixt, JAM permet la combinació de tasques computacionalment intensives i de dades pesades dins dels mateixos paquets de treball. Aquesta integració no només maximitza la utilitat dels recursos dels validadors, sinó que també redueix els costos operatius optimitzant les distribucions de la càrrega de treball.

JAM Toaster: Com establirà nous punts de referència en les proves de blockchain 

Font de la imatge: https://rb.gy/2exuu8

Per garantir que la cadena JAM compleixi els seus ambiciosos objectius de rendiment i fiabilitat, s'ha fet un esforç substancial per establir un marc de proves superior conegut com a JAM Toaster. Aquesta plataforma de proves dedicada està desenvolupada estratègicament per dur a terme proves i avaluacions de rendiment extenses i a gran escala, cosa que la diferencia de les xarxes de proves a menor escala que sovint pateixen de capacitats limitades i maquinari poc fiable.

El JAM Toaster no és només un entorn de proves, sinó un ecosistema complet capaç d'allotjar la totalitat de les operacions de la cadena JAM. Inclou una matriu completa de 1,023 nodes, cosa que permet una investigació detallada del comportament i el rendiment de la xarxa en diverses condicions. Aquesta plataforma està dissenyada per superar les limitacions experimentades anteriorment en el desenvolupament de blockchain, com ara les que es van trobar amb la cadena de retransmissió Polkadot i la xarxa Kusama. Els marcs de proves anteriors normalment es basaven en un nombre limitat de nodes o es veien obstaculitzats per l'accés restringit a components de xarxa essencials com els nodes validadors, cosa que limitava la seva eficàcia i el realisme de les seves simulacions.

Amb el JAM Toaster, els desenvolupadors poden participar en proves, observacions, anàlisis, assajos escalats, experimentació i recerca en un entorn controlat però ampli que imita les operacions del món real a tota una xarxa. Aquest enfocament permet una comprensió més profunda de les dinàmiques emergents i els possibles reptes d'operar una xarxa blockchain a gran escala, proporcionant informació valuosa que impulsa el refinament i l'optimització de la cadena JAM. En reduir la bretxa entre el disseny teòric i la implementació pràctica, el JAM Toaster garanteix que els desenvolupadors tinguin una expectativa clara i precisa del rendiment de la parachain, millorant així la fiabilitat i l'escalabilitat de les solucions blockchain que s'ofereixen a les empreses.

Premi JAM  

El Premi JAM , recolzat per la Fundació Web3, serveix com una iniciativa important per fomentar la innovació dins l'espai blockchain. Amb una dotació substancial de 10 milions de DOT, aquest premi té com a objectiu impulsar el desenvolupament i la implementació del protocol JAM incentivant els desenvolupadors a explorar diverses vies d'integració. En oferir recompenses a través de diferents nivells i llenguatges de programació, el Premi JAM fomenta una àmplia gamma d'implementacions, enriquint així la funcionalitat i la versatilitat de la xarxa JAM. El seu objectiu general és garantir la proliferació d'implementacions robustes del protocol JAM alhora que es cultiva un conjunt d'expertesa dins de la comunitat.

Conclusió 

JAM representa un salt monumental en l'escalabilitat i el rendiment de la cadena de blocs, guiat pel lideratge i l'experiència visionaris del Dr. Wood. Tot i que hi ha reptes per davant, l'impacte transformador de JAM en l'ecosistema Polkadot i en la comunitat blockchain en general és innegable. Amb el seu paper fonamental en la gestió de rollups, la seva semblança amb les cadenes de contractes intel·ligents i les seves diferències amb la cadena de retransmissió, JAM està a punt de redefinir el panorama de la Web3. 

Tant si busqueu consultoria, suport a la implementació o serveis de desenvolupament personalitzats, Antier, una empresa líder en desenvolupament de Blockchain de capa 2, està preparada per donar suport a les empreses i els desenvolupadors per aprofitar tot el potencial de JAM i altres solucions innovadores de blockchain.

Preguntes freqüents 

1. En què es diferencia JAM de les xarxes blockchain tradicionals?

JAM està dissenyat com un ordinador distribuït capaç d'executar diverses tasques expressades com a serveis. A diferència de les cadenes de blocs tradicionals, la cadena de JAM en si mateixa té una funcionalitat mínima sense transaccions d'usuari directament a la cadena.

2. Agile Coretime forma part de l'ecosistema Polkadot?

Sí, Agile Coretime aviat s'integrarà a Polkadot i posteriorment estarà disponible a JAM.

3. Quin és l'objectiu principal de JAM?

Proporcionar un marc de treball flexible i eficient per a la gestió de dades i computació, garantint la integritat i la seguretat de la xarxa.

4. Quina relació té JAM amb Polkadot?

JAM està dissenyat per evolucionar la cadena de retransmissió Polkadot, permetent l'addició flexible de serveis compatibles amb el protocol Parachain.

5. Com poden els desenvolupadors participar en JAM?

Els desenvolupadors poden interactuar amb JAM després del llançament de RFC i mantenir-se informats a través de les actualitzacions i els fòrums de la comunitat de Parity.

6. Quin és el paper del DOT en JAM?

DOT continua com a token natiu de JAM, sense que se n'emetin de nous.

7. On puc obtenir més informació sobre JAM?

Per obtenir informació detallada, visiteu la pàgina de JAM Chain , exploreu graypaper.com o poseu-vos en contacte amb els experts de Polkadot a Antier.