Aspectos clave
En el espacio blockchain, la disponibilidad de datos se refiere a la capacidad de los usuarios para acceder y verificar los datos almacenados en la blockchain.
Algunas de las soluciones de disponibilidad de datos más populares incluyen capas de disponibilidad de datos (DAL), muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y comités de disponibilidad de datos (DAC).
Entre los desafíos de la disponibilidad de datos se incluyen los problemas de interoperabilidad y el balance entre escalabilidad y seguridad.
Introducción
La tecnología blockchain permite transferencias de datos de forma trustless e inmutable, pero encontrar y verificar los datos almacenados en la blockchain puede ser difícil. En este artículo, exploraremos el concepto de disponibilidad de datos, su importancia, desafíos y algunas soluciones de disponibilidad de datos.
¿En qué consiste la disponibilidad de datos?
En las redes de blockchain, la disponibilidad de datos es importante para garantizar que todos los participantes de la red puedan acceder a la información almacenada en la blockchain y verificarla. Esto incluye los detalles de la transacción, los datos del bloque y el estado del ledger o libro mayor.
¿Cómo funciona la disponibilidad de datos?
Existen varias soluciones populares de disponibilidad de datos. Algunas de las más comunes son las capas de disponibilidad de datos (DAL), el muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y los comités de disponibilidad de datos (DAC).
Capas de disponibilidad de datos
Las capas de disponibilidad de datos (DAL) son soluciones de almacenamiento especializadas que existen dentro de la cadena o fuera de la cadena. Separan la tarea específica de garantizar la disponibilidad de los datos de otras operaciones de blockchain, como la ejecución de transacciones.
Las DAL utilizan diversas técnicas para mejorar la accesibilidad de los datos, como el código de borrado (EC) y la fragmentación de datos o sharding. El sharding implica dividir las bases de datos en partes más pequeñas que luego se pueden almacenar y procesar por separado. El código de borrado divide los datos en partes y agrega redundancia para la recuperación de datos. Estas técnicas permiten la reconstrucción de todos los datos, incluso si partes de ellos se pierden o no están disponibles temporalmente.
Muestreo de disponibilidad de datos
El muestreo de disponibilidad de datos es una técnica que utilizan las blockchains para asegurarse de que todos los nodos puedan acceder a los datos necesarios de la blockchain sin tener que descargar y verificar todo el conjunto de datos. Esta técnica garantiza que incluso los nodos con recursos limitados puedan participar en la validación de transacciones y el mantenimiento de la integridad de la red.
El proceso comienza dividiendo los datos de la blockchain en fragmentos más pequeños. Los nodos pueden seleccionar aleatoriamente algunos de estos fragmentos en lugar de todo el conjunto de datos. Esto reduce la carga en los nodos individuales, ya que solo necesitan manejar una fracción de los datos totales.
Al verificar estos fragmentos de datos seleccionados, los nodos verifican probabilísticamente la disponibilidad de todo el conjunto de datos. La verificación probabilística se basa en la idea de que si los fragmentos muestreados son accesibles, es probable que el resto de los datos también estén disponibles.
Comités de disponibilidad de datos
Un comité de disponibilidad de datos (DAC) es un grupo de nodos de confianza en una red blockchain, que tiene la tarea de garantizar la disponibilidad de los datos. La función principal de un DAC es verificar que todos los datos, como las transacciones y los cambios de estado, se almacenen correctamente y sean accesibles para cualquier participante de la red. Los miembros de un DAC generalmente se seleccionan a través de un proceso de votación descentralizado para mitigar los puntos únicos de falla y otros riesgos de centralización.
Los DAC juegan un papel crucial en las soluciones de escalabilidad de capa 2, como los rollups, donde pueden ayudar a administrar los datos relacionados con el cálculo fuera de la cadena. En las blockchains fragmentadas, donde los conjuntos de datos se distribuyen en diferentes fragmentos, los DAC ayudan a garantizar la disponibilidad de los datos en todos los fragmentos.
La importancia de la disponibilidad de datos
La disponibilidad de datos es crucial en varios aspectos de la verificación de bloques, ya que permite a los nodos confirmar la validez de los nuevos bloques y transacciones.
1. Propagación del bloque. Cuando se crea un nuevo bloque, se transmite a toda la red. La verificación efectiva del bloque requiere que este bloque sea accesible para todos los nodos.
2. Validación de la transacción. Este paso implica verificar cada transacción dentro del bloque para confirmar si cumple con las reglas de la red. El acceso a los datos completos de la transacción es esencial para que los nodos realicen estas validaciones correctamente.
3. Verificación del encabezado del bloque. La disponibilidad de datos es necesaria para verificar si el nuevo bloque hace referencia y se conecta correctamente al bloque anterior. Esto permite a los nodos confirmar si se puede agregar a la cadena.
4. Cumplimiento del mecanismo de consenso. Los nodos garantizan que el bloque cumpla con el mecanismo de consenso de blockchain, como Proof of Work (PoW) o Proof of Stake (PoS). Esta verificación depende de la disponibilidad de todos los datos de bloque necesarios, como el hash y la dificultad del bloque.
Desafíos de la disponibilidad de datos
Problemas de interoperabilidad
A medida que la tecnología blockchain sigue evolucionando, diferentes redes crean sus propios enfoques para la disponibilidad de datos. Si bien esto puede fomentar la innovación, también puede presentar desafíos relacionados con las operaciones entre cadenas, es decir, cómo los diferentes sistemas de blockchain interactúan entre sí.
Escalabilidad vs. seguridad
Mejorar la disponibilidad de los datos puede mejorar la escalabilidad, pero también puede resultar en una seguridad reducida. Es importante considerar los efectos potenciales de las soluciones de disponibilidad de datos antes de su implementación. El clásico debate entre seguridad y escalabilidad también se describe en el trilema de la blockchain.
Conclusiones
En las redes blockchain, la disponibilidad de datos se refiere a la capacidad de los participantes de la red para acceder y verificar los datos almacenados en la blockchain. Existen muchas soluciones de disponibilidad de datos diferentes, incluidas las capas de disponibilidad de datos, el muestreo de disponibilidad de datos y los comités de disponibilidad de datos. En el futuro, es probable que la disponibilidad de datos siga desempeñando un papel importante en la adopción generalizada de la tecnología blockchain.
Lecturas adicionales
Capa 1 de blockchain vs. soluciones de escalabilidad de Capa 2
Rollups Optimistas versus Rollups Zero-Knowledge (zkRoll-ups)
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