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Paralelización

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¿Qué es la paralelización?

La paralelización (ejecución de transacciones en paralelo) es un método para procesar múltiples tareas al mismo tiempo. La paralelización se basa en la idea de paralelismo, que es un concepto en informática que describe la capacidad de ejecutar múltiples procesos simultáneamente. Para la tecnología blockchain, este enfoque aumenta la cantidad de transacciones por segundo (TPS) y mejora la capacidad de procesamiento general de la red.

Cómo funciona la paralelización

La paralelización estructura la red para validar múltiples transacciones en simultáneo en lugar de procesarlas secuencialmente (una por una). Utiliza los recursos de red disponibles y distribuye la tarea de ejecución de transacciones entre múltiples nodos

La paralelización verifica numerosos estados potenciales de la red en simultáneo, cada uno de los cuales muestra el resultado de validar un conjunto particular de transacciones. Al explorar estos estados, la red entiende cómo cada transacción afectaría al libro mayor si se validara. Una vez que finaliza la verificación, la red alcanza un estado común, que refleja el resultado de la validación paralela.

Modelos de paralelización 

Hay dos modelos de paralelización: paralelización optimista y paralelización de acceso por estado.

1. Paralelización optimista. En el modelo de ejecución paralela optimista, la red omite la etapa de clasificación y procesa las transacciones al mismo tiempo. Opera bajo el supuesto de que las transacciones en la fila son independientes y las vuelve a consultar para revisar cualquier ejecución incorrecta. La red vuelve a ejecutar la transacción con datos precisos si existen dependencias adicionales entre las transacciones.
2. Paralelización de acceso por estado. En el modelo de ejecución paralela de acceso por estado, las transacciones se clasifican inicialmente en función de su impacto en el estado de la red, teniendo en cuenta factores como la interacción con contratos inteligentes o cuentas específicos. Estas transacciones ordenadas se introducen en el sistema de consenso con la distinción entre transacciones relacionadas y no relacionadas. Las transacciones no relacionadas se ejecutan simultáneamente para optimizar la eficiencia, mientras que las transacciones relacionadas se coordinan antes del procesamiento, con una priorización basada en las comisiones de gas para brindar una mayor velocidad de procesamiento.

Beneficios de la paralelización

Alta velocidad de procesamiento de transacciones

La distribución de tareas entre múltiples nodos reduce significativamente el tiempo de ejecución de transacciones y aumenta su velocidad de procesamiento. Por este motivo, las redes que implementan la paralelización son generalmente más eficientes que aquellas con modelos de procesamiento secuencial.

Escalabilidad

La paralelización aborda el problema de la escalabilidad de la blockchain mediante la distribución de la validación de las transacciones entre los nodos de la red. Esto acelera el proceso y permite la escalabilidad horizontal. La escalabilidad horizontal es la capacidad de la red para expandir sus recursos mediante la adición de nodos durante los períodos de mayor demanda y su reducción cuando la demanda cae.

Costos de gas reducidos

La paralelización minimiza las comisiones al distribuir las transacciones a los subgrupos de nodos, lo que reduce los costos en comparación con el procesamiento secuencial donde cada nodo valida cada transacción. Las velocidades de transacción más rápidas también reducen la competencia por la validación, lo que disminuye aún más las comisiones por transacción. 

Conclusión

La paralelización es un enfoque del procesamiento de transacciones que ofrece una solución al problema de la escalabilidad de la blockchain. Al ejecutar transacciones en simultáneo y distribuir su validación en múltiples nodos, la paralelización permite que las redes blockchain manejen más transacciones, reduzcan los costos de gas y logren tiempos de procesamiento más rápidos.