Cos'è la disponibilità dei dati?
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Cos'è la disponibilità dei dati?

Cos'è la disponibilità dei dati?

Intermedio
Pubblicato May 16, 2024Aggiornato Jul 8, 2024
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Punti chiave

  • Nello spazio blockchain, la disponibilit√† dei dati si riferisce alla capacit√† degli utenti di accedere e verificare i dati archiviati sulla blockchain.

  • Alcune delle soluzioni pi√Ļ diffuse per la disponibilit√† dei dati includono i livelli di disponibilit√† dei dati (DAL), il campionamento della disponibilit√† dei dati (DAS) e i comitati di disponibilit√† dei dati (DAC).

  • Le sfide relative alla disponibilit√† dei dati includono problemi di interoperabilit√† e il compromesso tra scalabilit√† e sicurezza.

Introduzione

La tecnologia blockchain consente trasferimenti di dati trustless e immutabili, ma trovare e verificare i dati archiviati sulla blockchain può essere difficile. In questo articolo esploreremo il concetto di disponibilità dei dati, la sua importanza, le sfide e alcune soluzioni di disponibilità dei dati.

Cos'è la disponibilità dei dati?

Nelle reti blockchain, la disponibilità dei dati è importante per garantire che tutti i partecipanti alla rete possano accedere e verificare le informazioni archiviate sulla blockchain. Questo include i dettagli della transazione, i dati del blocco e lo stato del ledger.

Come funziona la disponibilità dei dati?

Esistono diverse soluzioni popolari per la disponibilit√† dei dati. Alcune delle pi√Ļ comuni sono i livelli di disponibilit√† dei dati (DAL), il campionamento della disponibilit√† dei dati (DAS) e i comitati di disponibilit√† dei dati (DAC).

Livelli di disponibilità dei dati

I livelli di disponibilità dei dati (DAL) sono soluzioni di archiviazione specializzate che esistono on-chain o off-chain. Separano il compito specifico di garantire la disponibilità dei dati da altre operazioni blockchain, come l'esecuzione delle transazioni.

I DAL utilizzano varie tecniche per migliorare l'accessibilit√† dei dati, come l'erasure coding (EC) e lo sharding dei dati. Lo sharding dei dati comporta la suddivisione dei database in parti pi√Ļ piccole che possono essere archiviate ed elaborate separatamente. L'erasure coding divide i dati in parti e aggiunge ridondanza per il recupero dei dati. Queste tecniche consentono la ricostruzione di tutti i dati anche se parti di essi vengono perse o diventano temporaneamente non disponibili.¬†

Campionamento della disponibilità dei dati

Il campionamento della disponibilità dei dati è una tecnica utilizzata dalle blockchain per assicurarsi che tutti i nodi possano accedere ai dati necessari senza dover scaricare e verificare l'intero set di dati. Questa tecnica garantisce che anche i nodi con risorse limitate possano partecipare alla convalida delle transazioni e al mantenimento dell'integrità della rete. 

Il processo inizia con la divisione dei dati blockchain in blocchi pi√Ļ piccoli. I nodi possono selezionare casualmente alcuni di questi blocchi invece dell'intero set di dati. Questo riduce il carico sui singoli nodi, in quanto devono gestire solo una frazione dei dati totali.¬†

Verificando questi blocchi di dati selezionati, i nodi verificano probabilisticamente la disponibilità dell'intero set di dati. La verifica probabilistica si basa sull'idea che se i blocchi campionati sono accessibili, è probabile che anche il resto dei dati sia disponibile.

Comitati di disponibilità dei dati

Un comitato di disponibilità dei dati (DAC) è un gruppo di nodi affidabili in una rete blockchain, che ha il compito di garantire la disponibilità dei dati. Il ruolo principale di un DAC è quello di verificare che tutti i dati, come le transazioni e i cambiamenti di stato, siano archiviati correttamente e siano accessibili a qualsiasi partecipante alla rete. I membri di un DAC vengono solitamente selezionati attraverso un processo di voto decentralizzato per mitigare i singoli punti di vulnerabilità e altri rischi di centralizzazione. 

I DAC svolgono un ruolo cruciale nelle soluzioni di scalabilità Layer 2, ad esempio nei rollup, dove possono aiutare a gestire i dati relativi alla computazione off-chain. Nelle blockchain che usano lo sharding, in cui i set di dati sono distribuiti su diversi shard, i DAC aiutano a garantire la disponibilità dei dati su tutti gli shard.

L'importanza della disponibilità dei dati

La disponibilità dei dati è fondamentale in vari aspetti della verifica dei blocchi, in quanto consente ai nodi di confermare la validità di nuovi blocchi e transazioni.

1. Propagazione del blocco. Quando viene creato un nuovo blocco, questo viene trasmesso all'intera rete. Una verifica efficace del blocco richiede che questo blocco sia accessibile a tutti i nodi.

2. Convalida della transazione. Questo passaggio prevede il controllo di ogni transazione all'interno del blocco per confermare se rispetta le regole della rete. L'accesso ai dati completi delle transazioni è essenziale affinché i nodi eseguano correttamente queste convalide.

3. Verifica dell'header del blocco. La disponibilità dei dati è necessaria per verificare se il nuovo blocco fa riferimento e si collega correttamente al blocco precedente. Questo consente ai nodi di confermare se può essere aggiunto alla chain.

4. Conformità al meccanismo di consenso. I nodi garantiscono che il blocco sia conforme al meccanismo di consenso della blockchain, come la Proof of Work (PoW) o la Proof of Stake (PoS). Questa verifica dipende dalla disponibilità di tutti i dati necessari, come l'hash del blocco e la difficoltà.

Sfide della disponibilità dei dati

Problemi di interoperabilità

Con la continua evoluzione della tecnologia blockchain, diverse reti stanno sviluppando i propri approcci alla disponibilità dei dati. Sebbene questo possa favorire l'innovazione, può anche presentare sfide legate alle operazioni cross-chain, ovvero al modo in cui i diversi sistemi blockchain interagiscono tra loro.

Compromesso tra scalabilità e sicurezza

Il miglioramento della disponibilit√† dei dati pu√≤ migliorare la scalabilit√†, ma pu√≤ anche comportare una riduzione della sicurezza. √ą importante considerare i potenziali effetti delle soluzioni di disponibilit√† dei dati prima della loro implementazione. Il classico compromesso tra sicurezza e scalabilit√† √® descritto anche nel trilemma della blockchain.

In chiusura

Nelle reti blockchain, la disponibilità dei dati si riferisce alla capacità dei partecipanti alla rete di accedere e verificare i dati archiviati sulla blockchain. Esistono diverse soluzioni di disponibilità dei dati, tra cui i livelli di disponibilità dei dati, il campionamento della disponibilità dei dati e i comitati di disponibilità dei dati. In futuro, la disponibilità dei dati continuerà probabilmente a svolgere un ruolo importante nell'adozione diffusa della tecnologia blockchain.

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