¿Qué es la disponibilidad de datos?
Resumen: La disponibilidad de datos garantiza que todos los participantes en la cadena de bloques puedan verificar las transacciones y los bloques, manteniendo la integridad y la descentralización. Innovaciones como el muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y los comités de disponibilidad de datos (DAC) mejoran la escalabilidad y la seguridad, cruciales para aplicaciones como los rollups de capa 2.
Proyectos como Celestia y NEAR Protocol están liderando el avance de la disponibilidad de datos y permitiendo la escalabilidad entre nuevos rollups, blockchains y cadenas de aplicaciones.
¿Qué es la disponibilidad de datos en criptografía?
La disponibilidad de datos en blockchain garantiza que todos los participantes de la red puedan acceder a los datos necesarios para verificar las transacciones y los bloques. Esto es vital para mantener la naturaleza descentralizada y fiable de los sistemas blockchain, en los que cada nodo valida de forma independiente el estado de la red. Sin disponibilidad de datos, la integridad de la cadena de bloques se ve comprometida, lo que puede dar lugar a fraudes o censura.
Entre los problemas se encuentran la retención de datos, los equilibrios entre escalabilidad y seguridad y las limitaciones técnicas. Soluciones avanzadas como el muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y los comités de disponibilidad de datos (DAC) ayudan a los nodos a verificar la presencia de datos sin necesidad de descargar el conjunto de datos completo. Estos métodos son especialmente importantes para las soluciones de capa 2, que dependen en gran medida de la disponibilidad eficiente de los datos para funcionar correctamente.
Estas innovaciones son cruciales para mejorar la escalabilidad y la eficiencia de las redes de cadenas de bloques, manteniendo al mismo tiempo la seguridad y la fiabilidad. La implantación de estas soluciones ayuda a las redes de cadenas de bloques a mantener su integridad, apoyando el crecimiento y la adopción de tecnologías descentralizadas.
Muestreo de disponibilidad de datos (DAS) frente a Comités de Disponibilidad de Datos (DAC)
El muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y los comités de disponibilidad de datos (DAC) ofrecen soluciones distintas para garantizar la accesibilidad de los datos en las redes de cadenas de bloques, cada una de las cuales mejora la seguridad y la escalabilidad de manera única.
Muestreo de disponibilidad de datos (DAS)
- Visión general: DAS permite a los nodos de la red descargar sólo pequeñas porciones seleccionadas aleatoriamente del conjunto total de datos. Este método utiliza técnicas estadísticas para inferir la disponibilidad de todo el conjunto de datos a partir de estas muestras.
- Ventajas: Al reducir la carga de datos en cada nodo, DAS mejora significativamente la escalabilidad de la red, haciéndola más eficiente.
- Casos de uso: El DAS es crucial para las soluciones de capa 2, como los rollups, donde permite validar las transacciones sin necesidad de que cada nodo descargue todo el conjunto de datos.
Comités de Disponibilidad de Datos (CAD)
- Descripción general: Los DAC están formados por nodos o validadores de confianza encargados de almacenar y confirmar la disponibilidad de los datos. Estos grupos se eligen o reúnen aleatoriamente en función de criteriosespecíficos.
- Ventajas: Los DAC proporcionan un método fiable y centralizado para la confirmación de datos, adecuado en entornos en los que es aceptable un cierto nivel de confianza.
- Casos de uso: Los DAC se emplean en algunos marcos de capa 2 y diseños modulares de blockchain como Celestia, donde es viable un enfoque centrado en la confianza para la verificación de datos, a menudo con participantes que ofrecen garantías para asegurar la integridad.
En resumen, los DAS toman una ruta descentralizada para la verificación de datos, mejorando la escalabilidad al minimizar las demandas de datos de los nodos individuales. Por otro lado, los DAC presentan una alternativa más centralizada y dependiente de la confianza, adecuada para situaciones en las que puede establecerse dicha confianza. Ambas estrategias son fundamentales en las infraestructuras blockchain contemporáneas, ya que sortean con destreza las complejidades de la disponibilidad de datos.
¿Qué es la disponibilidad de datos en los Rollups ZK?
La disponibilidad de datos en los ZK Rollups garantiza que los datos necesarios de las transacciones sean accesibles para la verificación y la interacción de los usuarios, a pesar del uso de Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP) para la validación de las transacciones. Aunque las ZKP validan las transacciones sin revelar los datos subyacentes, requieren mecanismos específicos para garantizar la disponibilidad de los datos.
En los ZK Rollups, los datos de las transacciones se agrupan por lotes y se publican en la cadena de bloques principal junto con una prueba ZK que confirma su validez. Estos datos deben permanecer accesibles para que los usuarios puedan verificar los estados de sus cuentas y mantener la seguridad de la red. Las soluciones incluyen el almacenamiento de datos fuera de la cadena accesible a través de sistemas descentralizados o compromisos de datos en la cadena que permiten la verificación sin almacenar todo el conjunto de datos en la cadena.
Estos mecanismos garantizan que los ZK Rollups mantengan la privacidad y la eficiencia al tiempo que conservan los datos esenciales de las transacciones disponibles para la integridad de la red y las necesidades de los usuarios.
Principales proyectos de disponibilidad de datos
Varios proyectos innovadores están abordando la cuestión crítica de la disponibilidad de datos en las redes blockchain. He aquí algunas de las iniciativas más destacadas:
- Celestia: Celestia se centra en la disponibilidad de datos y el consenso utilizando técnicas como la codificación de borrado y el muestreo de datos para garantizar un almacenamiento de datos fiable. Es una infraestructura clave para aplicaciones descentralizadas escalables y soluciones de capa 2.
- Protocolo NEAR: El protocolo NEAR integra la disponibilidad de los datos en su diseño de fragmentación, garantizando que los datos estén distribuidos y accesibles en múltiples fragmentaciones, soportando un alto rendimiento de las transacciones y manteniendo la seguridad de la red.
- Disponible: Avail ofrece una capa de disponibilidad de datos independiente para varias cadenas de bloques. Proporciona almacenamiento de datos fuera de la cadena con sólidas garantías de disponibilidad, lo que reduce la carga de datos en la cadena principal al tiempo que mantiene accesibles los datos de las transacciones.
- EigenDA: EigenDA, construido sobre EigenLayer, es un almacén descentralizado de disponibilidad de datos para rollups de Ethereum. Se escala linealmente con el número de operadores, garantizando un alto rendimiento y seguridad. EigenDA utiliza operadores descentralizados que almacenan transacciones de rollups hasta su finalización, proporcionando una disponibilidad de datos fiable sin depender de los validadores de otra cadena.
Problemas de disponibilidad de datos
La disponibilidad de datos en los sistemas blockchain se enfrenta a varios retos importantes que afectan a la seguridad, la escalabilidad y la eficiencia general de la red.
- Retención de datos: Los participantes (como los productores de bloques o los secuenciadores) pueden no proporcionar los datos necesarios, intencionadamente o no, impidiendo que los nodos verifiquen las transacciones y comprometiendo la integridad de la red.
- Compromiso entre escalabilidad y seguridad: Aumentar la disponibilidad de los datos puede mejorar la escalabilidad al permitir más transacciones, pero puede introducir vulnerabilidades si no se gestiona correctamente. El equilibrio entre escalabilidad y seguridad es crucial.
- Limitaciones técnicas: La capacidad de los nodos para almacenar y transmitir grandes volúmenes de datos es limitada, lo que afecta a la escalabilidad y el rendimiento, sobre todo de los dispositivos con menos recursos.
- Complejidad de la descentralización: Desvincular la disponibilidad de datos de otras funciones, como la ejecución y el consenso, introduce complejidad, lo que dificulta el diseño y el funcionamiento del sistema.
- Interoperabilidad y normalización: Las distintas redes adoptan enfoques diferentes en cuanto a la disponibilidad de datos, lo que plantea problemas de interoperabilidad y la necesidad de normalización para garantizar la compatibilidad y la eficacia del intercambio de datos.
- Bloqueo del almacenamiento: El creciente volumen de datos de transacciones provoca una sobrecarga del almacenamiento, lo que hace que los requisitos de almacenamiento de datos resulten onerosos para los nodos y ralentiza el procesamiento de las transacciones.
- Sobrecarga de verificación: A medida que crecen las redes, aumenta la sobrecarga de verificar cada transacción, lo que reduce el rendimiento de la red y repercute negativamente en la experiencia del usuario con tiempos de confirmación más largos y comisiones más elevadas.
Abordar estos problemas es esencial para el crecimiento sostenible y la adopción de la tecnología blockchain, garantizando que las redes sigan siendo seguras, escalables y eficientes.
Conclusión
La disponibilidad de los datos garantiza la integridad de la cadena de bloques al permitir la verificación de las transacciones y los bloques. Soluciones como el muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y los comités de disponibilidad de datos (DAC) abordan problemas como la retención de datos y las compensaciones entre escalabilidad y seguridad.
Por ejemplo, Celestia utiliza la codificación de borrado y el muestreo de datos, mientras que el protocolo NEAR integra la disponibilidad de datos en su diseño de fragmentación. DAS permite a los nodos verificar los datos mediante muestreo, y DAC utiliza validadores de confianza. Estos enfoques son cruciales para mantener la seguridad, la escalabilidad y la eficiencia en las redes descentralizadas.