Cuatro proyectos lideran el camino en la fragmentación de bases de datos. Sharding es una forma inteligente de abordar tanto los problemas de latencia de red como de ancho de banda, lo que limita claramente la escalabilidad de blockchain. Vale la pena explorar los beneficios de la fragmentación y cómo puede mejorar algunas de las limitaciones de blockchain.
Hay dos versiones principales de fragmentación que se están utilizando.
Fragmentación particionada, donde los fragmentos no se comunican entre sí directamente a través de un relé central
Fragmentos de estado, donde los fragmentos se comunican entre sí a través de un relé de estado o central
Hay bastantes proyectos interesantes trabajando en implementaciones alternativas de tecnología de fragmentación. Exploramos los cuatro proyectos principales a continuación.
Ethereum
CERCA
Polkadot
Zilliqa
Fragmentos
tipo
Estado
Estado
Estado
Particionado
Nombre
Cadena de faro
TxFlow
Parachain
Afilado BFT
Beneficios
La partición reduce linealmente el requisito de toda la potencia informática, el almacenamiento y el ancho de banda de red
La partición reduce linealmente el requisito de toda la potencia informática, el almacenamiento y el ancho de banda de red
Los cálculos realizados por cada fragmento son intrínsecamente independientes, mayor capacidad de red.
Aumento de la escalabilidad exponencial debido al aumento de la potencia de procesamiento y la distribución de la información.
Riesgos
Menor disponibilidad de datos, transacciones de fragmentos cruzados necesarias para validar los datos
Menor disponibilidad de datos, transacciones de fragmentos cruzados necesarias para validar los datos
Menor disponibilidad y seguridad de los datos debido a la minería dispersa, no hay forma de validar la fecha entre fragmentos
Procesar pagos se vuelve muy complejo una vez que el estado se comparte entre fragmentos, Dapps no ejecutará transacciones que afecten al mismo contrato inteligente en paralelo
Cadena de balizas de Ethereum
La cadena Beacon es parte de la hoja de ruta de Ethereum 2.0 Serenity. La Beacon Chain es la “cadena principal” del próximo sistema de PO Casper de Ethereum y sus principales responsabilidades son:
Almacene y mantenga el conjunto de validadores activos, en cola y salidos
Procesar enlaces cruzados
Procesar su propio consenso bloque por bloque, así como el gadget de finalidad
La función clave de la cadena de balizas es administrar el protocolo de prueba de estaca para sí mismo y para todas las cadenas de fragmentos. Hay una serie de aspectos a este respecto, entre ellos:
Gestión de validadores y sus apuestas
Nominación del proponente de bloque elegido para cada fragmento en cada paso
Organizar a los validadores en comités para votar sobre los bloques propuestos
Aplicación de las reglas de consenso
Aplicación de recompensas y sanciones a los validadores
Ser un punto de anclaje en el que los fragmentos registran sus estados para facilitar las transacciones de fragmentos cruzados
Afilado NEAR
El objetivo principal de NEAR es crear transacciones de fragmentos cruzados casi en tiempo real manteniendo a los clientes lo suficientemente ligeros. Cualquier dispositivo de gama baja debe poder ejecutar un nodo que opera una parte de la red y procesa un subconjunto de las transacciones. NEAR es una cadena de bloques de prueba de estaca fragmentada, altamente escalable, y su enfoque permite que los nodos se ejecuten en hardware de gama baja, dando a la red acceso a miles de millones de dispositivos adicionales, cada uno de los cuales lo hace aún más rápido.
Los principales problemas son garantizar la validez y disponibilidad de los datos. Los bloques están destinados a ir acompañados de una prueba de validez que permanece disponible para cualquier persona para comprobar durante al menos un cierto período de tiempo. Los validadores son responsables de garantizar que la prueba permanezca disponible. Desafortunadamente, no es posible (o al menos muy difícil) demostrar que los mensajes que supuestamente debían ser enviados no lo han sido, sin mover el mensaje en cadena. La única manera de eludir este problema es tener una infraestructura y una gobernanza más centralizadas.
Parachain de Polkadot
Con el fin de lograr una distribución efectiva de la base de datos, Polkadot utiliza una tecnología llamada Parachain.
Un parachain (cadena paralelisable) es una forma más simple de blockchain. Se adhiere a la seguridad proporcionada por una cadena de relés, en lugar de proporcionar la suya propia. Una cadena de transmisión no solo proporciona seguridad a los parachains conectados, sino que también proporciona una garantía de paso seguro de mensajes entre ellos. Una característica clave de las parachainas es que los cálculos que realizan son inherentemente independientes. Los sistemas totalmente generalizados de contratos inteligentes completos se enfrentan a problemas para determinar qué transacciones colisionarán entre sí. Esto significa que las transacciones que podrían ser paralelas a menudo se ejecutan en secuencia, perdiendo un valioso tiempo de cálculo. Dibujar límites claros entre parachains significa que podemos ejecutarlos a todos a la vez sin temor a una colisión. Si tenemos 10 parachains, podemos realizar 10 veces el trabajo usando la misma fuente de seguridad.
Los parachains altamente especializados tienen otro propósito. Pueden implementar operaciones de almacenamiento de datos y transacciones de la manera más eficiente para su dominio problemático, sin ser calzados en un lenguaje de scripting específico de cadena de bloques o máquina virtual. Es posible crear parachains que tengan sus propios parachains, y así sucesivamente. Esto crea una estructura tipo árbol que se puede usar para realizar cálculos altamente distribuidos, sin reducir la carga general en la cadena de retransmisión raíz misma.
Las principales cuestiones son también la disponibilidad y validez de los datos.
Zilliqa BFT fragmentación
La forma en que Zilliqa está tratando de implementar el sharding es a través de una ruta completamente diferente a Ethereum. La forma en que se implementa sigue la lógica siguiente:
Ejecutar todas las transacciones de un solo fragmento en paralelo
No ejecute transacciones que afecten al mismo contrato inteligente en paralelo
No ejecute ninguna transacción que afecte a más de un fragmento en paralelo con cualquier otra transacción
En esencia, la propuesta de Zilliqa no utiliza un coordinador central, sin embargo, hace que Dapps necesite residir en la mayoría de los fragmentos, quitando su ventaja clave.
Conclusión
A medida que las empresas buscan mejorar las limitaciones de blockchain, más proyectos que usan el sharding aparecerán a la luz. Al abordar los problemas de escalabilidad, blockchain se volverá más atractivo para un público mayor y eventualmente dará un paso más hacia la adopción general.
Para obtener más información sobre la tecnología blockchain, lea nuestras últimas noticias y conocimientos.
Disclaimer: The views and opinions expressed by the author should not be considered as financial advice. We do not give advice on financial products.