Tecnología modular: la clave para desbloquear los cuellos de botella en el rendimiento de la Cadena de bloques
La cadena de bloques monolítica es conocida por su integralidad, asumiendo de manera independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la validación de transacciones. Por otro lado, la cadena de bloques modular, al separar las diferentes funciones de la cadena de bloques en módulos independientes, puede ofrecer soporte de rendimiento y una experiencia de usuario fluida en funciones específicas, resolviendo en cierta medida el problema del "triángulo imposible".
Ethereum, como la primera plataforma de cadena de bloques que soporta contratos inteligentes, ha proporcionado un terreno fértil para el diseño modular. Con el desarrollo de la tecnología de cadena de bloques, el ecosistema de Bitcoin también ha comenzado a explorar la posibilidad de la modularidad, añadiendo nuevos módulos para lograr funciones más avanzadas, como una mejor protección de la privacidad, un procesamiento de transacciones más eficiente o funciones de contratos inteligentes mejoradas.
La tecnología modular representa un enfoque de producto "más flexible" y enchufable, en el futuro surgirán soluciones de cadena de bloques más flexibles y personalizables, donde varios servicios y funciones se pueden insertar y extraer fácilmente como bloques de Lego. Esta flexibilidad permite a los desarrolladores construir y desplegar rápidamente soluciones de cadena de bloques según las necesidades de escenarios de aplicación específicos.
Cadena de bloques monolítica y cadena de bloques modular
Cuando exploramos la cadena de bloques modular, primero debemos entender el concepto de cadena de bloques monolítica. Las cadenas monolíticas, como Bitcoin, Ethereum, etc., son conocidas por su integralidad, asumiendo de manera independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la verificación de transacciones y la ejecución de contratos inteligentes. En este proceso, la cadena monolítica desempeña un papel versátil, involucrándose en todos los aspectos.
Tomando como ejemplo Ethereum, una cadena de bloques monolítica madura generalmente se puede dividir en cuatro arquitecturas.
Capa de ejecución
Capa de liquidación
Capa de disponibilidad de datos
Capa de consenso
La cadena de bloques monolítica concentra todas las funciones en la misma cadena, mientras que la cadena de bloques modular es una nueva arquitectura de cadena de bloques que descompone el sistema de cadena de bloques en múltiples componentes o niveles especializados, cada uno responsable de manejar tareas específicas, como consenso, disponibilidad de datos, ejecución y liquidación.
Las cadenas de bloques modulares son como un grupo de expertos, que se centran en la profundización y la innovación técnica en sus respectivos campos. Esta especialización permite que las cadenas de bloques modulares ofrezcan un rendimiento y una experiencia de usuario excepcionales en funciones específicas, por ejemplo, pueden proporcionar velocidades de procesamiento de transacciones más rápidas a un costo menor.
En términos de arquitectura de nodos, la cadena monolítica depende de nodos completos, que deben descargar y procesar una copia completa de los datos de la cadena de bloques. Esto no solo plantea altos requisitos para el almacenamiento y los recursos de cálculo, sino que también limita la velocidad de escalado de la red. En comparación, la cadena de bloques modular utiliza un diseño de nodos ligeros, que solo necesita procesar la información del encabezado del bloque, lo que mejora significativamente la velocidad de las transacciones y la eficiencia de la red.
Una ventaja notable de la Cadena de bloques modular es su flexibilidad y colaboración. Pueden externalizar funciones no esenciales a otros expertos, formando un efecto sinérgico que mejora significativamente el rendimiento general. Esta filosofía de diseño es similar a los bloques de Lego, permitiendo a los desarrolladores combinar libremente diferentes módulos según las necesidades del proyecto, creando soluciones diversas.
A pesar de que las cadenas monolíticas tienen ventajas en control global, seguridad y estabilidad, también enfrentan desafíos en escalabilidad, dificultad de actualización y adaptación a nuevas demandas. Las cadenas de bloques modular se destacan por su alta flexibilidad y personalización, simplificando el proceso de creación y optimización de nuevas cadenas de bloques.
Sin embargo, la Cadena de bloques modular también enfrenta sus propios desafíos. Su compleja arquitectura aumenta la carga de trabajo de los desarrolladores en los aspectos de diseño, desarrollo y mantenimiento. Como una tecnología emergente, la Cadena de bloques modular aún no ha pasado por pruebas de seguridad exhaustivas y las pruebas de fluctuaciones del mercado, su estabilidad y seguridad a largo plazo aún necesitan ser verificadas.
¿Cómo la Cadena de bloques modular resuelve el "triángulo imposible"?
El "triángulo imposible" de la cadena de bloques se refiere a la dificultad de una red de cadena de bloques para alcanzar un estado óptimo en los tres atributos centrales de seguridad, descentralización y escalabilidad al mismo tiempo.
La escalabilidad se refiere a la capacidad de la red para procesar un gran volumen de transacciones y su habilidad para operar de manera eficiente y a bajo costo a medida que aumentan los usuarios y el volumen de transacciones. Normalmente se mide a través de TPS y latencia.
La seguridad se refiere al costo y la dificultad de proteger la Cadena de bloques de la red contra ataques. Por ejemplo, el mecanismo POW de Bitcoin requiere que un atacante controle más del 51% de la potencia de cálculo de la red, mientras que el mecanismo POS de Ethereum necesita que más de un ⅓ de los nodos conspiren.
La descentralización describe cómo el funcionamiento de la red no depende de un único nodo central, sino que está distribuido entre muchos nodos; cuantos más nodos haya y más amplia sea su distribución geográfica, mayor será el grado de descentralización de la red.
El punto central del "triángulo imposible" es que es difícil para un sistema de cadena de bloques optimizar estas tres características. Por ejemplo: entre muchas cadenas públicas, Bitcoin y Ethereum se destacan en descentralización y seguridad debido a su amplia distribución de nodos y la cantidad suficiente de nodos.
Sin embargo, sacrifican cierta escalabilidad, lo que resulta en velocidades de transacción más lentas y tarifas de transacción más altas: el tiempo de bloqueo de Bitcoin es de aproximadamente 10 minutos, el TPS de Ethereum es de aproximadamente 13, y cuando hay un aumento en el volumen de transacciones, las tarifas de transacción de Ethereum pueden alcanzar cientos de dólares.
Es en este contexto que la tecnología de cadena de bloques modular surge, resolviendo los desafíos de escalabilidad y costo de transacción de las cadenas públicas tradicionales al asignar diferentes funciones a módulos especializados. Por ejemplo, la red Lightning de Bitcoin y la tecnología Rollup de Ethereum son manifestaciones de la idea modular.
Las ventajas de la cadena de bloques modular residen en su arquitectura en capas, que permite optimizar cada capa para necesidades específicas. La capa de datos puede centrarse en el almacenamiento y la verificación de datos, mientras que la capa de ejecución puede manejar la lógica de contratos inteligentes. Esta separación no solo mejora el rendimiento y la eficiencia, sino que también fomenta la interoperabilidad entre diferentes cadenas de bloques, proporcionando una base para construir un ecosistema abierto e interconectado.
En resumen, la tecnología de cadena de bloques modular ofrece una nueva manera de abordar las limitaciones de las cadenas públicas tradicionales. Manteniendo la descentralización y la seguridad, logra una mayor escalabilidad y menores costos de transacción, lo que tiene un profundo significado para la amplia aplicación y el desarrollo a largo plazo de la tecnología de cadena de bloques.
Clasificación de la Cadena de bloques modular y proyectos representativos
La cadena de bloques modular se puede clasificar en diferentes tipos según sus características arquitectónicas. Entre estos tipos, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso a menudo se diseñan como un todo unificado debido a su estrecha interdependencia. Esto se debe a que, cuando un nodo recibe datos de transacción, generalmente también se determina simultáneamente el orden de las transacciones, que es el núcleo de la seguridad e inmutabilidad de la cadena de bloques.
Basado en este principio de diseño, podemos entender los diferentes proyectos de la cadena de bloques modular desde tres aspectos: la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso, y la capa de liquidación.
Capa de ejecución: tecnología Layer 2
La tecnología de Capa 2, como una extensión de la capa de ejecución en la arquitectura de la cadena de bloques, es una manifestación del concepto de cadena de bloques modular. Se dedica a mejorar la escalabilidad de la cadena principal mediante la construcción de redes, sistemas o tecnologías fuera de la cadena que se basan en la cadena de bloques subyacente.
Las soluciones de Capa 2 permiten un procesamiento de transacciones más rápido y rentable, al tiempo que mantienen la seguridad y las características de descentralización de la Cadena de bloques subyacente. Según los datos, el consumo de gas para la validación y liquidación en la Capa 2 sobre el ecosistema de Ethereum representa un promedio de menos del 10%, lo que ahorra significativamente los costos de transacción para los usuarios.
La tecnología Rollup es actualmente la solución más predominante de Layer 2, y su concepto central es "ejecución fuera de la cadena, verificación en la cadena", realizando cálculos y otras tareas fuera de la cadena, y luego subiendo los datos de calldata de vuelta a la cadena principal.
Las principales características de Rollup incluyen:
Ejecución fuera de la cadena: las transacciones se ejecutan fuera de la cadena, la cadena de bloques subyacente solo se encarga de verificar la prueba de transacción en el contrato inteligente y almacenar los datos originales de la transacción.
Empaquetado de transacciones: agrupar múltiples transacciones para reducir los costos de "transporte".
Verificación en la cadena: Asegurar la corrección de las transacciones a través de pruebas de error ( Optimistic Rollups ) o pruebas de validez ( ZK Rollups ).
Actualmente, hay 16 Layer 2 que utilizan el mecanismo de Optimistic Rollups, como Arbitrum, OP, Base, Blast, etc., y 11 que utilizan el mecanismo de ZK Rollups, como Linea, Starknet, zkSync, etc.
Capa de disponibilidad de datos y capa de consenso
Celestia
Celestia, como pionero en el campo de las cadenas de bloques modulares, es esencialmente una capa de disponibilidad de datos que proporciona una base sólida para el desarrollo de dApps y Rollups. El diseño arquitectónico de Celestia ofrece soluciones diversas para la expansión modular, que incluyen:
Rollup soberano
Liquidación Rollup( como el proyecto Cevmos )
Celestium
Celestia ha adoptado múltiples tecnologías innovadoras, como la codificación de borrado y la muestreo de disponibilidad de datos (DAS), lo que reduce significativamente el costo de almacenamiento de datos y optimiza la eficiencia de almacenamiento.
EigenDA
EigenDA es un servicio de disponibilidad de datos seguro, de alto rendimiento y descentralizado, que es el primer servicio de verificación activa lanzado en EigenLayer (AVS). EigenDA utiliza a los validadores de los stakers de la capa de consenso de Ethereum, evitando el riesgo de confianza de proveedores centralizados o tokens propios, lo que reduce así la barrera de entrada para otros proyectos.
Disponibilidad
Avail es un proyecto de cadena de bloques modular lanzado por el equipo de Polygon, cuya arquitectura central se compone principalmente de tres partes: Avail DA, Avail Nexus y Avail Fusion. Avail DA proporciona servicios de DA para diversas cadenas de bloques, Avail Nexus ofrece interacción entre cadenas, y Avail Fusion introduce el consenso POS con múltiples activos en staking.
Capa de liquidación
Dymension
Dymension es una plataforma de cadena de bloques modular basada en Cosmos, que proporciona un marco sencillo para el desarrollo de RollApp a través de la tecnología de agregación de escalabilidad integrada. La arquitectura de Dymension se compone de dos componentes centrales: RollApp y Dymension Hub.
RollApp es una fusión de Rollup y App, es una Cadena de bloques modular de alto rendimiento específica para aplicaciones en Dymension. Dymension Hub, como el centro de todo el ecosistema, asume las funciones de la capa de consenso y la capa de liquidación.
Cevmos
Cevmos tiene como objetivo proporcionar una capa de liquidación para los rollups compatibles con EVM. Como un rollup, todos los rollups construidos sobre Cevmos se denominan colectivamente liquidación.
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GateUser-cff9c776
· hace17h
La base está excavada, el alcista de Schrödinger está a la vista.
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GhostAddressHunter
· 08-11 23:09
¿Jugar con trucos? L2 no es más que eso.
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BlockchainWorker
· 08-11 23:06
Tsk, ya debería haber sido modularizado.
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RektCoaster
· 08-11 22:59
Desperdiciar energía, es solo recalentar la comida fría.
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WenMoon42
· 08-11 22:46
No es más que una trampa modular, ya lo he visto claramente.
blockchain modular: una nueva idea para superar los cuellos de botella en el rendimiento
Tecnología modular: la clave para desbloquear los cuellos de botella en el rendimiento de la Cadena de bloques
La cadena de bloques monolítica es conocida por su integralidad, asumiendo de manera independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la validación de transacciones. Por otro lado, la cadena de bloques modular, al separar las diferentes funciones de la cadena de bloques en módulos independientes, puede ofrecer soporte de rendimiento y una experiencia de usuario fluida en funciones específicas, resolviendo en cierta medida el problema del "triángulo imposible".
Ethereum, como la primera plataforma de cadena de bloques que soporta contratos inteligentes, ha proporcionado un terreno fértil para el diseño modular. Con el desarrollo de la tecnología de cadena de bloques, el ecosistema de Bitcoin también ha comenzado a explorar la posibilidad de la modularidad, añadiendo nuevos módulos para lograr funciones más avanzadas, como una mejor protección de la privacidad, un procesamiento de transacciones más eficiente o funciones de contratos inteligentes mejoradas.
La tecnología modular representa un enfoque de producto "más flexible" y enchufable, en el futuro surgirán soluciones de cadena de bloques más flexibles y personalizables, donde varios servicios y funciones se pueden insertar y extraer fácilmente como bloques de Lego. Esta flexibilidad permite a los desarrolladores construir y desplegar rápidamente soluciones de cadena de bloques según las necesidades de escenarios de aplicación específicos.
Cadena de bloques monolítica y cadena de bloques modular
Cuando exploramos la cadena de bloques modular, primero debemos entender el concepto de cadena de bloques monolítica. Las cadenas monolíticas, como Bitcoin, Ethereum, etc., son conocidas por su integralidad, asumiendo de manera independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la verificación de transacciones y la ejecución de contratos inteligentes. En este proceso, la cadena monolítica desempeña un papel versátil, involucrándose en todos los aspectos.
Tomando como ejemplo Ethereum, una cadena de bloques monolítica madura generalmente se puede dividir en cuatro arquitecturas.
La cadena de bloques monolítica concentra todas las funciones en la misma cadena, mientras que la cadena de bloques modular es una nueva arquitectura de cadena de bloques que descompone el sistema de cadena de bloques en múltiples componentes o niveles especializados, cada uno responsable de manejar tareas específicas, como consenso, disponibilidad de datos, ejecución y liquidación.
Las cadenas de bloques modulares son como un grupo de expertos, que se centran en la profundización y la innovación técnica en sus respectivos campos. Esta especialización permite que las cadenas de bloques modulares ofrezcan un rendimiento y una experiencia de usuario excepcionales en funciones específicas, por ejemplo, pueden proporcionar velocidades de procesamiento de transacciones más rápidas a un costo menor.
En términos de arquitectura de nodos, la cadena monolítica depende de nodos completos, que deben descargar y procesar una copia completa de los datos de la cadena de bloques. Esto no solo plantea altos requisitos para el almacenamiento y los recursos de cálculo, sino que también limita la velocidad de escalado de la red. En comparación, la cadena de bloques modular utiliza un diseño de nodos ligeros, que solo necesita procesar la información del encabezado del bloque, lo que mejora significativamente la velocidad de las transacciones y la eficiencia de la red.
Una ventaja notable de la Cadena de bloques modular es su flexibilidad y colaboración. Pueden externalizar funciones no esenciales a otros expertos, formando un efecto sinérgico que mejora significativamente el rendimiento general. Esta filosofía de diseño es similar a los bloques de Lego, permitiendo a los desarrolladores combinar libremente diferentes módulos según las necesidades del proyecto, creando soluciones diversas.
A pesar de que las cadenas monolíticas tienen ventajas en control global, seguridad y estabilidad, también enfrentan desafíos en escalabilidad, dificultad de actualización y adaptación a nuevas demandas. Las cadenas de bloques modular se destacan por su alta flexibilidad y personalización, simplificando el proceso de creación y optimización de nuevas cadenas de bloques.
Sin embargo, la Cadena de bloques modular también enfrenta sus propios desafíos. Su compleja arquitectura aumenta la carga de trabajo de los desarrolladores en los aspectos de diseño, desarrollo y mantenimiento. Como una tecnología emergente, la Cadena de bloques modular aún no ha pasado por pruebas de seguridad exhaustivas y las pruebas de fluctuaciones del mercado, su estabilidad y seguridad a largo plazo aún necesitan ser verificadas.
¿Cómo la Cadena de bloques modular resuelve el "triángulo imposible"?
El "triángulo imposible" de la cadena de bloques se refiere a la dificultad de una red de cadena de bloques para alcanzar un estado óptimo en los tres atributos centrales de seguridad, descentralización y escalabilidad al mismo tiempo.
La escalabilidad se refiere a la capacidad de la red para procesar un gran volumen de transacciones y su habilidad para operar de manera eficiente y a bajo costo a medida que aumentan los usuarios y el volumen de transacciones. Normalmente se mide a través de TPS y latencia.
La seguridad se refiere al costo y la dificultad de proteger la Cadena de bloques de la red contra ataques. Por ejemplo, el mecanismo POW de Bitcoin requiere que un atacante controle más del 51% de la potencia de cálculo de la red, mientras que el mecanismo POS de Ethereum necesita que más de un ⅓ de los nodos conspiren.
La descentralización describe cómo el funcionamiento de la red no depende de un único nodo central, sino que está distribuido entre muchos nodos; cuantos más nodos haya y más amplia sea su distribución geográfica, mayor será el grado de descentralización de la red.
El punto central del "triángulo imposible" es que es difícil para un sistema de cadena de bloques optimizar estas tres características. Por ejemplo: entre muchas cadenas públicas, Bitcoin y Ethereum se destacan en descentralización y seguridad debido a su amplia distribución de nodos y la cantidad suficiente de nodos.
Sin embargo, sacrifican cierta escalabilidad, lo que resulta en velocidades de transacción más lentas y tarifas de transacción más altas: el tiempo de bloqueo de Bitcoin es de aproximadamente 10 minutos, el TPS de Ethereum es de aproximadamente 13, y cuando hay un aumento en el volumen de transacciones, las tarifas de transacción de Ethereum pueden alcanzar cientos de dólares.
Es en este contexto que la tecnología de cadena de bloques modular surge, resolviendo los desafíos de escalabilidad y costo de transacción de las cadenas públicas tradicionales al asignar diferentes funciones a módulos especializados. Por ejemplo, la red Lightning de Bitcoin y la tecnología Rollup de Ethereum son manifestaciones de la idea modular.
Las ventajas de la cadena de bloques modular residen en su arquitectura en capas, que permite optimizar cada capa para necesidades específicas. La capa de datos puede centrarse en el almacenamiento y la verificación de datos, mientras que la capa de ejecución puede manejar la lógica de contratos inteligentes. Esta separación no solo mejora el rendimiento y la eficiencia, sino que también fomenta la interoperabilidad entre diferentes cadenas de bloques, proporcionando una base para construir un ecosistema abierto e interconectado.
En resumen, la tecnología de cadena de bloques modular ofrece una nueva manera de abordar las limitaciones de las cadenas públicas tradicionales. Manteniendo la descentralización y la seguridad, logra una mayor escalabilidad y menores costos de transacción, lo que tiene un profundo significado para la amplia aplicación y el desarrollo a largo plazo de la tecnología de cadena de bloques.
Clasificación de la Cadena de bloques modular y proyectos representativos
La cadena de bloques modular se puede clasificar en diferentes tipos según sus características arquitectónicas. Entre estos tipos, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso a menudo se diseñan como un todo unificado debido a su estrecha interdependencia. Esto se debe a que, cuando un nodo recibe datos de transacción, generalmente también se determina simultáneamente el orden de las transacciones, que es el núcleo de la seguridad e inmutabilidad de la cadena de bloques.
Basado en este principio de diseño, podemos entender los diferentes proyectos de la cadena de bloques modular desde tres aspectos: la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso, y la capa de liquidación.
Capa de ejecución: tecnología Layer 2
La tecnología de Capa 2, como una extensión de la capa de ejecución en la arquitectura de la cadena de bloques, es una manifestación del concepto de cadena de bloques modular. Se dedica a mejorar la escalabilidad de la cadena principal mediante la construcción de redes, sistemas o tecnologías fuera de la cadena que se basan en la cadena de bloques subyacente.
Las soluciones de Capa 2 permiten un procesamiento de transacciones más rápido y rentable, al tiempo que mantienen la seguridad y las características de descentralización de la Cadena de bloques subyacente. Según los datos, el consumo de gas para la validación y liquidación en la Capa 2 sobre el ecosistema de Ethereum representa un promedio de menos del 10%, lo que ahorra significativamente los costos de transacción para los usuarios.
La tecnología Rollup es actualmente la solución más predominante de Layer 2, y su concepto central es "ejecución fuera de la cadena, verificación en la cadena", realizando cálculos y otras tareas fuera de la cadena, y luego subiendo los datos de calldata de vuelta a la cadena principal.
Las principales características de Rollup incluyen:
Actualmente, hay 16 Layer 2 que utilizan el mecanismo de Optimistic Rollups, como Arbitrum, OP, Base, Blast, etc., y 11 que utilizan el mecanismo de ZK Rollups, como Linea, Starknet, zkSync, etc.
Capa de disponibilidad de datos y capa de consenso
Celestia
Celestia, como pionero en el campo de las cadenas de bloques modulares, es esencialmente una capa de disponibilidad de datos que proporciona una base sólida para el desarrollo de dApps y Rollups. El diseño arquitectónico de Celestia ofrece soluciones diversas para la expansión modular, que incluyen:
Celestia ha adoptado múltiples tecnologías innovadoras, como la codificación de borrado y la muestreo de disponibilidad de datos (DAS), lo que reduce significativamente el costo de almacenamiento de datos y optimiza la eficiencia de almacenamiento.
EigenDA
EigenDA es un servicio de disponibilidad de datos seguro, de alto rendimiento y descentralizado, que es el primer servicio de verificación activa lanzado en EigenLayer (AVS). EigenDA utiliza a los validadores de los stakers de la capa de consenso de Ethereum, evitando el riesgo de confianza de proveedores centralizados o tokens propios, lo que reduce así la barrera de entrada para otros proyectos.
Disponibilidad
Avail es un proyecto de cadena de bloques modular lanzado por el equipo de Polygon, cuya arquitectura central se compone principalmente de tres partes: Avail DA, Avail Nexus y Avail Fusion. Avail DA proporciona servicios de DA para diversas cadenas de bloques, Avail Nexus ofrece interacción entre cadenas, y Avail Fusion introduce el consenso POS con múltiples activos en staking.
Capa de liquidación
Dymension
Dymension es una plataforma de cadena de bloques modular basada en Cosmos, que proporciona un marco sencillo para el desarrollo de RollApp a través de la tecnología de agregación de escalabilidad integrada. La arquitectura de Dymension se compone de dos componentes centrales: RollApp y Dymension Hub.
RollApp es una fusión de Rollup y App, es una Cadena de bloques modular de alto rendimiento específica para aplicaciones en Dymension. Dymension Hub, como el centro de todo el ecosistema, asume las funciones de la capa de consenso y la capa de liquidación.
Cevmos
Cevmos tiene como objetivo proporcionar una capa de liquidación para los rollups compatibles con EVM. Como un rollup, todos los rollups construidos sobre Cevmos se denominan colectivamente liquidación.