mundo de blockchains , uno de los mayores desafíos es la escalabilidad. La mayoría de las cadenas de bloques actuales, como Ethereum , solo pueden tratar con un número limitado de transacciones por segundo, lo que conduce a plazos significativos y altos costos de transacción. Para superar este límite, se ha propuesto fragmentación El fragmento te permite dividir una cadena de bloques en juegos más pequeños, o fragmentos , para distribuir la carga de trabajo en varios nodos. Esto aumenta la capacidad de procesamiento de las transacciones sin sacrificar la descentralización. Pero, ¿qué es exactamente el fragmento y cuáles son sus ventajas y límites, especialmente en términos de seguridad? Esto es lo que vamos a explorar en este artículo.
Tabla de contenido
¿Qué es el fragmento?
El fragmento es una técnica de partición que divide una cadena de bloques en varias piezas, llamada fragmentos . Cada fragmento funciona como una mini blockchain capaz de tratar parte de las transacciones de forma independiente. En lugar de todos los nodos de la red tratan todas las transacciones, cada fragmento gestiona un subconjunto de transacciones, lo que aligera la carga general de la red y acelera su funcionamiento.
En otras palabras, el fragmento mejora el rendimiento de la cadena de bloques al dividir la carga de trabajo entre diferentes fragmentos, aumentando así el número de transacciones que la red puede tratar en paralelo.
¿Cómo funciona el fragmento?
En un sistema de fragmentos, las transacciones se distribuyen entre diferentes fragmentos. Cada fragmento tiene su propio conjunto de validadores, responsables de verificar y procesar transacciones dentro de este fragmento. Esto permite descargar otros fragmentos, que pueden continuar lidiando con las transacciones sin ser afectados por aquellos que tienen lugar en otros lugares.
Sin embargo, las transacciones entre fragmentos, llamadas transacciones de retraso cruzado , requieren una coordinación especial, ya que implican cambios de estado entre varios fragmentos. El desafío es garantizar que los datos circulen correctamente entre los fragmentos mientras mantienen la coherencia de la cadena de bloques en su conjunto.
Near Protocol y el modelo Nightshade
Un ejemplo relevante del uso de fragmentos es Near Protocol , una cadena de bloques que adoptó un enfoque específico llamado Nightshade . En lugar de crear canales independientes para cada fragmento, Near usa un solo registro compartido grande, dividido en fragmentos llamados fragmentos .
Como parte del fragmento, es esencial comprender la diferencia entre un trozo y un fragmento . Un fragmento representa una división lógica de blockchain, donde cada fragmento funciona como una mini blockchain independiente capaz de tratar transacciones específicas paralelas a otros fragmentos. Por otro lado, una fragmentación es un subconjunto de datos dentro de un bloque de transacciones. Cada fragmento produce uno o más trozos , que contienen transacciones relacionadas con este fragmento.
La interacción entre estos dos elementos es clave para comprender dónde viene el fragmento. El fragmento determina la parte de la red que administrará un conjunto de transacciones, mientras que la fragmentación es la forma en que estas transacciones se almacenan y validan físicamente en un bloque global. Por lo tanto, el fragmento divide la red en fragmentos , y cada fragmento es responsable de producir sus propios trozos .
En sistemas como Near Protocol , aunque hay un gran registro global compartido, este registro se divide en trozos , cada uno asociado con un fragmento . El fragmento interviene en el momento de la división del trabajo entre los diferentes fragmentos, y los fragmentos son las unidades que permiten recopilar los datos producidos por cada fragmento en el registro global. En otras palabras, cada fragmento trata sus propias transacciones de forma independiente, pero estas transacciones se consolidan en fragmentos en el bloque de cadena de bloques general.
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Ventajas de fragmentación para blockchain
El fragmento tiene varias ventajas notables para las cadenas de bloques, especialmente aquellas que buscan mejorar su capacidad para tratar una gran cantidad de transacciones:
1. Mayor escalabilidad
Al permitir que varios fragmentos traten las transacciones en paralelo, el fragmento mejora la escalabilidad de la cadena de bloques. Esto permite que un mayor número de usuarios realice transacciones de congestión, lo cual es crucial para la adopción a gran escala.
2. Reducción de los costos de transacción
Con más transacciones que se pueden procesar simultáneamente, la demanda de recursos de la red disminuye, lo que resulta en una caída en los costos de transacción.
3. Mayor eficiencia
Cada fragmento necesita administrar solo una fracción de transacciones, lo que aligera la carga de trabajo para cada nodo de la red. Esto permite utilizar los recursos de cálculo de los validadores de manera más efectiva.
4. Mantener la descentralización
A pesar de la división de la red en fragmentos, cada fragmento conserva un validadores independientes, lo que mantiene la descentralización y la seguridad de la red.
Riesgos de seguridad de fragmentación
Aunque el fragmento es una solución prometedora para mejorar la escalabilidad de las blockchains, también presenta riesgos de seguridad. Al dividir la red en varios fragmentos, cada fragmento se vuelve menos seguro que la cadena de bloques en su conjunto.
Tomemos un ejemplo concreto: en una cadena de bloques fragmentada de la ONU, generalmente es necesario corromper más del 50 % de los validadores de la red para tomar el control. Por otro lado, en una cadena de bloques Shardée, es suficiente corromper más del 50 % de los validadores de un solo fragmento para tomar el control de este fragmento específico. Si se compromete un fragmento, las transacciones en este fragmento pueden alterarse, y estas alteraciones pueden extenderse a toda la red a través de transacciones entre fragmentos.
Esta es la razón por la cual muchos protocolos, como Near Protocol, utilizan mecanismos de seguridad adicionales, como la rotación aleatoria de los validadores entre los fragmentos, para reducir el riesgo de que un solo fragmento esté comprometido.
¿Cómo puede el fragmento afectar la seguridad de blockchain?
El fragmento, por blockchain fragmentado, introduce ciertos riesgos de seguridad únicos. Uno de los principales riesgos está vinculado a la partición de los validadores. En una cadena de bloques no sombreada, cada nodo participa en el proceso de validación de todas las transacciones. Pero con los fragmentos, los validadores solo son responsables de un subconjunto de transacciones. Si un atacante logra controlar la mayoría de los validadores de un fragmento, podría comprometer la seguridad de este fragmento y llevar a cabo transacciones fraudulentas.
Para minimizar este riesgo, los mecanismos de seguridad, como la distribución aleatoria de los validadores, son esenciales. Estos mecanismos evitan que los validadores permanezcan durante demasiado tiempo en el mismo fragmento, reduciendo así el riesgo de colusión maliciosa. Además, ciertos sistemas, como el del Near Protocol, dependen de un registro global, lo que permite verificar la integridad de las transacciones centralmente.
Las ventajas del fragmento para blockchains
A pesar de los desafíos de seguridad, Sharding ofrece ventajas innegables a las cadenas de bloques que buscan mejorar su rendimiento y adaptarse a una adopción más amplia:
1. Escalabilidad mejorada
El fragmento permite que blockchains trate más transacciones por segundo dividiendo la carga de trabajo. Esto reduce los cuellos de botella que pueden retrasar la red.
2. Reducción de los costos de transacción
Al aumentar la capacidad de tratamiento de la red, el fragmento disminuye la presión sobre los costos de transacción, lo que permite a los usuarios llevar a cabo transacciones a menor costo.
3. Escalabilidad
El fragmento permite que Blockchain se adapte a un mayor número de usuarios y aplicaciones sin sacrificar el rendimiento o la seguridad.
4. Optimización de recursos
Los nodos de red ya no necesitan tratar todas las transacciones, lo que permite un uso más eficiente de los recursos de cálculo y una reducción en el consumo de energía.
Ejemplos de blockchains utilizando fragmentos
1. Near Protocol
Near Protocol hay una cadena de bloques que utiliza una forma avanzada de fragmentos con su Nightshade . En lugar de crear varios canales independientes, Near utiliza un registro global compartido, fragmentado en fragmentos para tratar las transacciones descentralizadas al tiempo que garantiza la seguridad y la eficiencia.
2. Zilliqa
Zilliqa es otra cadena de bloques que aplica fragmentos. Este es uno de los primeros en demostrar que esta tecnología puede mejorar significativamente la velocidad transaccional dividiendo la carga de trabajo entre varios fragmentos. Zilliqa ha demostrado que el fragmento podría implementarse con éxito en una red de blockchain pública.
El futuro del fragmento en blockchains
Con el auge de las aplicaciones descentralizadas y las cadenas de bloques a gran escala, el fragmento es una tecnología clave para satisfacer las crecientes necesidades de escalabilidad. No solo hace posible tratar más transacciones, sino también reducir los costos y mejorar la eficiencia de la red. Aunque el fragmento presenta desafíos, especialmente en términos de seguridad, sigue siendo una solución prometedora para el futuro de las cadenas de bloques.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué es el fragmento?
El fragmento es una técnica de partición que divide una cadena de bloques en varios fragmentos , lo que permite tratar más transacciones en paralelo.
2. ¿Cómo mejora el afeitado la escalabilidad?
Al dividir la carga de trabajo entre varios fragmentos, el fragmento permite que una cadena de bloques trate más transacciones simultáneamente, aumentando así su capacidad general.
3. ¿Cuáles son los riesgos de seguridad vinculados al fragmento?
El riesgo principal es que un fragmento puede verse comprometido si la mayoría de sus validadores son corruptos. Esto puede afectar la integridad de toda la red.
4. ¿Cuáles son los ejemplos de blockchains usando fragmentos?
Near Protocol y Zilliqa hay dos ejemplos de blockchains que han implementado fragmentos para mejorar su rendimiento transaccional.
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Yohan Uzzan
Ingeniero de capacitación, rápidamente me interesé en el campo de las finanzas. Convencido de que las finanzas descentralizadas tienen un futuro brillante por delante, participo en su democratización mediante el desarrollo Crypternon.
