Las cadenas de bloques modulares son cadenas de bloques que se centran en el manejo de algunas responsabilidades y la externalización del resto a una o más capas independientes. Las cadenas de bloques modulares se pueden utilizar para manejar las siguientes tareas individuales o combinadas:
**Ejecución: Apoye la ejecución de transacciones y realice el despliegue e interacción con contratos inteligentes. **
**Disponibilidad de datos: Garantizar la disponibilidad de los datos de las transacciones. **
**Consenso: El contenido y el orden de las transacciones que se permiten. **
Liquidación: Se utiliza para completar transacciones, resolver disputas, validar pruebas y servir de puente entre diferentes capas de ejecución. **
Las cadenas modulares suelen realizar dos o más funciones interdependientes. Por ejemplo, la capa de disponibilidad de datos debe tener un consenso sobre la clasificación de datos, de lo contrario es imposible saber qué datos representan la versión correcta del historial.
Ventajas del diseño modular de blockchain
Escalabilidad: El uso de la modularidad en una cadena de bloques puede aumentar la escala sin introducir suposiciones de confianza perjudiciales.
Nuevas cadenas de bloques fáciles de lanzar: Al aprovechar el diseño modular, las nuevas cadenas de bloques se pueden lanzar más rápido sin tener que preocuparse por mantener todos los aspectos de la arquitectura correctos.
Flexibilidad: Las cadenas modulares especialmente diseñadas ofrecen más opciones para las compensaciones y las implementaciones de diseño. Por ejemplo, un sistema de cadena de bloques modular puede incluir una cadena modular que se centre en la seguridad y la disponibilidad de los datos, mientras que otros se centran en la ejecución.
Desventajas del diseño modular de blockchain
Seguridad: A diferencia de las cadenas monolíticas, las cadenas de bloques modulares no garantizan la calidad de su propia seguridad. Si las capas de seguridad utilizadas para manejar el consenso y la disponibilidad de datos son ineficaces, las cadenas de bloques modulares corren el riesgo de fallar.
Complejidad: La implementación de un diseño modular de blockchain introduce una nueva complejidad. Por ejemplo, el plan de fragmentación de datos de Ethereum se basa en el muestreo de disponibilidad de datos para garantizar que los nodos de un fragmento no oculten datos. Del mismo modo, la capa de ejecución debe crear ciertos mecanismos complejos, como pruebas de fraude y pruebas de validez, para que la capa de seguridad pueda garantizar la validez de las transiciones de estado fuera de la cadena.
Valor del token: Debido a las aplicaciones limitadas, es posible que los tokens nativos de algunas cadenas de bloques modulares no puedan absorber valor. Por ejemplo, los tokens de utilidad que se centran únicamente en las capas de consenso y disponibilidad de datos se utilizan por muy poco en comparación con la capa de ejecución, por lo que también puede ser más difícil atraer participantes a dichas redes.
Forma modular de Ethereum: fragmentación y rollup
Al igual que las cadenas de bloques de primera generación como Bitcoin, Ethereum se diseñó originalmente como una cadena de bloques monolítica. Sin embargo, con el fin de mejorar el rendimiento, la escalabilidad y la sostenibilidad de la red, la red Ethereum está actualmente en transición a un marco modular.
La partición es el proceso de dividir un sistema, como una base de datos, en partes para ejecutarlo. Al distribuir las funciones entre múltiples componentes, el sistema logra más rendimiento y eficiencia. En una red blockchain, la fragmentación divide la cadena de bloques en múltiples subcadenas, que manejan las actividades de diferentes partes de la red.
En el diseño de fragmentación de Ethereum, 64 cadenas de fragmentos se ejecutarán en paralelo. Los fragmentos pueden procesar transacciones en paralelo (fragmentación de ejecución) o se pueden usar para almacenar diferentes partes de los datos de la cadena de bloques (fragmentación de datos). Con la fragmentación de datos, los nodos de Ethereum solo almacenarán los datos publicados en su cadena de fragmentos, a diferencia de la estructura actual, que requiere que todos los nodos almacenen los mismos datos.
La fragmentación es una forma modular en la que diferentes componentes (cadenas de fragmentos) manejan diferentes responsabilidades. En la fragmentación de datos, las cadenas de fragmentos almacenan diferentes partes de los datos de Ethereum, y la ejecución de la fragmentación permite que cada cadena de fragmentos procese su propio conjunto de transacciones, lo que aumenta el rendimiento de los datos y reduce el tiempo de procesamiento.
Algunos desarrolladores han adoptado un enfoque centrado en el rollup para escalar Ethereum. A diferencia de las soluciones de escalado fuera de la cadena puras, como las cadenas laterales, los rollups están estrechamente integrados en la cadena principal. Al tiempo que preserva la liquidación, el consenso y la disponibilidad de datos, la cadena de bloques de Ethereum subcontrata la computación a los rollups. Dado que Ethereum actúa como la capa base para los rollups L2, los rollups pueden optimizar agresivamente la ejecución con tiempos de bloque más rápidos y bloques más grandes sin comprometer la descentralización o la seguridad.
Proceso de desarrollo de la pila de tecnología modular de Ethereum
La evolución de la pila de tecnología modular de Ethereum es la siguiente:
Blockchain monolítica: Representa a Ethereum L1 o la cadena principal, que es en sí misma una blockchain monolítica.
Rollup: Las soluciones L2 que actúan como capas de ejecución, como Arbitrum y Optimism, mueven la capa de ejecución fuera de Ethereum L1, publican las raíces de estado y los datos de rollup y los pasan de vuelta a Ethereum L1.
Rollups modulares: Rollups con disponibilidad de datos modular.
La pila de tecnología L2 modular de Ethereum puede proporcionar escalabilidad al tiempo que conserva un alto nivel de seguridad y descentralización. Esta poderosa combinación sienta las bases para que Ethereum se convierta en un ecosistema blockchain más eficiente y sostenible.
Cadena de bloques monolítica
Las cadenas de bloques monolíticas son la forma original de Ethereum, donde todo se puede procesar sin el uso de rollups o fragmentación de datos. Esta arquitectura monolítica es la más segura, pero tiene el costo de un alto costo y una escalabilidad limitada. Como resultado, la velocidad de transacción de la red principal de Ethereum es relativamente lenta, con un TPS promedio de solo 15-20. Actualmente, Ethereum se está transformando gradualmente en una cadena de bloques modular, y este proceso se logra principalmente a través de la adopción de estrategias de computación y fragmentación de datos centradas en rollup.
Paquete acumulativo
Rollup es el primer avance tecnológico en blockchains modulares, que amplía la arquitectura monolítica de Ethereum al proporcionar una capa separada para la ejecución. Los rollups pueden abstraer de forma segura la capa de ejecución de una cadena de bloques a un secuenciador, es decir, utilizar un potente ordenador para empaquetar y ejecutar múltiples transacciones antes de pasar periódicamente los datos comprimidos a la red principal de Ethereum para su validación. Los rollups pueden aumentar el TPS entre 20 y 50 veces al mover este proceso de cálculo fuera de la cadena.
En el escenario actual, los rollups actúan como la capa de ejecución, procesando las transacciones mientras externalizan la liquidación, el consenso y la disponibilidad de los datos. Por ejemplo, los paquetes acumulativos optimistas que aprovechan la máquina virtual optimista y los paquetes acumulativos de ZK que ejecutan zk EVM. Estos rollups ejecutan contratos inteligentes y procesan transacciones, pero siguen dependiendo de Ethereum para lo siguiente:
Liquidación: Todas las transacciones de rollup se completan en Ethereum. Los usuarios de resúmenes optimistas esperan hasta que se supere el período de desafío o después de que la transacción se considere válida después de que se hayan realizado los cálculos de prevención de fraude. Los usuarios de ZK Rollup deben esperar hasta que se haya demostrado la validez de la validación.
Consenso y disponibilidad de datos: los rollups publican datos de transacciones en la red principal de Ethereum en forma de CallData, lo que permite a cualquiera ejecutar transacciones de rollups y reconstruir su estado si es necesario. Antes de la finalización, los resúmenes optimistas requieren una gran cantidad de espacio en bloque y un período de desafío de 7 a 14 días. Los resúmenes de Zk almacenan datos disponibles para su verificación durante 30 días, lo que proporciona una finalidad instantánea, pero requiere una potencia de procesamiento significativa para crear pruebas.
Con Ethereum como capa base para los rollups, los rollups pueden permitir tiempos de bloque más rápidos y bloques más grandes sin comprometer la descentralización o la seguridad. Se puede decir que Rollup es el comienzo de una nueva era para Ethereum. Recientemente, el número total de transacciones entre Arbitrum y Optimism ha superado el número de transacciones en Ethereum, lo que refleja la tendencia a la modularización de Ethereum.
Rollups modulares
Los rollups modulares más recientes mueven la capa de disponibilidad de datos fuera de Ethereum. Mantle, por ejemplo, todavía depende de la liquidación y el consenso de Ethereum, pero utiliza Mantle DA como capa de disponibilidad de datos. Mantle DA ordena los datos y proporciona pruebas de los datos, pero no necesita ejecutar la transacción; Las transacciones de ejecución se subcontratan efectivamente a la capa de ejecución de Mantle.
Anteriormente, Ethereum era la única solución de disponibilidad de datos para rollups, lo que generaba desafíos en términos de costo. La disponibilidad de datos es la mayor fuente de costos para la mayoría de los rollups, especialmente el almacenamiento de datos de transacciones en Ethereum, que puede representar hasta el 70% de las tarifas. Además, este costo es variable, y el costo aumenta en proporción al uso, convirtiéndose gradualmente en una barrera importante a medida que más y más usuarios se unen. Hasta ahora, solo los paquetes acumulativos grandes con grandes recursos podían dar cabida a grupos de usuarios más grandes.
Afortunadamente, Ethereum está cambiando y están surgiendo nuevas soluciones modulares en forma de capas de disponibilidad de datos para reducir los costos de envío de datos de transacciones. Entre los ejemplos clave de capas de disponibilidad de datos se incluyen EigenDA, Celestia y Avail, todos los cuales abordan los problemas de disponibilidad de datos y proporcionan posibles soluciones a las limitaciones de los paquetes acumulativos.
Futuro modular
Durante la última década más o menos, el espacio de la cadena de bloques a menudo ha caído en un ciclo de navegar por los desafíos de escalabilidad, creando constantemente nuevas cadenas de bloques L1 debido al alto costo y las limitaciones de Ethereum. Sin embargo, las altas tarifas de Ethereum no son un error irresoluble.
En un mundo en el que las soluciones L2 se están convirtiendo en la norma para la adopción masiva, las cadenas de bloques modulares están revolucionando la arquitectura de las cadenas de bloques al dividir las capas de ejecución, liquidación, consenso y disponibilidad de datos. Cuando las cadenas de bloques monolíticas luchan con la escalabilidad, se libera el potencial de las arquitecturas modulares.
A medida que la capa de disponibilidad de datos evolucione y compita, las barreras de entrada y las barreras de entrada se reducirán en gran medida para los nuevos rollups. En un futuro no muy lejano, es probable que las aplicaciones en la pila OP o ZK aumenten debido a la reducción del coste de la disponibilidad de los datos y a la mejora de la modularidad.
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La cadena de bloques de Ethereum está evolucionando hacia la modularidad
Autor: Ebunker, Fuente: WebX Labs
Concepto de Blockchain Modular
Las cadenas de bloques modulares son cadenas de bloques que se centran en el manejo de algunas responsabilidades y la externalización del resto a una o más capas independientes. Las cadenas de bloques modulares se pueden utilizar para manejar las siguientes tareas individuales o combinadas:
**Ejecución: Apoye la ejecución de transacciones y realice el despliegue e interacción con contratos inteligentes. **
**Disponibilidad de datos: Garantizar la disponibilidad de los datos de las transacciones. **
**Consenso: El contenido y el orden de las transacciones que se permiten. **
Liquidación: Se utiliza para completar transacciones, resolver disputas, validar pruebas y servir de puente entre diferentes capas de ejecución. **
Las cadenas modulares suelen realizar dos o más funciones interdependientes. Por ejemplo, la capa de disponibilidad de datos debe tener un consenso sobre la clasificación de datos, de lo contrario es imposible saber qué datos representan la versión correcta del historial.
Ventajas del diseño modular de blockchain
Escalabilidad: El uso de la modularidad en una cadena de bloques puede aumentar la escala sin introducir suposiciones de confianza perjudiciales.
Nuevas cadenas de bloques fáciles de lanzar: Al aprovechar el diseño modular, las nuevas cadenas de bloques se pueden lanzar más rápido sin tener que preocuparse por mantener todos los aspectos de la arquitectura correctos.
Flexibilidad: Las cadenas modulares especialmente diseñadas ofrecen más opciones para las compensaciones y las implementaciones de diseño. Por ejemplo, un sistema de cadena de bloques modular puede incluir una cadena modular que se centre en la seguridad y la disponibilidad de los datos, mientras que otros se centran en la ejecución.
Desventajas del diseño modular de blockchain
Seguridad: A diferencia de las cadenas monolíticas, las cadenas de bloques modulares no garantizan la calidad de su propia seguridad. Si las capas de seguridad utilizadas para manejar el consenso y la disponibilidad de datos son ineficaces, las cadenas de bloques modulares corren el riesgo de fallar.
Complejidad: La implementación de un diseño modular de blockchain introduce una nueva complejidad. Por ejemplo, el plan de fragmentación de datos de Ethereum se basa en el muestreo de disponibilidad de datos para garantizar que los nodos de un fragmento no oculten datos. Del mismo modo, la capa de ejecución debe crear ciertos mecanismos complejos, como pruebas de fraude y pruebas de validez, para que la capa de seguridad pueda garantizar la validez de las transiciones de estado fuera de la cadena.
Valor del token: Debido a las aplicaciones limitadas, es posible que los tokens nativos de algunas cadenas de bloques modulares no puedan absorber valor. Por ejemplo, los tokens de utilidad que se centran únicamente en las capas de consenso y disponibilidad de datos se utilizan por muy poco en comparación con la capa de ejecución, por lo que también puede ser más difícil atraer participantes a dichas redes.
Forma modular de Ethereum: fragmentación y rollup
Al igual que las cadenas de bloques de primera generación como Bitcoin, Ethereum se diseñó originalmente como una cadena de bloques monolítica. Sin embargo, con el fin de mejorar el rendimiento, la escalabilidad y la sostenibilidad de la red, la red Ethereum está actualmente en transición a un marco modular.
La partición es el proceso de dividir un sistema, como una base de datos, en partes para ejecutarlo. Al distribuir las funciones entre múltiples componentes, el sistema logra más rendimiento y eficiencia. En una red blockchain, la fragmentación divide la cadena de bloques en múltiples subcadenas, que manejan las actividades de diferentes partes de la red.
En el diseño de fragmentación de Ethereum, 64 cadenas de fragmentos se ejecutarán en paralelo. Los fragmentos pueden procesar transacciones en paralelo (fragmentación de ejecución) o se pueden usar para almacenar diferentes partes de los datos de la cadena de bloques (fragmentación de datos). Con la fragmentación de datos, los nodos de Ethereum solo almacenarán los datos publicados en su cadena de fragmentos, a diferencia de la estructura actual, que requiere que todos los nodos almacenen los mismos datos.
La fragmentación es una forma modular en la que diferentes componentes (cadenas de fragmentos) manejan diferentes responsabilidades. En la fragmentación de datos, las cadenas de fragmentos almacenan diferentes partes de los datos de Ethereum, y la ejecución de la fragmentación permite que cada cadena de fragmentos procese su propio conjunto de transacciones, lo que aumenta el rendimiento de los datos y reduce el tiempo de procesamiento.
Algunos desarrolladores han adoptado un enfoque centrado en el rollup para escalar Ethereum. A diferencia de las soluciones de escalado fuera de la cadena puras, como las cadenas laterales, los rollups están estrechamente integrados en la cadena principal. Al tiempo que preserva la liquidación, el consenso y la disponibilidad de datos, la cadena de bloques de Ethereum subcontrata la computación a los rollups. Dado que Ethereum actúa como la capa base para los rollups L2, los rollups pueden optimizar agresivamente la ejecución con tiempos de bloque más rápidos y bloques más grandes sin comprometer la descentralización o la seguridad.
Proceso de desarrollo de la pila de tecnología modular de Ethereum
La evolución de la pila de tecnología modular de Ethereum es la siguiente:
Blockchain monolítica: Representa a Ethereum L1 o la cadena principal, que es en sí misma una blockchain monolítica.
Rollup: Las soluciones L2 que actúan como capas de ejecución, como Arbitrum y Optimism, mueven la capa de ejecución fuera de Ethereum L1, publican las raíces de estado y los datos de rollup y los pasan de vuelta a Ethereum L1.
Rollups modulares: Rollups con disponibilidad de datos modular.
La pila de tecnología L2 modular de Ethereum puede proporcionar escalabilidad al tiempo que conserva un alto nivel de seguridad y descentralización. Esta poderosa combinación sienta las bases para que Ethereum se convierta en un ecosistema blockchain más eficiente y sostenible.
Cadena de bloques monolítica
Las cadenas de bloques monolíticas son la forma original de Ethereum, donde todo se puede procesar sin el uso de rollups o fragmentación de datos. Esta arquitectura monolítica es la más segura, pero tiene el costo de un alto costo y una escalabilidad limitada. Como resultado, la velocidad de transacción de la red principal de Ethereum es relativamente lenta, con un TPS promedio de solo 15-20. Actualmente, Ethereum se está transformando gradualmente en una cadena de bloques modular, y este proceso se logra principalmente a través de la adopción de estrategias de computación y fragmentación de datos centradas en rollup.
Paquete acumulativo
Rollup es el primer avance tecnológico en blockchains modulares, que amplía la arquitectura monolítica de Ethereum al proporcionar una capa separada para la ejecución. Los rollups pueden abstraer de forma segura la capa de ejecución de una cadena de bloques a un secuenciador, es decir, utilizar un potente ordenador para empaquetar y ejecutar múltiples transacciones antes de pasar periódicamente los datos comprimidos a la red principal de Ethereum para su validación. Los rollups pueden aumentar el TPS entre 20 y 50 veces al mover este proceso de cálculo fuera de la cadena.
En el escenario actual, los rollups actúan como la capa de ejecución, procesando las transacciones mientras externalizan la liquidación, el consenso y la disponibilidad de los datos. Por ejemplo, los paquetes acumulativos optimistas que aprovechan la máquina virtual optimista y los paquetes acumulativos de ZK que ejecutan zk EVM. Estos rollups ejecutan contratos inteligentes y procesan transacciones, pero siguen dependiendo de Ethereum para lo siguiente:
Liquidación: Todas las transacciones de rollup se completan en Ethereum. Los usuarios de resúmenes optimistas esperan hasta que se supere el período de desafío o después de que la transacción se considere válida después de que se hayan realizado los cálculos de prevención de fraude. Los usuarios de ZK Rollup deben esperar hasta que se haya demostrado la validez de la validación.
Consenso y disponibilidad de datos: los rollups publican datos de transacciones en la red principal de Ethereum en forma de CallData, lo que permite a cualquiera ejecutar transacciones de rollups y reconstruir su estado si es necesario. Antes de la finalización, los resúmenes optimistas requieren una gran cantidad de espacio en bloque y un período de desafío de 7 a 14 días. Los resúmenes de Zk almacenan datos disponibles para su verificación durante 30 días, lo que proporciona una finalidad instantánea, pero requiere una potencia de procesamiento significativa para crear pruebas.
Con Ethereum como capa base para los rollups, los rollups pueden permitir tiempos de bloque más rápidos y bloques más grandes sin comprometer la descentralización o la seguridad. Se puede decir que Rollup es el comienzo de una nueva era para Ethereum. Recientemente, el número total de transacciones entre Arbitrum y Optimism ha superado el número de transacciones en Ethereum, lo que refleja la tendencia a la modularización de Ethereum.
Rollups modulares
Los rollups modulares más recientes mueven la capa de disponibilidad de datos fuera de Ethereum. Mantle, por ejemplo, todavía depende de la liquidación y el consenso de Ethereum, pero utiliza Mantle DA como capa de disponibilidad de datos. Mantle DA ordena los datos y proporciona pruebas de los datos, pero no necesita ejecutar la transacción; Las transacciones de ejecución se subcontratan efectivamente a la capa de ejecución de Mantle.
Anteriormente, Ethereum era la única solución de disponibilidad de datos para rollups, lo que generaba desafíos en términos de costo. La disponibilidad de datos es la mayor fuente de costos para la mayoría de los rollups, especialmente el almacenamiento de datos de transacciones en Ethereum, que puede representar hasta el 70% de las tarifas. Además, este costo es variable, y el costo aumenta en proporción al uso, convirtiéndose gradualmente en una barrera importante a medida que más y más usuarios se unen. Hasta ahora, solo los paquetes acumulativos grandes con grandes recursos podían dar cabida a grupos de usuarios más grandes.
Afortunadamente, Ethereum está cambiando y están surgiendo nuevas soluciones modulares en forma de capas de disponibilidad de datos para reducir los costos de envío de datos de transacciones. Entre los ejemplos clave de capas de disponibilidad de datos se incluyen EigenDA, Celestia y Avail, todos los cuales abordan los problemas de disponibilidad de datos y proporcionan posibles soluciones a las limitaciones de los paquetes acumulativos.
Futuro modular
Durante la última década más o menos, el espacio de la cadena de bloques a menudo ha caído en un ciclo de navegar por los desafíos de escalabilidad, creando constantemente nuevas cadenas de bloques L1 debido al alto costo y las limitaciones de Ethereum. Sin embargo, las altas tarifas de Ethereum no son un error irresoluble.
En un mundo en el que las soluciones L2 se están convirtiendo en la norma para la adopción masiva, las cadenas de bloques modulares están revolucionando la arquitectura de las cadenas de bloques al dividir las capas de ejecución, liquidación, consenso y disponibilidad de datos. Cuando las cadenas de bloques monolíticas luchan con la escalabilidad, se libera el potencial de las arquitecturas modulares.
A medida que la capa de disponibilidad de datos evolucione y compita, las barreras de entrada y las barreras de entrada se reducirán en gran medida para los nuevos rollups. En un futuro no muy lejano, es probable que las aplicaciones en la pila OP o ZK aumenten debido a la reducción del coste de la disponibilidad de los datos y a la mejora de la modularidad.