blockchain modular: la piedra angular de la evolución del ecosistema Web3
La blockchain modular se está convirtiendo en una parte importante de la nueva infraestructura de Web3. Aunque no reemplazará completamente a la cadena de bloques monolítica, se convertirá en una fuerza clave que impulsa la evolución continua de la cadena de bloques monolítica. Ambos se complementarán, apoyando juntos el ecosistema Web3 para la próxima escala de mil millones de usuarios.
En comparación con la definición precisa de blockchain modular, entender sus capas de ejecución, capas de disponibilidad de datos, capas de consenso y capas de liquidación a través del análisis de transacciones y datos de bloques, se puede obtener una comprensión más intuitiva.
La capa de ejecución ha desempeñado un papel importante como pionera en la escalabilidad de transacciones de cadenas de bloques monolíticas y en la subcontratación de cálculos. La capa de disponibilidad de datos no solo optimiza el almacenamiento de datos de la cadena de bloques, sino que también logra la disponibilidad de datos después de la validación, bajo la garantía de la capa de consenso. La capa de consenso se dedica a reutilizar la capacidad descentralizada, creando una nueva arquitectura distribuida. La capa de liquidación se centra en optimizar la coincidencia y asociación de activos de cuentas y flujos de transacciones.
Características y desafíos de la cadena de bloques monolítica
El nacimiento de Bitcoin marcó el comienzo de un sistema de efectivo electrónico descentralizado, permitiendo a las personas reconocer la tecnología de cadena de bloques y el mecanismo de consenso de prueba de trabajo. Ethereum, como plataforma de contratos inteligentes, ha demostrado un gran potencial en campos como las finanzas, las redes sociales y los juegos. A pesar de que la tecnología de cadena de bloques aún se encuentra en su etapa inicial, su perspectiva de desarrollo sigue siendo amplia.
Las principales cadenas de bloques públicas actuales suelen denominarse cadenas de bloques monolíticas. Utilizan transacciones como soporte, almacenando registros de transacciones válidas a través de bloques y confiando en mecanismos de consenso específicos para lograr una red de libro mayor distribuido descentralizada, sin confianza e inmutable.
Las ventajas de la cadena de bloques monolítica radican en su capacidad para construir un ecosistema completo de manera independiente, pero a medida que se expande también enfrenta numerosos desafíos, como la congestión de transacciones, el aumento de costos y el incremento de la barrera de entrada. Para abordar estos problemas, la industria ha explorado ampliamente soluciones como la ampliación, la poda de estados y otras tecnologías, incluyendo canales de estado, cadenas laterales, Rollup, nodos ligeros, particiones y blockchain modular. Estas investigaciones continúan optimizando la pila tecnológica de la cadena de bloques y mejorando la difusión de la tecnología.
Definición y arquitectura de la blockchain modular
Esencialmente, la blockchain modular redefine la arquitectura jerárquica de la cadena de bloques mediante la idea de agregación y combinación, dividiéndola en diferentes módulos. Estos módulos son independientes entre sí, se pueden modificar y ampliar de manera flexible según las necesidades, y pueden combinarse entre sí. Esta arquitectura modular no solo mejora el rendimiento en varios aspectos, sino que también se adapta a escenarios de aplicación diversificados.
Desde la perspectiva del usuario, el flujo de transacciones de la red de segunda capa de Ethereum, Arbitrum, se puede entender intuitivamente como la jerarquía de la blockchain modular: las transacciones enviadas por los usuarios son procesadas en lotes por el secuenciador de la red de segunda capa, y luego los datos de las transacciones comprimidos y los resultados del estado se envían a la red de primera capa para su liquidación.
Según una estructura de arriba hacia abajo, la blockchain modular se puede dividir en capa de ejecución, capa de disponibilidad de datos, capa de consenso y capa de liquidación. La capa de ejecución es responsable del procesamiento de transacciones y del cálculo de estados, la capa de disponibilidad de datos almacena y mantiene los datos de las transacciones, la capa de consenso garantiza la seguridad de la capa de ejecución, y la capa de liquidación confirma la finalización de los cambios de estado.
Estado actual del desarrollo de la capa de ejecución
Antes de proponer el concepto de capa de ejecución, la industria se centró ampliamente en el tema de "el asesino de Ethereum", lo que refleja la urgente necesidad de los usuarios por un rendimiento en las transacciones. Para ello, muchas nuevas cadenas de bloques públicas intentan abordar la arquitectura de base para construir cadenas de bloques de alto rendimiento. Al mismo tiempo, el ecosistema de Ethereum también está explorando varias soluciones de escalado.
Actualmente, las soluciones Layer2 representadas por Rollup dominan el mercado. Optimism y Arbitrum, que son Rollups optimistas, ya han superado a la mayoría de las cadenas compatibles con EVM en términos de construcción de ecosistemas y tamaño de usuarios. Además, ZKRollup ( como Starknet, zkSync y ) así como las soluciones de transacciones paralelas ( como Fuel ) también están en continuo desarrollo.
Con el florecimiento de Layer2, el concepto de capa de ejecución ha surgido. No solo Ethereum, otras cadenas públicas también han lanzado sus propios productos de Rollup y capa de ejecución. Esto no solo ha traído un patrón de coexistencia de múltiples cadenas, sino que también ha dado lugar a una situación de coexistencia de múltiples capas de ejecución.
Para resolver el problema de interoperabilidad entre diferentes capas de ejecución, algunos proyectos han comenzado a ofrecer soluciones de Rollup como servicio, como Sovereigen Labs, Stackr Labs, etc. Estos productos son similares a un hub de capa de ejecución, expandiendo el Layer2 original a Layer3, construyendo una arquitectura de capa de ejecución en forma de árbol con un único hub y múltiples Rollups.
A pesar de que la capa de ejecución ha logrado avances significativos, todavía hay muchos problemas por resolver, como los secuenciadores descentralizados, zkEVM y las transacciones paralelas. Estos campos serán las principales direcciones de investigación en el futuro.
Evolución de la capa de disponibilidad de datos
Con el rápido crecimiento de los usuarios de la cadena de bloques y los contratos inteligentes, los datos en la cadena muestran una tendencia de crecimiento exponencial. Tomando como ejemplo Bitcoin, su tamaño de red ha crecido de 55GB en 2016 a 459GB en febrero de 2023. Como plataforma de contratos inteligentes, Ethereum tiene un tamaño de datos que supera con creces el de Bitcoin, y actualmente se necesitan al menos 800GB de espacio de almacenamiento para convertirse en un nodo completo.
El gran volumen de datos y el almacenamiento no estructurado presentan enormes desafíos para el procesamiento, la indexación y la consulta de datos de la Cadena de bloques. Cómo almacenar y procesar de manera eficiente y a bajo costo una gran cantidad de datos de la Cadena de bloques se ha convertido en una importante dirección de investigación.
Desde el blanco de Bitcoin, Satoshi Nakamoto propuso soluciones como Reclaiming Disk Space y SPV. La comunidad de Ethereum, sobre esta base, propuso soluciones como Stateless Ethereum. Con el desarrollo de la capa de ejecución, el concepto de disponibilidad de datos se ha ampliado, incluyendo no solo los datos en la cadena, sino también los datos de transacciones comprimidas de la capa de ejecución.
Ethereum, como la capa de disponibilidad de datos más común en la actualidad, enfrenta problemas como altos costos y capacidad limitada. Para ello, Ethereum ha propuesto mejoras como EIP-4844. Otros productos de DA especializados, como Polygon Avail y Celestia, también están explorando nuevas soluciones tecnológicas. Además, productos de almacenamiento como Greenfield, lanzados por el ecosistema BNB, también han enriquecido las opciones de la capa de almacenamiento de datos.
Innovación en la capa de consenso
El mecanismo de consenso de la red de cadena de bloques es clave para garantizar la propiedad de los activos. Los diferentes mecanismos de consenso entre las cadenas de bloques a menudo son difíciles de interoperar, lo que limita el desarrollo de aplicaciones entre cadenas.
PoW y PoS son dos mecanismos de consenso principales. El principal desafío al que se enfrenta PoW es el ataque del 51% y el ataque de doble gasto, que requieren una gran potencia de cálculo para garantizar la seguridad de la red. Algunas nuevas cadenas de bloques PoW utilizan la minería conjunta para aprovechar la potencia de cálculo de la red de Bitcoin, pero esto también conlleva nuevos riesgos.
El mecanismo PoS utiliza la participación para proteger la red, y se necesita una participación de valor suficientemente alto para garantizar una red de alto valor. Proyectos como Cosmos y Polkadot han innovado sobre la base de PoS, como el intercambio seguro de ICS, Space Mesh, entre otros.
Después de que Ethereum se trasladara a PoS, sus poderosos recursos de consenso sentaron las bases para una nueva generación de productos de capa de consenso. Proyectos como EigenLayer han propuesto el concepto de Restaking, destinado a reutilizar el Ethereum apostado para proteger otras redes. Los derivados de staking líquido también tienen el potencial de convertirse en proveedores de consenso.
Conclusión
La blockchain modular es similar a la idea de arquitectura de microservicios, descomponiendo las funciones de la cadena de bloques en módulos independientes para lograr una mayor escalabilidad y flexibilidad. Actualmente, la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso están innovando continuamente en sus respectivos campos, y en el futuro, su combinación flexible traerá más posibilidades.
Con la madurez de la tecnología, la blockchain modular se espera que se convierta en una dirección importante para impulsar el desarrollo de la cadena de bloques, proporcionando un fuerte apoyo de infraestructura para la evolución del ecosistema Web3.
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WalletDetective
· 07-27 18:05
La modularización es realmente dura.
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FUD_Whisperer
· 07-27 14:48
¿Para qué sirve la estructura de tres capas?
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FallingLeaf
· 07-24 19:45
Los viejos proyectos son los mejores, no hay que andar experimentando.
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OnChainDetective
· 07-24 19:27
Detrás de la estratificación siempre debe haber una Ballena desplegando capital. Investigación.
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ChainSherlockGirl
· 07-24 19:19
Ay, algunas cadenas deben estar sobrecargadas, es tan emocionante como ver una serie.
blockchain modular: deconstruir la arquitectura Web3 para impulsar la evolución del ecosistema
blockchain modular: la piedra angular de la evolución del ecosistema Web3
La blockchain modular se está convirtiendo en una parte importante de la nueva infraestructura de Web3. Aunque no reemplazará completamente a la cadena de bloques monolítica, se convertirá en una fuerza clave que impulsa la evolución continua de la cadena de bloques monolítica. Ambos se complementarán, apoyando juntos el ecosistema Web3 para la próxima escala de mil millones de usuarios.
En comparación con la definición precisa de blockchain modular, entender sus capas de ejecución, capas de disponibilidad de datos, capas de consenso y capas de liquidación a través del análisis de transacciones y datos de bloques, se puede obtener una comprensión más intuitiva.
La capa de ejecución ha desempeñado un papel importante como pionera en la escalabilidad de transacciones de cadenas de bloques monolíticas y en la subcontratación de cálculos. La capa de disponibilidad de datos no solo optimiza el almacenamiento de datos de la cadena de bloques, sino que también logra la disponibilidad de datos después de la validación, bajo la garantía de la capa de consenso. La capa de consenso se dedica a reutilizar la capacidad descentralizada, creando una nueva arquitectura distribuida. La capa de liquidación se centra en optimizar la coincidencia y asociación de activos de cuentas y flujos de transacciones.
Características y desafíos de la cadena de bloques monolítica
El nacimiento de Bitcoin marcó el comienzo de un sistema de efectivo electrónico descentralizado, permitiendo a las personas reconocer la tecnología de cadena de bloques y el mecanismo de consenso de prueba de trabajo. Ethereum, como plataforma de contratos inteligentes, ha demostrado un gran potencial en campos como las finanzas, las redes sociales y los juegos. A pesar de que la tecnología de cadena de bloques aún se encuentra en su etapa inicial, su perspectiva de desarrollo sigue siendo amplia.
Las principales cadenas de bloques públicas actuales suelen denominarse cadenas de bloques monolíticas. Utilizan transacciones como soporte, almacenando registros de transacciones válidas a través de bloques y confiando en mecanismos de consenso específicos para lograr una red de libro mayor distribuido descentralizada, sin confianza e inmutable.
Las ventajas de la cadena de bloques monolítica radican en su capacidad para construir un ecosistema completo de manera independiente, pero a medida que se expande también enfrenta numerosos desafíos, como la congestión de transacciones, el aumento de costos y el incremento de la barrera de entrada. Para abordar estos problemas, la industria ha explorado ampliamente soluciones como la ampliación, la poda de estados y otras tecnologías, incluyendo canales de estado, cadenas laterales, Rollup, nodos ligeros, particiones y blockchain modular. Estas investigaciones continúan optimizando la pila tecnológica de la cadena de bloques y mejorando la difusión de la tecnología.
Definición y arquitectura de la blockchain modular
Esencialmente, la blockchain modular redefine la arquitectura jerárquica de la cadena de bloques mediante la idea de agregación y combinación, dividiéndola en diferentes módulos. Estos módulos son independientes entre sí, se pueden modificar y ampliar de manera flexible según las necesidades, y pueden combinarse entre sí. Esta arquitectura modular no solo mejora el rendimiento en varios aspectos, sino que también se adapta a escenarios de aplicación diversificados.
Desde la perspectiva del usuario, el flujo de transacciones de la red de segunda capa de Ethereum, Arbitrum, se puede entender intuitivamente como la jerarquía de la blockchain modular: las transacciones enviadas por los usuarios son procesadas en lotes por el secuenciador de la red de segunda capa, y luego los datos de las transacciones comprimidos y los resultados del estado se envían a la red de primera capa para su liquidación.
Según una estructura de arriba hacia abajo, la blockchain modular se puede dividir en capa de ejecución, capa de disponibilidad de datos, capa de consenso y capa de liquidación. La capa de ejecución es responsable del procesamiento de transacciones y del cálculo de estados, la capa de disponibilidad de datos almacena y mantiene los datos de las transacciones, la capa de consenso garantiza la seguridad de la capa de ejecución, y la capa de liquidación confirma la finalización de los cambios de estado.
Estado actual del desarrollo de la capa de ejecución
Antes de proponer el concepto de capa de ejecución, la industria se centró ampliamente en el tema de "el asesino de Ethereum", lo que refleja la urgente necesidad de los usuarios por un rendimiento en las transacciones. Para ello, muchas nuevas cadenas de bloques públicas intentan abordar la arquitectura de base para construir cadenas de bloques de alto rendimiento. Al mismo tiempo, el ecosistema de Ethereum también está explorando varias soluciones de escalado.
Actualmente, las soluciones Layer2 representadas por Rollup dominan el mercado. Optimism y Arbitrum, que son Rollups optimistas, ya han superado a la mayoría de las cadenas compatibles con EVM en términos de construcción de ecosistemas y tamaño de usuarios. Además, ZKRollup ( como Starknet, zkSync y ) así como las soluciones de transacciones paralelas ( como Fuel ) también están en continuo desarrollo.
Con el florecimiento de Layer2, el concepto de capa de ejecución ha surgido. No solo Ethereum, otras cadenas públicas también han lanzado sus propios productos de Rollup y capa de ejecución. Esto no solo ha traído un patrón de coexistencia de múltiples cadenas, sino que también ha dado lugar a una situación de coexistencia de múltiples capas de ejecución.
Para resolver el problema de interoperabilidad entre diferentes capas de ejecución, algunos proyectos han comenzado a ofrecer soluciones de Rollup como servicio, como Sovereigen Labs, Stackr Labs, etc. Estos productos son similares a un hub de capa de ejecución, expandiendo el Layer2 original a Layer3, construyendo una arquitectura de capa de ejecución en forma de árbol con un único hub y múltiples Rollups.
A pesar de que la capa de ejecución ha logrado avances significativos, todavía hay muchos problemas por resolver, como los secuenciadores descentralizados, zkEVM y las transacciones paralelas. Estos campos serán las principales direcciones de investigación en el futuro.
Evolución de la capa de disponibilidad de datos
Con el rápido crecimiento de los usuarios de la cadena de bloques y los contratos inteligentes, los datos en la cadena muestran una tendencia de crecimiento exponencial. Tomando como ejemplo Bitcoin, su tamaño de red ha crecido de 55GB en 2016 a 459GB en febrero de 2023. Como plataforma de contratos inteligentes, Ethereum tiene un tamaño de datos que supera con creces el de Bitcoin, y actualmente se necesitan al menos 800GB de espacio de almacenamiento para convertirse en un nodo completo.
El gran volumen de datos y el almacenamiento no estructurado presentan enormes desafíos para el procesamiento, la indexación y la consulta de datos de la Cadena de bloques. Cómo almacenar y procesar de manera eficiente y a bajo costo una gran cantidad de datos de la Cadena de bloques se ha convertido en una importante dirección de investigación.
Desde el blanco de Bitcoin, Satoshi Nakamoto propuso soluciones como Reclaiming Disk Space y SPV. La comunidad de Ethereum, sobre esta base, propuso soluciones como Stateless Ethereum. Con el desarrollo de la capa de ejecución, el concepto de disponibilidad de datos se ha ampliado, incluyendo no solo los datos en la cadena, sino también los datos de transacciones comprimidas de la capa de ejecución.
Ethereum, como la capa de disponibilidad de datos más común en la actualidad, enfrenta problemas como altos costos y capacidad limitada. Para ello, Ethereum ha propuesto mejoras como EIP-4844. Otros productos de DA especializados, como Polygon Avail y Celestia, también están explorando nuevas soluciones tecnológicas. Además, productos de almacenamiento como Greenfield, lanzados por el ecosistema BNB, también han enriquecido las opciones de la capa de almacenamiento de datos.
Innovación en la capa de consenso
El mecanismo de consenso de la red de cadena de bloques es clave para garantizar la propiedad de los activos. Los diferentes mecanismos de consenso entre las cadenas de bloques a menudo son difíciles de interoperar, lo que limita el desarrollo de aplicaciones entre cadenas.
PoW y PoS son dos mecanismos de consenso principales. El principal desafío al que se enfrenta PoW es el ataque del 51% y el ataque de doble gasto, que requieren una gran potencia de cálculo para garantizar la seguridad de la red. Algunas nuevas cadenas de bloques PoW utilizan la minería conjunta para aprovechar la potencia de cálculo de la red de Bitcoin, pero esto también conlleva nuevos riesgos.
El mecanismo PoS utiliza la participación para proteger la red, y se necesita una participación de valor suficientemente alto para garantizar una red de alto valor. Proyectos como Cosmos y Polkadot han innovado sobre la base de PoS, como el intercambio seguro de ICS, Space Mesh, entre otros.
Después de que Ethereum se trasladara a PoS, sus poderosos recursos de consenso sentaron las bases para una nueva generación de productos de capa de consenso. Proyectos como EigenLayer han propuesto el concepto de Restaking, destinado a reutilizar el Ethereum apostado para proteger otras redes. Los derivados de staking líquido también tienen el potencial de convertirse en proveedores de consenso.
Conclusión
La blockchain modular es similar a la idea de arquitectura de microservicios, descomponiendo las funciones de la cadena de bloques en módulos independientes para lograr una mayor escalabilidad y flexibilidad. Actualmente, la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso están innovando continuamente en sus respectivos campos, y en el futuro, su combinación flexible traerá más posibilidades.
Con la madurez de la tecnología, la blockchain modular se espera que se convierta en una dirección importante para impulsar el desarrollo de la cadena de bloques, proporcionando un fuerte apoyo de infraestructura para la evolución del ecosistema Web3.