Pontos principais
No mundo blockchain, a disponibilidade de dados refere-se à capacidade dos usuários de acessar e verificar os dados armazenados no blockchain.
As soluções de disponibilidade de dados amplamente utilizadas incluem Camada de Disponibilidade de Dados (DAL), Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS) e Comitê de Disponibilidade de Dados (DAC).
Os desafios à disponibilidade de dados incluem questões de interoperabilidade e compromissos entre escalabilidade e segurança.
Introdução
A tecnologia Blockchain permite a transmissão de dados imutáveis e confiáveis, mas encontrar e verificar os dados armazenados no blockchain pode ser difícil. Este artigo explorará o conceito, a importância e os desafios da disponibilidade de dados e apresentará algumas soluções de disponibilidade de dados.
Introdução à disponibilidade de dados
Numa rede blockchain, a disponibilidade de dados é importante para garantir que todos os participantes da rede possam acessar e verificar as informações armazenadas na blockchain. Essas informações incluem detalhes da transação, dados do bloco e status do razão.
Como funciona a disponibilidade de dados
Existem várias soluções populares de disponibilidade de dados, sendo as mais comumente usadas a Camada de Disponibilidade de Dados (DAL), a Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS) e o Comitê de Disponibilidade de Dados (DAC).
Camada de disponibilidade de dados
A camada de disponibilidade de dados (DAL) é uma solução de armazenamento dedicada que pode ser usada tanto on-chain quanto off-chain. Eles separam a tarefa específica de garantir a disponibilidade de dados de outras operações de blockchain, como a execução de transações.
DAL usa várias técnicas, como codificação de eliminação (EC) e fragmentação de dados para melhorar a acessibilidade dos dados. A fragmentação de dados refere-se à divisão do banco de dados em pequenos pedaços e, em seguida, armazená-los e processá-los separadamente. A codificação de eliminação dividirá os dados em várias partes, adicionando redundância para recuperação de dados. Dessa forma, mesmo que alguns dados sejam perdidos ou temporariamente indisponíveis, o blockchain pode usar essas tecnologias para reconstruir todos os dados.
Amostragem de disponibilidade de dados
A tecnologia de amostragem de disponibilidade de dados garante que todos os nós em uma rede blockchain tenham acesso aos dados necessários da blockchain sem a necessidade de baixar ou verificar todo o conjunto de dados. Desta forma, mesmo nós com recursos limitados podem participar na verificação das transações e manter a integridade da rede.
O processo de amostragem de disponibilidade de dados começa dividindo os dados do blockchain em pequenos pedaços. Um nó pode selecionar aleatoriamente alguns pedaços de dados sem selecionar todo o conjunto de dados. Isso reduz a carga sobre nós individuais porque eles só precisam processar uma pequena parte do total de dados.
Ao validar esses blocos de dados selecionados, os nós podem verificar probabilisticamente a disponibilidade de todo o conjunto de dados. A verificação probabilística baseia-se na ideia de que se um bloco de dados de amostra estiver acessível, é provável que os dados restantes também o sejam.
Comitê de Disponibilidade de Dados
O Comitê de Disponibilidade de Dados (DAC) é um grupo de nós confiáveis em uma rede blockchain encarregados de garantir a disponibilidade de dados. A principal função do DAC é verificar se todos os dados, como transações e mudanças de estado, estão armazenados corretamente e acessíveis a todos os participantes da rede. Os membros do CAD são normalmente eleitos através de um processo de votação descentralizado para reduzir pontos únicos de falha e outros riscos de centralização.
O DAC desempenha um papel importante nas soluções de escalonamento da Camada 2, como Agregação, ajudando a gerenciar dados relacionados à computação fora da cadeia. Em um blockchain fragmentado, onde os conjuntos de dados são distribuídos em diferentes fragmentos, o DAC ajuda a garantir a disponibilidade de dados em todos os fragmentos.
Importância da disponibilidade de dados
A disponibilidade de dados permite que os nós confirmem a validade de novos blocos e transações, desempenhando um papel vital em todos os aspectos da validação de blocos.
1. Bloqueie a propagação. Depois que um novo bloco é criado, ele é enviado para todo o blockchain. A validação eficaz do bloco requer que todos os nós tenham acesso ao bloco.
2. Verificação da transação. Esta etapa refere-se à verificação de cada transação dentro do bloco para confirmar se ela está de acordo com as regras da rede. A obtenção de dados completos da transação é fundamental para que os nós executem corretamente a verificação da transação.
3. Bloqueie a verificação do cabeçalho. A disponibilidade de dados é essencial para verificar se um novo bloco faz referência e se conecta corretamente ao bloco anterior, permitindo que os nós confirmem que o novo bloco pode ser adicionado à cadeia.
4. Cumpra o mecanismo de consenso. Os nós garantem que os blocos cumpram o mecanismo de consenso do blockchain, como Prova de Trabalho (PoW) ou Prova de Participação (PoS). Esta verificação depende da disponibilidade de todos os dados necessários do bloco (como hash e dificuldade).
Desafios de disponibilidade de dados
problemas de interoperabilidade
À medida que a tecnologia blockchain continua a se desenvolver, diferentes redes criaram seus próprios métodos de disponibilidade de dados. Embora isto possa promover a inovação, também cria desafios relacionados com as operações entre cadeias, nomeadamente como os diferentes sistemas blockchain interagem entre si.
Escalabilidade versus compensação de segurança
Aumentar a disponibilidade de dados pode aumentar a escalabilidade, mas também pode diminuir a segurança. Antes de implementar uma solução de disponibilidade de dados, o seu impacto potencial deve ser totalmente considerado. Este clássico compromisso entre segurança e escalabilidade também é ilustrado pelo conceito do Blockchain Trilemma.
Conclusão
No mundo blockchain, a disponibilidade de dados refere-se à capacidade dos participantes da rede de acessar e verificar os dados armazenados no blockchain. Existem várias soluções diferentes de disponibilidade de dados, incluindo Camadas de Disponibilidade de Dados (DALs), Amostragem de Disponibilidade de Dados (DAS) e Comitês de Disponibilidade de Dados (DACs). No futuro, espera-se que a disponibilidade de dados continue a desempenhar um papel importante na adoção generalizada da tecnologia blockchain.
Leitura adicional
A diferença entre agregação otimista e agregação de conhecimento zero
Comparação entre Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS)
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