Aspectos chaves
No espaço blockchain, a disponibilidade de dados refere-se à capacidade dos usuários de acessar e verificar os dados armazenados no blockchain.
Algumas das soluções de disponibilidade de dados mais populares incluem camadas de disponibilidade de dados (DAL), amostragem de disponibilidade de dados (DAS) e comitês de disponibilidade de dados (DAC).
Os desafios de disponibilidade de dados incluem questões de interoperabilidade e o equilíbrio entre escalabilidade e segurança.
Introdução
A tecnologia Blockchain permite transferências de dados imutáveis e confiáveis, mas encontrar e verificar os dados armazenados no blockchain pode ser difícil. Neste artigo exploraremos o conceito de disponibilidade de dados, sua importância, desafios e algumas soluções de disponibilidade de dados.
O que é disponibilidade de dados?
Nas redes blockchain, a disponibilidade de dados é importante para garantir que todos os participantes da rede possam acessar e verificar as informações armazenadas na blockchain. Isso inclui os detalhes da transação, os dados do bloco e o status do ledger.
Como funciona a disponibilidade de dados?
Existem várias soluções populares de disponibilidade de dados. Alguns dos mais comuns são camadas de disponibilidade de dados (DAL), amostragem de disponibilidade de dados (DAS) e comitês de disponibilidade de dados (DAC).
Camadas de disponibilidade de dados
Camadas de disponibilidade de dados (DALs) são soluções de armazenamento especializadas que existem na cadeia ou fora da cadeia. Eles separam a tarefa específica de garantir a disponibilidade de dados de outras operações de blockchain, como a execução de transações.
Os DALs usam várias técnicas para melhorar a acessibilidade dos dados, como código de eliminação (EC) e fragmentação ou fragmentação de dados. A fragmentação envolve a divisão de bancos de dados em partes menores que podem ser armazenadas e processadas separadamente. O código de eliminação divide os dados em partes e adiciona redundância para recuperação de dados. Estas técnicas permitem a reconstrução de todos os dados, mesmo que partes deles sejam perdidas ou temporariamente indisponíveis.
Amostragem de disponibilidade de dados
A amostragem de disponibilidade de dados é uma técnica que os blockchains usam para garantir que todos os nós possam acessar os dados necessários no blockchain sem precisar baixar e verificar todo o conjunto de dados. Esta técnica garante que mesmo nós com recursos limitados possam participar na validação de transações e na manutenção da integridade da rede.
O processo começa dividindo os dados do blockchain em fragmentos menores. Os nós podem selecionar aleatoriamente alguns desses fragmentos em vez de todo o conjunto de dados. Isso reduz a carga em nós individuais, pois eles só precisam lidar com uma fração do total de dados.
Ao verificar esses blocos de dados selecionados, os nós verificam probabilisticamente a disponibilidade de todo o conjunto de dados. A verificação probabilística baseia-se na ideia de que se os fragmentos amostrados estiverem acessíveis, o restante dos dados provavelmente também estará disponível.
Comitês de Disponibilidade de Dados
Um comitê de disponibilidade de dados (DAC) é um grupo de nós confiáveis em uma rede blockchain, encarregado de garantir a disponibilidade dos dados. A principal função de um DAC é verificar se todos os dados, como transações e mudanças de estado, estão armazenados corretamente e acessíveis a qualquer participante da rede. Os membros de um CAD são normalmente selecionados através de um processo de votação descentralizado para mitigar pontos únicos de falha e outros riscos de centralização.
Os DACs desempenham um papel crucial nas soluções de escalabilidade da Camada 2, como rollups, onde podem ajudar a gerenciar dados relacionados à computação fora da cadeia. Em blockchains fragmentados, onde os conjuntos de dados são distribuídos em diferentes fragmentos, os DACs ajudam a garantir a disponibilidade dos dados em todos os fragmentos.
A importância da disponibilidade de dados
A disponibilidade de dados é crucial em vários aspectos da verificação de blocos, pois permite que os nós confirmem a validade de novos blocos e transações.
1. Bloqueie a propagação. Quando um novo bloco é criado, ele é transmitido para toda a rede. A verificação eficaz do bloco requer que este bloco seja acessível a todos os nós.
2. Validação da transação. Esta etapa envolve a verificação de cada transação dentro do bloco para confirmar se ela está em conformidade com as regras da rede. O acesso aos dados completos da transação é essencial para que os nós realizem essas validações corretamente.
3. Bloqueie a verificação do cabeçalho. A disponibilidade dos dados é necessária para verificar se o novo bloco faz referência e se conecta corretamente ao bloco anterior. Isso permite que os nós confirmem se ele pode ser adicionado à cadeia.
4. Cumprimento do mecanismo de consenso. Os nós garantem que o bloco esteja em conformidade com 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 o hash e a dificuldade do bloco.
Desafios de disponibilidade de dados
Problemas de interoperabilidade
À medida que a tecnologia blockchain continua a evoluir, diferentes redes estão criando suas próprias abordagens para a disponibilidade de dados. Embora isto possa encorajar a inovação, também pode apresentar desafios relacionados com as operações entre cadeias, ou seja, como os diferentes sistemas blockchain interagem entre si.
Escalabilidade vs. segurança
Melhorar a disponibilidade dos dados pode melhorar a escalabilidade, mas também pode resultar na redução da segurança. É importante considerar os efeitos potenciais das soluções de disponibilidade de dados antes da implementação. O debate clássico entre segurança e escalabilidade também é descrito no trilema do blockchain.
Conclusões
Nas redes blockchain, a disponibilidade de dados refere-se à capacidade dos participantes da rede de acessar e verificar os dados armazenados na blockchain. Existem muitas soluções diferentes de disponibilidade de dados, incluindo camadas de disponibilidade de dados, amostragem de disponibilidade de dados e comitês de disponibilidade de dados. No futuro, a disponibilidade de dados provavelmente continuará a desempenhar um papel importante na adoção generalizada da tecnologia blockchain.
Leitura adicional
Camada 1 do Blockchain vs. Soluções de escalabilidade de camada 2
Rollups Optimistas versus Rollups Zero-Knowledge (zkRoll-ups)
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