Introducción

En Web3, el almacenamiento de datos sienta las bases para crear una economía digital descentralizada, eficiente, segura y centrada en el usuario. La disponibilidad de datos (DA) y las plataformas de almacenamiento son dos pilares interconectados del ecosistema Web3, que trabajan juntos para impulsar soluciones de almacenamiento descentralizado.

¿Qué es DA?

La Disponibilidad de Datos (DA) se refiere a la capacidad de los participantes en blockchain y sistemas distribuidos para acceder, recuperar y verificar datos que estén completos, precisos y actualizados, garantizando la fiabilidad y confiabilidad del sistema. Dentro del espacio Web3 y blockchain, la DA desempeña un papel fundamental en garantizar que las soluciones de almacenamiento de datos cumplan con los siguientes requisitos esenciales:

• Accesibilidad: los datos deben estar disponibles de forma rápida para los usuarios y aplicaciones, lo que requiere interfaces de acceso robustas y mecanismos de recuperación en las soluciones de almacenamiento.
• Integridad: Los datos almacenados deben permanecer inalterados e intactos, protegiendo su estado original y precisión.
• Confiabilidad: Los sistemas de almacenamiento deben garantizar el acceso oportuno a los datos, evitando interrupciones debido a fallas del sistema u otros problemas.
• Durabilidad: la preservación a largo plazo de los datos es un aspecto crucial de DA, que garantiza que los datos sigan siendo accesibles y recuperables durante períodos prolongados.
• Consistencia: DA garantiza que los sistemas distribuidos mantengan la uniformidad entre nodos o réplicas, evitando divisiones o discrepancias de datos.
• Rendimiento: el acceso rápido y los tiempos de respuesta son vitales, especialmente en casos de uso que requieren un manejo rápido de datos.
• Interoperabilidad: En escenarios de múltiples cadenas o cadenas cruzadas, DA implica compartir e integrar datos de forma fluida en diferentes redes blockchain.

¿Qué son las plataformas de almacenamiento de datos?

Las plataformas de almacenamiento de datos se refieren a servicios y tecnologías que proporcionan soluciones de almacenamiento descentralizado. Estas plataformas aprovechan la cadena de bloques y los sistemas distribuidos para almacenar, gestionar y proteger datos, garantizando la seguridad, accesibilidad e inmutabilidad de los datos. Las plataformas de almacenamiento de datos se pueden clasificar en almacenamiento en frío y almacenamiento en caliente según la frecuencia de acceso a los datos y su importancia.

Almacenamiento en frío

El almacenamiento en frío almacena principalmente datos que rara vez se acceden. Este tipo de datos puede necesitar una conservación a largo plazo pero no se utiliza con frecuencia. Las características del almacenamiento en frío incluyen:

• Bajo costo: el almacenamiento en frío suele ser de bajo costo porque la frecuencia de acceso a los datos es baja y los requisitos de rendimiento de almacenamiento son mínimos.
• Alta capacidad: Diseñado para almacenar grandes cantidades de datos, es adecuado para la preservación a largo plazo de conjuntos de datos extensos.
• Velocidad de acceso lenta: las velocidades de acceso son más lentas ya que los medios de almacenamiento y los mecanismos de recuperación priorizan el costo sobre la velocidad.
• Alta confiabilidad: los medios como las bibliotecas de cintas o los sistemas de almacenamiento de archivos ofrecen alta confiabilidad, adecuados para la preservación de datos a largo plazo.

Ejemplo: Protocolo Arweave

Arweave se especializa en almacenamiento de datos en frío, como registros históricos, archivos de respaldo y conjuntos de datos extensos que requieren preservación a largo plazo pero acceso poco frecuente. Las soluciones de almacenamiento en frío de Arweave se caracterizan por su alta confiabilidad y bajo costo. Su mecanismo único de verificación de datos asegura la integridad y seguridad de los datos. Además, la naturaleza descentralizada de la red de Arweave otorga a los usuarios un control completo sobre sus datos, mejorando la resistencia a la censura y la privacidad. Por lo tanto, Arweave proporciona una opción de almacenamiento segura, económica y eficiente para datos que requieren preservación a largo plazo con acceso mínimo.

Diagram of Arweave’s Mechanism (Source: arweave)

Almacenamiento en caliente

El almacenamiento en caliente se utiliza para almacenar datos que se acceden con frecuencia. Este tipo de datos exige un alto rendimiento en tiempo real, lo que requiere capacidades de lectura y escritura rápidas. Las características del almacenamiento en caliente incluyen:

• Alto rendimiento: los sistemas de almacenamiento en caliente ofrecen acceso rápido a los datos para satisfacer las necesidades de las solicitudes de datos frecuentes.
• Baja latencia: el tiempo de acceso a los datos es mínimo, adecuado para aplicaciones que requieren respuestas rápidas.
• Alto costo: Debido a las altas demandas de rendimiento, el almacenamiento en caliente suele costar más que el almacenamiento en frío.
• Acceso rápido: Los datos pueden ser recuperados y modificados rápidamente, lo que lo hace adecuado para conjuntos de datos actualizados con frecuencia y de acceso rápido.

Ejemplo: Protocolo IPFS

El Sistema de Archivos Interplanetario (IPFS) es un protocolo de sistema de archivos distribuido diseñado para crear una red de almacenamiento de archivos y contenido descentralizado y con dirección. Al dividir los archivos en múltiples bloques almacenados en varios nodos, IPFS mejora la redundancia de datos y la resistencia a la censura. Admite características de almacenamiento en caliente, lo que permite recuperar y transmitir rápidamente los datos que se acceden con frecuencia. Esto hace que IPFS sea ideal para aplicaciones que requieren un alto rendimiento y un acceso rápido, como el contenido de sitios web dinámicos, los medios de transmisión y el intercambio de datos en tiempo real. Su descentralización y eficiencia convierten a IPFS en una solución de almacenamiento de datos en caliente de primer nivel dentro del ecosistema Web3.

Diagram of the IPFS Workflow (Source: gate.io)

Distinción entre DA y plataformas de almacenamiento de datos

Las plataformas de almacenamiento de datos y la Disponibilidad de Datos (DA) desempeñan roles distintos y cumplen funciones diferentes dentro del ecosistema Web3. A continuación se muestra una comparación de sus principales diferencias:

Integración y Desarrollo de Plataformas DA y de Almacenamiento de Datos

Una Capa de Disponibilidad de Datos (DAL) es una blockchain especializada que proporciona funcionalidad DA. A través de métodos de verificación descentralizados como el Muestreo de Disponibilidad de Datos (DAS), DAL asegura que cualquier persona pueda verificar los datos de manera eficiente sin depender de terceros de confianza. La integración de DAL con plataformas de almacenamiento de datos hace que el almacenamiento de datos sea más eficiente y seguro. Por ejemplo, Celestia proporciona una capa de disponibilidad de datos eficiente a través de su diseño modular, mientras que Filecoin se enfoca en el almacenamiento de datos en frío y anima a los usuarios a contribuir con recursos de almacenamiento a través de mecanismos de incentivos.

Impacto de las Cadenas Modulares en las Plataformas de Almacenamiento de Datos

La tecnología modular es un impulsor clave del desarrollo de DA, proporcionando infraestructura para su construcción. En el ecosistema de Ethereum, la tecnología modular se aplica en dos niveles:

1. Horizontal Modularization: Logrado a través de la tecnología de fragmentación.
2. Vertical Modularization: Logrado a través de una arquitectura en capas donde los rollups se encargan del procesamiento de transacciones, mientras que el mainnet se centra en DA y mecanismos de consenso.

Ventajas del diseño modular:

• Separa las funciones del sistema en capas independientes.
• Permite la intercambiabilidad entre capas.
• Admite el desarrollo personalizado para aplicaciones o industrias específicas.
• Mejora la flexibilidad y escalabilidad para sistemas optimizados y expandidos.

Origen: celestia.org

Estas diversas opciones de diseño ofrecen soluciones adaptables a diferentes escenarios y requisitos, creando nuevas oportunidades y impulsando nuevos avances en el espacio de DA.

El papel de DA en las decisiones de almacenamiento de datos

DA ofrece soporte crítico al seleccionar la solución de almacenamiento más adecuada mediante:

• Análisis de la demanda: Analizar las características de los datos como la frecuencia de acceso, el volumen, la sensibilidad y la puntualidad para determinar las necesidades de almacenamiento.
• Evaluación de rentabilidad: Evaluar los costos de almacenamiento, recuperación y mantenimiento para encontrar la opción más rentable.
• Matching de rendimiento: asegurando que la solución de almacenamiento cumpla con los requisitos de rendimiento, como velocidad, latencia y rendimiento.
• Seguridad y Cumplimiento: Considerando la seguridad, protección de privacidad y cumplimiento regulatorio.
• Evaluación de Soporte Técnico y Comunitario: Evaluación de la reputación de los proveedores de servicios, el respaldo de la comunidad y la fiabilidad para soluciones a largo plazo.

Al ayudar a los usuarios a comprender sus necesidades de almacenamiento de datos y elegir las mejores soluciones, DA mejora la eficiencia de la gestión de datos, garantiza la seguridad y el cumplimiento de los datos, y optimiza la rentabilidad.

Comparación de diferentes DALs

Celestia: Conocido por sus bajos costos de DA y excelente rendimiento, ideal para blockchains y appchains de capa 2 (L2) pequeños y medianos. Celestia reduce significativamente los costos de DA, lo que permite a estas cadenas asignar más recursos a la participación en beneficios, el desarrollo del ecosistema y la mejora de la liquidez.

EigenDA: Competitivo debido a su fuerte conexión con la seguridad y legitimidad de Ethereum, lo que lo convierte en una opción razonable para grandes L2 que necesitan rentabilidad.

NEAR DA: Ofrece simplicidad, facilidad de implementación y mejoras de eficiencia. Con las tarifas de transacción más bajas en Web3, es una opción rápida y rentable, 85,000 veces más barata que las presentaciones de Ethereum blob y 30 veces más barata que Celestia.

Avail: Mejora la usabilidad al permitir que los clientes ligeros verifiquen la integridad de los datos sin necesidad de descargar la cadena de bloques completa. Desde que se independizó de Polygon, Avail ha explorado diversas asociaciones, mostrando un potencial en múltiples escenarios de aplicación.

La imagen a continuación muestra una comparación de los componentes clave de los principales DAL, según el análisis de Avail:

Fuente: blog.availproject.org

Ejemplo práctico: NEAR DA

NEAR DA aprovecha una parte clave del mecanismo de consenso NEAR llamado “Nightshade”. Este sistema divide la red en múltiples fragmentos paralelos, funcionando como blockchains independientes. Cada fragmento produce una pequeña parte de un bloque, conocida como un fragmento o segmento de fragmento.

Fuente: near.org

Estos fragmentos se combinan en bloques completos y todo el proceso ocurre a nivel de protocolo. Los usuarios y desarrolladores no notan este proceso directamente. Este diseño asegura que NEAR mantenga su velocidad de consenso, incluso con grandes cantidades de datos, al tiempo que brinda a los usuarios de NEAR DA suficiente tiempo para acceder a los datos de transacciones. Esta configuración proporciona una solución rentable de disponibilidad de datos para rollups, especialmente para cadenas de alto volumen de transacciones como las cadenas de juegos.

A medida que NEAR expande el número de fragmentos, los datos que cada fragmento necesita almacenar disminuyen. Cada cuenta en NEAR eventualmente podría tener su propio fragmento. Esto permitiría nodos RPC ligeros que solo siguen los fragmentos que los usuarios consideran importantes. Para L2s que utilizan NEAR DA, los clientes RPC ligeros podrían rastrear solo el fragmento que contiene el contrato de datos blob durante el período de retención (por ejemplo, para pruebas de fraude) o una ventana de tiempo especificada (ajustable en el nodo RPC). Las Rollups no necesitarían confiar en el muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y en su lugar podrían utilizar la disponibilidad de datos específica del fragmento con RPC ligeros.

En resumen, NEAR proporciona una solución DA poderosa con beneficios claros: rentable, escalable, segura y construida con tecnología preparada para el futuro.

Conclusión

En el ecosistema Web3, DA y las plataformas de almacenamiento de datos trabajan de la mano para ofrecer sólidas soluciones de almacenamiento descentralizado. DA se dedica a garantizar la accesibilidad e integridad de los datos, aprovechando la tecnología blockchain para el acceso seguro a los datos y las interacciones sin problemas de contratos inteligentes. Por otro lado, las plataformas de almacenamiento de datos proporcionan servicios de almacenamiento descentralizado, garantizando la persistencia y copia de seguridad de los datos. Juntas, mejoran la eficiencia en la gestión de datos, fortalecen la seguridad y el cumplimiento, y optimizan los costos. A medida que la tecnología blockchain evoluciona, la colaboración entre DA y las plataformas de almacenamiento de datos jugará un papel aún más crucial, fomentando la innovación y generando nuevas oportunidades en el almacenamiento descentralizado.

Fuente

1. Ethereum, https://ethereum.org/es/developers/docs/data-availability/
2. X, https://x.com/AvailProject/status/1826060156427448452
3. Cerca,https://docs.near.org/build/chain-abstraction/data-availability
4. Cerca,https://pages.near.org/blog/why-near-data-availability/

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Alawn Liu

2025.01.13