¿Qué es la fragmentación? Concepto de escalado de Ethereum

A medida que continúa el debate sobre la escalabilidad de las criptomonedas, algunas soluciones potenciales se han estado desarrollando durante bastante tiempo.

Específicamente, en el caso de Ethereum, donde se pone un gran énfasis en la descentralización y la seguridad a expensas de la escalabilidad, la aplicación de fragmentación junto con la implementación del consenso de Prueba de participación se considera un mecanismo muy necesario a través del cual la red puede escalar para niveles prácticos para las aplicaciones mientras conserva su descentralización y seguridad.

La fragmentación es un tema complejo, especialmente cuando se aplica a una red descentralizada de igual a igual como Ethereum, donde el estado global de la red se actualiza constantemente.

Entonces, ¿Qué es la fragmentación y cómo puede ayudar a escalar las redes blockchain?

Antecedentes de fragmentación y computación distribuida

La fragmentación es en realidad mucho más antigua que la tecnología blockchain y se ha implementado en una variedad de sistemas, desde optimizaciones de bases de datos comerciales hasta la base de datos Spanner global de Google .

• Esencialmente, la fragmentación es un método particular para la partición horizontal de datos dentro de una base de datos.
• En términos más generales, la base de datos se divide en pequeños fragmentos llamados «fragmentos», que cuando se agregan juntos forman la base de datos original.
• En las redes blockchain distribuidas, la red consta de una serie de nodos conectados en un formato peer to peer, sin autoridad central.
• Como es el caso de los sistemas blockchain actuales, cada nodo almacena todos los estados de la red y procesa todas las transacciones.
• Si bien esto proporciona seguridad de alto nivel a través de la descentralización, especialmente en los sistemas de prueba de trabajo como Bitcoin y Ethereum , conduce a problemas legítimos de escalado.

Que es la fragmentación de Ethereum

Usando Ethereum como ejemplo, un nodo completo en la red Ethereum almacena todo el estado de la cadena de bloques, incluidos los saldos de las cuentas, el almacenamiento y el código del contrato.

Desafortunadamente, a medida que la red aumenta de tamaño a un ritmo exponencial, el consenso solo aumenta de forma lineal. Esta limitación se debe a la comunicación necesaria entre los nodos necesaria para llegar a un consenso.

Los nodos de la red no tienen privilegios especiales y cada nodo de la red almacena y procesa cada transacción. Como resultado, en una red del tamaño de Ethereum, problemas como los altos costos de la gasolina y los tiempos más largos de confirmación de transacciones se vuelven problemas notables cuando la red está sobrecargada. La red es tan rápida como los nodos individuales en lugar de la suma de sus partes.

Sharding ayuda a aliviar estos problemas al proporcionar una solución interesante pero compleja. El concepto implica agrupar subconjuntos de nodos en fragmentos que, a su vez, procesan transacciones específicas de ese fragmento. Permite que el sistema procese muchas transacciones en paralelo, lo que aumenta significativamente el rendimiento.

Una forma más sencilla de decirlo sería imaginar la división de los Estados Unidos en estados.

Si bien cada estado (un fragmento en este caso) es parte de los Estados Unidos más grandes (red Ethereum), tienen sus propias reglas, límites y subconjuntos de poblaciones específicos. Sin embargo, comparten un idioma y una cultura universal como parte de su red más amplia que conforma el país.

O mejor aún, en palabras del propio Vitalik Buterin:

Imagínese que Ethereum se ha dividido en miles de islas. Cada isla puede hacer lo suyo. Cada una de las islas tiene sus propias características únicas y todos los que pertenecen a esa isla, es decir, las cuentas, pueden interactuar entre sí. Y pueden disfrutar libremente de todas sus características. Si quieren contactar con otras islas, tendrán que usar algún tipo de protocolo.

El concepto de fragmentar la red en partes más eficientes permite que la red funcione como la suma de sus partes, en lugar de estar limitada por la velocidad de cada nodo individual.