Hoy en día, a medida que la tecnología blockchain evoluciona rápidamente, las arquitecturas monolíticas y modulares destacan como las dos estructuras principales que sobresalen. En este artículo, analizaremos en profundidad la lógica de funcionamiento, las ventajas y las desventajas de ambas arquitecturas de blockchain.
Estructuras básicas y lógica de funcionamiento de las cadenas de bloques monolíticas
Las cadenas de bloques monolíticas se consideran la primera y más sencilla forma de tecnología de cadena de bloques. Estas estructuras centralizan todas las funciones en una única cadena. Ejemplos como Bitcoin y Ethereum utilizan este enfoque para procesar, verificar y liquidar transacciones entre nodos de la red dentro de un único sistema.
Lógica de trabajo de la arquitectura monolítica:
- Ejecución: En esta fase se ejecutan las transacciones. Por ejemplo, un usuario inicia una transferencia de criptomoneda y esta transacción se ejecuta en la cadena de bloques.
- Disponibilidad de los datos: Los datos procesados son compartidos y accesibles para todos los nodos de la red. Cada nodo se mantiene al día de estos datos y puede acceder a ellos de forma fiable.
- Consenso: Acuerdo entre los participantes en la red para añadir nuevos bloques o verificar transacciones. Esto mantiene la fiabilidad y la integridad de los datos de la cadena de bloques.
- Liquidación: Una vez confirmadas las transacciones, los bloques se adjuntan permanentemente y se completan las transferencias. Esta es la fase en la que las transacciones se confirman finalmente y se añaden de forma permanente a la blockchain.
Expliquémoslo con un pequeño ejemplo: Un usuario inicia una transacción (ejecución), la transacción se comparte con todos los nodos de la red (disponibilidad de datos), los nodos utilizan mecanismos de consenso para confirmar la validez de la transacción (consenso) y la transacción se añade permanentemente a la blockchain (liquidación). Este proceso resume cómo tienen lugar las transferencias de criptomoneda dentro de una estructura monolítica.
Ventajas de la arquitectura monolítica:
- Simplicidad: Las blockchains monolíticas son sencillas en diseño y uso, lo que facilita el mantenimiento del código y aumenta su comprensibilidad.
- Seguridad: La seguridad y la integridad de los datos están garantizadas, ya que todas las transacciones se realizan en una única estructura.
Desventajas de la arquitectura monolítica:
- Problemas de escalabilidad: El crecimiento y la evolución de los sistemas pueden provocar problemas de escalabilidad. La actualización de un componente puede afectar a toda la aplicación.
- Falta de flexibilidad: Cualquier cambio afecta a todo el sistema, lo que complica el proceso de desarrollo.
- Expansión del estado: Los datos de las transacciones en la cadena aumentan el tamaño del blockchain con el tiempo y provocan elevados requisitos de hardware para los nodos.
Blockchains modulares: Flexibilidad y enfoque por capas
Las blockchains modulares pretenden equilibrar la seguridad, la escalabilidad y la descentralización separando las capas básicas de tareas en diferentes capas. Esta estructura permite combinar diferentes componentes y pretende crear una estructura de blockchain flexible y escalable.
Lógica de trabajo de la arquitectura modular:
- Estructura por capas: Las transacciones y la accesibilidad de los datos se gestionan en diferentes capas. Esto permite desarrollar y gestionar cada componente de forma independiente.
- Muestreo de disponibilidad de datos: Esta tecnología se utiliza para validar grandes bloques sin descargarlos completamente, lo que aumenta la disponibilidad de los datos y reduce los costes.
Ventajas de la arquitectura modular:
- Flexibilidad y escalabilidad: La estructura modular aumenta la flexibilidad del sistema y proporciona escalabilidad.
- Reutilización: Los módulos pueden reutilizarse en otros proyectos, lo que acelera el proceso de desarrollo.
- Aislamiento de fallos: Un fallo en un módulo no afecta a otros módulos, lo que aumenta la estabilidad general del sistema.
- Facilidad de mantenimiento: La estructura modular garantiza que cada módulo pueda mantenerse de forma independiente.
Desventajas de la arquitectura modular
- Complejidad: La estructura modular puede aumentar la complejidad del sistema y los problemas de interacción entre módulos pueden complicar el proceso de desarrollo.
- Problemas de compatibilidad: Pueden surgir problemas de incompatibilidad y de versión entre módulos individuales.
Proyectos con arquitectura modular
Celestia
- Función: Red modular de accesibilidad de datos.
- Visión general: Celestia garantiza la accesibilidad de los datos de blockchain y permite a los desarrolladores lanzar su propia blockchain a bajo coste. Puede procesar grandes bloques de forma segura y eficiente con instanciación de acceso a datos.
Red de combustible
- Función: Protocolo blockchain modular.
- Descripción general: Fuel Network es un protocolo que funciona independientemente de Ethereum. Ofrece una estructura flexible y escalable gracias al lenguaje de software Sway y permite a los usuarios crear su propia blockchain.
Disponible
- Función: Accesibilidad de los datos y validación de los bloques.
- Resumen: Avail proporciona una sólida capa de accesibilidad a los datos y realiza la verificación de bloques mediante códigos de borrado a bajo coste. Se adapta a múltiples entornos de ejecución.
- Función: Plataforma que permite que múltiples blockchains trabajen en armonía.
- Visión general: Polkadot permite la interoperabilidad de diferentes blockchains y permite transferir datos y activos entre varias cadenas. Su estructura modular facilita el trabajo conjunto de las cadenas de bloques.
Dymension
- Función: Estructuras modulares de blockchain y soluciones personalizables de rollup.
- Visión general: Dymension ofrece un marco modular para personalizar y escalar blockchains. Con las soluciones Rollup, pretende construir aplicaciones blockchain seguras y de alto rendimiento. Proporciona blockchains personalizadas según las necesidades de los usuarios y aumenta la escalabilidad y la seguridad.
Conclusión
Las cadenas de bloques monolíticas ofrecen las ventajas de un diseño sencillo y seguridad, pero tienen limitaciones en cuanto a escalabilidad y flexibilidad. Las cadenas de bloques modulares ofrecen las ventajas de la flexibilidad y la escalabilidad, pero conllevan problemas de complejidad y compatibilidad. Elegir la arquitectura adecuada en función de las necesidades del proyecto garantiza la mejor utilización de la tecnología blockchain.
