En nuestroartículo anterior, analizamos a fondo la capa de execution layer de ME Network. Hoy, cambiaremos nuestro enfoque hacia la capa de data availability layer, adentrándonos en sus funciones principales y su importancia.

¿Qué es la Data Availability Layer?

La disponibilidad de datos se refiere al proceso en el que los productores de bloques publican todos los datos de transacción de un bloque en la red, permitiendo a los validadores descargarlos. Si el productor de bloques publica datos completos y los validadores pueden descargarlos, los datos se consideran disponibles. Sin embargo, si el productor de bloques retiene parte de los datos, impidiendo que los validadores accedan al conjunto completo de datos, esos datos se consideran no disponibles.

En una modular blockchain, la data availability layer desempeña un papel crítico en la garantía de que los datos de la red puedan ser accedidos y verificados. Esto suele implicar funciones como el almacenamiento de datos, la transmisión y la validación para mantener la transparencia y la confianza dentro de la red blockchain.

Una analogía útil es comparar la capa de disponibilidad de datos con la grabación de un partido de fútbol en vivo. Imagina que un equipo de fútbol popular juega un partido, pero no todos tienen la oportunidad de verlo en directo. Por lo tanto, el partido se graba completamente y se transmite más tarde. La capa de disponibilidad de datos funciona como este sistema de grabación y reproducción, asegurando que cualquiera pueda ver el partido y verificar su equidad en cualquier momento. De manera similar, la capa de disponibilidad de datos permite a cualquier nodo reproducir la historia de la cadena de bloques y verificar toda su data.

La Disponibilidad de Datos no es lo Mismo que el Almacenamiento

Mientras que la disponibilidad de datos implica almacenar y recuperar datos, difiere del almacenamiento tradicional de datos. El objetivo del almacenamiento es garantizar que los datos permanezcan accesibles durante un largo período y continúen teniendo significado. Por otro lado, la disponibilidad de datos se enfoca en la publicación inmediata de los últimos datos de transacción generados por la red principal de blockchain (o posiblemente otras redes), haciendo que estén disponibles de forma inmediata.

Los métodos tradicionales de almacenamiento no son adecuados para las necesidades de la data availability layer. Los sistemas de almacenamiento suelen manejar archivos grandes, mientras que, por ejemplo, la cantidad de datos de Rollup necesaria para la disponibilidad de datos entre bloques de Ethereum suele ser inferior a 2 MB. La red de data availability layer está diseñada para manejar estos volúmenes pequeños de datos de manera eficiente mediante técnicas como la muestra de datos para verificación y recuperación, lo cual las redes de almacenamiento tradicionales no pueden lograr a gran escala.

En esencia, la disponibilidad de datos es un requisito previo para el almacenamiento. Solo cuando los datos de transacción se publiquen y verifiquen por completo dentro de la red, pueden respaldar la ejecución, provocar cambios de estado y hacer que sea digno de ser almacenado. El almacenamiento sirve como pilar para la disponibilidad de datos, ya que la data availability layer genera grandes cantidades de datos, que pueden almacenarse en una red independiente para aliviar la carga en los nodos de data availability layer y reducir la sobrecarga operativa.

La Data Availability Layer en ME Network – La clave del rendimiento

Para mejorar la eficiencia general de la cadena de bloques, ME Network adopta un diseño en capas, dividiendo la monolithic chain en una execution layer, una settlement layer y una data availability layer. La data availability layer es un componente crítico para que ME Network logre una alta escalabilidad. Recibe y almacena los datos de la execution layer, actuando como un módulo de almacenamiento para los datos de Rollup, asegurando que los datos de las transacciones permanezcan accesibles y verificables por cualquier persona. Esto garantiza la seguridad de la execution layer y el consenso.

Notablemente, la capa de disponibilidad de datos data availability layer no ejecuta ningún protocolo de contrato inteligente smart contract y es completamente libre de cálculo. Su función principal es garantizar la correcta disponibilidad de los datos de transacción, proporcionando recursos para pruebas de fraude o, en caso de un ataque a la red, ayudar a los usuarios a recuperar activos al referirse a los datos originales y minimizando las pérdidas. Esto significa que incluso sin participar en el consenso o almacenar todos los datos de transacción, los nodos aún pueden verificar las transacciones y determinar su disponibilidad. La capa de disponibilidad de datos es una adición esencial para ME Network, ofreciendo una capa adicional de seguridad para la información.

Con su distribución de datos única, rutas de transmisión y capacidades de almacenamiento, la capa de disponibilidad de datos data availability layer mejora la operación eficiente de la cadena principal (ME Hub), aumentando significativamente el rendimiento general de ME Network.

Cómo se carga correctamente los datos de Rollup en la capa de disponibilidad de datos de ME Network

Es aquí donde entra en juego la tecnología de muestreo de disponibilidad de datos (DAS). DAS permite a los nodos ligeros verificar la disponibilidad de un bloque sin descargar todo el bloque. En su lugar, solo muestrean una parte de los datos del bloque. Esto se logra mediante el uso de codificación 2D Reed-Solomon (2D RS), asegurando la disponibilidad de los datos mediante codificación y muestreo, lo que permite a los nodos ligeros validar bloques con suposiciones mínimas de confianza.

En ME Network, los datos de cada bloque se dividen en subbloques más pequeños y se organizan en una matriz. Se aplica codificación de eliminación 2D RS a estos subbloques para generar datos de paridad, expandiendo la matriz. Luego se calculan las raíces de Merkle para las filas y columnas de esta matriz expandida, y estas raíces se incluyen en el encabezado del bloque como datos enviados.

Para verificar la disponibilidad de los datos, los nodos DA de ME Network muestrean aleatoriamente sub-bloques de la matriz expandida. Los nodos ligeros seleccionan aleatoriamente coordenadas únicas y solicitan los sub-bloques correspondientes y sus pruebas del árbol Merkle a los nodos completos. Si se reciben respuestas válidas para cada solicitud de muestra, es probable que todo el bloque esté disponible.

Este proceso de muestreo es crucial para el funcionamiento de la capa de disponibilidad de datos en ME Network. Sin él, la coordinación entre la capa de disponibilidad de datos y el Rollup sería difícil. En resumen, una capa de disponibilidad de datos completa depende de nodos completos que almacenen todos los datos, de la verificación repetida por parte de los nodos ligeros y de tecnologías clave como el codificado de erasure 2D RS y los árboles Merkle.

Conclusión

Ya sea en cadenas monolíticas tradicionales o en cadenas modulares, la capa de disponibilidad de datos desempeña un papel clave. Como líder en el espacio de cadenas modulares, ME Network continuará avanzando en el desarrollo y optimización de su capa de disponibilidad de datos, explorando soluciones más efectivas para la escalabilidad de blockchain y mejorando el rendimiento de su red.