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¿Qué es el problema de disponibilidad de datos?

Cuando un usuario envía una transacción en una rollup, el mensaje va directamente a un secuenciador, que generalmente es una computadora realmente rápida que combina estas transacciones en un lote a través de un proceso fuera de la cadena.

Después de comprimir esto en un tamaño más pequeño, el lote se envía a una capa de liquidación como Ethereum.

Debido a la gran demanda de espacio en bloque en estas redes, esta es una solución mucho más económica que publicar las transacciones individuales directamente en la capa de liquidación. Actualmente, la mayoría de los paquetes acumulativos emplean un único secuenciador (es decir, una entidad que realiza la secuenciación), aunque se están explorando los secuenciadores compartidos.

Esto es generalmente seguro porque los usuarios pueden garantizar que la ejecución de una transacción fue válida a través de pruebas de validez o pruebas de fraude que se pueden comprobar en la capa de liquidación. Sin embargo, lo que los paquetes acumulativos no pueden garantizar es si el secuenciador es honesto acerca de qué transacciones se enviaron y si envía o no a todos los mismos datos.

Esencia del problema de disponibilidad de datos

La capa de liquidación, o cualquier nodo completo que esté observando la red, tiene la tarea de verificar el trabajo realizado por el rollup y necesita los datos de la transacción para hacerlo.

De forma predeterminada, los rollups no pueden probar de manera fácil y económica que el secuenciador procesó todas las transacciones entrantes en un bloque, o que todas las transacciones que se agregaron al bloque son de dominio público.

Como tal, el secuenciador puede censurar los datos de transacción enviados por el usuario o, peor aún, evitar que estén disponibles para ser verificados por la capa de liquidación.

Aunque técnicamente este tipo de censura también podría ocurrir en las blockchains regulares, es prácticamente imposible debido a la gran cantidad de validadores en las redes de proof of stake y al hecho de que solo uno de ellos debe ser honesto.

Pero lo que es más importante, los datos no son necesarios para la validación por parte de una capa de liquidación porque las transacciones ya se liquidaron a través del proceso de consenso.

¿Qué problema soluciona Celestia network?

¿Cómo soluciona Celestia este problema?

Celestia es una blockchain Layer 1 creada con Cosmos SDK y brinda disponibilidad de datos como un servicio para rollups. Lo más común es que la red de Celestia reciba todas las transacciones entrantes del usuario desde el secuenciador, aunque también podría ser el primer receptor antes de que vayan al rollup para ejecutarse, según la configuración del mismo. Usemos un ejemplo para explicar esto desde la perspectiva de una transacción. Asumiremos una red imaginaria llamada Roll Protocol que se creó como un rollup optimista basado en Cosmos SDK.

Ejemplos

  • Supongamos que está utilizando Keplr para enviar tokens de $ROLL a su amigo en el protocolo Roll. Una vez enviada, la transacción de envío viaja primero al secuenciador del protocolo Roll.
  • El secuenciador, una computadora que opera como un proceso fuera de la cadena que ejecuta el Protocolo Roll, ahora analiza todas las transacciones y las compara con el estado actual del Protocolo Roll, para ver si son realmente válidas. En el caso de su mensaje de envío, verificaría si contenía una dirección de destinatario válida y si tenía suficientes tokens de $ROLL para enviar a su amigo, entre otras cosas.
  • Las transacciones que son válidas luego se recopilan en un bloque y el secuenciador las ejecuta, lo que significa que se realizan cambios en su almacenamiento. Los saldos de tu wallet y tu amigo se actualizan para reflejar los tokens que se intercambian.
  • Luego, el secuenciador comparte este bloque con transacciones con Celestia y lo coloca en el espacio de nombres “Roll Protocol”, que en realidad es solo una etiqueta para mantener los datos fácilmente separados. Los validadores en la red de Celestia luego acuerdan el contenido del bloque, se finaliza en la red y se distribuye a todos los nodos.
  • Al mismo tiempo, el secuenciador convierte todas las transacciones exitosas que formaban parte del bloque en un lote y las envía a una capa de liquidación, que a menudo es solo un smart contract en una cadena Layer 1 como Ethereum. La capa de liquidación es la blockchain donde se envían las pruebas de fraude en caso de que alguien identifique que una transacción específica no fue válida (por ejemplo, en realidad no tenía los fondos para enviarle algunos tokens a su amigo). Pero, ¿quiénes son estas personas que hacen este trabajo?

Full nodes

Otros full nodes que son operados por dApps independientes, como DEX, también ejecutarán las transacciones al mismo tiempo que lo hace el secuenciador. Esto les permite mantenerse al día con el estado más reciente y brindarle actualizaciones sobre su saldo, por ejemplo. Más importante aún, pueden verificar de antemano si alguna de las transacciones no fue válida. En caso de que lo sea, la prueba de fraude se envía a la capa de liquidación.

  • Tal vez recuerdes que las rollups optimistas tienen una ventana de tiempo antes de que se liquiden las transacciones. Tener estos full nodes verificando la validez por adelantado ayuda a los usuarios a considerar la transacción como “final” antes de que se cierre la ventana optimista, siempre que confíe en la entidad que opera el full node. Llamamos a este sistema confianza minimizada, en el sentido de que solo necesita confiar en que la red contenga al menos un nodo de muchos nodos que sea honesto para omitir la ventana de tiempo optimista.
  • Para probar si el secuenciador no se estaba comportando mal, los full nodes, así como la capa de liquidación, necesitarán acceso a algunos de los datos que se publicaron en Celestia, porque el secuenciador podría haber ejecutado transacciones no válidas. Afortunadamente, la red de Celestia publicó un bloque que contenía todas las transacciones entrantes de Roll Protocol que se incluyeron en este lote anteriormente, por lo que estamos seguros de que tenemos lo que necesitamos para demostrar la honestidad del secuenciador cuando sea necesario.

Transacciones

Es importante tener en cuenta que a Celestia no le importa el contenido de cada transacción. De hecho, ni siquiera puede entender estas transacciones, porque no hay un entorno de ejecución en Celestia que hable el mismo idioma. Al separar estas preocupaciones a través de esta pila modular, el secuenciador puede enfocarse en ser realmente rápido en la ejecución de transacciones, la capa de liquidación puede enfocarse en ser segura y proporcionar funcionalidad de puente, mientras que la capa de consenso y disponibilidad de datos puede enfocarse en ser descentralizada. Esto mejora en gran medida la escalabilidad y la optimización al garantizar que cada subcomponente responsable del funcionamiento de la red esté altamente especializado.

Aunque nuestro ejemplo utiliza un paquete acumulativo basado en Cosmos SDK, los paquetes acumulativos compatibles con EVM no están excluidos. Celestia también podría funcionar como una capa de disponibilidad de datos para el ecosistema EVM, posiblemente mucho más barato que alternativas como EIP-4844 en Ethereum, también conocido como Danksharding.

Comparación de rollups con cadenas soberanas

Existen muchos beneficios al crear un rollup y usar la red de Celestia. Si ya estás desarrollando en la interchain, puedes continuar usando las herramientas y el software con los que está familiarizado mientras aumenta el rendimiento de tu protocolo, eliminando la necesidad de validadores en tu red y potencialmente incluso iniciar sin un token si es necesario. Veamos algunas diferencias entre crear un rollup y una appchain soberana:

Ejemplo

  • Escalabilidad y eficiencia: un paquete acumulativo que utilice Celestia normalmente ofrecería una mayor escalabilidad y eficiencia en comparación con una cadena SDK de Cosmos soberana. Esto se debe a que los rollups descargan la mayor parte del procesamiento de transacciones en su Layer 2, lo que permite que se procesen más transacciones con mayor rapidez, mientras que las cadenas soberanas se ven obstaculizadas por el algoritmo de consenso. Si tu aplicación espera un gran volumen de transacciones, un rollup puede ser más adecuado que una cadena soberana. En ese caso, tu aplicación deberá gastar tokens en la capa de liquidación, lo que puede ser costoso según la cadena que elijas, aunque Celestia reduce la cantidad de datos que se publicarán.
  • Capacidad de respuesta y descentralización: los paquetes acumulativos generalmente funcionan con un solo secuenciador. Se están realizando investigaciones para establecer secuenciadores compartidos efectivos, pero este trabajo aún es pionero y probablemente reducirá la eficiencia de un rollup. Por ahora, la descentralización de la capa de ejecución es prácticamente inexistente. Como resultado, la redundancia y la vitalidad de un rollup corren un mayor riesgo de verse afectadas en caso de que el secuenciador se desconecte. Se pueden diseñar mecanismos de redundancia, pero los desarrolladores de acumulaciones heredan una complejidad de infraestructura que normalmente comparten los validadores en cadenas de bloques soberanas.

Mas ejemplos

  • Seguridad: los paquetes acumulativos utilizan la seguridad de la capa de liquidación subyacente, mientras que las cadenas soberanas deben garantizar la seguridad de su propia red. Si eliges usar una cadena SDK de Cosmos soberana, deberás asegurarte de tener un conjunto grande y diverso de validadores para proteger tu red, así como una capitalización de mercado lo suficientemente grande en caso de que esté usando un token proof of stake. Como resumen, heredas la seguridad de la capa de liquidación, lo que podría ser beneficioso si lograr algunos de los requisitos de la appchain por su cuenta fuera un desafío.
  • Complejidad: la creación de un sistema de rollups puede ser más complejo que la creación de una cadena soberana con el SDK de Cosmos. Esto se debe a la necesidad de administrar la interacción entre el rollup, Celestia y la capa de liquidación. Si tu equipo no tiene experiencia con rollups o no quiere lidiar con la complejidad adicional, una cadena soberana podría ser una mejor opción. Sin embargo, el proceso de desarrollo se simplifica mucho con el uso del marco Rollkit, lo que te permite crear rollups con relativa facilidad.
  • Interoperabilidad: las cadenas Cosmos SDK se benefician del protocolo Inter-Blockchain Communication (IBC), que permite la interoperabilidad de diferentes cadenas. Si bien es posible que los paquetes acumulativos interactúen con otras cadenas, los detalles dependerán de la implementación específica y podrían ser más complejos. En la mayoría de los casos, un rollup utiliza una capa de liquidación como centro de conexión.

Celestia y Arbitrum Obrit

Arbitrum Orbit y Celestia permiten a los desarrolladores desplegar una blockchain de alto rendimiento tan fácilmente como un smart contract.

La Arbitrum Foundation, junto con la Celestia Foundation, han anunciado hoy que Celestia es la primera red modular de disponibilidad de datos (DA) que se integra en Arbitrum Orbit y en toda la pila Nitro. La integración ofrece a los desarrolladores la opción de publicar datos en Abritrum One, Abritrum Nova y, ahora, Celestia. Arbitrum Orbit permite a los desarrolladores crear su propia cadena Orbit dedicada que se asienta en una de las cadenas de Layer 2 (L2) de Arbitrum: Arbitrum One, Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli, o Arbitrum Sepolia, creando la solución blockchain de escalado más avanzada del mercado.

Celestia está en camino de ser la primera solución modular de DA para desarrolladores de Ethereum que se escala basándose en el muestreo de disponibilidad de datos (DAS), optimizado para proporcionar el rendimiento de datos necesario para millones de rollups sin comprometer la seguridad para los usuarios finales. Los desarrolladores de Ethereum y Arbitrum pueden acceder a Celestia a través de Blobstream, que actualmente transmite datos a la tesnet de Ethereum Sepolia para su integración con los principales marcos de rollups. Blobstream puede desplegarse en Arbitrum L2 para su integración con Arbitrum Orbit y la pila tecnológica Nitro.

Integración

La integración de Celestia es la primera contribución externa a la capa de protocolo Arbitrum Orbit, proporcionando así una opción adicional para los desarrolladores que seleccionen una capa de disponibilidad de datos junto con Arbitrum AnyTrust. Celestia se encuentra en las fases finales de su secuencia de lanzamiento Beta Mainnet. En las próximas semanas, los desarrolladores de Orbit podrán integrarse en Celestia con la plena integración de Nitro.

Fundación Celestia

una organización sin ánimo de lucro con sede en Liechtenstein. El objetivo de la Fundación es guiar el ecosistema de Celestia y defender sus valores.

¿Qué problema soluciona Celestia network?

Una creencia fundamental de la comunidad Celestia es que los usuarios deben ser ciudadanos de primera clase de las redes. Los usuarios se convierten en ciudadanos de primera clase cuando pueden verificar directamente la integridad de la blockchain en lugar de depender de intermediarios centralizados o comités de confianza. Los light nodes hacen que la verificación sea accesible para todos, de modo que cada usuario pueda ser un ciudadano de primera clase.

Comunidad

La comunidad Celestia también cree que cualquier blockchain que aspire a convertirse en un marco para el Internet descentralizado debe ser creíblemente neutral, de código abierto y un bien público. Creíblemente neutral para que los protocolos no favorezcan a ningún grupo en particular. De código abierto para que cualquiera pueda auditarla y reutilizarla. Y un bien público para beneficiar a las comunidades y a la sociedad.

En pos de estos valores, la Fundación pretende:

  • Financiar I+D en sistemas descentralizados escalables y light nodes seguros.
  • Financiar bienes públicos de código abierto para el ecosistema modular de blockchain.
  • Apoyar y fomentar procesos de desarrollo abiertos, como el proceso CIP de Celestia.
  • Apoyar a los desarrolladores que crean infraestructuras y aplicaciones basadas en Celestia.

Liechtenstein, uno de los primeros países en aplicar un marco normativo completo para los activos digitales, es un lugar natural para la innovación en redes descentralizadas. La legislación de Liechtenstein exige que la Fundación se atenga estrictamente a sus fines y está supervisada por la Autoridad de Supervisión de Fundaciones (STIFA), lo que garantiza que la Fundación siga rindiendo cuentas y se centre en su misión.

Miembros del Consejo de la Fundación

La Fundación Celestia se rige por el Consejo de la Fundación, que supervisa y alinea las actividades de la Fundación en el ecosistema con su propósito y valores.

Inicialmente, el Consejo estará compuesto por cuatro miembros:

Dr. Mustafa Al-Bassam

Mustafa es cofundador de Celestia y Consejero Delegado de Celestia Labs. Anteriormente, Mustafa fue cofundador de Chainspace (adquirida por Facebook). Mustafa es doctor en Informática por el University College de Londres.

Batuhan Dasgin

Batuhan es un criptoempresario e inversor. Anteriormente, Batuhan codirigió las inversiones de riesgo en Binance y la principal plataforma de oferta de tokens en Binance Launchpad. Batuhan también estableció la división de Desarrollo de Negocio en CMC.

Ismail Khoffi

Ismail es cofundador de Celestia y Director Técnico de Celestia Labs. Anteriormente, Ismail fue ingeniero sénior en Tendermint y la Interchain Foundation.

El reto de la gobernanza fuera de la cadena

La comunidad de Celestia valora la gobernanza fuera de la cadena impulsada por un consenso aproximado en la capa social y, como tal, el protocolo se esfuerza por minimizar la exposición a la gobernanza en la cadena a través de la votación de tokens o validadores, que es susceptible a la plutocracia.

Una fundación puede ayudar al ecosistema Celestia a autogobernarse eficazmente mediante procesos fuera de la cadena, al tiempo que garantiza que se mantiene fiel a su visión y sus valores.

Por encima de todo, la comunidad Celestia “rechaza reyes, presidentes y votaciones”. Eso significa que la Fundación Celestia mantendrá necesariamente un papel minimizado junto al ecosistema más amplio de Celestia.

En última instancia, la Fundación, a través del Consejo, proporcionará algunos guardarraíles en torno a este nuevo ecosistema. Pero el camino -los giros y vueltas que se den para formar y llegar a ese ecosistema- dependerá de la comunidad.

La pila modular para principiantes

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Blockchains modulares

Las blockchains modulares se especializan en una o dos tareas. Es posible que te hayas encontrado con una imagen similar que intenta explicar el concepto de especialización modular de las blockchains.

¿Qué problema soluciona Celestia network?

Pero muchas de esas palabras probablemente no te resulten familiares. Ejecución, liquidación, consenso y disponibilidad de datos son tareas en las que las blockchains modulares pueden especializarse.

Pero, ¿Cuáles son exactamente esas tareas? Para responder a eso, tendremos que visitar el campo de fútbol.

Ejecución

Imagina un partido de fútbol entre dos equipos de países diferentes. Por supuesto, cada país puede tener unas reglas ligeramente diferentes para jugar al fútbol. Pero el día del partido, los dos equipos juegan con el mismo reglamento, de modo que los árbitros saben cuándo pitar faltas, fueras de juego y dar puntos a los equipos por marcar goles.

Cuando termina el partido, se registran los resultados y se publican en Internet. Los aficionados pueden consultar los resultados para comprobar quién ha ganado si no les apetece pasarse 90 minutos viendo el partido entero.

La tarea de ejecución en la que pueden especializarse las blockchains modulares es como jugar un partido de fútbol según las reglas y calcular el resultado final.

Liquidación

Volviendo al partido…

Durante el partido, uno de los equipos marca un gol. Llamémosle equipo A. El otro equipo (equipo B) no estaba contento y argumentó que el gol no contaba porque el delantero estaba en fuera de juego. Por supuesto, el partido no puede continuar hasta que se resuelva la discusión.

Para averiguar qué equipo tenía razón, los árbitros vieron una repetición del gol del delantero. Resulta que el delantero del equipo A estaba en fuera de juego. Ahora que la discusión estaba resuelta y el equipo B tenía razón, el partido podía continuar sin cambios en los marcadores.

La tarea de liquidación en blockchains modulares es similar a la resolución de discusiones durante un partido de fútbol. Si alguien cree que una transacción es incorrecta, la blockchain se detiene hasta que se resuelva el desacuerdo. Si una transacción resulta ser incorrecta, se rechaza, igual que un gol que no cuenta si el delantero está en fuera de juego.

Consenso

Ahora imagina que estás viendo el partido de fútbol entre el equipo A y el B en casa. El partido ha terminado y tu equipo favorito (el equipo A) ha ganado. Directamente al teléfono, le mandas un mensaje a tu amigo para contarle lo de tu equipo ganador.

Tu amigo te contesta rápidamente “¡sí, claro, en realidad ganó el equipo B!”. Los dos os pasáis 15 minutos discutiendo sobre el ganador hasta que os dais cuenta. Los dos estabais viendo dos partidos diferentes. No es de extrañar que no os pusierais de acuerdo sobre quién había ganado el partido.

La tarea de consenso en las blockchains modulares funciona de forma similar. Las transacciones se ordenan primero. Si la gente ve diferentes órdenes de las transacciones, no podrán ponerse de acuerdo sobre el orden correcto, igual que tú y tu amigo no pudisteis poneros de acuerdo sobre qué equipo ganó.

Disponibilidad de datos

Los equipos A y B vuelven a jugar. Esta vez, el partido se celebra en tu ciudad. Por supuesto, vas a comprar entradas. Pero resulta que el precio de las entradas es cinco veces superior al habitual. No puedes permitirte ir al estadio, pero puedes ver el partido por Internet.

Y la cosa empeora. El partido no se va a retransmitir en streaming. Sólo la gente que vaya al estadio podrá ver el partido. Bastante injusto, ¿no? Pero hay un problema mayor. Cualquiera podría mentirte sobre quién ganó. Sin una grabación, no hay forma de probar que el resultado es real. Sólo tienes que confiar en alguien que realmente pudo ver el partido en el estadio.

La tarea de disponibilidad de datos en blockchains modulares es similar a la grabación y transmisión de un partido de fútbol. La disponibilidad de los datos permite a cualquiera comprobar el contenido de una transacción para ver qué ha pasado, del mismo modo que una grabación permite a la gente que está en casa ver el partido para enterarse del resultado, aunque no puedan permitirse ir al estadio.

Conclusión

Y esas son todas las tareas modulares de blockchain como aspectos de un partido de fútbol. Puede que te cueste un poco memorizar exactamente qué es cada tarea. Pero lo más importante que hay que recordar es que cada blockchain modular realiza una tarea específica para la que es realmente buena. Y, por supuesto, las blockchains modulares colaboran entre sí para que todo el sistema funcione.

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