Que es el paralelismo en Blockchain?
En el espacio blockchain, la paralelización es un método para procesar varias transacciones al mismo tiempo. Implica la paralelización a nivel de transacción, la paralelización a nivel de bloque y la paralelización de contratos inteligentes. Las ventajas de la paralelización incluyen un procesamiento más rápido de las transacciones, una mayor escalabilidad y una reducción de los costes de gas.
Fundamentos
Resolver los problemas de escalabilidad de las redes blockchain requiere un procesamiento eficiente de las transacciones. Este artículo examina los fundamentos de la paralelización, sus mecanismos, los distintos tipos habituales y sus ventajas.
¿Qué es la paralelización?
La paralelización, o ejecución de transacciones paralelas, consiste en procesar varias tareas simultáneamente. Este enfoque está vinculado a la computación paralela, un concepto informático que permite ejecutar simultáneamente distintos procesos.
Cómo funciona la paralelización
La paralelización mejora la eficiencia de la red al permitir que varias transacciones se realicen simultáneamente en lugar de secuencialmente. Este método distribuye el procesamiento de las transacciones entre varios nodos, cada uno de los cuales gestiona diferentes segmentos de transacciones, lo que acelera el procesamiento y reduce la congestión de la red.
En este sistema, la red evalúa simultáneamente varios estados potenciales, cada uno de los cuales representa el impacto de la validación de grupos específicos de transacciones. Esto permite a la red determinar los efectos de las transacciones antes de que se registren en el libro mayor, y los nodos acuerdan un estado unificado que refleja estas validaciones paralelas.
Los Modelos de paralelización
La paralelización en la cadena de bloques comprende dos modelos principales: la paralelización optimista y la paralelización de acceso al estado.
- La paralelización optimizada: Este modelo omite la clasificación inicial y procesa las transacciones simultáneamente, suponiendo que son en su mayoría independientes. Si se descubren interdependencias después de la ejecución, el sistema se adapta para mantener la exactitud de los datos.
- La paralelización del acceso al estado: Este modelo clasifica las transacciones según su impacto en el estado de la red, identificando aquellas que pueden procesarse en paralelo. Las transacciones independientes se ejecutan de forma concurrente, mientras que las que afectan a elementos de estado similares se procesan en un orden de prioridad basado en los costes de gas.
Los Tipos de paralelización
Paralelización a nivel de transacción
Este método permite procesar varias transacciones simultáneamente, lo que aumenta el rendimiento de la red y el número de transacciones por segundo (TPS). También acorta los tiempos de confirmación, haciendo que la red responda mejor. La paralelización a nivel de transacción es esencial para blockchains de alta demanda que requieren un procesamiento rápido. Sin embargo, presenta retos como la gestión de las dependencias de datos, donde la salida de una transacción afecta a otra, lo que requiere sofisticadas estrategias de gestión de datos para mantener la coherencia y la fiabilidad.
Paralelización a nivel de bloques
La paralelización a nivel de bloque se centra en la creación y validación simultáneas de bloques para mejorar la escalabilidad de la red. El procesamiento simultáneo de varios bloques evita la congestión de la red y permite aceptar un mayor número de transacciones. Sin embargo, este enfoque exige una implementación meticulosa para mantener la seguridad de la cadena de bloques y requiere mayores recursos informáticos, lo que podría aumentar los requisitos de hardware de los nodos de la red. Esto podría limitar la participación y repercutir en la descentralización y accesibilidad de la red.
Paralelización de contratos inteligentes
Este tipo de contrato implica la ejecución de múltiples contratos inteligentes en paralelo, lo que mejora el rendimiento, la escalabilidad y la capacidad de respuesta de las aplicaciones descentralizadas (DApps). Entre los mecanismos que soportan este tipo de ejecución se incluyen los rollups optimistas, que procesan las transacciones fuera de la cadena y solo las finalizan en la cadena de bloques, y Validium de Ethereum, que combina pruebas de conocimiento cero con computación fuera de la cadena para la escalabilidad y la privacidad.
Las ventajas de la paralelización
- Velocidad de procesamiento de transacciones mejorada:El uso de la paralelización reduce los tiempos de ejecución de las transacciones al distribuir las tareas entre varios nodos, lo que se traduce en velocidades de procesamiento superiores a las de los modelos secuenciales.
- La escalabilidad mejorada: La paralelización resuelve los problemas de escalabilidad de la blockchain distribuyendo la validación de las transacciones entre los nodos, lo que facilita la escalabilidad horizontal. Esto permite a la red ajustar el número de nodos en función de las fluctuaciones de la demanda.
- Reducción de costes de gas:La paralelización reduce los costes al asignar las transacciones a subgrupos de nodos, lo que reduce los costes en comparación con el procesamiento secuencial. Además, la mayor velocidad de las transacciones mitiga la competencia entre nodos, lo que reduce aún más los costes de transacción.
La Conclusión del acuerdo
La paralelización implica el procesamiento simultáneo de múltiples transacciones, lo que ofrece ventajas como el aumento de la velocidad de procesamiento, la mejora de la escalabilidad y la reducción de los gastos generales. La combinación de la paralelización con otras soluciones de escalado, como la fragmentación, es prometedora para lograr una mayor escalabilidad en las redes de cadenas de bloques.