Comprendiendo la capa de disponibilidad de datos: la infraestructura crítica detrás de la escalabilidad con Rollup

La cadena de bloques ha luchado durante mucho tiempo con una contradicción fundamental: mantener la descentralización mientras se logra el rendimiento de transacciones necesario para la adopción masiva. Las soluciones de capa-2, en particular los rollups, prometieron romper este estancamiento procesando las transacciones fuera de la cadena principal mientras mantienen garantías de seguridad. Sin embargo, la verdadera arma secreta que permite que los rollups funcionen de manera efectiva no es el mecanismo de rollup en sí—es la capa de disponibilidad de datos.

El problema de arquitectura que resolvieron los rollups (Y por qué importa DAL)

Cuando Bitcoin y Ethereum enfrentaron congestión, el efecto de red se convirtió en un cuello de botella. Las altas tarifas de gas y los tiempos de confirmación lentos hicieron que la cadena de bloques fuera poco práctica para el uso diario. Los rollups surgieron como una solución elegante: agrupar miles de transacciones en una sola prueba, y luego publicarla en la cadena principal. Esta compresión reduce drásticamente la carga en la capa-1.

Pero aquí está el truco: si los datos de la transacción se vuelven inaccesibles o indisponibles, todo el modelo de seguridad colapsa. ¿Cómo pueden los participantes de la red verificar que las transacciones agrupadas son legítimas si no pueden acceder a los datos subyacentes? Aquí es donde la disponibilidad de datos se vuelve innegociable.

Piénsalo de esta manera: un operador de secuencia de rollup podría, teóricamente, comprometer un historial de transacciones falso en la cadena principal. Lo único que impide este ataque es la capacidad de los validadores para descargar, verificar y reconstruir los datos reales de las transacciones. La capa de disponibilidad de datos asegura que estos datos permanezcan accesibles, verificables y resistentes a la censura.

Cómo DAL transforma la economía de los rollups

La elegancia técnica de DAL radica en su arquitectura de eficiencia. Los nodos tradicionales de blockchain deben descargar y verificar cada transacción. DAL introduce una optimización radical: los clientes ligeros pueden verificar la disponibilidad de datos muestreando solo pequeños fragmentos de los datos, y luego demostrar matemáticamente que todo el conjunto de datos estuvo disponible.

Esto funciona mediante técnicas de codificación por borrado—la misma matemática que permite a los discos duros RAID recuperarse de fallos. Si un bloque se divide en N partes con códigos de borrado, un cliente ligero solo necesita recuperar con éxito K partes para demostrar que existieron las N partes. Esta magia criptográfica significa que no necesitas una supercomputadora para verificar la cadena; basta con un teléfono móvil con ancho de banda básico.

Dos diseños distintos de rollups aprovechan esto de manera diferente:

Zero-Knowledge Rollups usan pruebas criptográficas para validar todas las transacciones antes de publicarlas en la cadena principal. DAL asegura que esta prueba esté respaldada por datos de transacción disponibles que pueden ser reconstruidos si es necesario.

Optimistic Rollups asumen que las transacciones son válidas por defecto, con una ventana de desafío donde cualquiera puede impugnar. Aquí, DAL es esencial—si alguien impugna una transacción, los validadores necesitan acceso inmediato a los datos subyacentes para decidir.

El ecosistema moderno de DAL: proyectos que están redefiniendo la infraestructura de blockchain

Varios proyectos compiten por convertirse en la capa de disponibilidad de datos predeterminada para el futuro centrado en rollups.

Celestia fue pionero en la arquitectura modular de blockchain, separando la ejecución, el consenso y la disponibilidad de datos en capas distintas. Esta modularidad radical permite a los desarrolladores desplegar cadenas personalizadas optimizadas para casos de uso específicos sin ejecutar una blockchain completa. Celestia usa pruebas de disponibilidad de datos basadas en codificación por borrado, permitiendo que los clientes ligeros verifiquen la disponibilidad de datos con casi certeza, descargando solo una fracción de los datos del bloque. Los tokens TIA aseguran la red mediante staking y gobiernan las actualizaciones del protocolo.

EigenDA adopta un enfoque diferente, aprovechando el ecosistema de restaking de Ethereum a través de EigenLayer. Los operadores pueden volver a apostar su ETH para ejecutar nodos EigenDA, creando un modelo de seguridad compartida donde la seguridad económica de Ethereum se extiende a la disponibilidad de datos. Con un rendimiento demostrado de 10 MBps en pruebas y planes de escalado que alcanzan 1 GBps, EigenDA apunta a rollups que desean mantenerse estrechamente vinculados a Ethereum mientras externalizan la DA a infraestructura especializada.

Avail, una capa independiente diseñada específicamente para rollups soberanos, usa compromisos polinomiales KZG y compromisos vectoriales para optimizar la eficiencia de verificación. Su asociación con StarkWare indica confianza en la tendencia modular de los rollups. Al permitir una verificación de costo constante independientemente del tamaño de los datos, Avail posibilita despliegues de rollups verdaderamente escalables.

KYVE aborda un problema complementario: inmutabilidad y recuperación de datos en múltiples capas de almacenamiento. En lugar de reemplazar las soluciones tradicionales de DA, KYVE actúa como una capa de validación y enrutamiento de datos, asegurando transferencias sin problemas entre capas de ejecución y diversos backends de almacenamiento. Sus respaldos, incluyendo Coinbase Ventures, NEAR Foundation y Solana Foundation, indican un amplio apoyo en el ecosistema.

NEAR DA, lanzado a finales de 2023, ofrece una solución pragmática para los rollups de Ethereum. Al almacenar calldata en la red eficiente de NEAR, reduce los costos hasta en 8,000 veces en comparación con publicarlo directamente en Ethereum. Esto permite a los desarrolladores de rollups lograr costos operativos más bajos mientras mantienen las garantías de seguridad de Ethereum. Proyectos como Madara y Movement Labs ya están integrando NEAR DA.

Storj y Filecoin representan una categoría diferente—redes de almacenamiento descentralizado que complementan en lugar de competir con soluciones de DA diseñadas específicamente. La API compatible con S3 de Storj y la integración de IPFS de Filecoin ofrecen a los desarrolladores infraestructura flexible para archivos a largo plazo junto con necesidades de DA a corto plazo.

La frontera entre rendimiento y descentralización

El panorama de DAL revela la contradicción central de la cadena de bloques en acción. Celestia enfatiza la modularidad radical—una flexibilidad extrema a costa de mayor complejidad. EigenDA enfatiza la seguridad nativa de Ethereum—menor riesgo pero potencialmente mayores costos. NEAR DA enfatiza la eficiencia de costos—precios atractivos pero que introducen dependencias entre cadenas.

No hay un ganador universal. Es probable que diferentes rollups adopten diferentes soluciones de DA según su modelo de seguridad, tolerancia al costo y requisitos técnicos. Esta fragmentación refleja cómo evolucionó la infraestructura temprana de internet entre estándares en competencia antes de la estandarización eventual en torno a TCP/IP.

Los desafíos restantes

A pesar del progreso rápido, aún quedan varios obstáculos:

Escalabilidad del almacenamiento: A medida que aumenta el volumen de transacciones, también lo hacen los requisitos acumulados de almacenamiento de datos. Los proyectos están experimentando con la expiración de datos—los datos más antiguos se vuelven opcionales a medida que la prueba de replicación asegura la disponibilidad histórica.

Composabilidad entre cadenas: Los rollups en diferentes capas de DA no pueden verificar directamente las transacciones de otros. Resolver esto requiere protocolos de puente o capas de interoperabilidad, lo que añade complejidad.

Costo de verificación para clientes ligeros: Aunque DAL reduce drásticamente los costos de verificación, las pruebas basadas en muestreo aún requieren que suficientes nodos de red participen para garantizar la seguridad. Los patrones de adopción altamente centralizados podrían socavar esto.

Incertidumbre regulatoria: A medida que las soluciones de DA se convierten en infraestructura crítica, podrían atraer la atención regulatoria similar a la de los operadores de exchanges o validadores.

Mirando hacia adelante

La aparición de capas especializadas de disponibilidad de datos representa una verdadera innovación arquitectónica. Al desacoplar la disponibilidad de datos de la ejecución y el consenso, la escalabilidad basada en rollups se vuelve lo suficientemente eficiente para respaldar la adopción generalizada de blockchain.

La presión competitiva entre estos proyectos—la modularidad de Celestia, la herencia de seguridad de EigenDA, la eficiencia de costos de NEAR DA—impulsará una optimización continua. Los ganadores probablemente no se determinarán solo por superioridad tecnológica, sino por efectos de red: qué capa de DA acumula la mayor liquidez de rollups y adopción por parte de desarrolladores.

La próxima fase de escalabilidad de blockchain no depende de un solo avance. Depende de que la capa de disponibilidad de datos sea lo suficientemente confiable, escalable y rentable para que los rollups puedan operar como el entorno de ejecución predeterminado. Con el progreso actual, probablemente estemos a años de esa madurez, pero la trayectoria es clara.