Entendiendo la fragmentación de la cadena de bloques

Harmony implementa la fragmentación de la cadena de bloques en tres dimensiones: estado, red y transacción. Este enfoque de particionamiento multidimensional está diseñado para mejorar la escalabilidad y el rendimiento. En la fragmentación de estado, cada fragmentación mantiene su propia cadena de bloques y base de datos de estado, lo que permite a los validadores de cada fragmento almacenar solo una fracción del estado de toda la red. Esta división garantiza que la cadena de bloques pueda escalar con el número de fragmentos, lo que mejora la eficiencia del almacenamiento y la velocidad de procesamiento.

La fragmentación de la red implica dividir la red de validadores de Harmony en fragmentos separados, cada uno con su propio conjunto de validadores. Estos validadores trabajan en estrecha colaboración para llegar a un consenso y sincronizar bloques dentro de su fragmento. Esta estructura permite una comunicación eficiente y el logro de consenso entre los validadores, lo que reduce la sobrecarga y la latencia asociadas con una red de cadena de bloques única y monolítica.

El particionamiento de transacciones permite a Harmony procesar transacciones en paralelo en diferentes particiones. Cada transacción se asigna a un fragmento específico, lo que permite el procesamiento simultáneo y aumenta significativamente el rendimiento general de las transacciones de la red. Este método garantiza que Harmony pueda manejar un gran volumen de transacciones sin comprometer la velocidad o la eficiencia.

El mecanismo de fragmentación de Harmony está diseñado para funcionar sin problemas, con transacciones entre particiones facilitadas a través de un enfoque estructurado que garantiza la atomicidad eventual. Esto significa que, a pesar de la separación de los fragmentos, la red garantiza que las transacciones entre fragmentos se ejecuten de una manera que evite el doble gasto, lo que garantiza la coherencia y la integridad en toda la cadena de bloques.

Las épocas desempeñan un papel crucial en la estructura de fragmentación de Harmony, ya que marcan los períodos durante los cuales los comités validadores de fragmentos permanecen sin cambios. La transición entre épocas implica la elección de nuevos comités de validación, lo que garantiza que la red siga siendo dinámica y segura. Esta rotación periódica de validadores entre fragmentos mejora la seguridad y la descentralización, ya que evita que un solo grupo de validadores ejerza una influencia indebida sobre la red.

Los enlaces cruzados sirven como puente entre las cadenas de fragmentos y la cadena de balizas, lo que garantiza que los bloques confirmados en las cadenas de fragmentos sean reconocidos y validados por toda la red. Estos enlaces cruzados no solo respaldan el estado canónico de los bloques de la cadena de fragmentos, sino que también desempeñan un papel crucial en el registro de las actividades del validador, que son esenciales para el cálculo de la recompensa de los bloques y el mantenimiento de la integridad de la red.

Arquitectura totalmente escalable de Harmony

La arquitectura de Harmony está diseñada para ser totalmente escalable, abordando el trilema de la cadena de bloques al lograr un equilibrio entre descentralización, seguridad y escalabilidad. La arquitectura aprovecha la fragmentación para distribuir la carga de la red en múltiples fragmentos, cada uno capaz de procesar transacciones y mantener su propio estado de forma independiente. Este diseño permite que Harmony se escale linealmente a medida que aumenta el número de particiones, sin comprometer la seguridad ni la descentralización.

La arquitectura escalable de la red está respaldada por un sólido mecanismo de consenso, Fast Byzantine Fault Tolerance (FBFT), que garantiza tiempos rápidos de confirmación de bloques y mejora el rendimiento de la red. FBFT está optimizado para el rendimiento, lo que permite a Harmony lograr la finalidad del bloque en solo unos segundos, una mejora significativa con respecto a los sistemas tradicionales de cadena de bloques.

La arquitectura de Harmony también incluye un novedoso mecanismo de staking, Effective Proof-of-Stake (EPoS), que está diseñado para reducir la centralización y garantizar una distribución justa de las recompensas entre los validadores. EPoS fomenta la participación al permitir que los validadores con diferentes cantidades de tokens apostados contribuyan a la seguridad de la red, asegurando que ningún validador o grupo de validadores pueda dominar la red.

La infraestructura de la red se basa en el protocolo peer-to-peer líder en la industria, libp2p, que proporciona una capa de red robusta y escalable. Esta elección de la tecnología de red garantiza que Harmony pueda manejar de manera eficiente el alto volumen de comunicación requerido para las transacciones de fragmento a fragmento y entre fragmentos, lo que mejora aún más la escalabilidad de la red.

La arquitectura de Harmony se complementa con un conjunto de herramientas y protocolos para desarrolladores diseñados para facilitar la creación y el despliegue de aplicaciones descentralizadas (dApps). Estas herramientas, combinadas con la infraestructura escalable de Harmony, proporcionan un entorno propicio para los desarrolladores que buscan crear dApps escalables y eficientes sin las limitaciones de las plataformas blockchain tradicionales.

Los principios de diseño de la arquitectura enfatizan la simplicidad, la modularidad y la preparación para el futuro, lo que garantiza que Harmony pueda adaptarse a los avances tecnológicos en evolución y a las necesidades de los usuarios. Este enfoque con visión de futuro posiciona a Harmony como una plataforma de cadena de bloques escalable y versátil capaz de admitir una amplia gama de aplicaciones y casos de uso.

El compromiso de Harmony con una arquitectura totalmente escalable es evidente en sus esfuerzos continuos de investigación y desarrollo, que se centran en mejorar las capacidades de la red y abordar los desafíos asociados con la escalabilidad de blockchain. A través de la innovación continua y el compromiso de la comunidad, Harmony tiene como objetivo ampliar los límites de lo que es posible en el espacio blockchain, impulsando la adopción de tecnologías descentralizadas en diversas industrias.

Explicación de la fragmentación aleatoria segura

La fragmentación aleatoria segura es una piedra angular del enfoque de Harmony para lograr una cadena de bloques escalable y segura. Esta técnica implica la asignación aleatoria y el barajado de validadores a diferentes fragmentos, lo que garantiza que la red permanezca segura contra posibles ataques basados en fragmentos. La aleatoriedad utilizada en el proceso de fragmentación se genera a través de un algoritmo de generación de aleatoriedad distribuida, que es impredecible, imparcial, verificable y escalable.

La seguridad del proceso de fragmentación de Harmony se ve reforzada por el uso de funciones aleatorias verificables (VRF) y funciones de retardo verificables (VDF), que proporcionan garantías criptográficas para la aleatoriedad utilizada en la asignación del validador. Esto garantiza que los atacantes no puedan predecir ni manipular la asignación de validadores a los fragmentos, manteniendo la integridad y la seguridad de la red.

El mecanismo de fragmentación aleatoria segura de Harmony también incluye un proceso conocido como resharding, que reasigna periódicamente validadores a diferentes fragmentos. Este proceso se lleva a cabo de manera no interrumpida, utilizando la "Regla del cuco" para garantizar que la red siga siendo resistente contra los adversarios bizantinos que se adaptan lentamente. El cambio de particiones mejora la seguridad de la red al evitar que los atacantes establezcan una presencia persistente en una sola partición.

El uso de particionamiento aleatorio seguro permite a Harmony mantener un alto grado de descentralización y seguridad, incluso a medida que la red se amplía. Al garantizar que los validadores se distribuyan de manera uniforme y aleatoria entre los fragmentos, Harmony mitiga los riesgos asociados con la centralización y mejora la seguridad general de la cadena de bloques.

La fragmentación aleatoria segura también desempeña un papel crucial a la hora de facilitar transacciones eficientes entre fragmentos. Al garantizar que los fragmentos estén compuestos por validadores seleccionados al azar, Harmony permite una comunicación fluida y segura entre los fragmentos, lo que permite la ejecución eficiente de transacciones entre fragmentos sin comprometer la seguridad de la red.

La implementación de la fragmentación aleatoria segura por parte de Harmony representa un avance significativo en la tecnología blockchain, abordando los desafíos clave asociados con la escalabilidad y la seguridad. A través de este enfoque innovador, Harmony puede ofrecer una plataforma de cadena de bloques escalable, segura y descentralizada que se adapta bien a una amplia gama de aplicaciones y casos de uso.

Resúmenes

• Harmony implementa la fragmentación de blockchain en tres dimensiones: estado, red y transacción, lo que mejora la escalabilidad y el rendimiento al permitir el procesamiento paralelo y la reducción del almacenamiento por validador.
• La fragmentación de estado divide la cadena de bloques y la base de datos de estado en fragmentos, y cada fragmento mantiene su propia cadena, lo que permite a los validadores almacenar solo una fracción del estado total de la red.
• La fragmentación de la red organiza a los validadores en fragmentos separados, lo que optimiza el consenso y la sincronización de bloques dentro de los fragmentos y facilita una comunicación eficiente entre fragmentos.
• La fragmentación de transacciones asigna transacciones a fragmentos específicos para el procesamiento paralelo, lo que aumenta significativamente el rendimiento y la eficiencia de las transacciones de la red.
• La arquitectura de Harmony está diseñada para una escalabilidad completa, aprovechando la fragmentación, un mecanismo de consenso robusto (FBFT) y un novedoso mecanismo de participación (EPoS) para equilibrar la descentralización, la seguridad y la escalabilidad.
• La fragmentación aleatoria segura garantiza la asignación aleatoria y la mezcla de validadores a particiones, utilizando métodos criptográficos (VRF y VDF) para protegerse contra ataques basados en particiones y mantener la integridad de la red.
• La combinación de estos fundamentos técnicos permite a Harmony proporcionar una plataforma escalable, segura y descentralizada adecuada para una amplia gama de aplicaciones y servicios descentralizados.