Panorama de la infraestructura subyacente de Web3: cinco tecnologías clave para entender el futuro de la blockchain

A medida que la blockchain pasa de un ecosistema de cadena única y de nicho a una implementación a gran escala de múltiples cadenas, los problemas persistentes de congestión en las cadenas públicas tradicionales, la falta de privacidad, las islas de datos y las altas barreras de entrada para los desarrolladores se hacen cada vez más evidentes. Las cinco tecnologías subyacentes: escalado en capas, pruebas de conocimiento cero, blockchain modular, interoperabilidad entre cadenas y almacenamiento descentralizado, forman la infraestructura central del moderno Web3, rompiendo las limitaciones de rendimiento y aplicación de la blockchain tradicional y llevando a la industria hacia una nueva etapa de eficiencia, seguridad, privacidad y apertura.

El escalado en capas (Layer2) es la solución central para resolver la congestión y las altas tarifas de transacción en Ethereum y otras cadenas públicas principales. Su núcleo consiste en dividir las funciones en la cadena, delegando un gran volumen de transacciones a la red de segunda capa para su ejecución y empaquetado, mientras que la red principal de Ethereum solo se encarga de la liquidación final y la garantía de datos. Actualmente, las soluciones principales se dividen en dos grandes rutas de Rollup: Optimistic Rollup, que asume que las transacciones son válidas por defecto y garantiza la seguridad a través de un período de desafío de 7 días, con un ecosistema maduro y alta compatibilidad; y ZK-Rollup, que utiliza pruebas de conocimiento cero para lograr una verificación matemática, con derechos de transacción instantáneos y mayor seguridad. Al mismo tiempo, la disponibilidad de datos (DA) se convierte en el núcleo de seguridad de Layer2, determinando la integridad y verificabilidad de los datos de la red de segunda capa, y es clave para la seguridad del proyecto.

Las pruebas de conocimiento cero (ZK) son la tecnología criptográfica subyacente para la privacidad y la verificación eficiente en Web3, con la característica central de no revelar ninguna información original mientras se prueba la veracidad de los hechos. Hoy en día, ZK ha formado un panorama de implementación en todos los sectores: ZK-Rollup potencia el escalado en segunda capa, ZK-EVM elimina las barreras de compatibilidad en el ecosistema de Ethereum, y además se han desarrollado tres escenarios adicionales: pagos privados ZK, identidad en cadena ZK y seguridad en la interoperabilidad entre cadenas ZK, que permiten transferencias anónimas, KYC sin información sensible y interacciones entre cadenas sin confianza. En comparación con el escalado OP, la tecnología ZK, con su supuesto de confianza cero y la ventaja de la finalización instantánea, se ha convertido en la ruta técnica definitiva reconocida a largo plazo por la industria, y ya se ha implementado comercialmente a gran escala.

La blockchain modular ha revolucionado por completo la arquitectura de las cadenas públicas tradicionales, separando los módulos de consenso, ejecución, liquidación y datos que antes estaban acoplados. En comparación con las limitaciones de las cadenas monolíticas, que tienen dificultades para actualizarse, escalar y tienen altos costos de desarrollo, la arquitectura modular permite que cada módulo cumpla su función y se combine de manera flexible, superando significativamente el triángulo imposible de la blockchain. Las cadenas DA especializadas, como Celestia y Avail, pueden proporcionar servicios de almacenamiento de datos de bajo costo para diversas redes de segunda capa y cadenas de aplicaciones. Este modelo de "construir con bloques" ha reducido el ciclo de desarrollo de cadenas públicas de más de un año a unas pocas semanas, disminuyendo enormemente las barreras de entrada para el desarrollo de la infraestructura de Web3.

En la era de múltiples cadenas, los protocolos de interoperabilidad entre cadenas y la unificación son necesidades urgentes para conectar las islas en la cadena. Las soluciones principales en la industria se dividen en tres categorías: puentes nativos de múltiples firmas, interoperabilidad entre cadenas con clientes ligeros y puentes ZK, siendo la mayoría de los incidentes de robo de criptomonedas originados por vulnerabilidades de confianza en los puentes nativos centralizados. Los clientes ligeros, apoyados en la verificación de consenso en la cadena, y los puentes ZK, basados en la verificación criptográfica, han logrado una interoperabilidad segura sin confianza. Al mismo tiempo, protocolos de mensajes universales como LayerZero y CCIP, junto con estándares de activos unificados como xERC20, están abordando los problemas de fragmentación de activos en múltiples cadenas y la falta de interoperabilidad, construyendo un sistema de interacción unificado en toda la cadena.

El almacenamiento descentralizado de Web3 ha reconfigurado la base de datos en la cadena, con representantes clave como IPFS, Filecoin y Arweave, que se diferencian completamente del almacenamiento en la nube centralizado, que es susceptible a la manipulación y fácil de retirar. IPFS utiliza el direccionamiento por hash de contenido para eliminar el problema de archivos 404, Filecoin utiliza incentivos de minería para lograr almacenamiento comercial de gran capacidad, y Arweave se centra en el pago único y el archivo permanente. Actualmente, esta tecnología se aplica ampliamente en escenarios como la certificación permanente de metadatos de NFT, almacenamiento de conjuntos de datos descentralizados de IA y archivo de datos en la cadena, y el modelo económico de minería de almacenamiento asociado también ha formado un ecosistema de datos distribuido sostenible.

En general, las cinco tecnologías subyacentes se complementan entre sí: el escalado en capas mejora el rendimiento, la tecnología ZK garantiza la privacidad y la seguridad, la modularidad reduce las barreras de desarrollo, la interoperabilidad conecta todo el ecosistema de cadenas y el almacenamiento descentralizado solidifica la base de datos, apoyando conjuntamente la transición de Web3 de un concepto a una implementación comercial a gran escala.

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