¿Qué es la fragmentación?

Fragmentación es una técnica de partición de bases de datos utilizada por las empresas de blockchain con el propósito de escalabilidad, lo que les permite procesar más transacciones por segundo. La fragmentación divide toda la red de una empresa blockchain en particiones más pequeñas, conocidas como "fragmentos". Cada fragmento se compone de sus propios datos, lo que lo hace distintivo e independiente en comparación con otros fragmentos.
La fragmentación puede ayudar a reducir la latencia o la lentitud de una red, ya que divide una red blockchain en fragmentos separados. Sin embargo, existen algunas preocupaciones de seguridad en torno a la fragmentación en la que se pueden atacar fragmentos.
CONSEJOS CLAVE
• La fragmentación es una técnica de partición de bases de datos que las redes blockchain están considerando y que Ethereum está probando.
• Cuantos más usuarios asuman las redes blockchain, más lenta se vuelve la red, lo que genera una latencia significativa.
• La fragmentación puede mejorar la latencia de la red al dividir una red blockchain en fragmentos separados, cada uno con sus propios datos, separados de otros fragmentos.
• Los problemas de seguridad relacionados con la fragmentación incluyen un pirateo o adquisición de fragmentos, en los que un fragmento ataca a otro, lo que resulta en una pérdida de información.
Entendiendo la fragmentación
Las redes Blockchain y sus respectivas criptomonedas están ganando popularidad debido a la aplicación generalizada de la tecnología, que incluye la gestión de la cadena de suministro y las transacciones financieras. A medida que crece la popularidad de blockchain, también lo hace la carga de trabajo y el volumen transaccional que maneja la red. Si pensamos en una cadena de bloques como una base de datos compartida, a medida que se agregan más y más datos, la red necesita encontrar nuevas formas de poder procesar todos esos datos de manera eficiente y rápida, que es donde la fragmentación puede ayudar.
Libro mayor distribuido
El libro mayor distribuido de la tecnología blockchain lo hace atractivo, ya que permite que las transacciones se compartan de forma consensuada en múltiples sitios y geografías. A medida que se registran las transacciones, se envían copias a la red compartida en segundos creando "testigos" públicos. Si una parte de la red es víctima de un fraude o un ataque malintencionado, los participantes de la red compartida pueden identificar qué cambiaron los estafadores, ya que todos mantienen una copia de las transacciones del libro mayor. Como resultado, la tecnología blockchain y su sistema de contabilidad distribuida pueden ayudar a reducir el fraude y limitar el daño de los ciberataques, como un pirateo.
Escalabilidad
Sin embargo, uno de los principales desafíos con la tecnología blockchain es que a medida que se agregan computadoras adicionales a la red y se procesan más transacciones, la red puede atascarse, lo que ralentiza el proceso, lo que se denomina latencia. La latencia es un obstáculo para que blockchain se adopte para un uso generalizado, particularmente en comparación con los sistemas de pago electrónicos actuales que funcionan de manera rápida y eficiente. En otras palabras, la escalabilidad es un desafío para blockchain, ya que es posible que las redes no puedan manejar la mayor cantidad de datos y flujo de transacciones a medida que más y más industrias adoptan la tecnología.
Una de las soluciones que se están considerando para crear escalabilidad sin latencia es el proceso de fragmentación. La fragmentación está diseñada para distribuir la carga de trabajo de una red en particiones, lo que puede ayudar a reducir la latencia y permitir que la cadena de bloques procese más transacciones.

Tres rasgos que las redes blockchain buscan emplear son la descentralización, la escalabilidad y la seguridad.
Cómo se logra la fragmentación
Antes de explorar cómo se logra la fragmentación dentro de una red blockchain, es importante revisar cómo se almacenan y procesan los datos actualmente.
Nodos de blockchain
Actualmente, en blockchain, cada nodo de una red debe procesar o manejar todos los volúmenes de transacciones dentro de la red. Los nodos en una cadena de bloques son independientes y son responsables de mantener y almacenar todos los datos dentro de una red descentralizada. En otras palabras, cada nodo debe almacenar información crítica, como saldos de cuentas e historial de transacciones. Las redes blockchain se establecieron para que cada nodo deba procesar todas las operaciones, datos y transacciones en la red.
Si bien garantiza la seguridad de una cadena de bloques al almacenar cada transacción en todos los nodos, este modelo ralentiza considerablemente el procesamiento de las transacciones. Las velocidades lentas para procesar transacciones no son un buen augurio para un futuro en el que blockchain se convierta en responsable de millones de transacciones.
La fragmentación puede ayudar, ya que divide o distribuye la carga de trabajo transaccional desde una red de cadena de bloques para que cada nodo no necesite manejar o procesar toda la carga de trabajo de la cadena de bloques. En cierto modo, la fragmentación compartimenta la carga de trabajo en particiones o fragmentos.
Particionamiento horizontal
La fragmentación se puede lograr mediante la partición horizontal de bases de datos mediante la división en filas. Los fragmentos, como se denominan las filas, se conceptualizan en función de las características. Por ejemplo, un fragmento podría ser responsable de almacenar el estado y el historial de transacciones para un tipo específico de dirección. Además, podría ser posible dividir fragmentos según el tipo de activo digital almacenado en ellos. Las transacciones que involucren ese activo digital podrían ser posibles a través de una combinación de fragmentos.
Como ejemplo, considere una transacción de alquiler de bienes raíces en la que están involucrados varios fragmentos. Estos fragmentos corresponden a diferentes entidades involucradas en la transacción, desde el nombre del cliente hasta las llaves digitales configuradas en una cerradura inteligente que se pone a disposición del arrendatario al momento del pago del alquiler.
Compartir fragmentos
Cada fragmento aún se puede compartir entre los otros fragmentos, lo que mantiene un aspecto clave de la tecnología blockchain: el libro mayor descentralizado. En otras palabras, el libro mayor sigue siendo accesible para todos los usuarios, lo que les permite ver todas las transacciones del libro mayor.
Fragmentación y seguridad
Uno de los principales problemas que ha surgido en la práctica es la seguridad. Aunque cada fragmento es independiente y solo procesa sus propios datos, existe una preocupación de seguridad con respecto a la corrupción de los fragmentos, donde un fragmento se hace cargo de otro fragmento, lo que resulta en una pérdida de información o datos.
Si pensamos en cada fragmento como su propia red blockchain con sus usuarios y datos autenticados, un pirata informático o mediante un ciberataque podría apoderarse de un fragmento. El atacante podría introducir transacciones falsas o un programa malicioso.
Ethereum, una de las empresas de blockchain más destacadas, está en la primera línea de pruebas de fragmentación como una posible solución a los problemas de latencia y escalabilidad.1 Ethereum ha combatido el potencial de un ataque de fragmentos asignando nodos aleatoriamente a ciertos fragmentos y reasignándolos constantemente en intervalos aleatorios. Este muestreo aleatorio dificultaría a los piratas informáticos saber cuándo y dónde corromper un fragmento.
Además, es importante tener en cuenta que la fragmentación aún se encuentra en la fase de prueba inicial para su uso en redes blockchain. Como resultado, todos los problemas y desafíos potenciales aún no se han resuelto.