Durante el año pasado, observamos el notable crecimiento tanto de Solana como de DePin. En lugar de ser un surgimiento abrupto de tecnología geek, es más bien una evolución gradual y el descubrimiento de nuevos escenarios de aplicación. Además, hemos sido testigos del poder sinérgico que surge de la combinación de la cadena de bloques Solana y los protocolos DePin.
En la primera sección, brindamos una descripción general de la arquitectura única de Solana, incluido el reloj PoH, el algoritmo de consenso Tower BFT, el reenvío de transacciones sin mempool, la propagación de bloques de turbinas y el control de concurrencia optimista. El artículo también destaca las características en evolución de Solana, como el mercado de tarifas local, las actualizaciones de Firedancer y la compresión estatal para NFT comprimidos.
En el contexto de DePin (Infraestructura física descentralizada), exploramos su surgimiento, esencia y panorama. Analiza el proceso de DePin, incluido el hardware, la incorporación de hardware, la estructura de la red, el incentivo simbólico y la capa de afiliados. Además, enfatizamos el cambio de paradigma de los protocolos DePin que aprovechan los ecosistemas blockchain existentes, siendo Solana una plataforma preferida debido a su blockchain de alta velocidad y sus características. También se mencionan varios ejemplos de protocolos DePin que migran a Solana, como Helium.
Solana se hizo conocida por su desempeño excepcional entre las cadenas de bloques de Capa 1 al hacer importantes concesiones y alejarse de muchos diseños de cadenas de bloques convencionales. Además, Solana se beneficia de una ventaja distintiva en el campo de la comunicación gracias a la trayectoria de sus cofundadores. En consecuencia, Solana ha implementado con éxito múltiples optimizaciones en su capa de mensajería.
Cuando se habla de Solana, es importante considerar PoH, ya que las siguientes características están diseñadas para coordinarse con él.
Mucha gente puede pensar que PoH es un nuevo algoritmo de consenso, pero en realidad PoH no es un mecanismo de consenso. Más bien, actúa como un reloj que funciona antes del consenso. El reloj PoH permite al validador líder evitar la necesidad de un consenso global sobre la marca de tiempo y la secuencia de las transacciones, permitiendo así una ejecución más rápida de las transacciones.
Básicamente, PoH es una función de retardo verificable (VDF) especializada que puede manejar cálculos de alta frecuencia. Para aquellos que no están familiarizados con VDF, es una función que requiere un número específico de pasos secuenciales para su evaluación y el resultado se puede verificar de manera eficiente. Los VDF se utilizan comúnmente para medir la duración. En el caso de PoH, su cadena hash incluye hash de cualquier dato observado por la aplicación, lo que garantiza que los datos existieran antes de los hashes posteriores. Un aspecto importante de los VDF es su capacidad para convertir grandes entradas en salidas fijas.
En la práctica, el líder marca la hora de las transacciones, lo que permite a los validadores recuperar la clave pública del líder designado. Luego, el líder firma la marca de tiempo, lo que permite a los validadores verificar la firma y confirmar que el firmante es el propietario de la clave pública del líder designado. Luego, los usuarios pueden enviar transacciones al validador designado.
Cada bloque incluye prueba criptográfica, que permite a cualquier persona verificar que ha transcurrido una determinada cantidad de tiempo desde la última prueba. Sin duda, todos los datos incluidos en la prueba se produjeron antes de la generación de la prueba. No hay un requisito de tiempo específico para cuando este bloque llegue a cada validador, ya que puede llegar en cualquier orden o incluso reproducirse años después.
Solana utiliza Tower BFT como algoritmo de consenso, que es una versión optimizada de PBFT diseñada específicamente para Prueba de Historia. Al igual que el PBFT tradicional, el conjunto activo de validadores consta de todas las cuentas apostadas con identidades de líder que han votado dentro de un número de ticks configurado en un grupo. El cronograma líder para cada época se calcula en función del estado del libro mayor al comienzo de la época anterior.
Tower BFT tiene algunas diferencias notables en comparación con otros algoritmos PBFT. Gracias al reloj de Prueba de Historia, Tower BFT no requiere que todos los validadores se pongan de acuerdo sobre un bloque recién producido antes de pasar al siguiente. En cambio, el siguiente líder de la ranura puede construir directamente sobre el líder de la ranura actual. Otra diferencia significativa es que los mensajes de votación se tratan como transacciones en Solana. Esta elección de diseño es lo que permite a Solana lograr casi el 90% de las TPS (transacciones por segundo) observadas en su red. El TPS real es de aproximadamente 400, lo cual es bastante impresionante en comparación con otros protocolos de Capa 1.
El diseño único de Solana permite un procesamiento eficiente de transacciones a través de un conjunto de validadores líderes predeterminados y la separación del consenso y la ejecución. A diferencia de otros protocolos, como Ethereum, Solana no depende de un mempool para la propagación de transacciones. En cambio, todas las transacciones, ya sea iniciadas mediante programación o por usuarios finales, se enrutan rápidamente a los líderes para su inclusión en bloques.
Con este enfoque sin mempool, el ciclo de vida de una transacción en Solana es significativamente más corto en comparación con las cadenas de bloques tradicionales. Esto elimina el tiempo de chismes y mejora inherentemente la eficiencia general del proceso.
Solana introduce la propagación de bloques de turbinas para mejorar la eficiencia en las comunicaciones de los nodos. A diferencia de las redes de chismes tradicionales, las transacciones se dividen en lotes, lo que permite que un nodo envíe transacciones a múltiples partes sin generar múltiples copias.
Los validadores de Solana organizan las transacciones en lotes más pequeños conocidos como "entradas". En una red con 15 validadores, si el tamaño de distribución se establece en 3, el nodo líder transmite inicialmente a un nodo raíz especial ubicado en la parte superior del árbol de la turbina. Luego, el nodo raíz comparte los datos con 3 nodos en la primera capa. Los nodos de esta capa transmiten además los datos a un subconjunto de nodos de la siguiente capa. Este proceso continúa, con cada nodo de una capa retransmitiendo a un subconjunto único de nodos en la siguiente capa, hasta que todos los nodos del clúster hayan recibido todos los fragmentos de datos.
Este enfoque reduce los costos de comunicación y mejora la eficiencia de la propagación de bloques en la red Solana.
El control de concurrencia optimista es una característica de la que a menudo se habla cuando se habla de nuevas cadenas de bloques de Capa 1. Sin embargo, cuando elogiamos a Solana por su impresionante rendimiento, esta característica normalmente sólo se menciona brevemente.
En la capa de ejecución de Solana, los validadores procesan las transacciones de manera optimista, lo que significa que hay muy poca demora entre recibir la última entrada y poder votar. Esta es la razón por la que a menudo hay varias transacciones fallidas en un solo bloque.
Además del diseño innovador implementado durante el lanzamiento de Solana, Solana también ha introducido muchas características nuevas para satisfacer las demandas del mercado, lo que ha contribuido a su éxito actual.
Las tarifas de prioridad pueden conducir a una "guerra del gas", pero el espacio de bloques de Solana está estructurado de una manera que evita que los "puntos críticos" de actividad individuales (como la acuñación de NFT) dominen el espacio de bloques. Esto ayuda a minimizar el impacto de un único punto de acceso en las tarifas al reservar espacio para otras actividades.
En Solana, el gas se denomina Cus (unidades informáticas). Cada bloque tiene un límite de Cus de 48 millones y cada cuenta tiene un límite de Cus de 12 millones. Las actividades del hotspot inicialmente afectan las transacciones que involucran la cuenta del hotspot, pero las transacciones regulares como transferencias, apuestas, votos del validador y actualizaciones de Oracle no se ven afectadas. Una vez que una cuenta alcanza su límite flexible de CU, el remitente debe pagar tarifas adicionales.
En un mercado de tarifas puramente global, múltiples actividades llenan colectivamente el espacio de bloques, sin que ninguna actividad se acerque a alcanzar el límite de CU de su cuenta. En este escenario, no destaca ningún punto de acceso específico, sino que se establece un mercado global de tarifas donde se requiere un nivel mínimo de prioridad para competir y conseguir la inclusión en bloque.
Actualmente, hay cuatro tipos diferentes de clientes en proceso destinados a mejorar la diversidad de clientes. Sin embargo, la mayoría de los validadores de Solana utilizan el cliente Labs, lo que plantea un riesgo de interrupciones de la red en caso de un error. Jito Labs ha desarrollado una rama MEV que permite a los buscadores, como los robots de arbitraje, compensar a los validadores por incluir sus transacciones. Esta configuración reduce el spam y garantiza que los validadores se beneficien de la mayoría de las oportunidades MEV. Sorprendentemente, en octubre de 2023, más del 31% de los validadores de Solana utilizan el cliente Jito Labs.
Los otros dos clientes todavía están en proceso. Sig es una implementación de cliente validador de Solana escrita en Zig y desarrollada por Syndica. Si bien Zig no se usa mucho, no ha recibido mucha atención por parte de la comunidad.
Firedancer es un nuevo cliente validador independiente para la cadena de bloques Solana, creado por Jump. Han revisado cada componente del validador para mejorar la escalabilidad y también han introducido actualizaciones de rendimiento, que se espera que aumenten las transacciones por segundo (TPS) sin necesidad de hardware adicional. Algunos miembros de la comunidad incluso especulan que Firedancer podría considerarse Solana 2.0. Actualmente, Firedancer está disponible en la red de prueba y se espera que se lance en la red principal a principios del próximo año.
La compresión de estado es una característica importante que se ha introducido. Sigue la filosofía de Rollup, donde se crea un árbol Merkle y el estado se almacena en el nodo hoja. Sólo las raíces de Merkle se almacenan en la cadena. Al actualizar el árbol Merkle, solo necesitamos actualizar el estado raíz y proporcionar la prueba, similar a zkRollup.
Cuando aplicamos esta tecnología a las NFT, se obtienen NFT comprimidas, lo que puede reducir significativamente los costos, especialmente cuando necesitamos generar millones de NFT para un solo proyecto. Como se muestra a continuación, el costo de acuñar 1 millón de NFT con State Compression es de solo 5,35 SOL, en comparación con los 12000 SOL antes de las actualizaciones.
Cuando exploramos las especificaciones del cNFT, nos encontramos con una compensación entre costo y componibilidad. Hay tres factores clave que determinan el árbol Merkle: maxDepth, maxBufferSize y canopyDepth. maxDepth determina la capacidad del árbol, que es aproximadamente 2^{depth}. maxBufferSize determina la cantidad de actualizaciones simultáneas permitidas en un bloque, que generalmente oscila entre 8 y 2048.
El factor más crucial, canopyDepth, determina la porción del árbol (número de nodos de prueba) que permanece en la cadena. Aumentar la profundidad del dosel da como resultado mayores costos de almacenamiento, pero proporciona una mayor componibilidad. Esto se debe a que podemos reducir la cantidad de pruebas que los clientes deben enviar para verificación, reduciendo así el límite de transacciones. Por el contrario, podemos priorizar la rentabilidad a expensas de la componibilidad.
Debido a los esfuerzos y mejoras continuos, las preocupaciones anteriores sobre el tiempo de inactividad han mostrado una mejora sustancial. Desde el 25 de febrero de 2023, no se han reportado interrupciones en el servicio y el sistema ha mantenido un tiempo de actividad impecable del 100 % hasta el momento.
Además, ha habido una mejora notable en la tasa de éxito de las transacciones. En las etapas iniciales de Solana, hubo un número considerable de transacciones fallidas, casi entre el 20% y el 30%. Sin embargo, en los últimos 2 meses, la tasa de éxito de las transacciones alcanzó aproximadamente el 99%. Además, el promedio de transacciones por segundo (TPS) ha aumentado de 3000 a 4000 en general.
Además del rendimiento de la red, la entrada de capital a menudo se pasa por alto cuando se habla de Solana. Actualmente, hay 1.500 millones de monedas estables circulando en la red, de los cuales 907 millones son USDT y 599 millones son USDC. Entre las monedas estables, el USDT emitido en Solana ocupa el tercer lugar en términos de volumen, después de Tron y Ethereum. A pesar de tener un suministro circulante de sólo 599 millones, Circle ha autorizado 5 mil millones de USDC a la red Solana, lo que representa casi el 20% del suministro total de USDC.
Messari propuso inicialmente DePin, abreviatura de Infraestructura física descentralizada, a finales de 2022. Proporcionaron una definición clara y enumeraron el paisaje según su perspectiva. DePin se divide en dos sectores principales: Red de recursos digitales y Red de recursos físicos. La Red de Recursos Digitales abarca almacenamiento, computación y ancho de banda, mientras que la Red de Recursos Físicos se centra en áreas relacionadas con el hardware, como redes inalámbricas, redes geoespaciales, redes de movilidad y redes de energía.
De manera similar, a principios de 2023, Multicoin Capital introdujo una narrativa llamada PoPW, que significa Prueba de Trabajo Físico. Según su definición, los protocolos que se alinean con esta tesis incentivan a las personas a realizar un trabajo verificable que contribuya al desarrollo de la infraestructura del mundo real. En comparación con los métodos tradicionales de formación de capital para la construcción de infraestructura física, estos protocolos sin permiso y creíblemente neutrales:
Cuando examinamos los detalles de DePin/PoPW, descubrimos que no es un área nueva en las criptomonedas. Después de todo, el propio Bitcoin representa la infraestructura física descentralizada original. Por tanto, no es necesario categorizar la definición.
Es interesante observar que estas empresas a menudo abarcan todos los aspectos del hardware en su narrativa. Sin embargo, el núcleo de DePin/PoPW, y en lo que deberíamos centrarnos, es el diseño económico simbólico que reemplaza la infraestructura existente.
El objetivo principal de DePin / PoPW es establecer una red económica global más rentable. Su objetivo es abordar el desafío de los gigantes de la Web2 mediante el uso de incentivos simbólicos para motivar a las personas a iniciar redes y, en última instancia, atraer a los usuarios finales.
En el mercado tradicional de las TIC, los monopolios obtienen el control ofreciendo precios bajos o subsidios. Una vez que dominan el mercado y establecen barreras elevadas, aumentan los precios para maximizar los ingresos. Esto sigue una lógica completamente diferente. A través de incentivos simbólicos razonables, podemos construir una red altamente eficiente desde el principio y reducir los precios exorbitantes fijados por los monopolios actuales.
El tema de DePin/PoPW es extenso y cubre varias áreas como PoW, AI, IoT, RWA, economía colaborativa, informática descentralizada y almacenamiento descentralizado.
En lugar de proporcionar una lista exhaustiva de protocolos y una descripción general completa de DePin/PoPW, nos concentraremos en la cartera de DePin/PoPW y exploraremos las oportunidades potenciales que presenta.
En la base de la infraestructura física se encuentra el hardware. Al embarcarse en un proyecto DePin/PoPW, la decisión inicial gira en torno a si utilizar hardware de uso general existente u optar por una solución personalizada. El hardware de uso general ofrece accesibilidad y cobertura, lo que resulta particularmente ventajoso para establecer la red informática y de almacenamiento durante las etapas iniciales. Sin embargo, el uso de hardware general requiere esfuerzos adicionales para garantizar la compatibilidad. Por otro lado, el hardware hecho a medida implica la creación de componentes especializados para cumplir requisitos específicos, como cámaras de tablero personalizadas con fines cartográficos. Esto abre importantes posibilidades para los fabricantes de hardware, ya que la mayoría de los proyectos de DePin se centran en software y, a menudo, buscan asistencia de proveedores externos especializados en soluciones de hardware personalizadas.
La segunda capa se centra en la incorporación de hardware. Los usuarios tienen dos opciones: pueden buscar ayuda profesional del equipo de soporte de Depin o utilizar un kit de herramientas de autoimplementación. El equipo de soporte ofrece experiencia y orientación durante todo el proceso de incorporación, asegurando que los usuarios tengan el conocimiento necesario para configurar e integrar el hardware de manera efectiva. Por otro lado, el kit de herramientas de implementación automática proporciona a los usuarios los recursos y la documentación necesarios para configurar e incorporar el hardware de forma independiente. A medida que avance el proyecto, es posible que también veamos proveedores de servicios externos en esta área.
La tercera capa del proceso es la estructura de la red, que incluye la capa de consenso, la capa de comunicación y otros componentes necesarios para coordinar los proveedores de servicios específicos de un solo proyecto. Aquí hay dos enfoques principales: construir una red dedicada para todo el protocolo o reutilizar las redes de Capa 1 o Capa 2 existentes y construir solo los componentes restantes.
La capa superior es la capa de incentivo simbólico, que es la parte más importante y de más fácil acceso para los usuarios e inversores en general. Garantizar que los intereses de los usuarios generales se alineen con los de la red y los mineros es crucial para gestionar la presión vendedora de los mineros.
A lo largo del proceso, la capa de afiliados sirve como un agregador de interfaz tanto para los proveedores de servicios como para los usuarios generales. Para los proveedores de servicios, el agregador consolida diferentes componentes y funcionalidades en una única plataforma, simplificando las interacciones de los usuarios y agilizando el flujo de trabajo. También puede reunir a proveedores de servicios en un clúster, similar a un grupo de minería, para obtener una posición más poderosa en la red. Para los usuarios generales, el agregador frontend reúne varios servicios y fuentes de datos, lo que les permite verificar el estado, como se ve en DefiLlama.
Este contenido está exclusivamente a cargo de Lark Docs.
En el pasado, los protocolos normalmente se utilizaban para crear sus propias redes, similares a las cadenas públicas tradicionales. Sin embargo, muchos protocolos ahora prefieren utilizar un ecosistema existente en lugar de construir su propia cadena. Esto se debe a que el patrón de Capa 1 ya se ha establecido y DePin/PoPW está siguiendo esta tendencia.
Podemos ver claramente este cambio de enfoque con el protocolo líder en DePin/PoPW, Helium.
Anteriormente, DePin/PoPW se consideraba una plataforma completa que cubría todas las capas anteriores. Esto significaba que el protocolo tenía que encargarse de todo el proceso. Si bien el hardware se podía subcontratar a terceros, construir la red desde cero era una barrera importante, sin mencionar el mantenimiento continuo.
Por lo tanto, tiene sentido para la mayoría de los protocolos DePin/PoPW trasladar el aspecto de la red blockchain a una plataforma madura. Las capas comunes de consenso, ejecución y liquidación se pueden reutilizar en soluciones existentes de Capa 1 o Capa 2. Algunos protocolos DePin/PoPW seguirán manteniendo una red de hardware para la comunicación, especialmente aquellos que requieren tiempos de respuesta rápidos y un gran ancho de banda.
Otros protocolos DePin/PoPW que no dependen en gran medida de la comunicación de hardware pueden elegir enfoques alternativos como zkRollup. En este caso, el trabajo físico del hardware se realiza completamente fuera de la cadena, mientras que la parte dentro de la cadena maneja el resto de la red DePin/PoPW y verifica la prueba del trabajo físico.
Este contenido está exclusivamente a cargo de Lark Docs.
Como se mencionó anteriormente, la tendencia de los protocolos DePin/PoPW es seleccionar un ecosistema que pueda hacer uso de la infraestructura blockchain existente. De las diversas plataformas disponibles, sólo unas pocas son capaces de cumplir con los requisitos de DePin/PoPW. Estos protocolos requieren capacidad de respuesta en tiempo real y tarifas de transacción más bajas. Solana, con su cadena de bloques de alta velocidad y características como un tiempo de bloque de 0,5 s y procesamiento directo del validador, es una excelente opción para DePin/PoPW. Además, los cNFT de Solana proporcionan un medio más rentable para otorgar certificados a nodos de DePin/PoPW, lo cual es una práctica común.
En esta sección, mostraremos varios ejemplos de Solana para ilustrar los esfuerzos de colaboración involucrados en esta migración.
Helium es una conocida red LoRaWAN descentralizada que alimenta puntos de acceso individuales y también ofrece servicio 5G en ciertas ciudades estadounidenses. Anteriormente, Helium mantenía una plataforma L1 general, pero luchaba por conseguir aplicaciones excelentes y la adopción de los usuarios, a pesar de ser la red DePin/PoPW más grande en ese momento.
La lección aprendida de Helium es que mantener una plataforma de contrato inteligente general no es necesario y puede ser un desperdicio de recursos para las redes DePin/PoPW.
A principios de 2023, la comunidad de Helium votó a favor de migrar su cadena de bloques a Solana creando casi un millón de puntos de acceso como NFT mediante compresión de estado. Esta migración permitió a Helium centrarse en la propia red inalámbrica.
La migración exitosa y sin problemas demostró que es factible construir un negocio DePIN sobre Solana. El traslado de Helium a Solana también impulsó el crecimiento de todo el movimiento DePIN.
La red Hivemapper se lanzó en noviembre de 2022 y utiliza la cadena de bloques Solana para crear un mapa en línea impulsado por incentivos y impulsado por la comunidad.
Además, Hivemapper utiliza tecnología de compresión estatal en Solana para reducir significativamente las tarifas y garantizar que se mantenga el ciclo de recompensas. Los mapas son herramientas que se parecen mucho a la vida real y son accesibles para todos, lo que nos permite imaginar un futuro en el que los mapas se integren perfectamente en varios aspectos de nuestras vidas.
Para que cualquier servicio llegue a una audiencia amplia, debe ser rentable y fácil de usar. Hivemapper y Solana son excelentes ejemplos a este respecto.
Render Network es la red líder de renderizado de GPU distribuida de alto rendimiento que facilita un mercado para recursos informáticos entre proveedores de GPU y solicitantes de GPU.
Siguiendo los pasos de Helium, Render Network decidió mudarse a Solana después de una votación de la comunidad. Esta migración a Solana es un hito importante para Render Network, ya que desbloquea nuevas capacidades como transmisión en tiempo real y NFT dinámicas, además de la compresión de estado.
Vale la pena señalar que Render Network operaba anteriormente en Ethereum. La decisión de migrar tiene una gran importancia para los protocolos DePin. Si bien Ethereum es conocido por su descentralización y su fuerte consenso, los protocolos DePin a menudo se han enfrentado a compensaciones entre costo y descentralización. Sin embargo, Solana ahora tiene el segundo mayor número de validadores, superando a Ethereum y otras redes convencionales de Capa 1 en términos de Coeficiente de Nakamoto. Por lo tanto, aprovechar Solana es una opción obvia para la mayoría de los protocolos DePin.
GainForest es una plataforma que permite a los donantes realizar donaciones verificables y rastreables, garantizando apoyo directo a las personas locales responsables de la preservación de los bosques.
Para los agricultores y otros miembros de la comunidad involucrados en la protección y restauración de áreas de selva tropical en peligro, GainForest ofrece una compensación justa y oportuna por sus esfuerzos físicos para plantar y cuidar árboles.
A cambio, los donantes reciben tokens “NFTrees” impulsados por Solana, que representan su inversión en el medio ambiente. Estos poseedores de NFTree también disfrutan de recompensas digitales, como videos de cámaras de vida silvestre que muestran la próspera vida animal en las áreas que han ayudado a salvaguardar.
Si bien anteriormente solo mencionamos algunos protocolos típicos de DePin/PoPW, podemos ver la diversidad y el crecimiento de la pista DePin en Solana.
El protocolo líder, Helium, se lanzó en Solana a principios de este año y su impacto ha sido inmediato. Cada vez más protocolos DePin/PoPW eligen Solana como capa base. Casi todas las subdivisiones de los protocolos DePin/PoPW se han integrado con éxito con Solana, lo que demuestra el concepto de estos protocolos que inicialmente tenían dudas.
Además, la capacidad de los protocolos DePin/PoPW para trabajar juntos tiene un impacto significativo en el ecosistema. Este grupo de protocolos actúa como otro componente básico de DeFi en Solana, lo que podría generar un DePin Summer. La base y el flujo de usuarios existentes proporcionan un terreno fértil para que los protocolos emergentes se puedan desarrollar fácilmente sobre los protocolos existentes o colaborar con ellos. Esto crea un nuevo ciclo positivo, atrayendo cada vez más protocolos al ecosistema de Solana.
Como mencionamos en el cambio de paradigma, migrar las redes blockchain tradicionales a una plataforma más madura es una tendencia inevitable, y Solana es actualmente la mejor opción. En esta etapa, Solana ha establecido una posición sólida en el segmento DePin/PoPW, lo que dificulta que otras cadenas públicas ganen participación de mercado.
Cada plataforma de contrato inteligente tiene su propia base de soporte. Ethereum tiene DeFi, Arbitrum tiene GMX y ahora DePin se está convirtiendo en el nuevo ancla de Solana. Anticipamos que impulsará a Solana en la próxima ola de crecimiento.
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Durante el año pasado, observamos el notable crecimiento tanto de Solana como de DePin. En lugar de ser un surgimiento abrupto de tecnología geek, es más bien una evolución gradual y el descubrimiento de nuevos escenarios de aplicación. Además, hemos sido testigos del poder sinérgico que surge de la combinación de la cadena de bloques Solana y los protocolos DePin.
En la primera sección, brindamos una descripción general de la arquitectura única de Solana, incluido el reloj PoH, el algoritmo de consenso Tower BFT, el reenvío de transacciones sin mempool, la propagación de bloques de turbinas y el control de concurrencia optimista. El artículo también destaca las características en evolución de Solana, como el mercado de tarifas local, las actualizaciones de Firedancer y la compresión estatal para NFT comprimidos.
En el contexto de DePin (Infraestructura física descentralizada), exploramos su surgimiento, esencia y panorama. Analiza el proceso de DePin, incluido el hardware, la incorporación de hardware, la estructura de la red, el incentivo simbólico y la capa de afiliados. Además, enfatizamos el cambio de paradigma de los protocolos DePin que aprovechan los ecosistemas blockchain existentes, siendo Solana una plataforma preferida debido a su blockchain de alta velocidad y sus características. También se mencionan varios ejemplos de protocolos DePin que migran a Solana, como Helium.
Solana se hizo conocida por su desempeño excepcional entre las cadenas de bloques de Capa 1 al hacer importantes concesiones y alejarse de muchos diseños de cadenas de bloques convencionales. Además, Solana se beneficia de una ventaja distintiva en el campo de la comunicación gracias a la trayectoria de sus cofundadores. En consecuencia, Solana ha implementado con éxito múltiples optimizaciones en su capa de mensajería.
Cuando se habla de Solana, es importante considerar PoH, ya que las siguientes características están diseñadas para coordinarse con él.
Mucha gente puede pensar que PoH es un nuevo algoritmo de consenso, pero en realidad PoH no es un mecanismo de consenso. Más bien, actúa como un reloj que funciona antes del consenso. El reloj PoH permite al validador líder evitar la necesidad de un consenso global sobre la marca de tiempo y la secuencia de las transacciones, permitiendo así una ejecución más rápida de las transacciones.
Básicamente, PoH es una función de retardo verificable (VDF) especializada que puede manejar cálculos de alta frecuencia. Para aquellos que no están familiarizados con VDF, es una función que requiere un número específico de pasos secuenciales para su evaluación y el resultado se puede verificar de manera eficiente. Los VDF se utilizan comúnmente para medir la duración. En el caso de PoH, su cadena hash incluye hash de cualquier dato observado por la aplicación, lo que garantiza que los datos existieran antes de los hashes posteriores. Un aspecto importante de los VDF es su capacidad para convertir grandes entradas en salidas fijas.
En la práctica, el líder marca la hora de las transacciones, lo que permite a los validadores recuperar la clave pública del líder designado. Luego, el líder firma la marca de tiempo, lo que permite a los validadores verificar la firma y confirmar que el firmante es el propietario de la clave pública del líder designado. Luego, los usuarios pueden enviar transacciones al validador designado.
Cada bloque incluye prueba criptográfica, que permite a cualquier persona verificar que ha transcurrido una determinada cantidad de tiempo desde la última prueba. Sin duda, todos los datos incluidos en la prueba se produjeron antes de la generación de la prueba. No hay un requisito de tiempo específico para cuando este bloque llegue a cada validador, ya que puede llegar en cualquier orden o incluso reproducirse años después.
Solana utiliza Tower BFT como algoritmo de consenso, que es una versión optimizada de PBFT diseñada específicamente para Prueba de Historia. Al igual que el PBFT tradicional, el conjunto activo de validadores consta de todas las cuentas apostadas con identidades de líder que han votado dentro de un número de ticks configurado en un grupo. El cronograma líder para cada época se calcula en función del estado del libro mayor al comienzo de la época anterior.
Tower BFT tiene algunas diferencias notables en comparación con otros algoritmos PBFT. Gracias al reloj de Prueba de Historia, Tower BFT no requiere que todos los validadores se pongan de acuerdo sobre un bloque recién producido antes de pasar al siguiente. En cambio, el siguiente líder de la ranura puede construir directamente sobre el líder de la ranura actual. Otra diferencia significativa es que los mensajes de votación se tratan como transacciones en Solana. Esta elección de diseño es lo que permite a Solana lograr casi el 90% de las TPS (transacciones por segundo) observadas en su red. El TPS real es de aproximadamente 400, lo cual es bastante impresionante en comparación con otros protocolos de Capa 1.
El diseño único de Solana permite un procesamiento eficiente de transacciones a través de un conjunto de validadores líderes predeterminados y la separación del consenso y la ejecución. A diferencia de otros protocolos, como Ethereum, Solana no depende de un mempool para la propagación de transacciones. En cambio, todas las transacciones, ya sea iniciadas mediante programación o por usuarios finales, se enrutan rápidamente a los líderes para su inclusión en bloques.
Con este enfoque sin mempool, el ciclo de vida de una transacción en Solana es significativamente más corto en comparación con las cadenas de bloques tradicionales. Esto elimina el tiempo de chismes y mejora inherentemente la eficiencia general del proceso.
Solana introduce la propagación de bloques de turbinas para mejorar la eficiencia en las comunicaciones de los nodos. A diferencia de las redes de chismes tradicionales, las transacciones se dividen en lotes, lo que permite que un nodo envíe transacciones a múltiples partes sin generar múltiples copias.
Los validadores de Solana organizan las transacciones en lotes más pequeños conocidos como "entradas". En una red con 15 validadores, si el tamaño de distribución se establece en 3, el nodo líder transmite inicialmente a un nodo raíz especial ubicado en la parte superior del árbol de la turbina. Luego, el nodo raíz comparte los datos con 3 nodos en la primera capa. Los nodos de esta capa transmiten además los datos a un subconjunto de nodos de la siguiente capa. Este proceso continúa, con cada nodo de una capa retransmitiendo a un subconjunto único de nodos en la siguiente capa, hasta que todos los nodos del clúster hayan recibido todos los fragmentos de datos.
Este enfoque reduce los costos de comunicación y mejora la eficiencia de la propagación de bloques en la red Solana.
El control de concurrencia optimista es una característica de la que a menudo se habla cuando se habla de nuevas cadenas de bloques de Capa 1. Sin embargo, cuando elogiamos a Solana por su impresionante rendimiento, esta característica normalmente sólo se menciona brevemente.
En la capa de ejecución de Solana, los validadores procesan las transacciones de manera optimista, lo que significa que hay muy poca demora entre recibir la última entrada y poder votar. Esta es la razón por la que a menudo hay varias transacciones fallidas en un solo bloque.
Además del diseño innovador implementado durante el lanzamiento de Solana, Solana también ha introducido muchas características nuevas para satisfacer las demandas del mercado, lo que ha contribuido a su éxito actual.
Las tarifas de prioridad pueden conducir a una "guerra del gas", pero el espacio de bloques de Solana está estructurado de una manera que evita que los "puntos críticos" de actividad individuales (como la acuñación de NFT) dominen el espacio de bloques. Esto ayuda a minimizar el impacto de un único punto de acceso en las tarifas al reservar espacio para otras actividades.
En Solana, el gas se denomina Cus (unidades informáticas). Cada bloque tiene un límite de Cus de 48 millones y cada cuenta tiene un límite de Cus de 12 millones. Las actividades del hotspot inicialmente afectan las transacciones que involucran la cuenta del hotspot, pero las transacciones regulares como transferencias, apuestas, votos del validador y actualizaciones de Oracle no se ven afectadas. Una vez que una cuenta alcanza su límite flexible de CU, el remitente debe pagar tarifas adicionales.
En un mercado de tarifas puramente global, múltiples actividades llenan colectivamente el espacio de bloques, sin que ninguna actividad se acerque a alcanzar el límite de CU de su cuenta. En este escenario, no destaca ningún punto de acceso específico, sino que se establece un mercado global de tarifas donde se requiere un nivel mínimo de prioridad para competir y conseguir la inclusión en bloque.
Actualmente, hay cuatro tipos diferentes de clientes en proceso destinados a mejorar la diversidad de clientes. Sin embargo, la mayoría de los validadores de Solana utilizan el cliente Labs, lo que plantea un riesgo de interrupciones de la red en caso de un error. Jito Labs ha desarrollado una rama MEV que permite a los buscadores, como los robots de arbitraje, compensar a los validadores por incluir sus transacciones. Esta configuración reduce el spam y garantiza que los validadores se beneficien de la mayoría de las oportunidades MEV. Sorprendentemente, en octubre de 2023, más del 31% de los validadores de Solana utilizan el cliente Jito Labs.
Los otros dos clientes todavía están en proceso. Sig es una implementación de cliente validador de Solana escrita en Zig y desarrollada por Syndica. Si bien Zig no se usa mucho, no ha recibido mucha atención por parte de la comunidad.
Firedancer es un nuevo cliente validador independiente para la cadena de bloques Solana, creado por Jump. Han revisado cada componente del validador para mejorar la escalabilidad y también han introducido actualizaciones de rendimiento, que se espera que aumenten las transacciones por segundo (TPS) sin necesidad de hardware adicional. Algunos miembros de la comunidad incluso especulan que Firedancer podría considerarse Solana 2.0. Actualmente, Firedancer está disponible en la red de prueba y se espera que se lance en la red principal a principios del próximo año.
La compresión de estado es una característica importante que se ha introducido. Sigue la filosofía de Rollup, donde se crea un árbol Merkle y el estado se almacena en el nodo hoja. Sólo las raíces de Merkle se almacenan en la cadena. Al actualizar el árbol Merkle, solo necesitamos actualizar el estado raíz y proporcionar la prueba, similar a zkRollup.
Cuando aplicamos esta tecnología a las NFT, se obtienen NFT comprimidas, lo que puede reducir significativamente los costos, especialmente cuando necesitamos generar millones de NFT para un solo proyecto. Como se muestra a continuación, el costo de acuñar 1 millón de NFT con State Compression es de solo 5,35 SOL, en comparación con los 12000 SOL antes de las actualizaciones.
Cuando exploramos las especificaciones del cNFT, nos encontramos con una compensación entre costo y componibilidad. Hay tres factores clave que determinan el árbol Merkle: maxDepth, maxBufferSize y canopyDepth. maxDepth determina la capacidad del árbol, que es aproximadamente 2^{depth}. maxBufferSize determina la cantidad de actualizaciones simultáneas permitidas en un bloque, que generalmente oscila entre 8 y 2048.
El factor más crucial, canopyDepth, determina la porción del árbol (número de nodos de prueba) que permanece en la cadena. Aumentar la profundidad del dosel da como resultado mayores costos de almacenamiento, pero proporciona una mayor componibilidad. Esto se debe a que podemos reducir la cantidad de pruebas que los clientes deben enviar para verificación, reduciendo así el límite de transacciones. Por el contrario, podemos priorizar la rentabilidad a expensas de la componibilidad.
Debido a los esfuerzos y mejoras continuos, las preocupaciones anteriores sobre el tiempo de inactividad han mostrado una mejora sustancial. Desde el 25 de febrero de 2023, no se han reportado interrupciones en el servicio y el sistema ha mantenido un tiempo de actividad impecable del 100 % hasta el momento.
Además, ha habido una mejora notable en la tasa de éxito de las transacciones. En las etapas iniciales de Solana, hubo un número considerable de transacciones fallidas, casi entre el 20% y el 30%. Sin embargo, en los últimos 2 meses, la tasa de éxito de las transacciones alcanzó aproximadamente el 99%. Además, el promedio de transacciones por segundo (TPS) ha aumentado de 3000 a 4000 en general.
Además del rendimiento de la red, la entrada de capital a menudo se pasa por alto cuando se habla de Solana. Actualmente, hay 1.500 millones de monedas estables circulando en la red, de los cuales 907 millones son USDT y 599 millones son USDC. Entre las monedas estables, el USDT emitido en Solana ocupa el tercer lugar en términos de volumen, después de Tron y Ethereum. A pesar de tener un suministro circulante de sólo 599 millones, Circle ha autorizado 5 mil millones de USDC a la red Solana, lo que representa casi el 20% del suministro total de USDC.
Messari propuso inicialmente DePin, abreviatura de Infraestructura física descentralizada, a finales de 2022. Proporcionaron una definición clara y enumeraron el paisaje según su perspectiva. DePin se divide en dos sectores principales: Red de recursos digitales y Red de recursos físicos. La Red de Recursos Digitales abarca almacenamiento, computación y ancho de banda, mientras que la Red de Recursos Físicos se centra en áreas relacionadas con el hardware, como redes inalámbricas, redes geoespaciales, redes de movilidad y redes de energía.
De manera similar, a principios de 2023, Multicoin Capital introdujo una narrativa llamada PoPW, que significa Prueba de Trabajo Físico. Según su definición, los protocolos que se alinean con esta tesis incentivan a las personas a realizar un trabajo verificable que contribuya al desarrollo de la infraestructura del mundo real. En comparación con los métodos tradicionales de formación de capital para la construcción de infraestructura física, estos protocolos sin permiso y creíblemente neutrales:
Cuando examinamos los detalles de DePin/PoPW, descubrimos que no es un área nueva en las criptomonedas. Después de todo, el propio Bitcoin representa la infraestructura física descentralizada original. Por tanto, no es necesario categorizar la definición.
Es interesante observar que estas empresas a menudo abarcan todos los aspectos del hardware en su narrativa. Sin embargo, el núcleo de DePin/PoPW, y en lo que deberíamos centrarnos, es el diseño económico simbólico que reemplaza la infraestructura existente.
El objetivo principal de DePin / PoPW es establecer una red económica global más rentable. Su objetivo es abordar el desafío de los gigantes de la Web2 mediante el uso de incentivos simbólicos para motivar a las personas a iniciar redes y, en última instancia, atraer a los usuarios finales.
En el mercado tradicional de las TIC, los monopolios obtienen el control ofreciendo precios bajos o subsidios. Una vez que dominan el mercado y establecen barreras elevadas, aumentan los precios para maximizar los ingresos. Esto sigue una lógica completamente diferente. A través de incentivos simbólicos razonables, podemos construir una red altamente eficiente desde el principio y reducir los precios exorbitantes fijados por los monopolios actuales.
El tema de DePin/PoPW es extenso y cubre varias áreas como PoW, AI, IoT, RWA, economía colaborativa, informática descentralizada y almacenamiento descentralizado.
En lugar de proporcionar una lista exhaustiva de protocolos y una descripción general completa de DePin/PoPW, nos concentraremos en la cartera de DePin/PoPW y exploraremos las oportunidades potenciales que presenta.
En la base de la infraestructura física se encuentra el hardware. Al embarcarse en un proyecto DePin/PoPW, la decisión inicial gira en torno a si utilizar hardware de uso general existente u optar por una solución personalizada. El hardware de uso general ofrece accesibilidad y cobertura, lo que resulta particularmente ventajoso para establecer la red informática y de almacenamiento durante las etapas iniciales. Sin embargo, el uso de hardware general requiere esfuerzos adicionales para garantizar la compatibilidad. Por otro lado, el hardware hecho a medida implica la creación de componentes especializados para cumplir requisitos específicos, como cámaras de tablero personalizadas con fines cartográficos. Esto abre importantes posibilidades para los fabricantes de hardware, ya que la mayoría de los proyectos de DePin se centran en software y, a menudo, buscan asistencia de proveedores externos especializados en soluciones de hardware personalizadas.
La segunda capa se centra en la incorporación de hardware. Los usuarios tienen dos opciones: pueden buscar ayuda profesional del equipo de soporte de Depin o utilizar un kit de herramientas de autoimplementación. El equipo de soporte ofrece experiencia y orientación durante todo el proceso de incorporación, asegurando que los usuarios tengan el conocimiento necesario para configurar e integrar el hardware de manera efectiva. Por otro lado, el kit de herramientas de implementación automática proporciona a los usuarios los recursos y la documentación necesarios para configurar e incorporar el hardware de forma independiente. A medida que avance el proyecto, es posible que también veamos proveedores de servicios externos en esta área.
La tercera capa del proceso es la estructura de la red, que incluye la capa de consenso, la capa de comunicación y otros componentes necesarios para coordinar los proveedores de servicios específicos de un solo proyecto. Aquí hay dos enfoques principales: construir una red dedicada para todo el protocolo o reutilizar las redes de Capa 1 o Capa 2 existentes y construir solo los componentes restantes.
La capa superior es la capa de incentivo simbólico, que es la parte más importante y de más fácil acceso para los usuarios e inversores en general. Garantizar que los intereses de los usuarios generales se alineen con los de la red y los mineros es crucial para gestionar la presión vendedora de los mineros.
A lo largo del proceso, la capa de afiliados sirve como un agregador de interfaz tanto para los proveedores de servicios como para los usuarios generales. Para los proveedores de servicios, el agregador consolida diferentes componentes y funcionalidades en una única plataforma, simplificando las interacciones de los usuarios y agilizando el flujo de trabajo. También puede reunir a proveedores de servicios en un clúster, similar a un grupo de minería, para obtener una posición más poderosa en la red. Para los usuarios generales, el agregador frontend reúne varios servicios y fuentes de datos, lo que les permite verificar el estado, como se ve en DefiLlama.
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En el pasado, los protocolos normalmente se utilizaban para crear sus propias redes, similares a las cadenas públicas tradicionales. Sin embargo, muchos protocolos ahora prefieren utilizar un ecosistema existente en lugar de construir su propia cadena. Esto se debe a que el patrón de Capa 1 ya se ha establecido y DePin/PoPW está siguiendo esta tendencia.
Podemos ver claramente este cambio de enfoque con el protocolo líder en DePin/PoPW, Helium.
Anteriormente, DePin/PoPW se consideraba una plataforma completa que cubría todas las capas anteriores. Esto significaba que el protocolo tenía que encargarse de todo el proceso. Si bien el hardware se podía subcontratar a terceros, construir la red desde cero era una barrera importante, sin mencionar el mantenimiento continuo.
Por lo tanto, tiene sentido para la mayoría de los protocolos DePin/PoPW trasladar el aspecto de la red blockchain a una plataforma madura. Las capas comunes de consenso, ejecución y liquidación se pueden reutilizar en soluciones existentes de Capa 1 o Capa 2. Algunos protocolos DePin/PoPW seguirán manteniendo una red de hardware para la comunicación, especialmente aquellos que requieren tiempos de respuesta rápidos y un gran ancho de banda.
Otros protocolos DePin/PoPW que no dependen en gran medida de la comunicación de hardware pueden elegir enfoques alternativos como zkRollup. En este caso, el trabajo físico del hardware se realiza completamente fuera de la cadena, mientras que la parte dentro de la cadena maneja el resto de la red DePin/PoPW y verifica la prueba del trabajo físico.
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Como se mencionó anteriormente, la tendencia de los protocolos DePin/PoPW es seleccionar un ecosistema que pueda hacer uso de la infraestructura blockchain existente. De las diversas plataformas disponibles, sólo unas pocas son capaces de cumplir con los requisitos de DePin/PoPW. Estos protocolos requieren capacidad de respuesta en tiempo real y tarifas de transacción más bajas. Solana, con su cadena de bloques de alta velocidad y características como un tiempo de bloque de 0,5 s y procesamiento directo del validador, es una excelente opción para DePin/PoPW. Además, los cNFT de Solana proporcionan un medio más rentable para otorgar certificados a nodos de DePin/PoPW, lo cual es una práctica común.
En esta sección, mostraremos varios ejemplos de Solana para ilustrar los esfuerzos de colaboración involucrados en esta migración.
Helium es una conocida red LoRaWAN descentralizada que alimenta puntos de acceso individuales y también ofrece servicio 5G en ciertas ciudades estadounidenses. Anteriormente, Helium mantenía una plataforma L1 general, pero luchaba por conseguir aplicaciones excelentes y la adopción de los usuarios, a pesar de ser la red DePin/PoPW más grande en ese momento.
La lección aprendida de Helium es que mantener una plataforma de contrato inteligente general no es necesario y puede ser un desperdicio de recursos para las redes DePin/PoPW.
A principios de 2023, la comunidad de Helium votó a favor de migrar su cadena de bloques a Solana creando casi un millón de puntos de acceso como NFT mediante compresión de estado. Esta migración permitió a Helium centrarse en la propia red inalámbrica.
La migración exitosa y sin problemas demostró que es factible construir un negocio DePIN sobre Solana. El traslado de Helium a Solana también impulsó el crecimiento de todo el movimiento DePIN.
La red Hivemapper se lanzó en noviembre de 2022 y utiliza la cadena de bloques Solana para crear un mapa en línea impulsado por incentivos y impulsado por la comunidad.
Además, Hivemapper utiliza tecnología de compresión estatal en Solana para reducir significativamente las tarifas y garantizar que se mantenga el ciclo de recompensas. Los mapas son herramientas que se parecen mucho a la vida real y son accesibles para todos, lo que nos permite imaginar un futuro en el que los mapas se integren perfectamente en varios aspectos de nuestras vidas.
Para que cualquier servicio llegue a una audiencia amplia, debe ser rentable y fácil de usar. Hivemapper y Solana son excelentes ejemplos a este respecto.
Render Network es la red líder de renderizado de GPU distribuida de alto rendimiento que facilita un mercado para recursos informáticos entre proveedores de GPU y solicitantes de GPU.
Siguiendo los pasos de Helium, Render Network decidió mudarse a Solana después de una votación de la comunidad. Esta migración a Solana es un hito importante para Render Network, ya que desbloquea nuevas capacidades como transmisión en tiempo real y NFT dinámicas, además de la compresión de estado.
Vale la pena señalar que Render Network operaba anteriormente en Ethereum. La decisión de migrar tiene una gran importancia para los protocolos DePin. Si bien Ethereum es conocido por su descentralización y su fuerte consenso, los protocolos DePin a menudo se han enfrentado a compensaciones entre costo y descentralización. Sin embargo, Solana ahora tiene el segundo mayor número de validadores, superando a Ethereum y otras redes convencionales de Capa 1 en términos de Coeficiente de Nakamoto. Por lo tanto, aprovechar Solana es una opción obvia para la mayoría de los protocolos DePin.
GainForest es una plataforma que permite a los donantes realizar donaciones verificables y rastreables, garantizando apoyo directo a las personas locales responsables de la preservación de los bosques.
Para los agricultores y otros miembros de la comunidad involucrados en la protección y restauración de áreas de selva tropical en peligro, GainForest ofrece una compensación justa y oportuna por sus esfuerzos físicos para plantar y cuidar árboles.
A cambio, los donantes reciben tokens “NFTrees” impulsados por Solana, que representan su inversión en el medio ambiente. Estos poseedores de NFTree también disfrutan de recompensas digitales, como videos de cámaras de vida silvestre que muestran la próspera vida animal en las áreas que han ayudado a salvaguardar.
Si bien anteriormente solo mencionamos algunos protocolos típicos de DePin/PoPW, podemos ver la diversidad y el crecimiento de la pista DePin en Solana.
El protocolo líder, Helium, se lanzó en Solana a principios de este año y su impacto ha sido inmediato. Cada vez más protocolos DePin/PoPW eligen Solana como capa base. Casi todas las subdivisiones de los protocolos DePin/PoPW se han integrado con éxito con Solana, lo que demuestra el concepto de estos protocolos que inicialmente tenían dudas.
Además, la capacidad de los protocolos DePin/PoPW para trabajar juntos tiene un impacto significativo en el ecosistema. Este grupo de protocolos actúa como otro componente básico de DeFi en Solana, lo que podría generar un DePin Summer. La base y el flujo de usuarios existentes proporcionan un terreno fértil para que los protocolos emergentes se puedan desarrollar fácilmente sobre los protocolos existentes o colaborar con ellos. Esto crea un nuevo ciclo positivo, atrayendo cada vez más protocolos al ecosistema de Solana.
Como mencionamos en el cambio de paradigma, migrar las redes blockchain tradicionales a una plataforma más madura es una tendencia inevitable, y Solana es actualmente la mejor opción. En esta etapa, Solana ha establecido una posición sólida en el segmento DePin/PoPW, lo que dificulta que otras cadenas públicas ganen participación de mercado.
Cada plataforma de contrato inteligente tiene su propia base de soporte. Ethereum tiene DeFi, Arbitrum tiene GMX y ahora DePin se está convirtiendo en el nuevo ancla de Solana. Anticipamos que impulsará a Solana en la próxima ola de crecimiento.