Cómo la tecnología blockchain hace que el almacenamiento de archivos sea más práctico y rentable

Almacenar archivos en la blockchain es un tema crucial de discusión entre los entusiastas y desarrolladores de blockchain. Aunque técnicamente es posible almacenar archivos directamente en la blockchain, no es un enfoque práctico debido a los altos costos y las limitaciones de capacidad de almacenamiento. Exploremos soluciones alternativas para almacenar archivos de manera descentralizada y rentable utilizando la tecnología blockchain.

Por qué almacenar archivos directamente en la blockchain no es viable

Almacenar archivos directamente en la blockchain puede parecer una solución lógica para el almacenamiento descentralizado de archivos, pero no es práctico. Hay varias razones por las cuales almacenar archivos directamente en la blockchain no es viable.

En primer lugar, almacenar archivos en la blockchain puede ser increíblemente costoso. Las transacciones de blockchain se procesan utilizando

En Ethereum, el tamaño del bloque no está determinado por un límite máximo de tamaño, sino por el límite de gas. El límite de gas es la cantidad máxima de gas (o unidades de energía) que un usuario necesita para completar la transacción. Un límite de gas más alto significa que se requiere más trabajo para completar una transacción. Este costo varía según la carga de trabajo transaccional en la red Ethereum.

Por ejemplo, se necesitan aproximadamente 640,000 gas para almacenar 1 kilobyte de datos en un bloque (a un precio estándar de gas de 20,000). Ethereum tiene un límite de bloque actual de 15 millones de gas, que puede expandirse a 30 millones según la demanda. Por lo tanto, el tamaño del bloque en Ethereum puede ser de hasta 46 kilobytes, dependiendo del límite de gas.

Para proporcionar un ejemplo del alto costo de almacenar archivos en la blockchain, tomemos la blockchain de Ethereum como ejemplo. 

El costo de almacenar 1kb en Ethereum

Ethereum almacena datos en ranuras. Cada ranura tiene un tamaño de 256 bits.

Según el documento amarillo de Ethereum, se requieren 20,000 gas para almacenar una sola ranura de 256 bits. 

8 bits forman un byte, por lo que una ranura es 32 bytes (256/8= 32 bytes).

1kb equivale a 1024 bytes, por lo que tiene 32 ranuras (1024 bytes/32 bytes = 32 ranuras).

La cantidad de gas requerida para almacenar 1kb es 32 ranuras * 20,000 gas = 640,000 gas

Para incluir el archivo en el campo de datos de la llamada de la transacción, se costeará gas adicional. 

Cada byte cuesta 16 gas, por lo que el total será 32 ranuras * 32 bytes * 16 gas = 16,384 gas

La tarifa base de gas para cualquier transacción es 21,000 gas

Por lo tanto, el gas total requerido para almacenar 1kb = 640,000 + 16,384 + 21,000 = 677,384 gas

1 gas es igual a 0.00000005 ETH

Por lo tanto, almacenar 1kb cuesta 677,384 gas * 0.00000005 = 0.0338692 ETH

El precio actual de ETH es $1,787.57, por lo que el costo de almacenar 1kb será de $60.66  

El costo de almacenar 1MB en Ethereum

1MB = 1,000,000 byte

1,000,000 byte / 32 bytes = 31,250 ranuras

31,250 ranuras * 20,000 gas = 625,000,000 gas

31,250 ranuras * 32 bytes * 16 gas = 16,000,000 gas para datos de llamada

El costo base de gas es 21,000 gas

Gas total = 625,000,000 + 16,000,000 + 21,000 = 641,021,000 gas

1 gas es igual a 0.00000005 ETH

Por lo tanto, almacenar 1MB cuesta 641,021,000 gas * 0.00000005 ETH = 32.05105 ETH = $57,332.91 

Claramente, este costo es prohibitivo para la mayoría de los usuarios y empresas, lo que hace que almacenar archivos directamente en la blockchain sea una opción poco realista. Sin embargo, existen métodos alternativos para el almacenamiento descentralizado de archivos que son más prácticos y rentables, los cuales exploraremos en la siguiente sección.

Almacenamiento de archivos de manera descentralizada

La descentralización es un concepto fundamental en el mundo de la blockchain, y lo mismo aplica para el almacenamiento de archivos. El almacenamiento descentralizado de archivos asegura que los datos no se almacenen en una ubicación central única, lo cual podría ser un punto único de fallo. En un sistema de almacenamiento descentralizado, los datos se distribuyen entre múltiples nodos o computadoras, lo que lo hace más seguro y menos vulnerable a ataques o manipulaciones. Esta arquitectura distribuida también asegura que ninguna entidad tenga control completo sobre los datos, garantizando una mayor transparencia y responsabilidad.

En un sistema de almacenamiento de archivos descentralizado, los metadatos desempeñan un papel crucial. Los metadatos son datos que describen otros datos y proporcionan contexto, facilitando la gestión y localización de archivos específicos. En el contexto del almacenamiento descentralizado de archivos, los metadatos generalmente incluyen información sobre la ubicación del archivo, los derechos de acceso y otros atributos. Los metadatos se almacenan en la blockchain, lo que los hace inmutables y transparentes, asegurando que los datos no puedan ser manipulados.

Aunque almacenar archivos directamente en la blockchain no es viable debido a los altos costos y limitaciones técnicas, almacenar el hash de un documento en la cadena mientras se mantiene el documento completo en otro lugar es una solución práctica. El documento podría almacenarse en una base de datos centralizada o en un sistema de almacenamiento de archivos distribuido, mientras que el hash se almacena en la blockchain. Al pasar el documento por un algoritmo de hash seguro como SHA-256 y almacenar el hash en un bloque, el valor del hash se convierte en una huella digital única del documento. Este enfoque ahorra una gran cantidad de espacio y costo, ya que los valores hash son mucho más pequeños que los documentos completos. Además, garantiza la integridad y autenticidad del documento original, ya que cualquier cambio en la entrada resultaría en un valor hash completamente nuevo, diferente del documento original.

Redes de almacenamiento descentralizado

Las redes de almacenamiento descentralizado ofrecen una forma de almacenar datos de manera distribuida y segura. A diferencia de los servicios de almacenamiento centralizados tradicionales, que almacenan datos en un solo servidor o centro de datos, las redes de almacenamiento descentralizado almacenan datos en una red global de nodos. Esto las hace menos susceptibles a brechas de datos y pérdida de datos, ya que los datos se almacenan de forma redundante en múltiples ubicaciones.

Ejemplos de redes de almacenamiento descentralizado incluyen Arweave, Filecoin y Storj. Estas redes funcionan permitiendo a los usuarios alquilar su espacio de almacenamiento no utilizado a cambio de tokens u otras recompensas. Cuando un usuario quiere almacenar un archivo, este se divide en múltiples piezas y se distribuye a través de la red de nodos. Los datos se cifran y replican en múltiples nodos, asegurando que incluso si un nodo falla, los datos sigan estando disponibles. Exploremos Arweave y Filecoin más a fondo en las siguientes secciones.

Arweave

El enfoque innovador de Arweave para el almacenamiento descentralizado se llama permaweb, una web permanente y descentralizada construida sobre Arweave. El permaweb consiste en un conjunto de protocolos modulares e intercambiables. Aborda el defecto crítico de la web tradicional, que es la falta de memoria. Cuando los documentos se eliminan de un servidor en la red, se pierden de la base de conocimientos. El permaweb en Arweave permite a los desarrolladores y usuarios compartir una base de conocimientos resiliente que se replica en vastas cantidades en todo el mundo, perpetuamente.

El protocolo base del permaweb es Arweave, que está impulsado por dos componentes fundamentales: una estructura escalable similar a una blockchain que utiliza un nuevo sistema de minería y un fondo de dotación sostenible para garantizar la disponibilidad y permanencia de datos etiquetados arbitrariamente. Este enfoque hace posible almacenar grandes cantidades de datos de manera descentralizada sin los altos costos asociados con el almacenamiento en blockchain. Sobre el protocolo Arweave hay una red descentralizada de servidores puerta de enlace que hace que los datos sean fácilmente accesibles para los navegadores web sin necesidad de modificación o software especializado.

Al combinar estos elementos, el permaweb en Arweave proporciona una solución de almacenamiento segura y descentralizada diseñada para durar siglos. A diferencia de las soluciones de almacenamiento centralizado, que pueden ser vulnerables a hackeos y brechas de datos, el permaweb proporciona un sistema de almacenamiento resiliente e inmutable que es resistente a la manipulación y la censura. No es de extrañar que Arweave esté ganando rápidamente reconocimiento como una de las redes de almacenamiento descentralizado más prometedoras en el mercado actual.

Filecoin

Filecoin es una red de almacenamiento descentralizado única que ofrece incentivos económicos y criptografía integrados para garantizar que los archivos se almacenen de manera confiable con el tiempo. Este sistema se construye sobre el protocolo InterPlanetary File System (IPFS), que utiliza direccionamiento de contenido para permitir referencias permanentes a los datos y evita depender de dispositivos específicos o servidores en la nube para el direccionamiento de contenido. Filecoin extiende las capacidades de IPFS añadiendo una capa de incentivos encima, incentivando que el contenido se almacene y acceda de manera confiable.

Filecoin opera a través de una red peer-to-peer en la que los usuarios pagan para almacenar sus archivos en proveedores de almacenamiento, que son computadoras responsables de almacenar archivos y demostrar que los han almacenado correctamente con el tiempo. El almacenamiento disponible y el precio de ese almacenamiento no están controlados por ninguna empresa única. En cambio, Filecoin facilita mercados abiertos para almacenar y recuperar archivos en los que cualquiera puede participar. Esto asegura que los costos de almacenamiento se distribuyan uniformemente en toda la red, sin una autoridad central que controle los precios.

Filecoin tiene múltiples casos de uso, incluido el almacenamiento nativo de NFT y activos de metaverso/juego de Web3, almacenamiento permanente incentivado y archivo de conjuntos de datos Web2 como una alternativa más barata al almacenamiento en la nube. Por ejemplo, NFT. Storage utiliza Filecoin para proporcionar una solución de almacenamiento descentralizado simple para contenidos y metadatos de NFT, mientras que la Fundación Shoah y Internet Archive aprovechan Filecoin para respaldar sus contenidos. Además, Filecoin admite una amplia gama de formatos de datos, incluidos archivos de audio y video, permitiendo que plataformas Web3 como Audius y Huddle01 aprovechen Filecoin como el backend de almacenamiento descentralizado para transmisión de música y videoconferencia.

Mejores prácticas para el almacenamiento descentralizado de archivos

En lo que respecta al almacenamiento descentralizado de archivos, hay varias mejores prácticas que deben seguirse para garantizar la fiabilidad, privacidad y seguridad de los datos.

En primer lugar, se recomienda almacenar los metadatos en la blockchain, mientras se almacena el archivo real en una red de almacenamiento descentralizado como Arweave o Filecoin. De esta manera, los metadatos pueden ser accesibles y verificables públicamente en la blockchain, mientras que el archivo real se almacena de manera segura y descentralizada.

En segundo lugar, la redundancia de datos es crucial para garantizar que los datos estén siempre disponibles y sean confiables. Al almacenar múltiples copias del archivo en diferentes ubicaciones, el riesgo de perder los datos debido a un punto único de fallo se reduce enormemente. Las redes de almacenamiento descentralizado a menudo tienen mecanismos de redundancia integrados para asegurar que los datos estén siempre disponibles.

En tercer lugar, proteger la privacidad y seguridad de los datos es de suma importancia. Debe utilizarse cifrado para proteger los datos tanto en tránsito como en reposo. El acceso a los datos también debe controlarse para asegurar que solo las partes autorizadas puedan acceder a ellos. Las redes de almacenamiento descentralizado a menudo ofrecen mecanismos de cifrado y control de acceso integrados.

Las mejores prácticas para el almacenamiento descentralizado de archivos incluyen almacenar metadatos en la blockchain, utilizar una red de almacenamiento descentralizado para el archivo real, garantizar la redundancia de datos para aumentar la fiabilidad y proteger la privacidad y seguridad de los datos. Al seguir estas mejores prácticas, los usuarios pueden asegurar que sus datos se almacenen de manera segura y confiable.

Conclusión

Aunque es posible almacenar archivos directamente en la blockchain, el alto costo y las limitaciones en la cantidad de datos que se pueden almacenar lo convierten en un enfoque poco práctico. Las redes de almacenamiento descentralizado de archivos como Arweave y Filecoin ofrecen un método mucho más confiable y rentable para almacenar archivos de manera descentralizada. Al utilizar una combinación de almacenamiento de metadatos en la blockchain y el archivo real en una red de almacenamiento descentralizado, se puede garantizar la redundancia de datos para aumentar la fiabilidad. También es importante priorizar la privacidad y seguridad de los datos en el proceso de almacenamiento.

A medida que la industria blockchain continúa creciendo, el almacenamiento descentralizado de archivos se vuelve cada vez más prevalente. Es importante comprender las limitaciones de los métodos tradicionales de almacenamiento de archivos y explorar y utilizar las diversas redes de almacenamiento descentralizado disponibles para un almacenamiento de archivos seguro y confiable. Con el enfoque y las herramientas adecuadas, el almacenamiento descentralizado de archivos puede proporcionar una solución de almacenamiento más robusta y segura tanto para individuos como para empresas.