Muriel Médard: La Web3 tiene un problema de memoria y por fin tenemos una solución

Web3 tiene un problema de memoria. No en el sentido de "olvidamos algo", sino en el sentido arquitectónico CORE . T de una capa de memoria real.

Hoy en día, las cadenas de bloques no parecen completamente ajenas a las computadoras tradicionales, pero aún falta un aspecto CORE de la informática tradicional: una capa de memoria construida para la descentralización que respalde la próxima iteración de Internet.


Muriel Médard será oradora en Consensus 2025 del 14 al 16 de mayo. Regístrate para conseguir tu entrada aquí.

Después de la Segunda Guerra Mundial, John von Neumann diseñóLa arquitectura de las computadoras modernasToda computadora necesita entrada y salida, una CPU para el control y la aritmética, y memoria para almacenar los datos más recientes, junto con un bus para recuperar y actualizar dichos datos en la memoria. Comúnmente conocida como RAM, esta arquitectura ha sido la base de la informática durante décadas.

En CORE, Web3 es una computadora descentralizada, una "computadora global". En las capas superiores, es bastante reconocible: sistemas operativos (EVM, SVM) que se ejecutan en miles de nodos descentralizados, impulsando aplicaciones y protocolos descentralizados.

Pero, al profundizar, algo falta. La capa de memoria, esencial para almacenar, acceder y actualizar datos a corto y largo plazo, no se parece al bus o unidad de memoria que von Neumann imaginó.

En cambio, se trata de una combinación de distintos enfoques que ponen el máximo esfuerzo en lograr este propósito, y los resultados son en general confusos, ineficientes y difíciles de manejar.

El problema es el siguiente: si vamos a construir una computadora mundial fundamentalmente diferente del modelo de von Neumann, más vale que haya una buena razón para hacerlo. Actualmente, la capa de memoria de la Web3 no solo es diferente, sino también compleja e ineficiente. Las transacciones son lentas. El almacenamiento es lento y costoso. Escalar para una adopción masiva con este enfoque actual es prácticamente imposible. Y la descentralización no se suponía que se tratara de eso.

Pero hay otra manera.

Mucha gente en este sector está haciendo todo lo posible por sortear esta limitación, y nos encontramos en un punto en el que las soluciones alternativas actuales simplemente no dan KEEP . Aquí es donde entra en juego la codificación algebraica, que utiliza ecuaciones para representar datos con fines de eficiencia, resiliencia y flexibilidad.

El problema CORE es el siguiente: ¿cómo implementamos código descentralizado para Web3?

Una nueva infraestructura de memoria

Por eso di el salto del ámbito académico, donde ocupaba el puesto de presidente del MIT NEC y profesor de Ciencias del Software e Ingeniería, para dedicarme, junto con un equipo de expertos, a promover la memoria de alto rendimiento para Web3.

Vi algo más grande: el potencial de redefinir cómo pensamos sobre la informática en un mundo descentralizado.

Mi equipo en Optimum está creando una memoria descentralizada que funciona como una computadora dedicada. Nuestro enfoque se basa en la codificación de red lineal aleatoria (RLNC), una Tecnología desarrollada en mi... Laboratorio del MITDurante casi dos décadas, se trata de un método de codificación de datos probado que maximiza el rendimiento y la resiliencia en redes de alta confiabilidad, desde sistemas industriales hasta Internet.

La codificación de datos es el proceso de convertir información de un formato a otro para su almacenamiento, transmisión o procesamiento eficientes. La codificación de datos existe desde hace décadas y existen numerosas iteraciones en las redes actuales. RLNC es el enfoque moderno de codificación de datos, diseñado específicamente para la computación descentralizada. Este esquema transforma los datos en paquetes para su transmisión a través de una red de nodos, garantizando alta velocidad y eficiencia.

Con múltiples premios de ingeniería de instituciones globales de primer nivel, más de 80 patentes y numerosas implementaciones reales, RLNC ya no es solo una teoría. Ha obtenido importantes reconocimientos, incluyendo el Premio Conjunto de la Sociedad de Comunicaciones y la Sociedad de Teoría de la Información del IEEE de 2009 por el trabajo "Un Enfoque de Codificación de Red Lineal Aleatoria para la Multidifusión". El impacto de RLNC fue reconocido con el Premio Koji Kobayashi de Informática y Comunicaciones del IEEE en 2022.

RLNC ahora está listo para sistemas descentralizados, lo que permite una propagación de datos más rápida, un almacenamiento eficiente y acceso en tiempo real, lo que lo convierte en una solución clave para los desafíos de escalabilidad y eficiencia de la Web3.

Por qué esto es importante

Retrocedamos un poco. ¿Por qué importa todo esto? Porque necesitamos memoria para la computadora mundial que no solo sea descentralizada, sino también eficiente, escalable y confiable.

Actualmente, las cadenas de bloques se basan en soluciones ad hoc de máximo esfuerzo que logran parcialmente lo que la memoria en la computación de alto rendimiento logra. Lo que les falta es una capa de memoria unificada que abarque tanto el bus de memoria para la propagación de datos como la RAM para el almacenamiento y acceso a los mismos.

El bus del ordenador no debería convertirse en un cuello de botella, como ocurre ahora. Me explico.

El chisme es el método común de propagación de datos en las redes blockchain. Se trata de un protocolo de comunicación entre pares en el que los nodos intercambian información con pares aleatorios para difundir datos por la red. En su implementación actual, presenta dificultades a escala.

Imagina que necesitas 10 datos de vecinos que repiten lo que han oído. Al hablar con ellos, al principio obtienes información nueva. Pero a medida que te acercas al 9 de cada 10, la probabilidad de escuchar algo nuevo de un vecino disminuye, lo que hace que la última información sea la más difícil de obtener. Hay un 90 % de probabilidades de que lo siguiente que escuches sea algo que ya sabes.

Así es como funciona el chisme de blockchain hoy en día: eficiente al principio, pero redundante y lento al intentar completar el intercambio de información. Se necesita mucha suerte para obtener algo nuevo cada vez.

Con RLNC, solucionamos el problema CORE de escalabilidad en los chismes actuales. RLNC funciona como si hubieras tenido muchísima suerte, así que cada vez que recibes información, resulta ser información nueva para ti. Esto se traduce en un rendimiento mucho mayor y una latencia mucho menor. Este chisme basado en RLNC es nuestro primer producto, que los validadores pueden implementar mediante una simple llamada a la API para optimizar la propagación de datos en sus nodos.

Examinemos ahora la memoria. Resulta útil pensar en ella como un almacenamiento dinámico, como la RAM de una computadora o, en realidad, de nuestro armario. La RAM descentralizada debería imitar un armario: debería ser estructurada, fiable y consistente. Un dato está ahí o no, sin fragmentos ni fundas faltantes. Eso es atomicidad. Los elementos permanecen en el orden en que se colocaron; puede que veas una versión anterior, pero nunca una ONE. Eso es consistencia. Y, a menos que se mueva, todo permanece en su sitio; los datos no desaparecen. Eso es durabilidad.

En lugar del armario, ¿qué tenemos? Los mempools no son algo que KEEP en las computadoras, así que ¿por qué lo hacemos en la Web3? La razón principal es que no existe una capa de memoria adecuada. Si pensamos en la gestión de datos en las cadenas de bloques como en la gestión de la ropa en nuestro armario, un mempool es como tener una pila de ropa sucia en el suelo, donde no sabes qué hay y tienes que rebuscar.

Los retrasos actuales en el procesamiento de transacciones pueden ser extremadamente altos para cualquier cadena. Por ejemplo, Ethereum tarda dos épocas o 12,8 minutos en finalizar una sola transacción. Sin RAM descentralizada, Web3 depende de mempools, donde las transacciones se almacenan hasta su procesamiento, lo que genera retrasos, congestión e imprevisibilidad.

Los nodos completos almacenan todo, sobrecargando el sistema y haciendo que la recuperación sea compleja y costosa. En las computadoras, la RAM guarda lo que se necesita en ese momento, mientras que los datos menos utilizados se trasladan a almacenamiento en frío, tal vez en la nube o en disco. Los nodos completos son como un armario con toda la ropa que usaste (desde todo lo que usaste de bebé hasta ahora).

Esto no es algo que hagamos en nuestras computadoras, pero existen en la Web3 porque el almacenamiento y el acceso de lectura/escritura no están optimizados. Con RLNC, creamos RAM descentralizada (deRAM) para un estado actualizado y oportuno de forma económica, resiliente y escalable.

La DeRAM y la propagación de datos impulsada por RLNC pueden resolver los principales cuellos de botella de la Web3 al hacer que la memoria sea más rápida, eficiente y escalable. Optimiza la propagación de datos, reduce la sobrecarga de almacenamiento y permite el acceso en tiempo real sin comprometer la descentralización. Ha sido durante mucho tiempo una pieza clave que faltaba en el mundo de la informática, pero no por mucho tiempo.