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Almacenar datos en grandes centros de datos centralizados conlleva problemas de rendimiento, disponibilidad y escalabilidad, así como altos gastos de capital u operativos. Los datos centralizados también son una invitación abierta a ataques cibernéticos sofisticados. Por estas razones, las empresas están buscando formas de descentralizar el almacenamiento de datos. El almacenamiento en blockchain es una forma de hacerlo.
El almacenamiento en blockchain es todavía una tecnología relativamente joven, pero su popularidad está creciendo. Los posibles casos de uso empresarial han comenzado a surgir en un esfuerzo por aumentar la seguridad y confiabilidad del almacenamiento de datos. Comprender cómo funciona esta tecnología es un primer paso crítico para determinar si es el enfoque correcto para su organización.
Cómo funciona el almacenamiento en blockchain
Blockchain es una tecnología de registro contable distribuido para registrar transacciones entre dos o más partes. Hasta hace poco, la tecnología había sido utilizada principalmente para soportar criptomonedas, como bitcoin, pero ahora está ganando terreno en otras áreas.
El libro contable de blockchain sirve como una base de datos descentralizada que mantiene los detalles de cada transacción. Las transacciones se agregan al libro contable en orden cronológico y se almacenan como una serie de bloques. Cada bloque hace referencia al bloque anterior para formar una cadena interconectada.
El libro contable se distribuye en varios nodos, y cada nodo mantiene una copia completa. Blockchain sincroniza y valida automáticamente las transacciones en todos los nodos. El libro contable es transparente y verificable por todos los miembros participantes, lo que elimina la necesidad de una autoridad central o un servicio de verificación de terceros.
Debido a su naturaleza distribuida, blockchain se está promocionando como un ajuste natural para el almacenamiento descentralizado peer-to-peer (P2P). En este escenario, blockchain proporciona la estructura necesaria para crear un grupo de almacenamiento lógico de recursos de almacenamiento geográficamente dispersos que sirven como nodos de blockchain.
La siguiente figura proporciona una descripción general de cómo funciona el almacenamiento de blockchain.
Un sistema de almacenamiento basado en blockchain prepara los datos para el almacenamiento y luego los distribuye a través de una infraestructura descentralizada, un proceso que puede dividirse en los seis pasos siguientes:
- Crear fragmentos de datos. El sistema de almacenamiento divide los datos en segmentos más pequeños, un proceso llamado fragmentación. La fragmentación implica dividir los datos en fragmentos manejables que pueden distribuirse a través de múltiples nodos. El enfoque exacto de la fragmentación depende del tipo de datos y la aplicación que realiza la fragmentación. La fragmentación de una base de datos relacional es diferente de la fragmentación de una base de datos NoSQL o la fragmentación de archivos en un recurso compartido de archivos.
- Encriptar cada fragmento. El sistema de almacenamiento luego cifra cada fragmento de datos en el sistema local. El propietario del contenido tiene control completo sobre este proceso. El objetivo es garantizar que nadie más que el propietario del contenido pueda ver o acceder a los datos en un fragmento, donde sea que se encuentren los datos y si esos datos están en reposo o en movimiento.
- Generar un hash para cada fragmento. El sistema de almacenamiento blockchain genera un hash único, una cadena de salida cifrada de una longitud fija, basada en los datos o las claves de cifrado del fragmento. El hash se agrega a los metadatos del libro contable y del fragmento para vincular las transacciones a los fragmentos almacenados. El enfoque exacto para generar hashes varía de un sistema a otro.
- Replicar cada fragmento. El sistema de almacenamiento replica cada fragmento para que haya suficientes copias redundantes para garantizar la disponibilidad y el rendimiento, y proteger contra la degradación y la pérdida de datos. El propietario del contenido elige cuántas copias hacer de cada fragmento y dónde se ubican esos fragmentos. Como parte de este proceso, el propietario del contenido debe establecer un umbral para mantener la cantidad mínima de copias como garantía contra la pérdida de datos.
- Distribuir los fragmentos replicados. Una red P2P distribuye los fragmentos replicados a nodos de almacenamiento geográficamente dispersos, ya sea regional o globalmente. Múltiples organizaciones o individuos, a veces conocidos como agricultores, son dueños de los nodos de almacenamiento, alquilan espacio de almacenamiento adicional a cambio de algún tipo de compensación, generalmente criptomoneda. Ninguna entidad posee todos los recursos de almacenamiento ni controla la infraestructura de almacenamiento. Solo los propietarios de contenido tienen acceso completo a todos sus datos, sin importar dónde se encuentren esos nodos.
- Registrar las transacciones en el libro contable. El sistema de almacenamiento registra todas las transacciones en el libro contable de blockchain y sincroniza esa información en todos los nodos. El libro contable almacena detalles relevantes para la transacción, como la ubicación del fragmento, el hash del fragmento y los costos de arrendamiento. Debido a que el libro mayor se basa en la tecnología blockchain, es transparente, verificable, rastreable y a prueba de manipulaciones.
Aunque el paso seis aparece en último lugar, la integración de blockchain es un proceso continuo, con el enfoque exacto que depende del sistema de almacenamiento. Por ejemplo, podría registrar inicialmente la transacción en el libro contable de blockchain cuando comience el proceso de almacenamiento. Luego, actualizaría la transacción con información, como el hash único o los detalles específicos del nodo, a medida que estén disponibles. Luego, una vez que los nodos participantes han verificado la transacción, el sistema marca la transacción como final dentro del libro contable, y la bloquea para evitar cambios.
Los seis pasos que se describen aquí tienen el propósito de conceptualizar el proceso de almacenamiento de blockchain. El enfoque exacto dependerá de cómo se implementa el sistema de almacenamiento específico para un caso de uso determinado y de cómo se administra ese almacenamiento de datos.
