Las discusiones sobre la tecnología blockchain con frecuencia se refieren a las redes como “descentralizadas”, “distribuidas” y “centralizadas”. Pero, ¿qué es una red descentralizada? ¿Es diferente a una red distribuida? ¿Y qué ventajas tienen estos diseños de red sobre las redes centralizadas?
Resumen
Cuando se habla de tecnología blockchain, a menudo surge el término “red descentralizada”. Pero muchas personas todavía tienen dificultades para explicar qué es una red descentralizada, si existe una diferencia entre redes descentralizadas y distribuidas, y qué beneficios tienen estas estructuras de red sobre las redes centralizadas. Cada tipo diferente de arquitectura de red viene con su propio conjunto de pros y contras. Aquí discutimos las diferencias básicas entre redes centralizadas, descentralizadas y distribuidas.
¿Qué es una red centralizada?
Las redes centralizadas se construyen alrededor de un único servidor / nodo maestro centralizado, que maneja todos los principales procesos de datos y almacena los datos y la información del usuario a la que otros usuarios pueden acceder. Desde allí, los nodos cliente pueden conectarse al servidor principal y enviar solicitudes de datos en lugar de realizarlas directamente. La mayoría de los servicios web, incluidos YouTube, una tienda de aplicaciones móviles o su cuenta bancaria en línea, están coordinados por un propietario de red centralizado, lo que significa que todas las transacciones de datos dentro de estas redes requieren verificación a través de una autoridad de terceros.
Las redes centralizadas son actualmente el tipo de red más utilizado en la web. Estas redes dependen de un propietario de red central para conectar a todos los demás usuarios y dispositivos satelitales, lo que significa que hay un único punto de falla que puede ser explotado deliberadamente por actores malintencionados.
Ventajas
- Implementación simple y rápida: dado que las cadenas de comando están claramente definidas dentro de las redes centralizadas, la delegación dentro de la red es relativamente simple y se requiere menos charla cruzada dentro de los diferentes niveles de autorización. También es fácil agregar y eliminar nodos cliente de la red creando o eliminando conexiones entre el nodo cliente y el servidor principal. Sin embargo, esto no aumenta la potencia informática de la red.
- Mantenimiento asequible: las redes centralizadas suelen ser las opciones más rentables para sistemas pequeños y requieren menos recursos para su instalación y mantenimiento. Además, cuando un administrador de red necesita parchear o actualizar la red, solo es necesario actualizar el servidor central. Esto reduce el tiempo y los gastos generales necesarios para mantener una red actualizada.
- Coherencia: dada la naturaleza descendente de las redes centralizadas, es más fácil estandarizar las interacciones entre el servidor principal y los nodos del cliente. Eso puede conducir a una experiencia de usuario final más consistente y optimizada. Además, dado que es relativamente fácil rastrear y recopilar datos en la red, la actividad extraña o desviada se puede erradicar y eliminar de acuerdo con las prioridades y necesidades de la red.
Desventajas
- Mayores riesgos de tiempo de inactividad: dado que las redes centralizadas tienen un solo punto de falla, si el servidor principal falla, es probable que toda la red se apague. Por lo tanto, los nodos de cliente no podrán enviar, recibir ni procesar las solicitudes de los usuarios por sí mismos. Además, el mantenimiento del servidor puede implicar el apagado temporal del servidor principal, lo que probablemente resultará en interrupciones del servicio y los consiguientes inconvenientes / menor confiabilidad desde la perspectiva del usuario.
- Mayores riesgos de seguridad: tener un solo punto de falla también aumenta las posibilidades de que se produzcan brechas de seguridad o interrupciones por amenazas de ciberseguridad como los ataques DDOS, ya que solo hay un objetivo para comprometer. Además, dado que solo hay un depósito central para los datos de los usuarios, las redes centralizadas siempre implicarán riesgos de privacidad inherentes. Si un servidor principal se corrompe o se desconecta, sus datos pueden perderse permanentemente.
- Escalabilidad limitada: las redes centralizadas pueden ser difíciles de escalar más allá de cierto punto, ya que la única forma de hacerlo es agregar más almacenamiento, ancho de banda o potencia de procesamiento al servidor central. Además, si la red experimenta picos de tráfico más allá de lo que la red fue diseñada para manejar, pueden ocurrir cuellos de botella de información, y los usuarios más alejados del servidor central experimentan una mayor latencia.
¿Qué es una red descentralizada?
Por el contrario, una red descentralizada distribuye las cargas de trabajo de procesamiento de información en varios dispositivos en lugar de depender de un único servidor central. Cada uno de estos dispositivos separados sirve como una mini unidad central que interactúa de forma independiente con otros nodos. Como resultado, incluso si uno de los nodos maestros falla o se ve comprometido, los otros servidores pueden continuar brindando acceso a los datos a los usuarios y la red en general continuará operando con interrupciones limitadas o nulas.
Las redes descentralizadas son posibles gracias a los avances tecnológicos recientes que han equipado a las computadoras y otros dispositivos con una cantidad significativa de potencia de procesamiento y se pueden sincronizar y aprovechar para el procesamiento distribuido. Sin embargo, si bien las redes descentralizadas son sustancialmente diferentes de las redes centralizadas, es importante tener en cuenta que las redes descentralizadas no distribuyen el almacenamiento y el procesamiento de datos de manera uniforme en toda la red y aún dependen de los servidores principales, aunque más de uno por red.
Ventajas
- Mayor flexibilidad / escalabilidad: dado que las redes descentralizadas no tienen un solo punto de falla, pueden continuar funcionando incluso si un nodo maestro está comprometido o apagado. Además, las redes descentralizadas son fáciles de escalar, ya que simplemente puede agregar más dispositivos a la red para aumentar su potencia informática, y el mantenimiento de la red generalmente no requiere un apagado completo de la red.
- Rendimiento más rápido: las solicitudes de los usuarios a menudo se completan más rápido cuando se usa una red descentralizada porque los administradores de red pueden crear nodos maestros en regiones donde la actividad del usuario es alta, en lugar de enrutar conexiones en grandes extensiones a un solo servidor centralizado.
- Privacidad mejorada: las redes descentralizadas permiten un mayor grado de privacidad del usuario, ya que la información guardada en la red se difunde a través de múltiples puntos en lugar de pasar por un solo punto. Esto hace que los flujos de datos sean más difíciles de rastrear a través de una red y elimina los riesgos de tener un solo objetivo que los actores malintencionados puedan perseguir.
Desventajas
- Altos costos de mantenimiento: las redes descentralizadas son más tolerantes a fallas que las redes centralizadas. Esto hace que el mantenimiento de estas redes sea normalmente más costoso y laborioso. Dado que una red descentralizada se basa en varios dispositivos para respaldar el sistema, esto impone una carga proporcional a los recursos de TI de una organización. Como resultado, los sistemas descentralizados a menudo no son adecuados para organizaciones que solo requieren un sistema pequeño, ya que la relación costo / beneficio no es favorable en estas circunstancias.
- Problemas de coordinación: dado que los nodos maestros dentro de una red descentralizada actúan de forma independiente y es posible que no se comuniquen entre sí, las organizaciones más grandes pueden tener problemas de coordinación y tener dificultades para dirigir y lograr tareas colectivas. Si bien esta es una característica deliberada de las redes descentralizadas, significa que no todos los modelos comerciales y estructuras organizativas se beneficiarán necesariamente del uso de una red descentralizada.
¿Qué es una red distribuida?
Una red distribuida es similar a una red descentralizada en el sentido de que renuncia a un único servidor maestro centralizado en favor de varios propietarios de red. Sin embargo, las redes distribuidas se componen de nodos interconectados iguales, lo que significa que la propiedad de los datos y los recursos computacionales se comparten de manera uniforme en toda la red. El término “red distribuida” se utiliza a veces para describir una red que está simplemente distribuida geográficamente pero que puede seguir un modelo de jerarquía de nodos de arriba hacia abajo. En la mayoría de los casos, sin embargo, el término se refiere a una red donde las ubicaciones de los nodos y los recursos computacionales se distribuyen de manera uniforme.
Debido a que las redes distribuidas no tienen un servidor central o un conjunto separado de nodos maestros, la carga del procesamiento de datos se distribuye a través de la red, y todos los usuarios tienen el mismo acceso a los datos. Por lo tanto, el proceso de toma de decisiones en una red distribuida generalmente implica que los nodos individuales voten para cambiar a un nuevo estado, y el comportamiento final del sistema cambia de acuerdo con los resultados agregados de las decisiones por las que vota cada nodo individual. Los procesos específicos mediante los cuales una red distribuida vota y toma decisiones dependen del mecanismo de consenso de la red. Todas las formas de toma de decisiones distribuida implican que los componentes individuales de la red interactúen entre sí para lograr un objetivo común.
Debido a su naturaleza verdaderamente descentralizada, las redes distribuidas son, en consecuencia, extremadamente seguras y tolerantes a fallos. Sus ventajas y desventajas reflejan de cerca las de las redes descentralizadas, pero en una magnitud mayor.
Ventajas
Tolerancia extrema a fallas: con redes distribuidas, un nodo puede fallar de forma independiente sin afectar al resto del sistema, ya que la carga de trabajo computacional simplemente se reequilibrará entre los nodos restantes. Como resultado, los sistemas de datos distribuidos son significativamente más robustos que otras arquitecturas de red que dependen de alguna forma de jerarquía de nodos de arriba hacia abajo.
Velocidad y escalabilidad: las redes distribuidas son más escalables que las redes centralizadas y descentralizadas. Por lo general, también presentan una latencia más baja debido a la distribución uniforme de la potencia y los datos de procesamiento de la red.
Transparencia mejorada: dado que los datos dentro de una red distribuida se comparten de manera uniforme en toda la red, es significativamente más difícil modificar, censurar o destruir información en la red con éxito. Como resultado, las redes distribuidas son intrínsecamente más transparentes que otros sistemas, particularmente dado el hecho de que a menudo utilizan criptografía para proteger sus datos.
Desventajas
Altos costos de mantenimiento: como es el caso de las redes descentralizadas, las redes distribuidas requieren más recursos para mantener o reconfigurar, ya que cualquier cambio significativo requiere actualizar cada nodo individual. Y, dado que los nodos distribuidos tienen diferentes latencias y no siguen un reloj común, los administradores de red no pueden ordenar temporalmente comandos o registros. Como resultado, puede resultar difícil diseñar y depurar algoritmos para una red distribuida.
Problemas de coordinación: en ausencia de una jerarquía de nodos, no hay nodos superiores que supervisen el comportamiento de los nodos subordinados y, en consecuencia, no hay forma de regular los nodos individuales en el sistema. Por lo tanto, puede resultar difícil tomar decisiones oportunas o realizar tareas a gran escala. Esta cadena de mando descentralizada puede ser un problema insuperable para ciertas empresas y organizaciones. Además, dado que es difícil para cualquier nodo individual obtener una vista global de toda la red, es más difícil para los nodos individuales tomar decisiones bien informadas basadas en el estado de otros nodos en el sistema.
Redes Blockchain: una reconfiguración
Cuando se analizan los méritos relativos de las diferentes arquitecturas de red, es importante tener en cuenta que ninguna configuración es superior a otra en todos los entornos.
Dicho esto, la Internet moderna se construyó en gran parte sobre redes centralizadas, por lo que la mayoría de los sistemas heredados implican alguna forma de configuración centralizada. En la actualidad, se está produciendo mucha innovación a través de la adopción más amplia de estructuras de red descentralizadas y distribuidas, que en muchos sentidos se diseñaron para abordar las limitaciones de las arquitecturas de sistemas heredados. Por ejemplo, los sistemas descentralizados y distribuidos tienen el potencial de actualizar aplicaciones previamente teóricas como las finanzas descentralizadas y la creación de identidades auto-soberanas.
A medida que el espectro de opciones de configuración de red continúa expandiéndose, las organizaciones podrán elegir cada vez más la arquitectura de red que mejor se adapte a sus necesidades específicas en lugar de intentar diseñar en torno a un conjunto limitado de modelos de red. Como resultado, a medida que prevalecen las arquitecturas de red alternativas, es muy posible que el tejido mismo del mundo digital cambie hacia algo más descentralizado y distribuido.
