Componentes principales de Lisk

Núcleo de Lisk

Lisk Core gestiona todas las operaciones de la cadena de bloques, incluido el procesamiento de transacciones, la creación de bloques y la sincronización de la red. Garantiza la integridad y seguridad de la cadena de bloques. Los módulos clave incluyen el módulo de red para conexiones peer-to-peer, el módulo de consenso para el acuerdo sobre el estado de la cadena de bloques y el módulo de API para la interacción con la cadena de bloques.

El núcleo se ejecuta en nodos operados por participantes de la red que validan las transacciones y protegen la red. El software se actualiza regularmente para incluir nuevas funciones y mejoras. Está escrito en JavaScript y TypeScript, alineándose con el objetivo de Lisk de hacer que el desarrollo de blockchain sea accesible a un público más amplio. El cambio a TypeScript mejora la capacidad de mantenimiento del código y reduce la probabilidad de errores. El núcleo incluye varios subsistemas clave:

• Grupo de transacciones: Gestiona transacciones pendientes antes de que se incluyan en un bloque.
• Bloque de Piscina: Maneja bloques que han sido recibidos pero aún no han sido procesados.
• Forjador: El módulo responsable de crear nuevos bloques. En Lisk, la creación de bloques se delega en un conjunto de delegados elegidos.
• Consensus: Asegura que todos los nodos en la red estén de acuerdo sobre el estado de la cadena de bloques.
  El proceso de actualización de Lisk Core implica versiones periódicas que incorporan mejoras de protocolo, parches de seguridad y mejoras de rendimiento, que se prueban exhaustivamente en entornos de red de prueba antes de implementarse en la red principal.

Lisk SDK

El SDK de Lisk (Kit de Desarrollo de Software) es un conjunto de herramientas para construir aplicaciones de blockchain personalizadas. El SDK permite a los desarrolladores crear sidechains, que son blockchains independientes conectadas a la blockchain principal de Lisk. Estas sidechains pueden ser personalizadas para casos de uso específicos y operar de forma independiente sin afectar el rendimiento de la red principal.

Marco de Lisk

Proporciona una arquitectura modular que los desarrolladores pueden extender a través de complementos y módulos personalizados. Gestiona el ciclo de vida de la aplicación y la interacción entre diferentes módulos.

Elementos de Lisk

Un conjunto de bibliotecas que proporcionan herramientas para interactuar con la cadena de bloques Lisk. Estas incluyen funciones criptográficas, herramientas de creación de transacciones y utilidades para gestionar cuentas y claves. El uso de JavaScript y TypeScript hace que estas bibliotecas sean accesibles a una amplia gama de desarrolladores.

Lisk Comandante

Una herramienta de línea de comandos que simplifica el desarrollo y la gestión de aplicaciones blockchain. Incluye comandos para configurar un entorno de desarrollo, crear nuevas aplicaciones blockchain y desplegarlas en una red. También proporciona herramientas para gestionar nodos e interactuar con la blockchain.

El SDK también incluye soporte para desarrollar contratos inteligentes, que pueden ser implementados en las cadenas laterales de Lisk. Estos contratos están escritos en JavaScript, lo que los hace accesibles a una amplia gama de desarrolladores.

Servicio Lisk

Lisk Service actúa como un intermediario entre la cadena de bloques y las interfaces de usuario como Lisk Desktop y Lisk Mobile. Agrega datos de la cadena de bloques y proporciona APIs para acceder a esta información. Las funcionalidades clave incluyen la agregación de datos, puntos finales de API para consultar datos de la cadena de bloques y funciones mejoradas de acceso a datos. Lisk Service garantiza que las aplicaciones y billeteras puedan interactuar con la cadena de bloques de manera eficiente, proporcionando acceso a datos en tiempo real y mejorando la experiencia del usuario.

El servicio de Lisk incluye:

• Puerta: Gestiona las solicitudes de API y las dirige al servicio apropiado.
• Agregador de datos: Recopila y procesa datos de la cadena de bloques, poniéndolos a disposición a través de APIs.
• Indizador: Indexes los datos de la cadena de bloques para permitir consultas rápidas y eficientes.
• Caché: Almacena datos de acceso frecuente para mejorar el rendimiento.

Estos componentes trabajan juntos para proporcionar una experiencia sin problemas para desarrolladores y usuarios. El servicio está diseñado para ser altamente escalable, lo que le permite manejar grandes volúmenes de datos y altas cargas de tráfico.

Arquitectura de Sidechain y Mainchain

Lisk utiliza sidechains para mejorar la escalabilidad y flexibilidad. La mainchain maneja operaciones esenciales y asegura la red, mientras que las sidechains manejan sus propias transacciones y operaciones, una separación que permite:

• Escalabilidad: Los sidechains procesan transacciones de forma independiente, reduciendo la carga de la cadena principal.
• Personalización: Los desarrolladores pueden crear sidechains adaptadas a aplicaciones específicas.
• Interoperabilidad: Las cadenas laterales pueden comunicarse con la cadena principal y otras cadenas laterales a través de mensajes entre cadenas, lo que permite la transferencia de datos y valor en toda la red.

Cómo funcionan las cadenas laterales

Las sidechains en Lisk son blockchains completamente independientes que pueden operar con su propio conjunto de reglas y mecanismos de consenso. Están conectadas a la blockchain principal de Lisk, que proporciona seguridad y coordinación. Las sidechains pueden utilizarse para una variedad de propósitos, como ejecutar dApps, gestionar activos digitales o implementar soluciones de blockchain especializadas.

Para crear una cadena lateral, los desarrolladores utilizan el SDK de Lisk para crear y configurar cadenas laterales. Proporciona herramientas para definir el mecanismo de consenso de la cadena lateral, los tipos de transacciones y otros parámetros. Una vez creada, la cadena lateral se conecta a la cadena principal a través de un conjunto de protocolos de interoperabilidad.

En cuanto a la solución de interoperabilidad de Lisk, permite que las cadenas laterales se comuniquen entre sí y con la cadena principal de manera efectiva. Esto se logra a través de transacciones de actualización entre cadenas (CCU), que llevan cambios de estado y datos entre las cadenas. Por ejemplo, una cadena lateral puede enviar un CCU a la cadena principal para actualizar su estado o transferir activos. La cadena principal valida el CCU y aplica los cambios.

Las cadenas laterales heredan seguridad de la cadena principal a través del uso de pruebas criptográficas y mecanismos de validación, asegurando que las operaciones de la cadena lateral son seguras e a prueba de manipulaciones. La cadena principal también proporciona una capa de finalidad, asegurando que las transacciones en las cadenas laterales no pueden ser revertidas una vez que están confirmadas.

Mecanismo de consenso: Delegated Proof of Stake (DPoS)

Lisk utiliza un mecanismo de consenso Delegated Proof of Stake (DPoS), donde los interesados (titulares de tokens LSK) votan por delegados que validan transacciones y crean nuevos bloques. Las características del sistema DPoS de Lisk incluyen:

• Delegados: 101 delegados activos son elegidos por los interesados para mantener la cadena de bloques.
• Poder de Votación: Las partes interesadas votan por los delegados bloqueando sus tokens LSK.
• Incentivos: Los delegados ganan recompensas por validar transacciones, que a menudo comparten con sus votantes.

Cómo funciona DPoS

En DPoS, el poder de crear bloques y validar transacciones se delega a un conjunto de nodos de confianza conocidos como delegados, que son elegidos por los titulares de tokens LSK a través de un proceso de votación. Cada token LSK representa un voto, y los poseedores de tokens pueden distribuir sus votos entre varios delegados.

Elección de Delegados

El proceso de elección es continuo, y los poseedores de tokens pueden cambiar sus votos en cualquier momento. Los 101 delegados con más votos son responsables de crear bloques y validar transacciones. Esto garantiza que la red permanezca descentralizada y que la energía se distribuya entre múltiples participantes.

Creación de bloques

Los delegados se turnan para crear bloques en un estilo de ronda. A cada delegado se le asigna un intervalo de tiempo durante el cual puede crear un bloque. Si un delegado no logra crear un bloque dentro de su intervalo, el siguiente delegado en la fila se hace cargo. Este proceso garantiza que los bloques se creen regularmente y que la red siga siendo eficiente.

Validación

Una vez que se crea un bloque, se transmite a la red y se valida por otros nodos. Si el bloque es válido, se agrega a la cadena de bloques. Si no lo es, se rechaza, y el delegado responsable de crearlo puede ser penalizado. Este proceso de validación garantiza que solo se incluyan transacciones legítimas en la cadena de bloques.

Tolerancia a Fallas Bizantinas (BFT)

Lisk incorpora la Tolerancia a Fallas Bizantinas (BFT) para garantizar la confiabilidad y seguridad de la red. BFT aborda el desafío de lograr consenso en un sistema distribuido con nodos potencialmente defectuosos. La implementación de BFT de Lisk garantiza la finalidad, consistencia y resiliencia. Una vez que se agrega un bloque, se considera final y no se puede revertir, y todos los nodos honestos están de acuerdo en el estado del blockchain.

La red puede tolerar cierto número de nodos defectuosos sin comprometer la seguridad y funcionalidad.

Cómo funciona BFT

BFT en Lisk se logra a través de un proceso conocido como pre-votación y pre-compromiso. Este proceso implica múltiples etapas de validación para asegurar que un bloque sea aceptado por la red.

Pre-Voting: Cuando se propone un bloque, los nodos de la red emiten votos previos para indicar si creen que el bloque es válido. Estos votos previos se recogen y se cuentan. Si se recibe un número suficiente de votos previos, el bloque pasa a la siguiente etapa.

Compromiso previo: Los nodos que han pre-votado por el bloque luego emiten precompromisos. Estos precompromisos también se recopilan y cuentan. Si se reciben un número suficiente de precompromisos, el bloque se considera finalizado y se agrega a la cadena de bloques.

Finalidad: Una vez que un bloque se ha finalizado, no se puede revertir. Esto garantiza que las transacciones sean permanentes y que la cadena de bloques permanezca consistente. El uso de pre-votación y pre-compromiso asegura que se logre consenso incluso en presencia de nodos defectuosos.

Características de escalabilidad

La arquitectura de Lisk aborda los desafíos de escalabilidad con características como:

• Cadenas laterales: Permitir el procesamiento de transacciones de forma independiente.
• Consenso eficiente: DPoS y BFT garantizan una validación rápida y segura de transacciones.
• Interoperabilidad: Facilita la comunicación entre las cadenas laterales y la cadena principal.

Mejorar el rendimiento

Lisk ha implementado varias características para mejorar el rendimiento y la escalabilidad de la red. Las tarifas de transacción se ajustan dinámicamente en función de las condiciones de la red, lo que ayuda a prevenir la congestión y garantiza que las transacciones se procesen eficientemente.

Lisk ha mejorado su capa peer-to-peer para manejar un mayor volumen de conexiones y rendimiento de datos. Esta optimización mejora la capacidad de la red para procesar transacciones de manera rápida y eficiente. El diseño modular del Lisk SDK permite a los desarrolladores crear aplicaciones de blockchain personalizadas. Cada aplicación puede operar de forma independiente, reduciendo la carga en la mainchain y mejorando el rendimiento general de la red.

Soluciones de interoperabilidad

El marco de interoperabilidad de Lisk está diseñado para facilitar la comunicación entre diferentes blockchains. Esto se logra a través de varios mecanismos:

Mensajes de Cadena Cruzada (CCMs): Los CCM se utilizan para transferir datos y cambios de estado entre las cadenas laterales y la cadena principal. Esto permite una interacción fluida entre diferentes cadenas dentro del ecosistema Lisk.

Federated 2-Way Peg: Este mecanismo permite transferencias de tokens entre cadenas laterales y la cadena principal. Una federación de intermediarios de confianza gestiona la acuñación y quema de tokens, garantizando transferencias seguras y eficientes.

Mensajería general entre cadenas: La solución de interoperabilidad de Lisk admite la transferencia de varios tipos de datos, no solo de tokens. Esta flexibilidad permite una amplia gama de aplicaciones, desde transferencias de tokens hasta interacciones de datos más complejas.

Hoja de ruta futura y actualizaciones

El roadmap de Lisk incluye varios hitos clave destinados a mejorar las capacidades de la plataforma y expandir su ecosistema. Los próximos desarrollos incluyen planes para lanzar una Layer 2 Testnet conectada al Ethereum Sepolia Testnet. Esta Testnet servirá como terreno de prueba para nuevas características y mejoras antes de ser implementadas en la mainnet.

La introducción de mecanismos de participación y gobernanza empoderará a la comunidad con poderes de toma de decisiones. Estas características promoverán la descentralización y fomentarán la participación activa de los titulares de tokens LSK. Las mejoras continuas en el Lisk SDK mejorarán la experiencia de desarrollo y permitirán la creación de aplicaciones más sofisticadas y escalables.

Explicación detallada de los componentes

Marco de Lisk

El Marco de Gate es el núcleo del Kit de Desarrollo de Gate. Proporciona la infraestructura esencial para construir aplicaciones blockchain. El marco está construido sobre un sistema modular, lo que permite a los desarrolladores extender la funcionalidad a través de módulos personalizados, que pueden implementar características blockchain, como tipos de transacciones personalizados o algoritmos de consenso.

Similar to the module system, the plugin system allows developers to add additional features to their blockchain applications. Plugins can include monitoring tools, analytics, or other auxiliary functionalities that enhance the application’s capabilities.

El marco de Lisk gestiona el ciclo de vida de las aplicaciones blockchain, incluyendo los procesos de inicialización, ejecución y cierre, asegurando que las aplicaciones se ejecuten sin problemas y puedan ser mantenidas fácilmente.

Elementos de Lisk

Lisk Elements es una colección de bibliotecas de JavaScript que proporcionan herramientas para interactuar con la cadena de bloques de Lisk. Estas bibliotecas incluyen un conjunto de herramientas criptográficas para asegurar transacciones y gestionar claves, incluyendo firmas digitales, funciones hash y mecanismos de encriptación.

Las bibliotecas incluyen herramientas para crear y gestionar transacciones de blockchain, lo que simplifica el proceso de desarrollo de aplicaciones que interactúan con la blockchain de Lisk. Los Elementos de Lisk incluyen utilidades para gestionar cuentas de blockchain, incluida la generación de claves, la recuperación de cuentas y consultas de saldo.

Lisk Commander

Lisk Commander es una herramienta de interfaz de línea de comandos (CLI) que simplifica el desarrollo y la gestión de aplicaciones blockchain. Incluye comandos para configurar y administrar nodos de cadena de bloques, incluido el inicio, la detención y la supervisión de las operaciones de los nodos. Las herramientas para interactuar con la cadena de bloques incluyen consultar el estado, enviar transacciones y recuperar datos de bloques.

Comandos para implementar y gestionar aplicaciones de blockchain, incluyendo la creación de nuevas aplicaciones, la actualización de las existentes y la gestión de configuraciones de la aplicación.

Aspectos destacados

• Lisk Core: Gestiona todas las operaciones de la cadena de bloques, incluido el procesamiento de transacciones, la creación de bloques y la sincronización de la red.
• Lisk SDK: Un conjunto de herramientas para construir aplicaciones de blockchain personalizadas, que consisten en el Marco de Lisk, Elementos de Lisk y Comandante de Lisk.
• Servicio de Gate: Actúa como intermediario entre la cadena de bloques y las interfaces de usuario, agregando y proporcionando acceso a los datos de la cadena de bloques.
• Arquitectura de cadena lateral: Mejora la escalabilidad y flexibilidad al permitir que las blockchains independientes operen junto a la cadena principal.
• Consensus and Security: Utiliza Delegated Proof of Stake (DPoS) y Tolerancia a Fallas Bizantinas (BFT) para garantizar una operación de red segura y eficiente.