En este próximo segmento de Construyendo en web3, el ingeniero de relaciones con desarrolladores de Edge & Node, Nader Dabit, amplía la pila web3 y cómo los desarrolladores pueden conceptualizar los diversos aspectos de la construcción en web3.

Me adentré en web3 en abril de 2021 después de ser un desarrollador full-stack tradicional durante unos 10 años. Mientras me sumergía en todas estas nuevas tecnologías e ideas, lo primero que quería saber era "¿qué es el stack web3?".

Cuando construyo una aplicación web o móvil tradicional, a menudo dependo de un puñado de bloques de construcción para hacer el trabajo.

1. Servidores API / de aplicaciones (REST o GraphQL)
2. Capa de autenticación (administrada o personalizada)
3. Base de datos
4. Frameworks, plataformas y bibliotecas del lado del cliente
5. Almacenamiento de archivos

Usando estos componentes principales, puedo desarrollar la mayoría de los tipos de aplicaciones que me gustaría, o al menos llegar en gran medida a ese punto. Entonces, ¿cómo se ve esto en web3?

Resulta que la respuesta a esto no es tan sencilla porque:

1. El paradigma es completamente diferente en muchos aspectos
2. Las herramientas, tecnologías y ecosistema web3 son menos maduras que web2

También me resultó más difícil entender cómo empezar y ejecutar, y desarrollar, aplicaciones web3 porque me acercaba a los problemas de la misma manera que lo hacía en el mundo web2.

Después de trabajar, investigar, experimentar y construir cosas durante los últimos 8 meses más o menos, me gustaría compartir lo que he aprendido.

¿Qué es web3?

Antes de definir el conjunto web3, intentemos definir web3. Hay innumerables definiciones dependiendo de a quién preguntes, pero para mí estodefinición acertada:

Web3 es el conjunto de protocolos que permiten aplicaciones completamente descentralizadas.

Con esta pila tecnológica descentralizada, podemos comenzar a construir aplicaciones descentralizadas que tienen sus propias implicaciones y características.

Algunas de las características habilitadas por web3 son:

• Infraestructura web descentralizada
• Propiedad (de datos, contenido y plataforma)
• Pagos digitales nativos
• Identidad soberana propia
• Infraestructura distribuida, sin confianza y robusta
• Open, público, componible back ends

Si bien algunas de las aplicaciones construidas en pilas tecnológicas descentralizadas reemplazarán a sus predecesoras, un nuevo paradigma de aplicaciones también ha sido posible gracias a los nuevos primitivos habilitados por las cadenas de bloques.

Los pagos digitales nativos y la infraestructura pública de backend, como el aprendizaje automático, los dispositivos móviles, la realidad virtual y otros elementos tecnológicos primitivos, plataformas y bloques de construcción, permiten la creación de nuevos tipos de aplicaciones, algunas de las cuales aún no se han imaginado.

¿Significa esto que todo va a ser reemplazado por web3? No necesariamente. Aunque creo que construir sobre una pila tecnológica descentralizada es una opción mucho mejor para ciertos tipos de aplicaciones, como casi cualquier decisión técnica, depende de lo que estés construyendo.

Ahora comencemos a adentrarnos en la pila web3, dividida en este conjunto de categorías:

• Blockchain
• Entorno de desarrollo de blockchain
• Almacenamiento de archivos
• Protocolos de datos fuera de la cadena
• API (indexing & querying)
• Identidad
• Cliente (frameworks y bibliotecas)
• Oráculos
• Otros protocolos

Blockchain

Hay innumerables blockchains en las que puedes elegir construir. No hay una sola que sea "la mejor", en su lugar, deberías considerar los diversos compromisos entre ellas.

Una cosa que a menudo es importante para mí cuando aprendo algo nuevo es la idea de aplicar el principio de Paretoa lo que estoy aprendiendo, es decir, cuál es la forma más eficiente de obtener el máximo provecho de esa cantidad de tiempo y esfuerzo. Siguiendo esta idea, puedo ganar la mayor tracción y momentum mientras aprendo algo nuevo en el menor tiempo posible.

En el mundo de Blockchain, aprender Solidity y el MVE(o Ethereum Virtual Machine) podría ser la mejor opción al comenzar como desarrollador de blockchain. Utilizando este conjunto de habilidades (y pila tecnológica), puedes construir no solo para Ethereum, sino también para otros Ethereum Layer 2, sidechains e incluso otras blockchains como Avalanche, Fantom y Celo.

Dicho esto, Rust está empezando a volverse cada vez más popular en el mundo de la cadena de bloques, con Solana, NEAR, Polkadot y otros que tienen soporte de primer nivel para Rust. Probablemente no te equivocarás al aprender cualquiera de los dos, pero para el principiante, yo diría que Solidity seguirá siendo la mejor elección si alguien me preguntara hoy.

Además de ese consejo, aquí tienes una muestra incompleta de blockchains que tienen una sólida combinación de tecnología, utilidad, comunidad, impulso y viabilidad futura:

• Ethereum- plataforma original de contrato inteligente
• ZK rollups: ZKSync, Starknet, Hermez- Capacidad de procesamiento elevada de capas 2 de Ethereum, pero no compatible nativamente con EVM
• Optimistic rollups: Arbitrum & Optimismo- Capas 2 de Ethereum, compatibles con EVM (aprende más sobre las diferencias entre rollups optimistas y ZKaquí)
• Polígono- Ethereum sidechain
• Solana- alto rendimiento, transacciones económicas, tiempos de bloque rápidos, pero más difícil de aprender que EVM (Rust)
• NEAR- Capa 1 blockchain, puede escribir contratos inteligentes en Rust o Assemblyscript
• Cosmos- un ecosistema de blockchains interoperables
• Polkadot- plataforma de computación basada en blockchain que permite que las blockchains construidas sobre ella ejecuten transacciones entre sí, creando una internet interconectada de blockchains
• Aurora- Cadena compatible con EVM que se ejecuta en el protocolo NEAR.
• Fantom- Capa 1 compatible con EVM
• Avalanche - Capa 1 compatible con EVM
• Celo- Capa 1 compatible con EVM, diseñada para facilitar que cualquier persona con un teléfono inteligente envíe, reciba y almacene criptomonedas
• Tezos- Capa 1 no compatible con EVM, muchos proyectos de NFT lo están utilizando

Al interactuar con una red, necesitarás usar un punto final de RPC.

Hay algunas formas en las que puedes hacer esto:

1. Accede a un punto final RPC público
2. Ejecutando tus propios nodos
3. Accediendo a un proveedor de nodos como un servicio
4. Accediendo a un proveedor de nodos descentralizado como servicio

Los puntos finales RPC públicos suelen ser proporcionados por la red, pero para la mayoría de las dapps de producción querrás aprovechar tus propios puntos finales ya que no son estables ni recomendados para producción.

Hay un puñado de proveedores de servicios RPC por ahí, aquí hay algunos:

• Infura
• Figment Datahub
• Ankr
• Coinbase Cloud
• Cloudflare
• Alquimia
• GenesysGo (Solana)

También hay una solución web3 / descentralizada, Red de bolsilloque parece estar ganando tracción.

Cualquiera de estas opciones probablemente sea una buena apuesta para interactuar directamente con su red.

Entornos de desarrollo de blockchain

Para el desarrollo de EVM, hay algunos buenos entornos de desarrollo disponibles:

• Hardhat (JavaScript) es una opción más reciente, pero que está ganando cada vez más popularidad. Sus documentos son geniales, las herramientas y la experiencia del desarrollador están pulidas, y es lo que personalmente he estado usando para construir dapps.
• Trufa(JavaScript) es un conjunto de herramientas para construir y desarrollar aplicaciones en el EVM. Es maduro, probado en batalla y bien documentado. Ha estado presente durante un tiempo y muchos desarrolladores lo utilizan.
• Fundiciónes un nuevo entorno de desarrollo de Solidity de Paradigm que muestra mucho potencial. Los aspectos más destacados son la capacidad de escribir pruebas en Solidity, el soporte para fuzzing y la velocidad (está escrito en Rust). Escribí una introducción separada sobre ello aquí.
• Browniees un marco de desarrollo y prueba basado en Python para contratos inteligentes para el desarrollo de Solidity / EVM.

Para el desarrollo de Solana, Anclase está convirtiendo rápidamente en el punto de entrada para nuevos desarrolladores. Proporciona una CLI para el andamiaje, la construcción y la prueba de programas Solana, así como bibliotecas de cliente que puede utilizar para desarrollar interfaces de usuario. También incluye un DSL que abstrae gran parte de las complejidades con las que a menudo se enfrentan los desarrolladores al comenzar con el desarrollo de Solana y Rust.

Almacenamiento de archivos

¿Dónde almacenamos imágenes, videos y otros archivos en web3? Almacenar algo tan grande en la cadena suele ser prohibitivamente caro, por lo que probablemente no queramos almacenarlos allí.

En cambio, podemos usar uno de los pocos protocolos de almacenamiento de archivos:

• IPFSprotocolo de sistema de archivos de igual a igual
  • pros: es confiable, está bien documentado con un gran ecosistema
  • contras: si los datos no se fijan, pueden perderse
• Arweave- te permite almacenar datos de forma permanente, pagando una sola tarifa de transacción. Soy un fan de Arweave y escribí una publicación en el blog al respectoaquí.
• Filecoin- de Protocol Labs, el mismo equipo que construyó IPFS, es un protocolo diseñado para proporcionar un sistema de almacenamiento de datos persistente. Hay un puñado de formaspara que los desarrolladores construyan en Filecoin, incluyendoweb3.storagelo cual es bastante agradable.
• Skynet - Aún no lo he utilizado en producción, pero lo he probado y parece funcionar bien. La API aquíSe ve genial. Tengo preguntas como ¿cuánto tiempo se mantiene persistente los datos, y la interoperabilidad de Skynet con otros protocolos.

Protocolos de datos fuera de la cadena

Además del almacenamiento de archivos y el almacenamiento en cadena, es posible que también necesite almacenar datos fuera de la cadena. Es posible que utilice estos tipos de soluciones de manera similar a como podría usar una base de datos en una pila tecnológica tradicional, pero en lugar de eso, se replican en n número de nodos en una red descentralizada, y por lo tanto son más confiables (al menos en teoría).

Algunas opciones son:

• Red de cerámica- una plataforma descentralizada de código abierto para crear, alojar y compartir datos. Ceramic también tiene un protocolo de identidad interesante del que hablaré más tarde. Probablemente mi solución favorita de almacenamiento fuera de la cadena en este momento.Aquí estáuna demostración bastante agradable.
• Textil ThreadDB- una base de datos multiparte construida en IPFS y Libp2p. Si entiendo correctamente, puede estar pasando por un gran cambio en la API en este momento. Lo he probado y muestra cierta promesa, pero la documentación y DX necesitan algunas mejoras.
• GunDB- una base de datos descentralizada, peer-to-peer. Gun ha estado presente durante bastante tiempo y algunas aplicaciones bastante interesanteshan sido construidos con ello.

En términos de madurez, mi opinión es que el ecosistema de soluciones de almacenamiento fuera de la cadena aún no está donde debe estar para desarrollar algunos de los casos de uso más avanzados que algunos desarrolladores podrían desear. Algunos desafíos aquí son datos en tiempo real, detección y resolución de conflictos, autorización de escritura, documentación y experiencia general del desarrollador.

Integrar soluciones de datos fuera de la cadena con protocolos de blockchain es uno de los últimos grandes obstáculos que debemos superar antes de tener una pila de protocolos totalmente descentralizada capaz de admitir cualquier tipo de aplicación.

API (indexing & querying)

Hay muchas diferencias en la forma en que interactuamos y construimos encima de las blockchains en comparación con las bases de datos en el stack tecnológico tradicional. Con las blockchains, los datos no se almacenan en un formato que pueda ser consumido de manera eficiente o fácilmente directamente desde otras aplicaciones o interfaces de usuario.

Las cadenas de bloques están optimizadas para operaciones de escritura. A menudo escuchas la innovación que ocurre centrada en transacciones por segundo, tiempo de bloque y costo de transacción. Los datos de la cadena de bloques se escriben en bloques a lo largo del tiempo, lo que hace que cualquier operación que no sea de lectura básica sea imposible.

En la mayoría de las aplicaciones, necesitas características como datos relacionales, ordenamiento, filtrado, búsqueda de texto completo, paginación y muchos otros tipos de capacidades de consulta. Para hacer esto, los datos deben ser indexados y organizados para una recuperación eficiente.

Tradicionalmente, ese es el trabajo que las bases de datos hacen en la pila tecnológica centralizada, pero esa capa de indexación faltaba en la pila web3.

El Gráficoes un protocolo para indexar y consultar datos de blockchain que hace que este proceso sea mucho más fácil y ofrece una solución descentralizada para hacerlo. Cualquiera puede construir y publicar APIs GraphQL abiertas, llamadas subgráficos, lo que hace que los datos de blockchain sean fáciles de consultar.

Para obtener más información sobre The Graph, consulte los documentos aquí o mi tutorial aquí.

Identidad

La identidad es un paradigma completamente diferente en web3. En web2, la autenticación se basa casi siempre en la información personal del usuario. Esta información suele recopilarse ya sea a través de un formulario o un proveedor de OAuth que pide al usuario entregarla a cambio de acceso a la aplicación.

En web3, la identidad gira completamente en torno a la idea de billeteras y criptografía de clave pública.

Si bien el nombre "wallet" cumple su propósito, he encontrado que las personas nuevas en web3 encuentran confusa la terminología en relación con la autenticación e identidad. Espero que en el futuro podamos encontrar alguna otra forma de transmitir qué es una billetera, ya que combina aspectos financieros pero también de identidad y reputación.

Como desarrollador, necesitarás entender cómo acceder e interactuar con la billetera y la dirección del usuario de diversas formas.

A un nivel muy básico (y un requisito muy común), es posible que desee solicitar acceso a la billetera del usuario. Para hacer esto, generalmente podrá acceder a la billetera del usuario en el contexto de la ventana (navegador web) o utilizando algo como WalletConnectoAdaptador de Billetera de Solana.

Por ejemplo, si tienen disponible una billetera Ethereum, podrás acceder a window.ethereum. Lo mismo para Solana (window.solana), Arweave (window.arweaveWallet) y algunos otros. WalletConnect es bueno para la web móvil y React Native, ya que permite a los usuarios autorizar el uso de sus billeteras móviles directamente desde el dispositivo.

Si desea manejar la autenticación usted mismo, puede permitir que el usuario firme una transacción y luego descodificarla en algún lugar para autenticar al usuario, pero esto suele requerir un servidor.Aquíes un ejemplo de cómo podría verse usando una billetera EVM, y aquíes un ejemplo de cómo hacerlo con Solana / Phantom.

¿Qué tal manejar perfiles de usuario de forma descentralizada?Red de cerámicaofrece el protocolo más robusto y la suite de herramientas más completa para gestionar la identidad descentralizada. Recientemente lanzaron una publicación de blogesbozando algunas de sus actualizaciones más recientes y dando algunas pautas sobre cómo todas las herramientas trabajan juntas. Yo empezaría allí y luego exploraríasus documentospara comprender cómo empezar a construir, y considera revisar mi proyecto de ejemploaquí que utiliza Cerámica self.id.

Si quieres obtener un usuario ENSregistros de texto, la biblioteca ENSJS ofrece una API agradable para obtener datos del usuario:

const ens = new ENS({ provider, ensAddress: getEnsAddress(‘1’) })

const content = await ens.name('sha.eth').getText('avatar')

SpruceIDtambién parece prometedor, pero aún no lo he probado.

Cerámica y Píceaambos implementan elW3C DIDespecificación, que en sí misma también es algo que consideraría como un componente básico de web3. Dicho esto, cualquier implementación centralizada de DIDs va en contra de la idea de lo que la especificación está tratando de lograr.

Cliente

En cuanto a los marcos de JavaScript, realmente puedes construir con lo que desees, ya que los SDK de blockchain del lado del cliente son en su mayoría independientes del marco. Dicho esto, una abrumadora cantidad de proyectos y ejemplos están construidos en React. También hay un puñado de bibliotecas como Adaptador de Billetera Solanaque ofrecen utilidades adicionales para React, así que diría que aprender o estar familiarizado con React probablemente será una movida inteligente.

Para los SDK del lado del cliente en Ethereum hay web3.jsyethers.js. Para mí, Ethers es más accesible y tiene una mejor documentación, aunque web3.js ha estado presente durante más tiempo.

En Solana, probablemente estarás trabajando con @solana/web3.jsy / oAncla. He encontrado las bibliotecas de clientes de Anchor como mi elección para construir programas de Solana, ya que de todos modos estoy utilizando el marco de Anchor y lo encuentro mucho más fácil de entender que@solana/web3.js.

Oráculos

Los oráculos permiten a los desarrolladores acceder para leer datos del mundo real & sistemas externos desde dentro de un contrato inteligente.

Por ejemplo, la mayoría de las aplicaciones financieras requieren conocimiento de datos y eventos del mundo real que ocurren fuera de la cadena, por lo que los oráculos son especialmente importantes en DeFi.

Chainlink es un Oracle que permite el acceso a datos del mundo real y computación fuera de la cadena, manteniendo las garantías de seguridad y confiabilidad inherentes a la tecnología blockchain.

Flujoes un oráculo entre cadenas que proporciona a los contratos inteligentes acceso a feeds de datos económicamente seguros.

Otros protocolos

RadicleEs un protocolo de colaboración de código descentralizado construido en Git. Podría considerarse como una versión descentralizada de GitHub.

LivepeerEs una red de transmisión de video descentralizada. Es maduro y ampliamente utilizado con más de 70,000 GPUs en vivo en la red.

Concluyendo

Esta publicación será un documento vivo con el que seguiré aprendiendo, experimentando y recopilando comentarios de los desarrolladores que trabajan en web3.

Si tienes algún comentario o idea sobre algo que me esté perdiendo aquí, por favor ponte en contacto y comparte tus pensamientos conmigo. Es emocionante ver toda la actividad que está ocurriendo en torno a web3, ya que los desarrolladores están participando e involucrándose. Si bien la infraestructura aún está evolucionando, la visión de construir protocolos y aplicaciones verdaderamente descentralizados que permitan a las personas coordinarse sin tener que ceder poder y control a grandes empresas es importante y estamos cerca de hacer realidad esta visión.

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