Ethereum 2.0 cadena de bloques

Ethereum 2.0 en detalle y mapa de ruta

Ethereum 2.0, también conocido como “Serenity”, es una actualización importante de la cadena de bloques de Ethereum que, principalmente, proporcionará más capacidad de transacciones. También alterará el mecanismo de consenso y la política monetaria de Ethereum, que aunque será inflacionaria por motivos de seguridad, probablemente verá una inflación de menos del 1% anual.

Debido a la complejidad de la actualización, se ha optado por crear una nueva cadena de bloques donde, posteriormente, se incluirá la información de la antigua.

Breve historia de Ethereum y porqué es necesario el salto a Ethereum 2.0

Ethereum nació de la idea de que las cadenas de bloques podían ser y ofrecer mucho más que dinero descentralizado. El objetivo de Ethereum es convertirse en una computadora mundial e impulsar un sistema económico descentralizado a gran escala.

Después de más de siete años de su concepción y más de cinco años después del lanzamiento de la red, Ethereum ahora alberga decenas de miles de aplicaciones, más de $100 mil millones en activos y consolida más de mil millones de dólares en transacciones al año, lo que la convierte en una de las cadenas de bloques más utilizadas del mundo.

También alberga un ecosistema en expansión de protocolos financieros descentralizados componibles y simbióticos, así como la mayor parte de la actividad de las monedas estables de la industria.

Sin embargo, el éxito de Ethereum lo ha llevado a la encrucijada que se encuentran las cadenas de bloques, que Bitcoin sufrió en 2017 y todavía arrastra. Actualmente, Ethereum solo es capaz de manejar 15 transacciones por segundo, por lo que no puede lograr su objetivo a escala mundial.

El boom de las finanzas descentralizadas y de los exchanges descentralizados de verano de 2020 bloqueó la red y catapultó el precio de las comisiones hasta niveles insostenibles.

Ethereum2.0. Gráfico del precio de las comisiones de Ethereum
Gráfico de las comisiones de Ethereum

Ethereum 2.0, mejoras y mapa de ruta

La actualización de Ethereum a su segunda versión se puede resumir en tres componentes principales:

Prueba de Participación o Proof of Stake (PoS)

La Prueba de Participación (Proof of Stake o PoS) es un mecanismo de consenso distribuido que asegura la red mediante peticiones de posesión de tokens de la cadena de bloques. Es un mecanismo de consenso diferente a la Prueba de Trabajo (Proof of Work) que asegura la red de Bitcoin o a la versión de Ethereum actual.

ETH 2.0 reemplazará el actual mecanismo de consenso de PoW de Ethereum por PoS con el objetivo de aumentar su eficiencia energética, reducir su riesgo de centralización de los mineros y garantizar que la participación en el proceso de consenso siga siendo lo más democrática y abierta posible.

El problema del sistema de PoS de Ethereum 2.0 es que 32 ETH es mucho dinero para tener bloqueado y que no se pueden utilizar mientras están asegurando la red. Sin embargo, ya hay servicios que permiten hacer staking en piscinas tipo minado de Bitcoin y servicios para utilizar los ETH bloqueados, como Lido.

Seguridad de PoS

El modelo de seguridad de PoS se basa en poner penalizaciones económicas a los integrantes de la red que hacen trampa. Dependiendo de la cadena de bloques, los participantes pueden perder parte, o incluso toda su participación si se comportan de forma maliciosa.

Tales penalizaciones también facilitan que las cadenas de PoS se recuperen de los ataques del 51% en el caso extremo de que ocurran. Si alguna parte lanza un ataque del 51%, los jugadores honestos pueden contrarrestar las bifurcaciones de la cadena coordinadas y eliminar los tokens de los participantes que se comportan maliciosamente. Se puede comparar a si en una cadena de bloques basada en Prueba de Trabajo, los participantes eliminaran la granja de un minero malicioso por participar en un ataque del 51 %.

A diferencia de en la Prueba de Trabajo (PoW), en PoS la pérdida de un ataque 51% puede ser incluso peor, porqué pierdes tu inversión, mientras que en PoW no pierdes tu inversión inicial, el equipo de minería.

Además, dados los bajos costes de mantenimiento que pagan los “stakers” para correr validadores y el hecho de que los pueden recuperar sus depósitos en cualquier momento después de un período de retiro corto, el único coste en el que realmente incurren es un coste de oportunidad.

Fragmentación o Sharding

Sharding es una solución para escalar la capacidad de transacciones de la cadena de bloques que implica dividir la cadena de bloques de Ethereum en piezas más pequeñas llamadas fragmentos (shards), que se ejecutan en paralelo y, en última instancia, se vinculan entre sí.

La fragmentación es un tipo de técnica de escalado horizontal utilizada para escalar bases de datos y que implica distribuir la capacidad de procesamiento y de almacenamiento en múltiples servidores.

En el mundo de las cadenas de bloques, la fragmentación implica dividir una cadena de bloques en subgrupos de nodos. Ethereum 2.0 se dividirá en 64 fragmentos paralelos, cada uno de los cuales tendrá un subconjunto de nodos que procesarán bloques de transacciones. La carga de transacciones en la raíz global será mucho más baja y de esta forma permitirá más transacciones por segundo, el objetivo final.

Otra ventaja de realizar el cambio a Sharding y PoS es garantizar que los requisitos de los equipos para tener un nodo sean lo suficientemente bajas como para que cualquiera pueda ejecutar uno. La Fragmentación o Sharding, por sí sola, aumentará la capacidad de rendimiento en al menos 64 veces más de lo que es posible actualmente en la cadena asegurada mediante Prueba de Trabajo de Ethereum actual.

Ethereum 2.0. Esquema de Sharding

Cadena de Balizas o Beacon Chain

La Cadena de Balizas o Beacon Chain en inglés, une el PoS y la Fragmentación, y sirve como el sistema nervioso central de Ethereum 2.0.

Es donde ocurre toda la actividad y la coordinación necesaria para poder integrar la Fragmentación y mantener el consenso de la cadena de bloques mediante PoS.

La Cadena de Balizas almacena y administra el registro de validadores y sus intereses, aplica reglas de consenso y almacena referencias de los fragmentos. La Beacon Chain se divide en ranuras, cada una de las cuales es una oportunidad para agregar un bloque y fragmentos a la Cadena de Balizas. Las ranuras se organizan además en épocas, cada una de las cuales contiene 32 ranuras y sirven como puntos de control de la red para ayudar a cerrar y registrar las transacciones.

En el estado final de Ethereum 2.0, cada 12 segundos se agregará un bloque y 64 bloques de fragmentos a la cadena cuando el sistema funcione a su capacidad máxima. Cada bloque será propuesto por un validador o seleccionado pseudoaleatoriamente y será votado por un comité de validadores seleccionado pseudoaleatoriamente, llamados testigos.

Ethereum 2.0, gráfico de la cadena de balizas
Fuente: Hsiao-Wei Wang

El Token de Ethereum 2.0, ETH

Finalmente, el token de Ethereum 2.0 que hace posible todo el sistema, ETH.

El token sigue siendo la reserva de activos de la cadena de bloques y el combustible para pagar las comisiones y poder incluir las transacciones en la cadena de bloques. Además, en Ethereum 2.0, será la principal fuente de seguridad por la integración del mecanismo de consenso Prueba de Participación o PoS.
Se requiere bloquear al menos 32 ETH para participar en el mecanismo de consenso. Los validadores serán recompensados ​​por realizar sus funciones de manera adecuada y sancionados por no cumplir las normas del protocolo.

El mapa de ruta de Ethereum 2.0

Debido a la complejidad del lanzamiento de Ehereum 2.0 junto con el hecho de que la comunidad no quiere causar ninguna interrupción en la cadena de Ethereum actual (ETH 1.x), que ya mantiene un volumen de transacciones con un volumen económico muy importante, ETH 2.0 se lanzará en fases posteriores. La transición durará un período de varios años.

Al principio, Ethereum 2.0 se ejecutará en paralelo con la versión actual. No habrá interrupciones en la cadena de bloques hasta que pueda ser fusionada con la nueva cadena, como un fragmento. Estas fases se han dividido en Fase 0, Fase 1, Fase 1.5 y Fase 2. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, a pesar de que las fases están numeradas secuencialmente, el desarrollo de las fases ocurrirá en paralelo.

Se espera que la nueva cadena de bloques esté completamente operativa para 2022, aunque ya ha habido retrasos antes. Es una incógnita si estará disponible antes del próximo boom de las finanzas descentralizadas y todas las dapps que se están creando. Por eso, otras cadenas de bloques con características similares están ganando terreno y atrayendo talento como Cosmos (ATOM), Polkadot (DOT o Tezos (XTZ).

Mapa de ruta de Ethereum 2.0, cuando se lanzará cada fase de la actualización de ETH 2.0

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