Hacia un Ethereum 2.0

7 octubre, 2021
Foto: Zoltan Tasi en Unsplash.

(Més avall trobareu la versió en català d’aquest contingut.)

En los últimos meses las criptomonedas y el mundo de blockchain han incrementado indudablemente su popularidad. En mis primeros artículos, siempre era necesario incluir un párrafo explicando que blockchain es una de las tecnologías detrás de Bitcoin y que una de sus principales características es que permite crear sistemas descentralizados. Hoy por hoy, estoy seguro que la mayoría de los lectores ya saben todo esto e, incluso, conocen que, además de Bitcoin, existen muchas otras criptomonedas. En este post, nos centraremos en el segundo proyecto más importante en términos de capitalización de mercado: Ethereum.

Si de forma resumida, podemos decir que Bitcoin habilita una plataforma descentralizada global de pagos, para Ethereum podríamos decir que es una plataforma para crear una computadora global. Así, la idea es que los desarrolladores puedan crear programas (denominados smart contracts) que una vez desplegados en Ethereum, estén accesibles de forma abierta para toda la comunidad, y que el resultado de su ejecución se guarde globalmente en la blockchain de Ethereum. De esta forma, este tipo de sistema permite eliminar intermediarios y crear nuevos modelos de negocio, como por ejemplo, desplegando smart contracts para establecer un punto de encuentro entre usuarios que quieren intercambiar sus criptomonedas. En vez de tener que conectarse a una casa de cambio (que establece las condiciones del servicio y cobra una comisión), los usuarios se pueden conectar al smart contract y realizar el intercambio directamente.

Aunque algunos de estos smart contracts con nuevos servicios descentralizados ya están plenamente operativos en Ethereum, esta plataforma adolece de ciertos problemas que hay que mejorar. Por esto, en los últimos meses se habla de que Ethereum próximamente (entre este año y 2022) desplegará su red 2.0. Si nos conectamos a su web para obtener más información sobre esta actualización, vemos que nos indican que “Eth2 se refiere a un conjunto de actualizaciones interconectadas que harán Ethereum más escalable, más seguro y más sostenible”. Sin embargo, la actualización de plataformas de blockchain como Ethereum es un problema complejo que se enfrenta a lo que se conoce como el “trilema de escalabilidad” anunciado por el creador de Ethereum aquí.

El trilema de escalabilidad. Fuente: Ethereum.org.

De forma básica, este trilema se refiere a que al intentar resolver los problemas de uno de los lados del triángulo, podemos estar empeorando las características en el vértice opuesto. Por ejemplo, si lo que queremos es que todos los nodos de la red verifiquen que las transacciones que se incluyen en la blockchain son correctas tendremos alta seguridad, si queremos que la red esté administrada por muchos nodos diferentes tendremos una alta descentralización, y si queremos que acepte muchas transacciones por segundo y muchos usuarios podremos decir que es altamente escalable. Sin embargo, intentar ofrecer las tres características es todo un reto. Por un lado, si tenemos un protocolo de consenso donde todos los nodos de la red tienen los mismos derechos para validar y crear nuevos bloques en la blockchain, entonces poner a todo el mundo de acuerdo sobre cuál va a ser el nuevo bloque válido aceptado por todos que modifica el estado del sistema se complica. Por otro lado, si otorgamos a unos pocos nodos el poder especial de ser solo ellos quienes generen los nuevos bloques, entonces podremos procesar muchas transacciones a costa de tener una red menos descentralizada. Finalmente, con tal de no asignar privilegios especiales a ningún nodo y tener una red escalable, podríamos optar por una solución donde no todos los nodos de la red pudieran validar todas las transacciones que se acaban registrando. Sin embargo, esto disminuiría la seguridad del sistema.

A medida que avance el despliegue de Ethereum 2.0 iremos haciendo nuevos posts explicando algunos detalles sobre cómo este sistema se actualiza teniendo en cuenta las tres esquinas del triángulo.

Cap a un Ethereum 2.0

En els últims mesos les criptomonedes i el món de blockchain han incrementat indubtablement la seva popularitat. En els meus primers articles, sempre era necessari incloure un paràgraf explicant que blockchain és una de les tecnologies darrere de Bitcoin i que una de les seves principals característiques és que permet crear sistemes descentralitzats. Ara per ara, estic segur que la majoria dels lectors ja saben tot això i, fins i tot, coneixen que, a més de Bitcoin, hi ha moltes altres criptomonedes. En aquest post, ens centrarem en el segon projecte més important en termes de capitalització de mercat: Ethereum.

Si de forma resumida, podem dir que Bitcoin habilita una plataforma descentralitzada global de pagaments, per Ethereum podríem dir que és una plataforma per crear un ordinador global. Així, la idea és que els desenvolupadors puguin crear programes (anomenats smart contracts) que un cop desplegats a Ethereum, estiguin accessibles de forma oberta per a tota la comunitat, i que el resultat de la seva execució es guardi globalment en la blockchain d’Ethereum. D’aquesta manera, aquest tipus de sistema permet eliminar intermediaris i crear nous models de negoci, com per exemple, desplegant smart contracts per establir un punt de trobada entre usuaris que volen intercanviar les seves criptomonedes. En comptes d’haver de connectar-se a una casa de canvi (que estableix les condicions del servei i cobra una comissió), els usuaris es poden connectar al smart contract i realitzar l’intercanvi directament.

Encara que alguns d’aquests smart contracts amb nous serveis descentralitzats ja estan plenament operatius a Ethereum, aquesta plataforma pateix de certs problemes que cal millorar. Per això, en els últims mesos es parla que, properament (entre aquest any i 2022), Ethereum desplegarà la seva xarxa 2.0. Si ens connectem a la seva web per obtenir més informació sobre aquesta actualització, veiem que ens indiquen que “Eth2 es refereix a un conjunt de millores interconnectades que farà Ethereum més escalable, més segura i més sostenible”. No obstant això, l’actualització de plataformes de blockchain com Ethereum és un problema complex que s’enfronta al que es coneix com el «trilema d’escalabilitat» anunciat pel creador de Ethereum aquí.

El trilema d’escalabilitat. Font: Ethereum.org.

De forma bàsica, aquest trilema es refereix que a l’intentar resoldre els problemes d’un dels costats del triangle, podem estar empitjorant les característiques en el vèrtex oposat. Per exemple, si el que volem és que tots els nodes de la xarxa verifiquin que les transaccions que s’inclouen en la blockchain són correctes tindrem alta seguretat, si volem que la xarxa estigui administrada per molts nodes diferents tindrem una alta descentralització, i si volem que accepti moltes transaccions per segon i molts usuaris podrem dir que és altament escalable. No obstant això, intentar oferir les tres característiques és tot un repte. D’una banda, si tenim un protocol de consens on tots els nodes de la xarxa tenen els mateixos drets per validar i crear nous blocs a la blockchain, llavors posar a tothom d’acord sobre quin serà el nou bloc vàlid acceptat per tots que modifica l’estat del sistema es complica. D’altra banda, si atorguem a uns pocs nodes el poder especial de ser només aquests els que generin els nous blocs, llavors podrem processar moltes transaccions a costa de tenir una xarxa menys descentralitzada. Finalment, per tal de no assignar privilegis especials a cap node i tenir una xarxa escalable, podríem optar per una solució on no tots els nodes de la xarxa poguessin validar totes les transaccions que s’acaben registrant. No obstant, això disminuiria la seguretat de sistema.

A mesura que avanci el desplegament de Ethereum 2.0 anirem fent nous posts explicant alguns detalls sobre com aquest sistema s’actualitza tenint en compte les tres cantonades del triangle.

Autor / Autora
Profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC.
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