Ethereum 2.0 Explicación sencilla

Ethereum es una de las redes de Blockchain más grandes y utilizadas en el mundo. Conoce su evolución.

Como ya vimos en nuestro artículo del blog “Ethereum…”, la red de Ethereum es una de las redes Blockchain más grandes y más utilizadas del mundo. Desde su lanzamiento en 2015, Ethereum ha ido avanzando en su objetivo de convertirse en una computadora distribuida virtual a nivel mundial, que pueda llegar a reemplazar buena parte de las aplicaciones centralizadas que existen hoy en día. En este artículo veremos cómo Ethereum ha ido evolucionando a lo largo de su existencia y qué novedades nos espera con el lanzamiento a la red conocido como ETHEREUM 2.0.

Cronología: las 4 fases de Ethereum

Desde su lanzamiento en 2015, el desarrollo del proyecto se planteó con un RoadMap estructurado en 4 fases definidas mediante las llamadas propuestas de mejora continua o EIP (Ethereum Improvement Proposals). Estas propuestas son presentadas a la comunidad Ethereum para su aprobación y así definir la guía que los desarrolladores de Ethereum deben de seguir.

1ª ETAPA de Ethereum: FRONTIER

Lanzada en 2015, fue la primera versión desplegada de la red. Se puede considerar una primera versión para desarrolladores en la que podían extraer Ether, diseñar Dapps (Apps distribuidas) y experimentar con la plataforma.

2º ETAPA de Ethereum: HOMESTEAD

En marzo de 2016 se lanza la primera versión productiva de la red Ethereum. Incluía ya muchas mejoras en los protocolos y la base sobre la que construir las subsiguientes actualizaciones

3ª ETAPA de Ethereum: METRÓPOLIS

La tercera y actual etapa de desarrollo se estructuró en dos versiones: Byzantium y Constantinople. Con Byzantium, liberada en octubre de 2017, se introdujeron mejoras en muchos aspectos de la red:

  • Más ligero, rápido y seguro
  • Precios del gas más predecibles
  • Simplifica ciertos aspectos de la programación
  • Mejora de la privacidad permitiendo verificación de conocimiento cero (zk-SNARK) que, de forma resumida permite comprobar la veracidad de una afirmación, sin necesidad de revelar ningún dato sobre el conocimiento a revelar. Por ejemplo: validar que una persona es mayor de edad, sin necesidad de conocer su fecha de nacimiento ni su edad.
  • Bomba de minería: se introdujo en esta versión un ajuste del algoritmo de minado importante de cara a la evolución que veremos más adelante. Este cambio básicamente viene a permitir incrementar de formar exponencial la dificultad de la resolución de la prueba de trabajo. Volveremos sobre ello más adelante.

Constantinople, liberada en febrero de 2019, siguió trabajando sobre las mejoras introducidas con Byzantium, como base a la introducción de la cuarta (y actualmente última) etapa de desarrollo de Ethereum conocida como Ethereum 2.0 o Serenity.

4ªETAPA de Ethereum: SERENITY

Se trata de la revisión más ambiciosa hasta la fecha de la red y supone mejoras en casi todos sus aspectos. Los principales puntos débiles que ataca esta revisión serían:

  • Escalabilidad: posiblemente el mayor reto que afronta Ethereum a día de hoy. Añadir nuevos nodos a la red, no incremente la capacidad de procesar transacciones, puesto que cada nodo va a verificar cada transacción. El incremento del uso de la red Ethereum ha llevado aparejado un incremento continuo en el tiempo y en el coste de ejecución de transacciones. La aproximación a la solución de estos problemas se llevaría a cabo desde dos frentes: la fragmentación, en la que la cadena sería divida en fragmentos más manejables y las soluciones off-chain (cadenas laterales, canales…) similares a lo que puede ser la Lightning Network de Bitcoin.

  • Velocidad y usabilidad: relacionado con el anterior, aunque no lo mismo. Se refiere al cuello de botella que introduce la propia EVM (máquina virtual de Ethereum) que se encarga de ejecutar el código desplegado sobre la red y mantener el estado de la misma. También se encarga de mantener todos los metadatos de la red (número de bloque, almacenamiento…), información de las cuentas y de la ejecución de los Smart Contracts desplegados en la red. Estar involucrado en todos estos aspectos fundamentales de la red, convierte a la EVM en un cuello de botella fundamental en el funcionamiento general de la red. Para mejorar esta respuesta, se está trabajando en la solución Ethereum-WASM en la que se definirá un nuevo conjunto de instrucciones buscando una mejora en la velocidad, seguridad y rendimiento global de la red.

  • Sostenibilidad ambiental y monopolización de la decisión: lo desarrollaremos en el siguiente apartado

Prueba de trabajo (PoW: proof of work) vs Prueba de participación (PoS: proof of stake)

Uno de los factores determinantes dentro de los sistemas Blockchain, es el protocolo de consenso que implementa. El protocolo de consenso establece en los sistemas de red descentralizada el mecanismo de validación y seguridad de las transacciones, y que no hay un elemento central que aglutine esa confianza (como podría ser un banco en el sistema centralizado clásico).

El mecanismo de consenso que implementa la red de Bitcoin y también actualmente la red Ethereum, es el conocido como prueba de trabajo (PoW) en el que se ha de realizar un determinado esfuerzo computacional para validar un nuevo bloque de la cadena a cambio de optar a una recompensa establecida en el protocolo. El principal problema de este tipo de protocolos es la ineficiencia energética que conllevan. La resolución del problema matemático que proponen, hacen necesaria una capacidad de cómputo cada vez mayor lo que lleva aparejado un consumo eléctrico también creciente.

“Sin ir más lejos, se han realizado estudios en los que se ha concluido que el consumo energético anual asociado a la cadena Ethereum  podría ser ya equiparable al de un país como Kenia.”

Una alternativa a esta prueba de trabajo, la que parece que puede consolidarse como principal alternativa, son los mecanismos de prueba de participación (PoS). Este mecanismo, surgido en 2012, ya fue planteado en el origen de Ethereum como mecanismo hacia el que hacer evolucionar la red. El proceso de minería de la PoW, se delega en la PoS en ciertos validadores que lo que hacen es poner en juego cierta cantidad de sus fondos que validan su implicación en que el funcionamiento del mecanismo sea el correcto.

De forma resumida se sustituye el esfuerzo energético que requiere la PoW, por un sistema de incentivos económicos y teoría de juegos. Los actores cambiarían de mineros a validadores y lo que se requiere de ellos pasaría de ser un esfuerzo en resolver un determinado problema criptográfico a comprometer parte de sus fondos en una apuesta a favor de un determinado bloque. Este mecanismo, será implementado en el bautizado como protocolo CASPER.

Una tecnología en evolución

Ethereum es una de las redes más populares, especialmente entre los desarrolladores implicados en el mundo del Blockchain, por lo que deberemos seguirle la pista en el futuro cercano, para ver su evolución.

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