La “escalabilidad” es uno de los problemas más difíciles para las criptomonedas, incluido el segundo más grande por capitalización de mercado, Ethereum. En resumen, los desarrolladores y entusiastas quieren que la criptomoneda admita a tantos usuarios como sea posible. En este momento, no puede admitir muchas, solo unas pocas transacciones por segundo, lo que no se compara mucho con Visa, Facebook y otras aplicaciones. Los desarrolladores de Ethereum esperan que la criptomoneda finalmente compita.

Ethereum es una plataforma de criptomonedas que utiliza contratos inteligentes, reglas que se ejecutan automáticamente exactamente como están escritas. Los defensores de Ethereum esperan que la plataforma brinde a los usuarios más control sobre sus datos en línea. Con las aplicaciones y servicios tradicionales, los propietarios de la plataforma tienen una ventana a gran parte de lo que hacen sus usuarios en línea. Por ejemplo, Gmail tiene una copia de todos los correos electrónicos de sus usuarios y Twitter prohíbe habitualmente las cuentas que no siguen sus reglas. Ethereum es una plataforma para crear aplicaciones similares a las aplicaciones que usamos hoy, pero sin control centralizado.

Proporcionar una alternativa descentralizada a las plataformas tecnológicas presenta desafíos. Si bien servicios como Amazon Web Services (AWS) almacenan petabytes de datos para respaldar el funcionamiento de miles de aplicaciones, la red Ethereum alguna vez experimentó problemas de rendimiento debido a una sola aplicación llamada CryptoKitties, que esencialmente permite a los usuarios intercambiar gatos digitales.

Eso se debe a que las cadenas de bloques como Ethereum son fundamentalmente diferentes de los modelos basados ​​en servidor; son redes peer-to-peer altamente especializadas que requieren miles de voluntarios de todo el mundo para almacenar una copia de todo el historial de transacciones de la red. Esta es una gran tarea, una con la que las aplicaciones tradicionales no tienen que lidiar.

Ethereum maneja este problema en parte al requerir que las aplicaciones que se ejecutan en la red gasten tokens de Ethereum, llamados ether, para realizar tareas. Estas tarifas de transacción, a veces llamadas “gas”, las establecen los mineros de Ethereum y varían directamente con la actividad en la red. Cuando muchas criptomonedas respaldadas por Ethereum aumentaron su popularidad en el verano de 2020, las tarifas correspondientes aumentaron enormemente.

¿Por qué es tan difícil escalar Ethereum?

En lugar de tener una autoridad central, Ethereum depende de una red de voluntarios que ejecutan “nodos”, cada uno de los cuales almacena el historial completo de transacciones y el “estado” actual, que consta de todos los saldos de cuentas, contratos y almacenamiento. Esta es una tarea engorrosa, especialmente porque el número total de transacciones aumenta todo el tiempo a medida que ingresan más transacciones.

Para asegurarse de que la red esté descentralizada, debería ser lo más fácil posible para la mayor cantidad de personas posible ejecutar estos nodos. Pero cuantos más datos se almacenan en Ethereum, más difícil se vuelve para los usuarios promedio de Ethereum ejecutar nodos.

Entonces, si, digamos, los desarrolladores de Ethereum decidieran permitir que los usuarios publiquen datos ilimitados en la plataforma, cada nodo aumentaría a un tamaño que el entusiasta promedio no podría acomodar. Solo las grandes empresas pueden tener suficientes recursos económicos para almacenar todos estos datos. Esto podría centralizar el control de la plataforma en manos de unos pocos, que es exactamente lo que se supone que debe prevenir Ethereum.

Esta limitación de Ethereum y otros sistemas blockchain ha sido discutida durante mucho tiempo por desarrolladores y académicos. Los investigadores han estado explorando tecnologías para sortear la limitación durante años, algunas de las cuales se incluirán en la próxima actualización, Ethereum 2.0, que comenzó a implementarse oficialmente el 1 de diciembre de 2020. Los principales desarrolladores de Ethereum dicen que los cambios se implementarán gradualmente a lo largo del tiempo. próximos años.

La gran advertencia es que nadie sabe de antemano qué tan exitosas serán estas actualizaciones, ni cuántas personas admitirá el sistema con éxito una vez que la serie de actualizaciones esté implementada. La actualización tiene una buena cantidad de escépticos.

Aquí están las técnicas de escalado más discutidas en la tubería de Ethereum.

Acumuladores de Ethereum

Se espera que los rollups sean la técnica de escalabilidad de Ethereum que llegará a corto plazo. Los paquetes acumulativos utilizan dos tipos de transacciones de Ethereum para aumentar el número total de transacciones.

Hay dos tipos de transacciones de Ethereum:

• Transacciones en cadena: un tipo de transacción limitada y costosa. Están registrados en la cadena de bloques y verificados por todos los nodos de la red Ethereum, lo que los hace altamente seguros.
• Transacciones fuera de la cadena: no se registran en la cadena de bloques de Ethereum, pero de todos modos están vinculadas a ella, por lo que el tipo de transacciones ofrece muchas de las mismas garantías de seguridad.

Los rollups hacen posible que una sola transacción en cadena maneje una serie de transacciones seguras fuera de la cadena. La transacción en cadena “acumula” las transacciones fuera de la cadena, por así decirlo, utilizando las transacciones en cadena de manera más eficiente.

Hay dos tipos de resúmenes:

• Zk-rollups: utilizan pruebas de conocimiento cero, una técnica criptográfica relativamente nueva que se utiliza para demostrar que existe cierta información, sin revelar cuál es la información.
• Resúmenes optimistas: estos resúmenes se basan en incentivos financieros para su seguridad en lugar de en la criptografía. Es decir, los rollups optimistas requieren que los participantes emitan “bonos”, que se les quitarán si actúan maliciosamente o desobedecen las reglas.

Los paquetes acumulativos se consideran una forma a corto plazo de impulsar la escala de Ethereum a nuevas alturas, y se espera que se implementen en los próximos años. Esto podría ayudar a las empresas y aplicaciones en la plataforma que se han topado con tarifas altas cuando la cadena de bloques se congestiona.

En 2020, el creador de Ethereum, Vitalik Buterin, publicó una hoja de ruta con resúmenes en el centro.

Fragmentación de Ethereum

La fragmentación podría proporcionar una escalabilidad más espectacular.

Como se mencionó anteriormente, en este momento cada nodo de Ethereum necesita almacenar el estado de todas y cada una de las cuentas en la red. La fragmentación cambiaría eso al utilizar una técnica de escalado informático tradicional llamada “fragmentación de base de datos”, que divide una base de datos en partes más manejables.

El objetivo de la fragmentación es dejar de exigir a los usuarios que ejecuten nodos “completos”, aquellos que almacenan el estado completo de la red y todas las transacciones que se producen. En cambio, cada nodo almacena una fracción de estos datos y solo verifica esas transacciones.

Si un nodo necesita saber sobre transacciones o bloques que no almacena, entonces encuentra un nodo que almacena la información que necesita. Aquí es donde las cosas empiezan a complicarse. El problema que los desarrolladores de Ethereum han enfrentado aquí es que el proceso no es sin confianza, una característica definitoria de las cadenas de bloques, ya que, en este modelo, los nodos necesitan depender de otros nodos.

Los desarrolladores de Ethereum buscan resolver este problema utilizando “incentivos criptoeconómicos” que impulsan a los usuarios de un sistema a actuar de cierta manera, en este caso, asegurando que los nodos transmitan información válida a otros nodos.

Nuevos tipos de transacciones de Ethereum

Otra tecnología de expansión de capacidad toma prestada de la Lightning Network de Bitcoin, una actualización de capa superior propuesta a Bitcoin que está destinada a abordar sus propios problemas de escala. Lightning refleja la infraestructura fundamental de Internet, en el sentido de que Internet se divide en capas, cada una con una tarea diferente.

Según esta visión, la mayoría de las transacciones se realizarán en canales de micropago fuera de la cadena, lo que eliminará la carga de la cadena de bloques subyacente.

Plasma, TrueBit y Raiden son algunos ejemplos de esta tecnología. Pero cada uno tiene un objetivo diferente en mente. Por ejemplo, TrueBit escala los cálculos empujando muchos de ellos fuera de la cadena de bloques, mientras que Raiden aumenta la cantidad de transacciones regulares que son posibles dentro de la cadena de bloques.

La razón por la que estas técnicas funcionarían, en teoría, es que cualquiera de las partes puede devolver la transacción a la cadena de bloques en cualquier momento que lo deseen, lo que les da a ambas partes la capacidad de finalizar la interacción.

Preguntas frecuentes sobre el escalado de Ethereum

¿Por qué la gente ejecuta nodos Ethereum en primer lugar?

A pesar del inconveniente de configurar un nodo, ejecutar uno proporciona al usuario una mayor seguridad y privacidad. Si Ethereum escala sin actualizaciones significativas para aumentar la eficiencia, limitaría aún más la cantidad de personas que pueden verificar las transacciones. Además, algunos argumentan que es bueno para la red Ethereum en general. Cuantos más nodos tiene Ethereum, más descentralizado está, lo que dificulta que una entidad poderosa capture el control de la red.

¿Qué sucede si los nodos de Ethereum tienen que almacenar cantidades cada vez mayores de datos?

La preocupación es que, si los desarrolladores aumentan el tamaño de cada bloque para adaptarse a más transacciones, los datos que un nodo necesitará almacenar crecerán, lo que efectivamente sacará a las personas de la red. Si cada nodo crece lo suficiente, solo unas pocas empresas grandes tendrán los recursos para ejecutarlos.

En otras palabras, la descentralización y la escalabilidad están actualmente en desacuerdo, pero los desarrolladores están buscando formas de evitar esto.

¿Cuánto tiempo tardará Ethereum en escalar?

Esto es desconocido. Todavía hay mucha experimentación en el frente de la escala.

En resumen, aunque Ethereum actualmente solo puede manejar un puñado de transacciones por segundo, sus arquitectos tienen grandes esperanzas para el futuro. En palabras del creador Vitalik Buterin, el objetivo a largo plazo es que la plataforma pueda procesar transacciones en “niveles de transacciones a escala Visa” o más.

¿Por qué Ethereum a veces tiene tarifas más altas?

Existe un límite en la cantidad de transacciones de ether que se pueden enviar a la vez. Cuando mucha gente intenta enviar transacciones de ether al mismo tiempo, la red se congestiona y los usuarios tienen que pagar tarifas más altas, a veces llamadas “gas”, para procesar sus transacciones.

Escrito por Alyssa Hertig