Introducción
En busca de una mayor velocidad en la realización de transacciones con criptomonedas aunado con la seguridad que estos entornos ameritan, Ethereum se lanza al nuevo esquema de Proof of Stake (PoS), o prueba de participación como se conoce en español.
Es el lanzamiento de Ethereum 2.0, la evolución que busca proporcionar mayor escalabilidad al segundo ecosistema más grande del universo de las criptomonedas. Entre comentarios, especulaciones y críticas, Ethereum se abre paso hacia una nueva fase de su evolución, denominada Serenity o Ethereum 2.0.
Con esta fase evolutiva, Ethereum 2.0, viene a constituirse en la cuarta etapa de esta plataforma cuyo objetivo principal es la de convertirse en una computadora virtual descentralizada a nivel mundial, en la que puedan realizarse operaciones de minería de criptomonedas con Ether, desarrollo de aplicaciones descentralizadas (DApps) y experimentos diversos sobre dicha plataforma.
Ethereum 2.0, la evolución de Ethereum
Desde su creación en 2015, Ethereum ha venido evolucionando en diferentes etapas. En su primera etapa, llamada Frontier, ya sus usuarios podían minar Ethers (criptomoneda de Ethereum) así como desarrollar aplicaciones descentralizadas. Pero con los problemas de escalabilidad y consumo energético que confrontan otras redes de criptodivisas en el ámbito del dinero cripto.
La segunda etapa de su desarrollo fue marcada por el lanzamiento de Homestead en 2016. Esta incluyó nuevas mejoras en sus protocolos y optimizó las bases de Ethereum para implementar futuras actualizaciones en la plataforma.
Con el lanzamiento de Metrópolis que constituye la tercera y actual etapa de Ethereum se introdujeron nuevas y mejores características. Especialmente dándole un aspecto más ligero, seguro y con mayor velocidad al momento de atender las transacciones. Ya con miras a la cuarta etapa evolutiva, Metrópolis apunta a nuevas formas de validación de la blockchain basadas en la Prueba de Participación (PoS, por sus siglas en inglés Proof of Stake).
Serenity, el nuevo Ethereum
Serenity o Ethereum 2.0, viene a convertirse en la cuarta etapa evolutiva de Ethereum. Y con esta etapa, se busca hacerle frente a los principales problemas que ha experimentado la plataforma, entre los más importantes está la escalabilidad.
Como ya se mencionó anteriormente, uno de los mayores problemas que afrontan hoy las redes de criptomonedas, es el de la escalabilidad. Esto significa que a medida que aumenta la demanda de criptos en el mercado de criptodivisas, también aumenta, de forma directamente proporcional, la dificultad para reaccionar a tiempo y validar las transacciones, de forma que se produzca el menor tiempo de espera para los usuarios que desean ver reflejados sus estados financieros en sus cripto monederos o billeteras virtuales.
Uno de los mayores objetivos de Ethereum 2.0 es hacerle frente a este problema a través de varias vertientes. Una es la utilización de Sharding, la fragmentación de la cadena de bloques en longitudes más manejables. La otra es, rediseñando EVM para la implementación del tratamiento de las transacciones de forma off-chain (paralelo a la blockchain). En una forma parecida a lo que hace Lightning Network en la red Bitcoin en la actualidad.
La nueva EVM permitirá ejecutar transacciones con una mayor velocidad en la red Ethereum al permitir el tratamiento de transacciones en paralelo a la blockchain. Esta característica proporciona a la vez, una mayor usabilidad de la red para otros fines de desarrollo e investigación. En esta cuarta etapa se busca la ejecución de un nuevo conjunto de instrucciones. Con este se busca evitar los actuales cuellos de botella que se forman con la Máquina Virtual de Ethereum (EVM).
Otro de los objetivos importantes que persigue esta cuarta etapa de Ethereum, es hacer más sostenibles las operaciones que se realizan en la plataforma. Para ello se busca hacer que éstas sean más amigables con el medio ambiente usando menos energía para llevarlas a cabo.
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Proof of Stake, el nuevo protocolo de Ethereum 2.0
Actualmente la red Ethereum al igual que la red Bitcoin, realizan sus verificaciones de los bloques minados a través del protocolo de Pruebas de Trabajo (PoW), esta metodología se basa en la capacidad que tienen los nodos para verificar, a través de la resolución de problemas matemáticos complejos de dicho bloque.
Esta labor de verificación de un bloque demanda, cada vez más, mayor trabajo por parte de los nodos y sus recursos computacionales. Por supuesto, esto se traduce en la inversión de mayor energía eléctrica, lo que supone un alto costo para los mineros y validadores, así como, para el medio ambiente.
En Ethereum 2.0, se busca el cambio de esta metodología por una más amigable con el medio ambiente y por ende más sostenible.
Con las pruebas de participación (PoS), se reduce considerablemente el uso de energía eléctrica, puesto que los problemas planteados para validar un bloque tienen menor grado de dificultad.
Las pruebas de participación (PoS), al contrario de las pruebas de trabajo (PoW), centran su importancia en la cantidad de criptomonedas bloqueadas por el propietario del nodo en la red de criptomonedas, y no en la capacidad de cómputo del nodo, como sucede en las pruebas de trabajo (PoW).
Objetivos de PoS dentro del nuevo Ethereum 2.0
Esta característica de las pruebas de participación (PoS) garantiza su integridad, en el hecho de que quienes más criptomonedas poseen en la red, son los más interesados en mantener la seguridad de ésta, por lo tanto, estos usuarios tienen mayor probabilidad de participar como validadores dentro de la red, y la dificultad para minar, o validar como se denomina en este entorno, es inversamente proporcional a la cantidad de monedas que estén depositadas en la red. Es decir, que quienes poseen mayor cantidad de criptomonedas reciben problemas matemáticos con menor dificultad de solución.
Esto, en cierta forma, centraliza la labor de validación en torno a quienes poseen mayor riqueza dentro de la red. Pero el protocolo, para evitar la centralización, también permite una cuota de participación a quienes posean menos criptomonedas en la red.
Con el protocolo Casper, que es como se piensa llamar al protocolo de pruebas de participación, a ser implementado por Ethereum 2.0, se busca sustituir entonces, la minería basada en la inversión de consumo de recursos computacionales y energía eléctrica, por una forma menos contundente para el medio ambiente. La misma está basada en el compromiso de las criptomonedas que los usuarios tengan en el sistema. Así los mineros pasan a ser validadores que garanticen el correcto funcionamiento de la red por conveniencia propia. Y con ello, disminuyen el consumo de recursos y los riesgos sobre la red.
Sharding, el secreto de la escalabilidad de Ethereum 2.0
En busca de mayor escalabilidad, Ethereum planea implementar un proceso denominado Sharding dentro de su protocolo. Este proceso consiste en fragmentar la blockchain para que cada nodo valide sólo una parte de ésta, luego de realizadas estas validaciones se reúne toda la información y se incorpora nuevamente a la blockchain. Permitiéndole a Ethereum realizar muchas transacciones en forma simultánea.
No obstante, estas características prometedoras del Sharding, aún están por verse como la implementarán evitando a la vez el ataque del 51%. Sobre todo, porque con esta técnica sólo haría falta el 51% de poder computacional o de participación para atacar a un fragmento de la cadena en lugar de la totalidad. Y este problema está íntimamente ligado al tema de la descentralización y la selección azarosa de los nodos validadores.
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EVM y paralelización de smart contracts
Al tratarse Ethereum de una red descentralizada equiparable a una computadora virtual descentralizada a nivel mundial, el EVM (Ethereum Virtual Machine) se podría tomar como el centro de control de esta computadora virtual y, por lo tanto, la parte encargada de procesar los datos contenidos en los contratos inteligentes (Smart Contracts) que se ejecutan dentro de la red Ethereum.
Actualmente la EVM procesa la información secuencialmente. Además, como se mencionó anteriormente con la utilización de las pruebas de participación (PoS) y el Sharding, Ethereum necesita procesar las transacciones de manera paralela. Esto hace necesaria la adecuación de la actual EVM para permitir ejecución paralela.
En vista de lo anterior, los desarrolladores de Ethereum planean realizar cambios sustanciales en el EVM de esta red, que pasará a llamarse eWASM, por sus iniciales en inglés de Ethereum WebAssembly.
El WebAssembly es un estándar abierto que define un formato de código binario portátil para programas ejecutables. Con esta nueva arquitectura para el EVM, Ethereum aspira mejorar su rendimiento. Y al mismo tiempo, dar soporte a los contratos inteligentes, cuentas, estados y mucho más en la nueva cadena de bloques.
Conclusiones
Desde el inicio de Ethereum, sus desarrolladores se plantearon la evolución de esta red en varias etapas que se han ido cumpliendo con el pasar de los años desde 2015. Ethereum representa uno de los proyectos de mayor trascendencia dentro del mundo de las criptodivisas y del que dependen muchos otros proyectos.
Son muchas las empresas que han invertido parte de sus recursos, y numerosa la comunidad de desarrolladores que dan apoyo a esta iniciativa. Esta expectativa de las partes interesadas en el futuro de Ethereum y la inversión de recursos para su desarrollo, son factores que presionan a todo el equipo a alcanzar con éxito las metas propuestas.
El éxito que pueda alcanzar el equipo de desarrolladores de Ethereum en su labor de conseguir una cadena de bloques de uso general totalmente escalable, tendrá como consecuencia que más desarrolladores e inversionistas fijen su atención en el proyecto inyectándole mayor cantidad de recursos y por tanto catapultando la creatividad hacia la creación de otros proyectos que amplíen o potencien las posibilidades de Ethereum.
De pronto, habrá que estar atentos a los eventos que se desarrollan en torno a Ethereum 2.0. Sobre todo, para responder preguntas fundamentales respecto a la migración desde Ethereum 1.0. Y en especial, a la anulación de la amenaza del 51% que está representada en el sharding. Además de la descentralización de los validadores en los segmentos de la información de las blockchains.