Casper: ¿Qué le traerá la actualización a la red de Ethereum?

El 8 de mayo, los desarrolladores publicaron una mejora planeada para la red de Ethereum - una nueva versión del código de Casper. Hybrid Casper Friendly Finality Gadget fue introducido para alejar a la red de los problemas relacionados con la minería, como "el consumo excesivo de energía, los problemas con la igualdad de acceso al hardware minero, la centralización de las piscinas mineras, y un mercado emergente de ASICs", con el objetivo final de mover la red de un PoW a un sistema PoS.

Veamos qué se sabe sobre "posiblemente el cambio más significativo" de la red hasta la fecha, según Ethereum News.

Consumo de energía y comisiones

Si bien 2017 fue un año emocionante debido a la especulación exponencial de los precios de las criptomonedas, emergió que ni Bitcoin ni Ether, en su forma actual, serían capaces de convertirse en una alternativa completa a las monedas fiduciarias debido a sus muy bajas velocidades de transacción.

Una preocupación adicional fue la alta cantidad de energía requerida para minar las principales criptomonedas. Por lo tanto, no debe sorprender que entre periodistas y analistas, la tendencia más reciente haya sido comparar los costos de minería con la tasa de consumo de energía en cada país para determinar dónde sería más rentable la minería.

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Hasta la fecha, los desarrolladores de las principales criptomonedas no han logrado resolver los problemas relacionados con la escalabilidad. En particular, Ethereum escala pobremente a pesar de un gran número de mineros. Hipotéticamente, puede parecer que a medida que más personas minan la criptomoneda, más transacciones puede manejar la red. La realidad es que a medida que todos estos mineros tratan de procesar simultáneamente un bloque, la complejidad de la producción aumenta y el ancho de banda de la red sigue siendo el mismo. Esto significa que incluso si el número de mineros crece mil veces, un bloque seguirá produciéndose en diez segundos y el coste de la electricidad aumentará notablemente.

Una consecuencia directa de la pobre escalabilidad son las altas comisiones. Los mineros eligen transacciones con una comisión más alta, ya que buscan una mayor recompensa. Esto lleva a miles de transacciones de baja comisión que se acumulan y esperan ser procesadas durante varios días hasta el infinito, convirtiendo la cadena de bloques en un universo de peticiones sin procesar - por no mencionar los pequeños pagos que son imposibles de procesar.

Además, en los últimos meses ha surgido un problema fundamentalmente nuevo . La llegada al mercado de los superpoderosos mineros ASIC se ha convertido en una seria amenaza para las redes descentralizadas, ya que aumentan las posibilidades de que uno de los pozos mineros ocupe una parte significativa del hash y centralice la red.

Archipiélago Ethereum

Los intentos de resolver estos problemas condujeron a la aparición de epidémicas bifurcaciones de Bitcoin destinadas a crear un "nuevo Bitcoin" con mayor velocidad de transacción. Fueron seguidos por una ola de bifurcaciones entre las criptomonedas más populares, como Ethereum, Monero y Litecoin. A este movimiento se le asignó el nombre de "resistencia a los ASIC" y ha comenzado a reunir más y más partidarios a medida que la amenaza de la dominación minera de los ASIC se hace más real.

Hasta ahora, uno de los enfoques razonables para resolver esta avalancha de problemas fue demostrado por el equipo de Ethereum, quien decidió crear un protocolo que combinara los parámetros de dos algoritmos - Proof-Of-Stake (PoS) y Proof-Of-Work (PoW).

Este nuevo protocolo se llama Casper - Friendly Finality Gadget (FFG) y cambia completamente los principios de la creación y distribución de bloques Ethereum, a la vez que reduce la complejidad general de toda la cadena de bloques.

Los desarrolladores de Ethereum están seguros de que la raíz de todos los problemas a los que se enfrentan las principales criptomonedas es el principio del PoW:

"Aunque es eficaz para llegar a un consenso descentralizado, el PoW consume una cantidad increíble de energía, no tiene una finalidad económica y no tiene una estrategia eficaz para resistir a los cárteles".

Además, el rendimiento de la cadena de bloques que opera en el algoritmo PoW es limitado y apenas puede proporcionar varias docenas de transacciones por segundo.

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Por estas razones, el equipo de Ethereum planea pasar del PoW al algoritmo PoS. La diferencia entre ambos es que en el caso del PdT, los usuarios compran computadoras reales que consumen energía y calculan los bloques a una tasa proporcional a los costos. El objeto de la compra en el caso del TPV son las monedas virtuales dentro del sistema, que luego se convierten en ordenadores virtuales calculando bloques. Según este enfoque, la probabilidad de firmar un bloque no depende de la potencia de procesamiento, sino del número de monedas en la cuenta de un usuario-validador. Si el validador decide participar en la confirmación de las transacciones, sus fondos son congelados y cada bloque confirmado es recompensado.

 

El protocolo Casper se convertiría en un paso intermedio en la transición del PoW al PoS, combinando las posibilidades de ambos principios:

"Mediante el uso de depósitos de éter, condiciones de corte y una elección de horquilla modificada, FFG permite finalizar la cadena de bloques PoW subyacente. A medida que la seguridad de la red se desplaza de PoW a PoS, se reducen las recompensas por bloque de PoW".

Sharding

Además del algoritmo PoS introducido en Casper, se está desarrollando otra novedad tecnológica - sharding. La idea es que los nodos almacenen sólo una parte del registro distribuido, y la matemática subyacente aseguraría la transparencia y la rendición de cuentas del sistema de tal manera que cada nodo pudiera confiar en la información de los demás.

El fundador de la red Ethereum, Vitalik Buterin, comparó los elementos del fragmento con islas pertenecientes al mismo archipiélago:

"Imagina que Ethereum ha sido dividido en miles de islas. Cada isla puede hacer lo suyo. Cada una de las islas tiene sus propias características únicas y todas las personas que pertenecen a la isla, es decir, las cuentas, pueden interactuar entre sí y pueden disfrutar libremente de todas sus características. Si quieren contactar con otras islas, tendrán que usar algún tipo de protocolo".

En otras palabras, la cadena principal de Ethereum se dividirá en cadenas separadas, o fragmentos, que se asocian entre sí y con el bloque principal. El propósito de los fragmentos es proporcionar un procesamiento paralelo de las transacciones. Cada nodo puede procesar su fragmento por separado, mientras que los nodos juntos pueden trabajar en paralelo, aumentando el ancho de banda y la velocidad de transacción de la red en varias veces. Al mismo tiempo, se resuelve la tarea de escalabilidad.

Mineros y validadores: guardas de rescate

La verificación de las transacciones dentro de cada fragmento será realizada por validadores que son los principales mariscales del sistema Casper junto con los mineros. Los validadores asegurarán la legitimidad de las operaciones con monedas y actuarán como una especie de escrow en el sistema, confirmando las transacciones con su depósito. Debe funcionar de la siguiente manera: si el validador ha encontrado un bloque que, en su opinión, debería estar incluido en la cadena de bloques, podrá aprobarlo colocando una parte del depósito en este bloque. En caso de que este bloque se añada a la cadena de bloques, el validador recibirá una recompensa proporcional a la acción que invirtió. De lo contrario, si aprueban un bloqueo incorrecto o malicioso, perderán su depósito.

Otra tarea de los validadores es crear puntos de comprobación cada cincuenta bloques. Esto asegurará la finalización de la cadena de bloques y aumentará significativamente la seguridad de la red, ya que excluye la posibilidad de devolver las transacciones antes del punto de control. Según el desarrollador de Ethereum Vlad Zamfir, económicamente cualquier manipulación o intento de ataque no será de interés para los validadores:

"Es como si tu granja de ASIC se hubiera quemado si participabas en un ataque del 51%."

El tamaño mínimo de depósito que el validador puede hacer para la confirmación se fija en 1500 ETH, lo que es una cantidad lo suficientemente significativa como para perder y una razón más para pensárselo dos veces antes de participar en cualquier esquema de manipulación.

Los desarrolladores también proporcionaron una solución al problema de escalabilidad que ha sido una condición crítica para el desarrollo posterior de la red y la capacidad de Ethereum para competir con sistemas de cadenas de bloques más avanzados como Graphene.

El aumento de la velocidad de procesamiento ha sido alcanzado por los desarrolladores mediante la participación de una menor cantidad de nodos y la delegación de la mayor parte del trabajo a clientes ligeros. Por lo tanto, la velocidad de procesamiento de las transacciones será mucho mayor que en un ordenador separado y, al mismo tiempo, toda la red podrá trabajar con un gran número de ordenadores portátiles convencionales, manteniendo al mismo tiempo una descentralización total.

Además, la seguridad de la red se desplaza significativamente de la complejidad del PoW a la integridad del PoS con la recompensa otorgada tanto a los validadores como a los mineros. Al mismo tiempo, la recompensa para los mineros por la producción de éteres disminuirá quince veces - de la actual 3 ETH a 0,6 ETH. Esto hará que la moneda sea menos atractiva para los mineros de ASIC y reducirá los riesgos de centralización de la red.

Los validadores también se convertirán en los receptores de recompensas, sin embargo, en una cantidad menor. Su adjudicación total será de sólo 0,82 ETH por bloque, casi cuatro veces inferior a la cantidad actual. En el futuro, según Vitalik Buterin, los desarrolladores de Ethereum se librarán completamente del algoritmo PoW, dejando la recompensa sólo para los validadores en la cantidad de 0,22 ETH por bloque:

"Proponga una estimación de las recompensas anuales dadas por los mecanismos completos de Casper y Sharding. Actualmente, un valor esperado es de 10 millones de ETH con una participación del 5 por ciento, lo que equivale a 500.000 ETH al año, aproximadamente 0,22 ETH por bloque".

Al mismo tiempo, la eficiencia de la red aumentará significativamente por dos razones. En primer lugar se encuentra detrás del consenso del algoritmo PoS que se debe proporcionar sin minería, reduciendo los costos de energía y asegurando la emisión necesaria de ETH. En segundo lugar, el tiempo de generación del bloque se reducirá al mínimo, ya que es más fácil comprobar quién posee la mayor parte que averiguar cuál de los mineros tiene la mayor potencia de cálculo.

Últimas noticias

En la conferencia de Edcon a principios de mayo de 2018, el creador de Ethereum Vitalik Buterin informó nuevos detalles sobre el "fantasma amigable". En particular, Casper, además del sistema de recompensa de los validadores, establecerá un sistema de sanciones. El principio fundamental del nuevo sistema de recompensa es el siguiente: cuanto mayor sea la participación, menor será el tipo de interés. Por ejemplo, el propietario de 2,5 millones de ETH recibirá una cuota anual del 10 por ciento, y el propietario de 10 millones de ETH - sólo el 5 por ciento.

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El importe de las penalizaciones dependerá de la gravedad de los fallos de los validadores y puede alcanzar el 100 por ciento. En particular, los validadores estarán sujetos a multas en caso de ausencia frecuente de la red. La aparición de problemas con el fragmento o disco en el que se encuentra la billetera será sancionada con una multa del 2 por ciento del monto del depósito. Para un grupo de validadores cuyos fragmentos están simultáneamente fuera de servicio, las penalizaciones serán mucho mayores y se medirán en dígitos dobles. Al mismo tiempo, Buterin señala que el principal problema de este enfoque será el riesgo de ataques de hackers, porque en este caso, las sanciones colectivas pueden dejar a los validadores sin depósitos.

Las últimas noticias relacionadas con el "fantasma amigable" llegaron el 8 de mayo, cuando uno de los desarrolladores de Ethereum, Denny Ryan, publicó la primera versión del código actualizado de Casper en GitHub:

"v0.1.0 marca más claramente el etiquetado de los comunicados para ayudar a los clientes y auditores externos a rastrear más fácilmente el contrato y los cambios."

También agregó que los desarrolladores de clientes ahora pueden comenzar a escribir y probar software en sus propios idiomas.

¿Qué podemos esperar de Casper?

El lanzamiento del Casper FFG está previsto para el verano - otoño de 2018. Dado que el sistema será incompatible con versiones anteriores del software Ethereum, la actualización se implementará a través de una bifurcación.

Como solución de escalabilidad, Casper sigue siendo una importante actualización de la cadena de bloques y una solución tanto para desarrolladores como para usuarios comunes. La fundación Ethereum pasó tres años para aplicar toda la experiencia acumulada en hacer que la red descentralizada, eficiente y competitiva de la industria mejorara a largo plazo.

Con el aumento del ancho de banda, se espera que se procesen más transacciones a mayor velocidad, lo que significa que las grandes empresas podrán construir estructuras complejas y desarrollar ecosistemas basados en la red. Una comunidad leal y entusiasta detrás de la plataforma ayudará a contribuir a su desarrollo y a mejorar su funcionalidad.

Todavía queda mucho trabajo por hacer sobre cómo funcionará en la práctica un nuevo sistema de recompensas y cómo los validadores gestionarán los protocolos, pero una cosa es obvia: Casper se está acercando.

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