Ethereum: la revolución descentralizada

Introducción

Se acerca lo que mucho estaban esperando. Y es que la ctualización de Ethereum ha llegado. Ethereum 2.0, analisis de Serenity es un post donde os queremos contar en qué consiste esta mejora de lo blockchain por excelencia.

En rasgos generales, esta actualización dará un vuelco a la red, se implementará la fragmentación, y una máquina virtual mejorada, el Ethereum
WebAssembly (eWASM).

Por lo tanto, se busca la eficiencia de la red y mejorar el rendimiento en comparación con el límite actual de 10 entre 15 TPS, permitiendo que las dApps operen con menos latencia y con menores costes de red.

Qué es Ethereum

En el análisis de Ethereum 2.0, Serenity, también conocido como Eth2, detallamos que se trata del último upgrade o actualización dentro de la Blockchain de Ethereum. Se lanzará en diferentes fases, comienza en 2020 con la Fase 0 y terminará sobre 2022 con la fase 3 (más delante os explicaremos el Roadmap del proyecto). A medida que se vaya avanzando en su desarrollo, mejorará la funcionalidad y el rendimiento de Ethereum en diferentes aspectos.

Conlleva un replanteamiento y reingeniería de la red de Ethereum que solventará los problemas conocidos de escalabilidad. Gran parte del éxito que tenga será por el paso de un PoW (Proof-of-Work o Prueba de Trabajo) a un PoS (Proof-of-Stake o Prueba de Participación consensuada).

Diferencias entre Ethereum 1.0 y Ethereum 2.0

Para diferenciar el Ethereum 1.0 de Ethereum 2.0 se debe mencionar dos mejoras importantes introducidas en Eth2 que no existen en Eth1: Las Pruebas de Participación consensuadas o PoS (Proof-of-Stake) y las Cadenas de fragmentación o Shard Chains.

• Pruebas de participación o PoS (Proof-of-Stake): Actualmente, Eth1 funciona con un mecanismo de consenso conocido como Prueba de Trabajo o PoW (Proof-of-Work). La Pueba de Trabajo se basa en la potencia física de los ordenadores (mineros) y la electricidad (trabajo) para construir bloques en la Blockchain. La Prueba de Participación (PoS) es una actualización que permite mejorar la seguridad, la escalabilidad y la eficiencia energética. En lugar de depender de mineros físicos y electricidad, el consenso con PoS depende de los validadores (mineros virtuales) y depósitos de Ethereum.

• Cadenas de fragmentos (Shard Chains): Las cadenas de fragmentos son un mecanismo de escalabilidad que mejora drásticamente el rendimiento de la Blockchain de Ethereum. Una sola cadena compuesta de bloques consecutivos es muy segura y hace que la información sea fácil de verificar. Sin embargo, el hecho de exigir que cada nodo completo procese y valide cada transacción en bloques consecutivos puede afectar a la velocidad de procesamiento de transacciones. Este mecanismo divide la responsabilidad del procesamiento de datos entre muchos nodos y permite que las transacciones se procesen en paralelo y no consecutivamente. Se espera que las cadenas de fragmentos se desarrollen en la Fase 1 del Eth2.

Ethereum 1.0 será Ethereum 2.0

Actualmente, está planificado que la red Ethereum 1.0 se convierta en el primer fragmento del Ethereum 2.0 cuando se lance la Fase 1. Mientras llega ese momento, la red de Ethereum 1.0 continuará como hasta ahora y sufrirá mejoras para que eventualmente sea un fragmento del Eth2.

Si te preguntas si debes hacer algo con tus ETH actuales, la respuesta es NO. No hay necesidad de hacer nada especial si ya tienes ETH en tu wallet. La red de Eth1 sigue existiendo y funcionando con normalidad. Cuando toda la tecnología se haya traspasado a la red de Eth2, todo seguirá funcionando como hasta ahora, y no hará falta ninguna acción adicional.

Si estás interesado en formar parte de la Prueba de Participación, podrás convertirte en validador de la red de Eth2 “Beacon Chain” depositando tus ETH en el contrato de depósito de validadores de la red de Eth1. A partir de ese momento, te habrás convertido en validador de la red de Eth2 y es un proceso irreversible. No podrás retirar Ethereum del depósito desde la fase 0 hasta la fase 2 (momento en el que las recompensas acumuladas serán totalmente utilizables dentro del Eth2).

Roadmap y fecha de lanzamiento

Serenity es la última etapa del desarrollo de Ethereum. Presentará la nueva Blockchain que tendrá integrada la Prueba de Participación o Proof-of-Stake (PoS), una nueva Máquina Virtual de Ethereum y más cosas adicionales.

El Roadmap se divide en 4 fases bien diferenciadas en concepto y tiempo:

Fase 0: Beacon Chain (Q2/2020)

En la primera fase de Eth2 se implementará Beacon Chain. Almacenará y gestionará el registro de validadores, y pondrá en marcha el mecanismo de consenso de Prueba de Participación (PoS). La Blockchain original de Ethereum 1.0 con su Proof-of-Work (PoW) continuará funcionando junto con la nueva red de Eth2 PoS, asegurando que no haya ninguna interrupción en la continuidad de los datos.

El algoritmo de Eth1 se llama Ethash y, tras Beacon Chain, veremos el nuevo algoritmo de Eth2 que se llamará Casper. Por lo tanto, la introducción de Casper para reemplazar al Ethash se ha pospuesto varias veces en los últimos años y finalmente será introducida en la fase 0.

Fase 1: Schard Chain (2021)

La segunda fase de Eth2 se desarrollará probablemente en 2021 y se llamará Shard Chain. La principal mejora de la fase 1 es la integración de las cadenas de fragmentos. Son un mecanismo de escalabilidad en el que la Blockchain de Ethereum se divide en 64 cadenas diferentes, lo que permite la transacción, el almacenamiento y el procesamiento de información en paralelo. Se estima que su rendimiento será 64 veces mayor que en Eth1 y estará diseñada para poder manejar varios cientos de veces más datos que en Eth1.

Así mismo, Sharding es una técnica de escalabilidad que permite transacciones paralelas en todo momento. Su objetivo es ayudar a que las transacciones se escalen dividiendo la red en múltiples fragmentos, lo que permite a la red procesar muchas transacciones simultáneamente.

Fase 2: eWASM (2021)

La tercera fase del Eth2 se lanzará probablemente a finales de 2021 o inicios 2022. Seguidamente, esta fase está menos definida que las dos anteriores, pero implicará añadir cuentas de Ethereum y permitir transferencias y retiradas, implementar transferencias cruzadas y llamadas a contratos. Así pues, trasladará la Blockchain de Eth1 a Eth2 para que finalmente se pueda desconectar la Prueba de Trabajo o PoW (Proof-of-Work).

Su nombre será eWASM (New Ethereum Virtual Machine). La nueva Máquina Virtual de Ethereum (EVM) permitirá que los Smart Contracts se ejecuten. EVM es el corazón de la red Ethereum y consiste en una gran computadora global descentralizada que contiene millones de objetos ejecutables, cada uno con su propio almacén de datos permanente. Esta máquina virtual ejecuta Bytecode (Instrucciones en lenguaje de máquina) que son compilados en Solidity en lenguaje de “alto nivel”

Fase 3: Continued Improvement (2022)

La última fase planificada para el año 2022 es la de Mejora Continua (Continued Improvement). Abarcará todos los futuros cambios, arreglos y mejoras de las etapas anteriores, y lo que venga. Es cierto que no existe mucha información sobre esta fase, ya que se planeó inicialmente para comenzar en 2022 pero si está confirmado que implementará las siguientes tecnologías:

• Transacciones de fragmentos cruzados

• Clientes de bajo peso

• Lazos más cercanos

Objetivos de Ethereum 2.0

Los principales objetivos de diseño del Ethereum 2.0 son:

• Resistencia: La red debe estar activa incluso cuando muchos nodos se desconectan.

• Seguridad: Utilizar técnicas de criptografía y diseño que permitan la participación masiva de validadores en total y por unidad de tiempo.

• Simplicidad: Minimizar la complejidad, incluso a costa de cierta eficiencia.

• Longevidad: Hacer que los componentes sean seguros cuánticamente. Esto significará preparar la red para un futuro en el que la computación cuántica sea totalmente accesible.

• Descentralización: permitir que los típicos portátiles de consumo con recursos procesen fragmentos (incluyendo cualquier validación a nivel de sistema como la en Beacon Chain). Esto permitirá que más dispositivos de nivel bajo participen en la red como validadores

Proof-of-Stake de Ethereum

La Prueba de Participación o PoS es una actualización del actual modelo de consenso de la Prueba de Trabajo o PoW de Ethereum 1.0 y permite mejorar la seguridad y la escalabilidad. Se basa en validadores y en el staking de ETH para la continuación de los bloques en la Blockchain. Los validadores son personas que eligen continuar la cadena de bloques depositando o “apostando” 32 ETH en el contrato de depósito. Entonces, los validadores se seleccionan aleatoriamente del conjunto de todos los validadores para poder crear el siguiente bloque. Por lo tanto, si un validador valida con éxito un bloque, recibirá una recompensa en ETH. Ademas, si un validador intenta comprometer la continuación de la Blockchain, su depósito (32 ETH) se perderá parcial o totalmente.

Un mecanismo PoS ofrece más seguridad. En lugar de invertir en una enorme instalación minera para sufragar el costo de la electricidad para extraer bloques en PoW, la apuesta por Ethereum 2.0 sólo requerirá un PC. (algunos clientes de software pretenden ser lo suficientemente ligeros como para funcionar con un teléfono móvil, reduciendo así la barrera de entrada para participar en el proceso de consenso, aumentando así la descentralización de la red). La prueba del staking se pondrá en marcha en la Fase 0: Beacon Chain de Ethereum 2.0.

Cada vez que se fije un bloque para ser propuesto, se seleccionarán al menos 4 y hasta 64 comités aleatorios de 128 nodos validadores de todo el conjunto de validadores para atestiguar el bloque. (Se ha demostrado que esto es seguro, y hay menos de 1 en un billón de posibilidades de que un atacante que controle 1/3 de los validadores de la red, controle ⅔ de los validadores en un comité para ejecutar con éxito un ataque).

En la fase 0, las recompensas por proponer y certificar no se distribuirán a los validadores hasta que se alcance el umbral mínimo de ETH apostado. La red requerirá que se depositen al menos 524.288 ETH, divididos entre al menos 16.384 nodos validadores. Cuando se supere este umbral y se cree el bloque génesis, se distribuirán las recompensas a los validadores.

Cómo ser validador de Ethereum 2.0: Ventajas y riesgos

El cambio de Prueba de Trabajo (PoW) a Prueba de Participación (PoS) creará una capacidad única de generación de ingresos para los poseedores de ETH. Por lo tanto, podrán convertirse en validadores de la red Ethereum y apostar su ETH para recibir recompensas cuando validen con éxito un nuevo bloque.

El proceso se puede realizar de dos maneras diferentes:

• Dirigir tu propio nodo validador y depositar los ETH tú mismo.

• Depositar los ETH usando servicios de staking, los cuales estarán disponibles previo al lanzamiento. Se ofrecerán con y sin custodia.

Así mismo, las tasas de emisión de recompensas a nivel de la red son una función de la cantidad total de ETH apostada y del % promedio en línea de los validadores. Las tasas de recompensa de los validadores individuales dependen del número de validadores ejecutados y del porcentaje de tiempo de funcionamiento del validador.

Los riesgos de perder tu depósito son los siguientes:

• Si te encuentras offline y no cumples las tareas de validador correctamente. Esto incurre en una pena relativamente leve: aproximadamente la misma que la recompensa que podrías recibir. Si participas al menos el 50% del tiempo, no perderás tu participación.

• Publicando información contradictoria sobre la cadena. En este caso, el validador es cortado y expulsado del sistema. La cantidad a perder será desde 1 ETH hasta la cantidad total que tengas en staking. Es fácil protegerse contra la reducción y no debería ocurrir nunca a menos que el validador actúe con mala intención.

El beneficio más obvio del staking es la oportunidad de generar ingresos por la retención de la criptodivisa. Además, ofrece la oportunidad de ser un participante activo en uno de los proyectos de Blockchain más interesantes.

Por otro lado, los usuarios bloquearán sus Criptomonedas durante un período definido. Esto conlleva el riesgo de que, frente a una caída del mercado, no podrán sacar sus criptomonedas del programa de staking para vender y mitigar cualquier pérdida. Cuando se participa en un Staking Pool, los inversores deben ser conscientes de que otra persona puede estar custodiando sus criptodivisas, y eso conlleva cierto riesgo. Recuerda tener bajo seguro todas las claves privadas y no compartirlas con otras personas o entidades.

Histórico de Upgrades

Ethereum ha sufrido cuatro grandes actualizaciones planificadas, además de otros hitos desde su lanzamiento en la red en julio de 2015. Dichas actualizaciones han mejorado la funcionalidad de la cadena del Eth1, mientras se prepara el escenario para Ethereum 2.0

Las diferentes etapas de desarrollo de Ethereum en orden de tiempo son las siguientes:

• Homestead: Lanzada en Marzo de 2016. Es la primera versión de producción de Ethereum. Incluye varios cambios de protocolo y un cambio de red que proporciona la capacidad de hacer más actualizaciones de la red.

• Metropolis Byzantium: Lanzada en octubre de 2017. Byzantium fue la primera de dos Hard Forks para Metrópolis.

• Metropolis Constantinople:  Segundo Hard Fork de la etapa de Metropolis, completada en febrero de 2019. Incluyó otros cambios que arreglan los problemas de seguridad con el nombre en código de Petersburg.

• Istanbul (Cuarta actualización): Hard Fork en diciembre de 2019 que incluye más arreglos de seguridad e incentivos para pasar del algoritmo de Prueba de Trabajo o PoW a Prueba de Participación o PoS.

Serenity – Ethereum 2.0: Serenity es la última etapa del desarrollo de Ethereum. Introducirá la nueva Blockchain de ETH que finalmente tendrá integrada la Prueba de Participación o Pos, una nueva Máquina Virtual de Ethereum, y mucho más.

Conclusiones

Ethereum 2.0 lleva ya un tiempo en discusión dentro del ecosistema de la Blockchain. Tanto las Pruebas de Participación (PoS) como la fase Beacon Chain traerán mejoras en la escalabilidad, seguridad y accesibilidad.

Para los que poseen ETH, Ethereum 2.0 puede llegar a ser muy interesante debido a que proporciona una nueva oportunidad de participar y recibir recompensas por mantener la red.

Y tú..¿Confías en que Ethereum 2.0 será uno de los proyectos a tener en cuenta en los próximos años? ¿Te parece interesante la opción de conseguir rendimientos por ser validador de Ethereum 2.0? ¿Qué opinas de las Pruebas de Participación? ¿Te gustaría ser validador de la última fase del proyecto Ethereum?

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