Debemos entender la criptomoneda como un software, como pueda ser Windows, Linux o un software de edición de textos. Como cualquier software debe ir mejorando y añadiendo nuevas funcionalidades para su usabilidad.
Las criptomonedas tienen muy poco tiempo. Bitcoin fue lanzada en 2009 y Ethereum fue lanzada en 2015, lo cual nos indica que son software muy joven.
Tenemos que tener en cuenta también que las criptomonedas han experimentado una explosión en cuanto a uso. Nakamoto pensaba que la adopción de Bitcoin sería lenta, pero ha resultado ser mucho más rápida de lo previsto. Junto a Bitcoin se ha creado un ecosistema de diferentes criptomonedas con diferentes propiedades que abordan los problemas de manera diferente.
Todas las criptomonedas padecen de dos problemas: escalabilidad y eficiencia energética. Algunas han solucionado la eficiencia energética apostando por protocolos de consenso que no requieren gran capacidad de cómputo. Pero el problema de la escalabilidad es más complejo y aún no hay una solución totalmente testada que corrija el problema.
Debemos entender escalabilidad como la capacidad de una red de procesar operaciones. En el caso de las criptomonedas cuando hablamos de escalabilidad, hablamos de capacidad de validación de transacciones. Bitcoin permite procesar entre 5-7 transacciones por segundo y Ethereum soporta entre 12-20 transacciones por segundo.
Esta limitación en Ethereum ha generado varios procesos de congestión de la red o retrasos en las validaciones, que han derivado en altos costes en las comisiones. Para ello se ha desarrollado Ethereum 2.0, una solución de escalabilidad que permitirá (si funciona todo correctamente) aumentar la capacidad de procesamiento de transacciones.
La gran actualización Ethereum Serenity, también denominada Ethereum 2.0, busca mejorar la escalabilidad mediante la segmentación de la blockchain y cambiando el mecanismo de consenso. Explicado de manera sencilla, se cambiará la manera en que se generan los bloques y en como se procesan las transacciones.
Cuando la actualización se complete se dejara atrás el consenso mediante Proof-of-Work (PoW) y se pasara a un consenso mediante Proof-of-Stake (PoS). Este proceso eliminará la minería y el elevado consumo eléctrico requerido para el funcionamiento de los mineros, pasando a un sistema de nodos validadores. Los nodos validadores deberán poseer una cierta cantidad de Ether (moneda de la red Ethereum) para poder ser «elegibles»
Otro de los cambios será la fragmentación de la blockchain de Ethereum en cadenas más pequeñas. Estas cadenas más pequeñas funcionarán de manera «independiente» procesando sus propias transacciones. Algo que debería aportar una mayor capacidad de procesamiento de transacciones por segundo. Para verificar el correcto funcionamiento se añade la Beacon Chain.
Tenemos que tener en cuenta además que cualquier cambio realizado no debe afectar a la capacidad de Ethereum de ejecutar los smart contracts que alberga y que se podrían implementar. Cualquier defecto en el soporte de los smart contract podría suponer una perdida de confianza y el consiguiente desplome en precios.
Problemas que solucionan Ethereum 2.0
A continuación os contamos los problemas que solucionan Ethereum 2.0.
Escalabilidad
Sin lugar a dudas el principal problema de Ethereum (y otras blockchain) es la capacidad de procesar transacciones. Ethereum tiene la capacidad de procesar entre 12-20 transacciones por segundo, lo cual ha originado varias congestiones de la red. Unas congestiones que implican un aumento notable en las comisiones (fee) de cada transacción.
Para ello se han propuesto los siguientes puntos.
Ethereum Raiden
Permite crear una nueva capa dentro de la blockchain de Ethereum que permite realizar transacciones sin que cada una de estas pase a estar registrada. Los usuarios pueden crear esta nueva capa a voluntad y operar dentro de ella a gran velocidad. Cuando se cierra se verifican los saldos finales de los usuarios y se contabiliza en la blockchain. Su funcionamiento es prácticamente igual a Lightning Network.
Ethereum Sharding
Modifica el funcionamiento de la blockchain de Ethereum. Debemos entender que todas las blockchain serían como una larga cadena de eslabones unidas entre sí y que dependen de la anterior. Lo que se propone es la división de esta gran cadena en otras más pequeñas. Cada fragmento validara sus propias transacciones y creara sus propios bloques al margen del resto de divisiones.
Ethereum Beacon Chain
Para la gestión de los diferentes fragmentos y los nodos validadores se añade la Beacon Chain. Podemos entenderla como una entidad superior que se encarga de controlar el funcionamiento de la red y que todos operen de manera responsable. Esta Beacon Chain carece de capacidad de gestionar cuentas o smart contracts. Lo que añade la Beacon Chain en una blockchain fragmentada es seguridad, escalabilidad y sostenibilidad.
Eficiencia energética
Actualmente la minería de Ethereum (como otras criptomonedas) requiere de hardware costoso y que tiene un elevado consumo eléctrico. La propuesta de Ethereum 2.0 es reducir el consumo a una fracción mínima del consumo actual mediante el cambio de consenso. Para ello se pasará de los complejos cálculos que conlleva PoW a un sistema simplificado PoS con nodos validadores a los que se les asignan aleatoriamente la creación de bloques.
Fases de implementación de Ethereum 2.0
El proceso de integración de todos los elementos para dar el salto a Ethereum 2.0 no es sencillo y tampoco es rápido. Antes de su implementación en la mainnet (red pública y funcional) se ejecutará todo el código en la testnet (red de pruebas independiente que no afecta a la mainnet). Esto se hace para evitar que cualquier defecto en el código o cualquier error en su implementación no afecte al funcionamiento de Ethereum. Destacar que todas las criptomonedas tienen una testnet para verificar las actualizaciones.
La actualización hacía Ethereum 2.0 consta de las siguientes fases:
- Fase 0: Se introduce la capacidad en la blockchain de Ethereum elementos para la transición al nuevo sistema de consenso y de cadena distribuida. En este primer punto se agrega la Beacon Chain y se permite el registro de los nodos validadores y el stacking del ether necesario. Se implemento esta actualización el 1 de diciembre de 2020
- . Fase 1: Se introduce la división de la blockchain en 64 fragmentos controlados por la Beacon Chain. En este primer proceso se debería verificar un aumento en la cantidad de transacciones validadas por segundo. Su despliegue está previsto entre verano y otoño de 2021, si todo va bien.
- Fase 2: Finaliza el proceso de cambio a Ethereum 2.0. La blockchain de Ethereum 1.0 se fusiona con la blockchain de Ethereum 2.0. Se desactiva el consenso mediante PoW para activarse el consenso mediante PoS. Añade la capacidad de crear más fragmentos según sea necesario. El despliegue de esta actualización está previsto a finales de 2022.
Cambio a Proof-of-Stake
El cambio de consenso a PoS se implementa para hacer la red más rápida y más eficiente. Los mineros actuales serán reemplazados por nodos validadores, que tendran consumos mucho menores. Para que lo entendamos: pasaremos de un rig de minería basado en muchas tarjetas gráficas a un nodo validador que se puede montar en una simple Raspberry Pi.
Cambiar el consenso a PoS requiere que el nodo validador tenga una cantidad determinada de ether en tenencia (posesión). El nodo debe tener 32 ether para poder ser elegido como nodo validador y a cambio ira recibiendo una recompensa por ayudar a la red.
Los nodos validadores no competirán entre ellos, sino que se les asignarán los bloques a validar, pudiendo validar un máximo del 18.1% de los bloques. Se estima además que los nodos validadores podrán ganar un 1.81% anual, como máximo del ether en stacking.
Aquellos que no tengan la cantidad de 32 ether podrán participar añadiéndose a un pool de stacking. En este caso recibirán la parte proporcional de las recompensas obtenidas según la cantidad de ether que aporte.
Existe la posibilidad de perdida de los 32 ether en 2 casos:
- Si el nodo validador esta mucho tiempo inactivo ira decayendo la cantidad de ether que tenga en stacking, que se añadirá a la red y será recibido por otros nodos validadores.
- Si el nodo validador actúa contra la red, este perderá todos los ether que tenía en stacking y será expulsado de la blockchain.
Ambas condiciones fomentan el correcto uso de la red por parte de los nodos validadores y que estén activos.
Cómo funcionarán la blockchain fragmentada
El funcionamiento es relativamente sencillo. Lo que se hará llegado el momento es dividir la blockchain principal en 64 fragmentos (o más si fuera necesario). Cada uno de estos fragmentos será una blockchain «independiente» y diferente del resto, aunque todas supervisadas por la Beacon Chain.
Aunque las diferentes cadenas funcionaran de manera independiente pero se comunicaran entre ellas. La comunicación es necesaria, ya que se podrían dar transferencias entre estas pequeñas blockchain.
La validación de las transacciones se realizará de manera aleatoria por las diferentes blockchain y añadidas en bloques. Tanto las transacciones como los bloques serán reportados a las otras cadenas y a la Beacon Chain, aunque no serán distribuidas.
Se estima que una vez implementado este nuevo sistema de manera completa, se podrán validar hasta 100.000 transacciones por segundo.Ejemplo: Imaginemos un juego multijugador online. Somos cuatro jugadores y tenemos cuatro rivales. Tenemos dos rutas, así que nos dividimos. Cuando algún compañero o enemigo cae el servidor nos informa y también nos dice cuando ganamos y perdemos, según las reglas del juego. El servidor al mismo tiempo verifica que no hagamos trampas. Aunque no nos comuniquemos con nuestros compañeros, siempre sabemos su estado y el estado de la partida, así como el resultado final, gracias a que el servidor del juego nos informa.
Su desarrollo no tendría impacto alguno en los smart contracts, así que los tokens, DAO y otros elementos creados en la blockchain de Ethereum no deberían verse alterados. Tampoco afectara al funcionamiento de ether y del Gas.
Estos ajustes tendrán un impacto positivo en las dApps, que pasarán a notar una mejora en el rendimiento. También se esperan mejoras en el funcionamiento de las soluciones DeFi gracias a una blockchain confiable, escalable y segura.
Previsiblemente el paso a Ethereum 2.0, si funciona correctamente, podría generarse un aumento en el precio ante una crecida de la demanda. Es poco probable que algo suceda mal, ya que antes de lanzarse una actualización de este tipo se verifica en una testnet y se ejecutan todo tipo de escenarios, desde los habituales hasta escenarios poco probables.
Palabras finales acerca de Ethereum 2.0
El desarrollo de esta nueva propuesta será un punto de inflexión en Ethereum. Su desarrollo de momento va según lo previsto, por lo que en 2022 podría dar un gran salto para consolidarse como uno de los proyectos más potentes.
Cambiar su consenso y dividir la blockchain en cadenas independientes gestionadas por una blockchain «maestra» es una solución arriesgada e interesante. El tiempo será el único que nos indicara si Ethereum 2.0 es viable y funciona correctamente. De funcionar correctamente y solucionar la escalabilidad, no es descartable que otros proyectos imiten el desarrollo de Ethereum.
Fuente: Professional Review
