Guía rápida de Ethereum 2.0

Cuando Vitalik Buterin lanzó Ethereum en 2015, se vendió como una alternativa superior a Bitcoin, y quizás con razón. A diferencia de Bitcoin, que es esencialmente solo un sistema monetario digital, Ethereum es toda una plataforma descentralizada que puede utilizarse para crear y ejecutar aplicaciones. Aunque Ethereum tiene su propia criptodivisa nativa -Ether-, la moneda es sólo una parte de un ecosistema más amplio, en lugar de ser toda su razón de ser.

Es este margen para una mayor adopción como herramienta de blockchain lo que llevó a muchos a creer que Ethereum superaría algún día a Bitcoin como la criptodivisa número uno del mundo.

Sin embargo, eso no ha ocurrido.

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El problema con Ethereum

Al igual que todas las criptomonedas, las transacciones de Ethereum necesitan ser validadas de forma descentralizada, ya que el principio de la cadena de bloques se basa en un consenso exacto en lugar de una evaluación realizada por un organismo central. Sin embargo, hay varias formas de alcanzar el consenso, y el método que Ethereum utiliza -o al menos, utilizaba- era el mecanismo Proof-of-Work, que tiene una serie de problemas inherentes.

En el mecanismo Proof-of-Work (PoS), los mineros de criptomonedas de todo el mundo compiten entre sí para ser los primeros en resolver un complejo problema matemático. Quien resuelve este problema en primer lugar se gana el derecho a validar el libro mayor, crear un nuevo bloque y obtener un criptopago en el proceso. Aunque pueda parecer una forma complicada de hacer las cosas, es una manera extraordinariamente segura de actualizar los datos: difícil de piratear pero fácil de verificar.

Sin embargo, esta seguridad tiene un precio: la potencia de cálculo utilizada para resolver estos problemas matemáticos requiere una cantidad fenomenal de energía. Se calcula que Ethereum necesita casi 107 TWh de electricidad al año para funcionar. Esa es la cantidad de energía que utiliza cada año todo el país de Kazajstán, o dicho de otro modo, cada transacción individual de Ethereum utiliza la electricidad suficiente para alimentar un hogar medio estadounidense durante 9 días.

No es sólo una cuestión de uso de energía: Ethereum también se enfrenta a problemas de velocidad, ya que la cadena de bloques sólo es capaz de validar entre 15 y 30 transacciones por segundo. Aunque eso pueda parecer mucho, una compañía de tarjetas de crédito media procesa entre 20.000 y 40.000 transacciones por segundo, lo que deja a Ethereum por los suelos.

Es cierto que las compañías de tarjetas de crédito no utilizan blockchains -al menos no de forma generalizada y aún no-, lo que les da una clara ventaja de velocidad. Sin embargo, si Ethereum quiere competir en el mercado económico mundial, no puede elegir a sus competidores. La baja velocidad a la que Ethereum procesa las transacciones hace que la red sea notoriamente lenta y congestionada, por lo que había que hacer algo.

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Entra en Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 es una actualización sustancial de la cadena de bloques original que pretende resolver estos problemas y otros más. Con la intención de ofrecer mayor velocidad y escalabilidad, los dos cambios más importantes en el ecosistema son el cambio de un mecanismo de prueba de trabajo a uno de prueba de participación y la introducción de la "fragmentación".  

Prueba de participación

A diferencia de PoW, que depende de los mineros de criptomonedas que utilizan GPUs las 24 horas del día, Proof-of-Stake (PoS) implica que los miembros individuales de una red de criptomonedas apuestan sus propios tokens para ganar la oportunidad de validar el siguiente bloque de la cadena. Estos validadores individuales se seleccionan por sorteo y sus posibilidades de ganar dependen del número de tokens que hayan apostado. La desventaja de este sistema es que puede poner el control de la red en manos de quien posea el mayor número de tokens, pero también es mucho más rápido y eficiente desde el punto de vista energético, ya que elimina la necesidad de grandes cantidades de potencia de cálculo.  

Con PoS no sólo se reduce el uso de energía de Ethereum en un 99,95%, sino que se incrementa el rendimiento de la tasa de transacciones en 64 veces, lo que debería contribuir a eliminar los problemas de cuello de botella y energía que han afectado a la red.

Sharding

El proceso de fragmentación es una forma de partición de datos que divide las cadenas de bloques en partes más pequeñas y fáciles de gestionar, conocidas como fragmentos, y acelera el proceso de validación. Con este sistema, las personas que han obtenido derechos de validación de PoS - "validadores"- no tienen que confirmar la veracidad de toda la blockchain de Ethereum, sino sólo de una pequeña parte. Los validadores individuales se alternan regularmente entre los fragmentos para evitar la posibilidad de manipulación de la cadena de bloques, y la cadena de balizas subyacente se utiliza para coordinar los fragmentos construidos sobre ella.

Además de la introducción de PoS y sharding, hay otros conceptos que también pueden servir para mejorar la eficiencia de Ethereum. Desde la introducción de "Plasma", una capa adicional en la blockchain diseñada para manejar grandes volúmenes de transacciones, hasta eWASM, una solución de codificación diseñada para optimizar las aplicaciones de desarrollo en la red de Ethereum, todo tipo de actualizaciones están en proyecto.

Y una tubería Ethereum 2.0 ciertamente lo es.  

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El mito del 2.0

En lo que respecta a las actualizaciones, Ethereum 2.0 no es tanto una nueva plataforma como un cambio en la perspectiva operativa, hasta el punto de que en enero de 2022 los fundadores de la cadena de bloques decidieron dejar de llamar a la nueva versión Ethereum 2.0. Técnicamente, Eth1 se denomina ahora "capa de ejecución" y Eth2 es la "capa de consenso"; sin embargo, en aras de la simplicidad, vamos a seguir refiriéndonos a ella como Ethereum 2.0.

Dado que no se espera que la actualización completa de Ethereum funcione a pleno rendimiento en 2023, la versión 2.0 ha llegado en varias fases distintas desde su anuncio en 2020.

En la fase 0 se puso en marcha la cadena Beacon, el marco subyacente que sirve de base para todas las fases posteriores, así como para gestionar los validadores que crean bloques utilizando el mecanismo PoS.

A principios de 2022, se introdujo la Fase 1, que consistía principalmente en el despliegue de las cadenas de fragmentos. Como se ha mencionado, estas "minicadenas" reparten la carga de trabajo de los datos de las transacciones por todo el ecosistema de Ethereum, aunque hay que señalar que esta capacidad no será funcional hasta el lanzamiento de las fases 1.5 y 2.

La fase 1.5 puede considerarse como un procedimiento de acoplamiento entre Ethereum 1.0 y Ethereum 2.0. Con esta fusión de la mainnet de Ethereum 1.0 con la Beacon Chain, la blockchain original de Ethereum servirá como uno de los 64 shards introducidos en la fase anterior.

Por último, tendremos la fase 2, en la que la interoperabilidad de los fragmentos funcionará plenamente y la red será capaz de gestionar contratos inteligentes. Aunque Ethereum 2.0 se considerará técnicamente operativo después de la fase 1.5, solo después de la fase 2 las cadenas de fragmentos separadas funcionarán juntas como una red principal.

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El resultado final.

La culminación de las fases de Ethereum 2.0 debería dar lugar a un aumento espectacular del rendimiento en toda la red, generando velocidades de hasta 100.000 transacciones por segundo.  

Aunque esta velocidad se debe en gran medida al mecanismo PoS, los problemas de seguridad que rodean el uso de este mecanismo se han compensado estipulando un número mínimo de validadores: 16.384 para ser exactos. Al tratarse de un enorme aumento del número de validadores normalmente asociado a los mecanismos PoS, la blockchain mantendrá gran parte de la calidad descentralizada de los sistemas PoW, lo que la hace inmensamente segura.

Para los más interesados en Ethereum como inversión financiera, estas mejoras deberían dar lugar a un nuevo aumento del precio de mercado de la moneda. Con la reducción de las tasas de transacción y el aumento de las oportunidades para los desarrolladores, la tendencia a largo plazo del valor de Ethereum debería ser una subida continua a medida que la plataforma se establece finalmente como la prometida solución global de blockchain.

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¿Un cambio de juego?

Con la funcionalidad completa de Ethereum 2.0 aún por ver, es difícil visualizar con precisión el futuro todavía. Sin embargo, al eliminar la versión 2.0 el Proof of Work de la red en favor del staking, los beneficios resultantes deberían tener un profundo impacto en la tasa de adopción de Ethereum como moneda y como plataforma de desarrollo.  

¿Veremos el fin de la prueba de trabajo como mecanismo de validación en todo el espacio de la cadena de bloques como resultado? Es muy posible. Con 18.465 criptomonedas compitiendo por la atención de los inversores (en marzo de 2022), estas monedas estarán vigilando cuidadosamente el rendimiento de PoS de Ethereum en un intento de hacerse más relevantes y atractivas.

Puede que Vitalik Buterin haya lanzado Ethereum en un intento de ofrecer una alternativa de blockchain más dinámica a Bitcoin, sin embargo, Ethereum 2.0 puede tener un impacto mucho más amplio en el panorama de las criptomonedas que eso. El hecho es que la minería de criptomonedas nunca ha sido menos popular de lo que es hoy, y cuando los jugadores del tamaño de Ethereum se mueven, el mundo tiene la costumbre de moverse con ellos.