¿Qué es Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, a veces llamado Eth2 o Serenity, es una actualización de la cadena de bloques de Ethereum. Su objetivo es aumentar la velocidad, eficiencia y escalabilidad de la red Ethereum sin comprometer su seguridad o descentralización. En este sentido, es un intento de superar el llamado 'trilema de la cadena de bloques' (la creencia generalizada de que, con respecto a la descentralización, seguridad y escalabilidad, las redes de cadenas de bloques solo pueden optimizar dos de las tres características a la vez).

Ethereum 2.0 integra varios cambios fundamentales en la estructura y diseño de Ethereum, tanto técnicos como económicos. Dos de los cambios clave son la transición a 'prueba de participación' y la adición de 'sharding'.

Indice de Contenidos

¿Qué es la Prueba de Participación?

La Prueba de Participación es un tipo de mecanismo de consenso utilizado por las redes blockchain para lograr un consenso distribuido. En un mecanismo de consenso de Prueba de Participación, los participantes que han apostado activos criptográficos (apostar significa "bloquearlos" enviándolos a un contrato inteligente específico) son seleccionados al azar para convertirse en validadores que proponen nuevos bloques, y son recompensados por hacerlo. Los validadores así toman el papel que tienen los mineros en un sistema de Prueba de Trabajo. Los participantes que violan las reglas del protocolo están sujetos a la pérdida, parcial o total, de sus activos apostados. Este enfoque de "zanahoria y palo" está diseñado para incentivar a los participantes a contribuir a validar y ordenar transacciones en bloques de acuerdo con las reglas del protocolo.

¿Cuáles son las ventajas de la Prueba de Participación?

Las ventajas más comúnmente citadas entre la comunidad de Ethereum para pasar a la Prueba de Participación son las siguientes:

Mejora de la eficiencia energética. Debido a que la Prueba de Participación no requiere que los participantes dediquen potencia de procesamiento a un algoritmo de hashing de Prueba de Trabajo, consume dramáticamente menos energía. Se estima que Ethereum 2.0 consumirá menos del 1% de la energía consumida por Ethereum de Prueba de Trabajo.

Mejora de la capacidad de escalar al soportar 'cadenas de fragmentos.' Las cadenas de fragmentos (ver más abajo) aumentan el rendimiento de transacciones permitiendo que una red cree múltiples bloques simultáneamente. Mientras que en un sistema de Prueba de Trabajo la fragmentación reduce la potencia de hashing necesaria para comprometer cada parte de la red (reduciendo así la seguridad de toda la red), en un sistema de Prueba de Participación, este no es el caso. En otras palabras, el cambio a la Prueba de Participación es necesario para habilitar la fragmentación que, a su vez, puede ser una tecnología de escalado efectiva.

Aumento de la descentralización. Debido a que la Prueba de Participación elimina la minería impulsada por el poder de hash, se elimina la necesidad de grandes granjas de minería intensivas en capital. En teoría, esto debería reducir la barrera de entrada para los validadores, disminuyendo el riesgo de centralización. Además, debido al gran número de cadenas de fragmentos, el movimiento completo hacia Ethereum 2.0 requiere un gran conjunto de validadores (más de 16,000). Se argumenta que tener este gran número de validadores hará que la red sea menos propensa a la manipulación por intereses especiales.

¿Cuáles son las desventajas de la Prueba de Participación?

Menos probada. Mientras que la Prueba de Trabajo ha sido probada en combate durante más de una década en Bitcoin y desde 2015 en Ethereum, la Prueba de Participación tiene menos trayectoria. Aunque la Prueba de Participación ha sido utilizada en varias blockchains públicas sin incidentes, la complejidad relativamente alta de su implementación en Ethereum significa que puede haber vectores de ataque o vulnerabilidades aún desconocidos.

Los ricos se vuelven más ricos. Una crítica común de la Prueba de Participación en Ethereum es que, debido a que esencialmente no hay costo para la minería, y porque cuanto más ETH apuestes, más recompensas recibes, aquellos que ya tienen más capital seguirán acumulando más capital. En contraste, aunque es cierto que la minería de Bitcoin es una empresa altamente intensiva en capital, el margen de ganancia es estrecho. Esto significa que la mayor parte del bitcoin ganado por los mineros debe venderse para cubrir sus costos de minería, y al vender, los mineros están distribuyendo la mayor parte del Bitcoin recién acuñado (y las tarifas) a participantes más amplios, distribuyendo así el nuevo Bitcoin ampliamente.

¿Qué es la fragmentación?

La fragmentación es una técnica de escalado diseñada para mejorar significativamente la eficiencia y capacidad de una red blockchain. Involucra la partición del estado completo de la red en múltiples piezas más pequeñas y manejables, conocidas como "fragmentos". Cada fragmento opera casi como una blockchain separada, con su propio conjunto de saldos de cuentas y contratos inteligentes. Sin embargo, a diferencia de las blockchains completamente independientes, los fragmentos se comunican y coordinan entre sí a través de la cadena principal o una capa que asegura la seguridad y consistencia de datos en toda la red.

En el contexto de Ethereum 2.0, la fragmentación tiene como objetivo abordar la escalabilidad distribuyendo la responsabilidad de procesamiento de datos a través de múltiples fragmentos. Cada fragmento será capaz de procesar transacciones y contratos inteligentes de manera independiente, aumentando así la capacidad general de la red. Se espera que la implementación inicial de la fragmentación en Ethereum 2.0 se enfoque principalmente en mejorar la disponibilidad de datos, lo que a su vez mejorará la escalabilidad de las soluciones de capa 2 al permitirles hacer referencia a datos almacenados en cadenas de fragmentos.

Los validadores jugarán un papel crucial en la seguridad y operación de la red de Ethereum fragmentada. Serán asignados aleatoriamente a diferentes fragmentos, asegurando que ningún fragmento esté excesivamente influenciado o controlado por un grupo específico de validadores. Esta asignación aleatoria ayuda a mejorar la seguridad de la red al hacerla más resistente a ataques coordinados o manipulaciones.

A medida que Ethereum continúa evolucionando, los detalles de la fragmentación y su implementación podrían ser refinados.

Cronología de Eth 2.0

El movimiento hacia Eth 2.0 es una transición gradual, de múltiples fases, que se desarrolla según la siguiente cronología:

Cadena Beacon. Desplegada con éxito en diciembre de 2020, la Cadena Beacon introdujo un mecanismo de consenso de Prueba de Participación (PoS), operando en paralelo con la red existente de Ethereum. Esta fase aún no procesaba transacciones ni contratos inteligentes, pero sentó las bases para un nuevo modelo de consenso PoS. Se estableció una "cadena beacon" para almacenar el registro de validadores y operar en paralelo al mainnet de Ethereum, pero durante la fase de Cadena Beacon, Ethereum continuó dependiendo del mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo.

La Fusión. Completada en septiembre de 2022, esta fase pivotal vio la fusión sin problemas del mainnet original de Ethereum, que operaba en Prueba de Trabajo (PoW), con el sistema PoS de la Cadena Beacon. Esta transición marcó el fin de la minería intensiva en energía en Ethereum, adoptando completamente PoS para la seguridad y consenso de la red. Como resultado, el consumo de energía de Ethereum disminuyó significativamente, allanando el camino para operaciones de blockchain más eficientes y escalables.

Fragmentación. Después de la Fusión, Ethereum planea implementar la fragmentación para aumentar drásticamente la capacidad de la red y reducir las tarifas de transacción. La fragmentación dividirá la red en múltiples partes (fragmentos), cada una capaz de procesar transacciones y contratos inteligentes de manera independiente. Esto expandirá la capacidad general de la red de Ethereum, permitiéndole procesar muchas más transacciones por segundo y haciéndola más accesible para usuarios en todo el mundo. Las etapas iniciales de la fragmentación se enfocarán en distribuir datos a través de los fragmentos, con fases posteriores que buscan habilitar a los fragmentos para ejecutar contratos inteligentes y gestionar cuentas de manera independiente, mejorando aún más la escalabilidad y eficiencia de la red. Se anticipa que la introducción de la fragmentación comience en fases.