¿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'.

¿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. Así, los validadores asumen 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 citadas entre la comunidad de Ethereum para moverse a la Prueba de Participación son las siguientes:

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

Mejora en la capacidad de escalar al soportar 'cadenas de fragmentos'. Las cadenas de fragmentos (ver más abajo) aumentan el rendimiento de transacciones al permitir que una red cree múltiples bloques simultáneamente. Mientras que en un sistema de Prueba de Trabajo el fragmentado reduce el poder de hashing necesario para comprometer cada porción 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 el fragmentado que, a su vez, puede ser una tecnología de escalado efectiva.

Incremento en 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, la transición completa hacia Ethereum 2.0 requiere un gran conjunto de validadores (más de 16,000). La posición es que 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 batalla por más de una década en Bitcoin y desde 2015 en Ethereum, la Prueba de Participación tiene menos historial. Aunque la Prueba de Participación ha sido utilizada en varias blockchains públicas sin incidentes, la relativamente alta complejidad de su implementación en Ethereum significa que puede haber vectores de ataque o vulnerabilidades aún desconocidos.

Los ricos se hacen más ricos. Una crítica común a la Prueba de Participación en Ethereum es que, debido a que esencialmente no hay costo para minar, y porque cuanto más ETH apuestes, más recompensas recibes, aquellos que ya tienen más capital continuarán 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 mayoría del bitcoin ganado por los mineros debe ser vendido para cubrir sus costos de minería, y al vender, los mineros están distribuyendo la mayoría del Bitcoin recién acuñado (y las tarifas) a participantes más amplios, distribuyendo así el nuevo Bitcoin ampliamente.

¿Qué es el fragmentado?

El fragmentado es una técnica de escalado diseñada para mejorar significativamente la eficiencia y la capacidad de una red blockchain. Implica dividir todo el estado 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 balances de cuentas y contratos inteligentes. Sin embargo, a diferencia de 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, el fragmentado tiene como objetivo abordar la escalabilidad distribuyendo la responsabilidad del procesamiento de datos entre 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 del fragmentado 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 referenciar datos almacenados en cadenas de fragmentos.

Los validadores jugarán un papel crucial en la seguridad y operación de la red 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 continúe evolucionando, los detalles del fragmentado y su implementación podrían ser refinados.

Cronograma de Eth 2.0

El movimiento hacia Eth 2.0 es una transición gradual y multifásica que se está llevando a cabo según el siguiente cronograma:

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 Ethereum existente. Esta fase aún no procesaba transacciones o 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 funcionar en paralelo con la mainnet de Ethereum, pero durante la fase de Cadena Beacon, Ethereum continuó confiando en el mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo.

La Fusión. Completada en septiembre de 2022, esta fase pivotal vio la mainnet original de Ethereum, funcionando en Prueba de Trabajo (PoW), fusionándose sin problemas 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 el consenso de la red. Como resultado, el consumo de energía de Ethereum se redujo significativamente, allanando el camino para operaciones blockchain más eficientes y escalables.

Fragmentado. Después de la Fusión, Ethereum planea implementar el fragmentado para aumentar drásticamente la capacidad de la red y reducir las tarifas de transacción. El fragmentado dividirá la red en múltiples porciones (fragmentos), cada una capaz de procesar transacciones y contratos inteligentes de manera independiente. Esto expandirá la capacidad general de la red Ethereum, permitiéndole procesar muchas más transacciones por segundo y haciéndola más accesible para usuarios en todo el mundo. Las etapas iniciales del fragmentado se centrarán en distribuir datos a través de fragmentos, con fases posteriores destinadas a habilitar que los fragmentos ejecuten contratos inteligentes y gestionen cuentas de manera independiente, mejorando aún más la escalabilidad y eficiencia de la red. Se anticipa que la introducción del fragmentado comenzará en fases.