El Trilema de las criptomonedas: una solución definitiva desde el Protocolo NEAR

Un gran trilema existe en el universo Cripto y en las finanzas descentralizadas que el mismo administra.

Su formulación fue autoría de Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum en 2021 y atiende al delicado esfuerzo equilibrista que; tanto las transacciones de criptomonedas entre sus tenedores, como los contratos inteligentes diseñados en el marco de las finanzas descentralizadas; deben tener para balancear los tres elementos que deben trabajar en armonía para la viabilidad a largo plazo de las criptomonedas:

El trilema de la escalabilidad señala que hay tres propiedades que una cadena de bloques trata de tener y que, si te quedas con técnicas “simples”, tu solamente podrás llegar tener dos de esas tres. Las tres propiedades son: Escalabilidad …. Descentralización … Seguridad” Vitalik Buterin (2021)  Why sharding is great: demystifying the technical properties

Escalabilidad: capacidad del sistema de consenso de procesar mayor cantidad de transacciones por unidad de tiempo;

Descentralización: La cadena debe correr con independencia de la voluntad de determinado grupo de personas;

Seguridad: La cadena debe resistir cualquier intento de sabotaje por parte de un gran porcentaje de nodos (50% idealmente).

Es de tomar en cuenta que las transacciones de valores digitales como las criptomonedas funcionan sobre la base de la tecnología de cadenas de bloques (Blockchain), también denominada “Tecnología de Registros Distribuidos” (Distributed Ledger Tecnologies) o DLT.

Trilema de las criptomonedas

Dos protocolos de validación de transacciones

Un primer sistema de transferencia de valor digital basado en el paradigma de la prueba de trabajo, conocido como (POW) por sus siglas en Inglés, es el usado por el ecosistema construido alrededor de la primera criptomoneda jamás creada: bitcoin. Dicho sistema de consenso es –sin lugar a dudas- esencialmente descentralizado, ya que ninguna persona o grupo controla el sistema de minado de nuevos bitcoin.

Asimismo se puede señalar que es seguro, dado que, hasta la fecha, Bitcoin ha soportado todos los ataques informáticos ejecutados en su contra. 

Sin embargo, es en elemento de la escalabilidad, es decir, en la capacidad de aumentar la aprobación de un cada vez mayor número de transacciones por unidad de tiempo en donde el trilema ya mencionado se revela en contra de una tecnología blockchain que descansa sobre la prueba de trabajo, la cual depende fundamentalmente de la aprobación de transacciones una vez que las mismas se aglutinen en cada bloque.

En este sentido, la prueba de trabajo se encuentra atada, por su propio diseño, a un gran consumo de tiempo y energía, lo que afecta necesariamente su escalabilidad.

En contraposición, el ecosistema de Ethereum juega sus cartas sobre un nuevo modelo llamado Prueba de Participación, conocido como (POS) por sus siglas en Ingles.

Además de buscar resolver el trilema de Buterin, el POS articula la posibilidad de ejecutar contratos inteligentes. Cláusulas codificadas en un programa informático que atienden a premisas del tipo “si… pasa tal cosa … entonces … pasa tal otra”, las cuales se ejecutan automáticamente y hacen uso de la tecnología como un mecanismo de aplicabilidad automática, sin la necesidad de que intervenga autoridad externa alguna para que ello ocurra.

 

La prueba de participación es otro algoritmo de consenso que tiene la misma motivación de la prueba de trabajo, excepto el proceso de validar transacciones en la red distribuida . Prueba de participación depende de su valor llamado stake. Un stake es una suma de monedas bloqueadas por un período de tiempo. A diferencia de la Prueba de trabajo, no hay recompensas en criptomonedas por validar y confirmar transacciones en un bloque, en su lugar, los mineros consiguen tarifas por transacciones

En este modelo, se conjuran contratos inteligentes de naturaleza financiera, en donde uno bloquea por cierto tiempo determinado número de criptomonedas como garantía de comportamiento honesto a la hora de validar transacciones entre acreedores y deudores, y las recompensas recibidas por su validación, se reparten entre los participantes.

Aunque el POS permite la celebración de contratos inteligentes, la validación de las transacciones aún debe hacerse transacción por transacción lo que en la práctica, ha impedido que este sistema pueda ser escalable, añadiendo además, el problema del encarecimiento de las transacciones por las altas tasas que deben pagarse a los validadores.

Es sabido que el ecosistema de Ethereum es capaz de validar un máximo de 20 transacciones por segundo. Para darle un contexto a éste número:

Debido a su diseño como cadena de bloques la red bitcoin solo puede procesar hasta siete transacciones por segundo, lo que equivale a 600.000 transacciones al día. En comparación, Visa dispone de capacidad para procesar hasta 24.000 transacciones por segundo, más de dos millones al día. Una limitación que impide que la moneda sea escalable y, por lo tanto, que se expanda como medio de pago global” J.G Fernandez. El Bitcoin No Está Listo Como Medio de Pago

¿Cómo solucionear el problema?

Hay varias propuestas de solución a dicho problema.

Por ejemplo, introducir en conjunción con el POS, protocolos de validación adicionales como es el caso de la Prueba de Autoridad, la cual hace uso tanto de la identidad (cedida voluntariamente por el validador) como de su reputación, como bases para el establecimiento de responsabilidades en el funcionamiento de la blockchain.

Esta aproximación, aunque efectivamente aumentan la escalabilidad transaccional, afectan, sin embargo, la descentralización del sistema, porque pone en mano de unos pocos la validación o no de las transacciones.

Una vez más, el equilibrio entre seguridad – escalabilidad – descentralización se antoja como quimérico en el mundo de las criptomonedas.

El sistema de Fragmentación de transacciones de Near

Por su parte, el protocolo usado por el ecosistema Near, se enfoca en otro ángulo para resolver el trilema de Buterin.

Su diseño se pensó para funcionar como una cadena de bloques fragmentada (sharding) bajo el sistema Nightshade.

En él, cada validador aprueba y confirma, no una transacción completa, sino un fragmento (shard) de la transferencia, la cual ha sido previamente fragmentada y distribuida entre los nodos del sistema.

“En esta aproximación, en lugar de correr una cadena de bloques, se correrán múltiples cadenas, llamándose cada una como “shard”. Cada shard deberá tener sus propios validadores” Sharding: Nightshade

A los fines a apuntalar la seguridad del sistema, los validadores no serán capaces de escoger que fracción de la transacción validarán, de forma tal que nódulos deshonestos no podrán ponerse de acuerdo para ejecutar un ataque malicioso del 51%.

En cuanto a su escalabilidad, una vez que el sistema se encuentre implementado totalmente (consta de 4 etapas).

Con Nightshade cada shard de la red NEAR producirá una sección del siguiente bloque. Cada sección se envía al resto de la red, donde se compila y almacena, generando así un nuevo bloque.

Este esquema de funcionamiento le permitiría a NEAR ofrecer una escalabilidad de cientos de miles de transacciones por segundos.

Por otra parte, la descentralización del sistema se muestra garantizada por el hecho de que no existirán nodos de mayor relevancia o importancia a los fines de validar las transacciones.

Aunque la prueba de participación será transversal al sistema, siempre existirá un elemento aleatorio en la asignación de cada fragmento a validar, lo que prevendrá el acaparamiento en manos de pocos nodos en función de su capacidad de bloquear altas cantidades de Near en el sistema.

 

Por último, no todo está resuelto en el protocolo Nightshade, la limitación del sistema se revela en la conexión entre los nodos que forman parte de la red.

Si los nodos están muy distante unos de otros, o tienen problemas de conexión, la capacidad de escalar de Nigthshade se puede ver afectada.

Es este uno de los desafíos importantes que debe se debe afrontar Near a futuro para dar la solución que Vitalik Buterin añora para el trilema de las criptomonedas.

¿Quieres conocer más sobre el Trilema Blockchain visita el canal de YouTube de Open Web Sandbox.

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