Ethereum 2.0 (Eth2) es una importante actualización de la red principal pública actual de Ethereum; Está diseñada para acelerar el uso y la adopción de Ethereum al mejorar su rendimiento.

La historia de Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 no es una idea nueva en la comunidad Ethereum. Un cambio en el mecanismo de consenso subyacente de Ethereum para abordar las restricciones de una cadena de bloques de Prueba de trabajo ha existido desde la génesis de la cadena de bloques.

Ethereum 2.0 llega inmediatamente después de muchas actualizaciones planificadas a la red principal después del lanzamiento de la red principal en julio de 2015.

• Homestead, marzo de 2016
• Metrópolis: Bizancio, octubre de 2017
• Metrópolis: Constantinopla, febrero de 2019
• Estambul, diciembre de 2019

El lanzamiento de Ethereum 2.0 es especialmente significativo en comparación con las actualizaciones anteriores debido. La implementación de un mecanismo de consenso de Proof of Stake, alejando la red de su arquitectura de Prueba de Trabajo es totalmente nuevo.

Para obtener más detalles sobre la historia de las actualizaciones de Ethereum, lea Una breve historia de Ethereum.

Proof of Stake

La prueba de participación (PoS) es el cambio más significativo en Ethereum 2.0, porque reforma la estructura de incentivos cripto económicos para validar la cadena de bloques.

La arquitectura actual de Ethereum se mantiene mediante un mecanismo de consenso de Prueba de trabajo (PoW).

Los componentes de Proof of Work son bien conocidos por la comunidad blockchain. Es la arquitectura utilizada para las blockchains más utilizadas hasta la fecha, incluidos Bitcoin, Ethereum, Litecoin y más. En Prueba de trabajo, los mineros ejecutan nodos y gastan potencia computacional para resolver problemas matemáticos complejos para extraer el siguiente bloque.

El tiempo y el dinero que los mineros necesitan para ejecutar hardware y gastar electricidad en cadenas PoW se validan mediante recompensas de bloques. Estas se distribuyen a los mineros que extraen con éxito un bloque.

Las cadenas de PoW son extremadamente seguras. La potencia computacional combinada requerida para que un individuo comprometa una cadena de bloques PoW bien establecida como Bitcoin o Ethereum costaría una cantidad extraordinaria de dinero, y puede que ni siquiera sea posible.

Aunque extremadamente seguras, las cadenas de bloques PoW sufren problemas de escalalabilidad y accesibilidad.

Escalabilidad:

Debido a que cada bloque se extrae secuencialmente, y hay una cantidad finita de datos que se pueden registrar en cada bloque. Una medida conocida como tamaño de bloque.

Ethereum solo puede procesar una cantidad limitada de información en un período de tiempo determinado. Si el número de transacciones pendientes supera lo que puede encajar un bloque, entonces las transacciones restantes tienen que esperar al siguiente bloque, y así sucesivamente.

Este problema de escalabilidad se solucionará mediante la implementación de fragmentación [ver más abajo] en la red PoS.

Accesibilidad:

Los mineros de PoW han sido fundamentales para la creación y mantenimiento del aumento de las tecnologías descentralizadas en la última década.

Aunque las cadenas de bloques PoW son funcionales, las barreras de entrada para ser minero son bastante altas. Un individuo debe comprar y configurar todo el hardware necesario. Para obtener ganancias considerables de las recompensas en bloque, es probable que ese individuo también deba vivir en una región con menores costes de electricidad.

Una complicación añadida, los costes de electricidad a menudo se reducen para las empresas y corporaciones. Esto significa que un minero que busca la máxima rentabilidad también necesitaría formar una empresa y comprar suficiente hardware de minería para justificar su esfuerzo.

Varios de los conglomerados mineros más grandes superan a la mayoría de los usuarios habituales de blockchain de participar realmente en el mantenimiento de la red. Este acto lleva a la centralización de la minería. En Ethereum 2.0, uno de los objetivos es que PoS nivele el campo de juego para que participen más validadores individuales. De esta manera se consigue un rendimiento compartido para el mantenimiento de la red.

La prueba de participación PoS reemplaza los dos componentes principales de PoW (mineros y electricidad) con validadores y participación en Ethereum 2.0.

En términos generales, los validadores reemplazan a los mineros como individuos que mantienen el estado acordado de la red; y reciben recompensas por seleccionar aleatoriamente el siguiente bloque de datos. A diferencia de PoW, en el que los mineros gastan energía física (llamada energía hash) al quemar electricidad para confirmar los bloques; los validadores en un sistema PoS comprometen 32 ETH como “prueba de participación”.

En Ethereum 2.0, los validadores apostarán al menos 32 ETH depositando los fondos en el contrato de depósito oficial . El contrato ha sido desarrollado por la Fundación Ethereum. Los validadores descargarán y ejecutarán el software de cliente Ethereum 2.0.

Mientras ejecutan el software del cliente, serán seleccionados al azar para proponer y atestiguar bloques en la cadena de bloques Ethereum 2.0.

Los validadores que proponen correctamente y dan fe de los bloques recibirán una recompensa de ETH como porcentaje de su participación.

Contrato de depósito de Ethereum Foundation Eth2.0: https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/tree/dev/deposit_contract

En Ethereum 2.0, si un validador no puede permanecer en línea y ejecutar su parte de responsabilidades computacional, su recompensa en bloque disminuirá. De esta forma se incentiva a los validadores a permanecer en línea de la manera más consistente posible.

Si un validador intenta maliciosamente comprometer la red (es decir, validar el historial de datos incorrecto), todos o algunos de sus 32 ETH retenidos se reducirán.

Los incentivos cripto económicos contra actores maliciosos son más fuertes en una red PoS. Mientras que en PoW, el riesgo económico de un ataque fallido es igual al coste de la electricidad para lograr el poder de hash requerido.

En PoS el coste de lanzar un ataque es igual a la cantidad de ETH apostado, y por lo tanto también lo es la penalización. Las posibilidades son mayores de que un individuo tenga más cautela a la hora de arriesgar directamente dinero en forma de proof of stake para lanzar un ataque en comparación con el coste más abstracto de la electricidad.

Mientras que un ataque PoW fallido resulta en la pérdida de costes de electricidad, Cortar la apuesta de un validador es el equivalente de PoS de un minero que quema una granja de servidores PoW completa en un ataque fallido. En resumen, el incentivo económico para actuar en el mejor interés de la red es más fuerte.

Aunque convertirse en un validador tiene una barrera de entrada más baja que convertirse en minero solo en virtud de la eliminación de los costes de hardware. En realidad no muchas personas poseen 32 ETH o están dispuestas a arriesgarse a apostar casi $ 7,584 (~ $ 237 / ETH en el momento de este escrito). Además, no se conoce ampliamente el número de personas interesadas que cuentan con conocimientos técnicos suficientes para ejecutar y administrar un cliente sin arriesgarse al tiempo de inactividad y la posible reducción de fondos.

Hay dos soluciones a las barreras de entrada que actualmente se anticipan en Eth 2.0.

Para superar el conocimiento técnico de administrar el propio cliente, las compañías están comenzando a ofrecer servicios de replanteo a través de los cuales administrarán la operación del cliente para un individuo que tiene 32 ETH a cambio de una pequeña tarifa.

Si un titular de ETH solo desea o puede apostar menos de 32 ETH, puede unirse a un grupo de apuestas, donde sus fondos se combinan con los de otros para alcanzar los 32 ETH requeridos. Sus recompensas, entonces, serían proporcionales a su contribución total.

Proof of Stake se lanzará en la primera etapa de la actualización de Ethereum 2.0, conocida como Fase 0.

Fase 0

Eth 2.0 se implementará en fases, comenzando con la Fase 0 en 2020. La Fase 0 lanzará la cadena de balizas de la red Ethereum 2.0. La cadena de balizas implementará Proof of Stake y administrará el registro de validadores, que comenzarán a certificar la existencia de bloques en Ethereum 2.0.

Para que la cadena de balizas pueda lanzar su bloque Génesis, se deben apostar al menos 524,288 ETH en la red, divididos entre un mínimo de 16,384 validadores. Estos números se decidieron para garantizar suficiente seguridad y descentralización.

Las recompensas de participación no se distribuirán hasta que se alcance este umbral, que es en parte por lo qué se necesita un comportamiento altruista entre los primeros participantes en la fase 0.

A medida que la cadena de balizas se active y se implemente Proof of Stake, la cadena de bloques original Ethereum PoW continuará existiendo. De hecho, la cadena de balizas no será particularmente útil para la mayoría de los usuarios de Ethereum en la Fase 0. No podrá procesar transacciones, ejecutar contratos inteligentes o alojar dapps. Esto es así por diseño, lo que garantiza que Proof of Stake se someta a pruebas considerables como una red en vivo y en funcionamiento antes de que las Dapps y los usuarios comiencen a realizar transacciones por millones a diario.

Para garantizar que el lanzamiento de Ethereum 2.0 no interrumpa el ecosistema Ethereum existente, la cadena de bloques Ethereum 1.0 original continuará ejecutándose en paralelo y recibirá actualizaciones durante la Fase 0. En la Fase 1.5, las dos cadenas de bloques se fusionarán para garantizar la continuidad y una sola Red Ethereum.

Fase 1

Todavía no hay una fecha de lanzamiento firme para la Fase 1. Se anticipa para el año siguiente al lanzamiento de la cadena de balizas en la Fase 0.

La mejora principal de la Fase 1 es la implementación de cadenas de fragmentos, la solución de escalabilidad mencionada anteriormente en este artículo.

Para Ethereum 2.0, la fragmentación dará como resultado que la cadena de bloques Ethereum se divida en 64 cadenas separadas. Estas cadenas se llaman cadenas de fragmentos que se ejecutan en paralelo entre sí e inter-operan sin problemas.

El Sharding aborda la escalabilidad al permitir que Ethereum procese varias transacciones simultáneamente. Teóricamente, 64 bloques a la vez. En este momento, Ethereum (y otras cadenas PoW) solo son capaces de procesar un bloque consecutivo a la vez; lo que significa que si hay una copia de seguridad de las transacciones, esas transacciones deben esperar hasta que se procese un bloque antes de que puedan confirmarse en el siguiente. Con docenas de cadenas simultáneas interoperando entre sí, la carga de datos se puede distribuir entre los bloques que se procesan simultáneamente.

Fase 1.5

Un momento importante dentro de la Fase 1 es la fusión de la cadena de bloques PoW Ethereum original con la nueva cadena PoS.

Este momento se conoce como Fase 1.5 en la comunidad Ethereum. Específicamente, la cadena de bloques PoW Ethereum se incorporará a Ethereum 2.0. Existirá como una de las 64 cadenas de fragmentos junto con la cadena de baliza, lo que significa que no habrá interrupción en la continuidad o el historial de datos. Esto también significa que los titulares de ETH no tendrán que someterse a ningún tipo de transferencia de token o intercambio entre Ethereum 1.0 y 2.0. Más bien, podrán usar su ETH en Ethereum 2.0 sin problemas, sin trabajo adicional anticipado por su parte o riesgo de que su ETH se vuelva obsoleto.

Aunque la historia de la cadena PoW original seguirá existiendo, ya no necesitará mantener el mecanismo de consenso PoW; funcionará como cualquier otro fragmento de PoS en Ethereum 2.0.

Fase 2

Actualmente, la Fase 2 está menos definida que la Fase 0 o la Fase 1. Sin embargo, sabemos que tanto con la Proof of stake como con la fragmentación implementada con éxito, la Fase 2 permitirá entre otras cosas cuentas de ether, transacciones, transferencias y retiros y ejecución inteligente de contratos.

Más allá de la fase 2

La cadena de bloques Ethereum no evolucionará hasta después de la Fase 2. En los años posteriores a la Fase 2, habrá más oportunidades para aumentar el alcance y la funcionalidad de la red Ethereum. Para tener una idea de cómo será el futuro a largo plazo de Ethereum, revisa la publicación de Vitalik Buterin sobre la hoja de ruta de Ethereum.

Ethereum 1.x

Aunque se señaló anteriormente, vale la pena volver a enfatizar que no se espera que Ethereum 2.0 sea completamente funcional hasta la Fase 2.

Durante ese tiempo, el ecosistema blockchain continuará creciendo, y Ethereum aún tendrá que responder a las necesidades de los desarrolladores, Dapps, empresas, gobiernos y más. La cadena de Ethereum PoW, por lo tanto, continuará existiendo hasta al menos la Fase 1 en una forma coloquialmente conocida como Ethereum 1.x. 

Los desarrolladores aún se comprometerán a mejorar Ethereum 1.x incluso mientras se construye el futuro de Ethereum 2.0.

Conclusión sobre Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 ha sido largamente esperado y muy discutido en el ecosistema blockchain.

La Proof of stake y fragmentación traerá mejoras considerables a la escalabilidad, seguridad y accesibilidad.

Para los titulares de ETH, Ethereum 2.0 ofrece una nueva oportunidad para participar y recibir recompensas por mantener la red.

Para aquellos que desean ejecutar sus propios validadores con 32 ETH, utilizar un proveedor externo para apostar sus 32 ETH, o agrupar sus fondos con otros.

¿Tu que opinas sobre Ethereum 2.0? ¿Mejorará realmente lo que tenemos? ¿Se conseguirá en los plazos indicados?

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