Título original:La computadora mundial criptográfica; Autor original: Vitalik
Compilado por Odaily Planet Daily (@OdailyChina); Traductor: Asher (@Asher_ 0210)
A menudo llamamos a Ethereum una "blockchain", y este nombre fácilmente hace que la gente piense que es esencialmente la misma tecnología que el Bitcoin creado por Satoshi Nakamoto en 2009. En muchos sentidos esto es cierto; incluso el futuro "Lean Ethereum" construido según la hoja de ruta Strawmap todavía conservará algunas características básicas de una blockchain.
Pero durante los últimos quince años, esta tecnología ha cambiado enormemente, y seguirá desarrollándose durante los próximos tres años.Hacia lo que Ethereum se dirige puede ser un sistema fundamentalmente diferente de la blockchain temprana.
El Ethereum de hoy admite computación de propósito general y utiliza prueba de participación. Ya hay aplicaciones en la cadena que utilizan pruebas de conocimiento cero, y las L2 también están proporcionando escalabilidad y protección de privacidad. El Ethereum del futuro podrá elegir, según las necesidades de la aplicación, entre computación de escala extremadamente grande y capacidad computacional totalmente de propósito general; los bloques pueden ser construidos conjuntamente por múltiples partes de diversas maneras; la prueba de participación se optimizará aún más; y las pruebas de conocimiento cero también desempeñarán un papel clave en la capa base.
Mirando el whitepaper de Bitcoin, ¿qué ha cambiado Ethereum?
Si miramos retrospectivamente el whitepaper original de Bitcoin y luego lo comparamos sección por sección con Ethereum en 2015, 2025 y el 2030 imaginado, casi todas las partes han sufrido cambios importantes.
Tomemos como ejemplo la autorización de transacciones. La blockchain temprana dependía principalmente de firmas, mientras que en el futuro también podría usar firmas resistentes a la computación cuántica o pruebas de conocimiento cero. Verificar bloques ya no requiere necesariamente descargar todos los datos y reejecutar toda la computación; en su lugar, la disponibilidad de datos se puede verificar a través de PeerDAS, y luego se puede verificar el SNARK. El proceso por el cual las transacciones entran en los bloques, la forma en que se manejan la computación y el almacenamiento, y lo que los clientes ligeros pueden verificar por sí mismos, son muy diferentes de la blockchain temprana.
Casi todos los atributos centrales que definen una "blockchain" ya han cambiado, o están a punto de cambiar:
- Método de verificación: de descargar bloques y reejecutar, a muestrear a través de PeerDAS y verificar SNARKs;
- Mecanismo de consenso: de PoW a PoS, y luego a un PoS más altamente optimizado;
- Derechos de construcción de bloques: de un único minero construyendo bloques, a múltiples partes participando en la construcción.
Por lo tanto, después de completar la actualización Lean, Ethereum todavía se llama "blockchain", en gran medida solo continúa un nombre histórico. Conserva tanto las ideas centrales propuestas por Satoshi Nakamoto como también utiliza herramientas criptográficas desarrolladas a través de los últimos cincuenta años de investigación académica. Estas herramientas no existían en 2009, o aún no estaban maduras.
La criptografía no es la única disciplina importante. La verificación formal, la teoría de bases de datos, las redes peer-to-peer, la teoría de la información y la economía también desempeñan un papel. Sin embargo, el progreso en estos campos no ha cambiado el proceso básico de la blockchain temprana. Todos intentan generar el siguiente bloque que cumpla con las reglas de PoW; después de que alguien lo logra, transmite el bloque, otros lo descargan y lo reejecutan, y así sucesivamente. El desarrollo de la criptografía, sin embargo, está cambiando este proceso en sí mismo.
¿Qué obtienen los usuarios y qué necesitan cambiar los desarrolladores?
Estos cambios tecnológicos también cambiarán las compensaciones que enfrentan los usuarios al usar la red Ethereum.
La red Ethereum en 2015 podía seguir funcionando, resistir la censura de transacciones, garantizar que las transacciones se ejecuten según reglas preescritas y hacer que las transacciones sean irreversibles. Pero estas garantías venían con costos muy altos. La capacidad de privacidad de la red era limitada, y confirmar transacciones tomaba tiempo. Si los usuarios querían verificar por sí mismos, tenían que ejecutar un nodo bastante potente; de lo contrario, solo podían confiar en otros.
La red Ethereum prevista para 2030 conservará estas garantías y además asegurará que las transacciones entren en los bloques en tiempo real a través de FOCIL. En algunos escenarios, la protección de la privacidad que ofrece puede ser más fuerte que la de los servidores. Sin embargo, la computación de propósito general sigue siendo costosa y también es difícil proteger completamente la privacidad. Muchas computaciones especializadas pueden ser mucho más baratas, y muchas aplicaciones especializadas también pueden proporcionar una protección de la privacidad más fuerte.
La confirmación de transacciones todavía lleva tiempo. En 2015, la red Ethereum producía un bloque aproximadamente cada 17 segundos, y esperar 12 confirmaciones tomaba alrededor de 200 segundos.Para 2030, un solo slot puede acortarse a alrededor de 4-8 segundos, y alcanzar la finalidad puede tomar alrededor de 8-32 segundos.Los usuarios todavía necesitan ejecutar sus propios nodos para obtener las garantías de verificación más completas, pero los requisitos para ejecutar un nodo serán mucho menores.
Al mismo tiempo, la forma en que los desarrolladores organizan la computación afectará directamente los costos de las aplicaciones. En la blockchain temprana, la misma cantidad de datos y computación generalmente implicaba un costo similar. El futuro es diferente: si todas las operaciones se meten en una sola transacción que solo puede ejecutarse en serie, el costo será alto; si se aclaran las dependencias entre los pasos para que puedan procesarse en paralelo, o se agregan antes de entrar en el bloque final, el costo puede reducirse.
Esto cambiará gradualmente el diseño de las aplicaciones de Ethereum. A largo plazo, quizás solo la información que involucra cambios de estado y su orden de ejecución, que debe ser manejada por la blockchain, necesite ir on-chain. Otro contenido puede agregarse de antemano, permitiendo que la blockchain se concentre más en su propio trabajo.
La descentralización también puede convertirse en una ventaja de rendimiento
Quizás el cambio más importante es que la descentralización de la red ya no es meramente un costo asumido por la seguridad y la robustez. En unos pocos casos, también puede convertirse en una ventaja de rendimiento. Una red descentralizada puede almacenar más datos en paralelo y también puede completar grandes cantidades de computación en paralelo, gran parte de la cual puede hacerse en el mempool. En algunos casos, también puede mejorar la privacidad, porque solo una red descentralizada puede ocultar eficazmente información como de dónde provienen los datos y las solicitudes.
Esto fue una vez una visión de Ethereum a mediados de la década de 2010.La descentralización no solo debería usarse para mejorar la robustez del sistema, sino que también debería ayudar al sistema a escalar.Dado que un sistema centralizado puede mejorar el rendimiento dividiendo el trabajo entre diferentes participantes, un sistema descentralizado también debería poder hacerlo.
La condición clave que faltaba en ese momento era la verificación. Después de dividir el trabajo, debe confirmarse que cada parte se completó correctamente. Los primeros diseños intentaron usar comités seleccionados aleatoriamente, pero establecer comités era complejo y costoso, y aumentaría en gran medida la latencia; si el comité fallaba en sus funciones, tampoco había remedio. Hoy, la criptografía moderna ha resuelto este problema, y el costo adicional que traen los esquemas relacionados también disminuye mes a mes.
La latencia es otra dirección que merece atención. Ethereum mismo nunca podrá igualar la latencia de un servidor, pero la infraestructura construida a su alrededor quizás sí. En general, si se puede establecer una capa descentralizada más fuerte entre los usuarios y la cadena, y esta capa en sí no es la cadena, Ethereum podría obtener capacidades más fuertes sin dañar las propiedades básicas de la cadena.
De blockchain a "computadora mundial criptográfica"
Más adelante en el futuro, Ethereum también puede presenciar otro cambio, a saber, el auge de la ofuscación indistinguible (iO). Idealmente, la tecnología de ofuscación utilizable puede eliminar el compromiso entre privacidad y generalidad, permitiendo que un número ilimitado de participantes participe en computación de propósito general de manera segura y cifrada. Incluso formas más débiles de tecnología de ofuscación pueden usarse en escenarios como mempools cifrados. Sin embargo, los cambios discutidos anteriormente en este artículo no necesitan esperar a que esta tecnología madure antes de ocurrir.
Esta es la "computadora mundial criptográfica".Ethereum ya no será solo un libro mayor donde las personas ponen datos y computación para que se ejecuten, sino que se convertirá en una arquitectura que combina blockchain, tecnologías criptográficas de privacidad y verificación, y potentes componentes descentralizados fuera de la cadena.
Para construir completamente un sistema así, todavía hay muchos desafíos. Hacer que las pruebas de conocimiento cero sean suficientemente eficientes y seguras no es fácil, pero el alcance de este problema es relativamente claro, y actualmente se está optimizando continuamente con la ayuda de herramientas de IA. El problema más difícil, a nivel de todo el sistema, puede ser cómo gestionar un estado masivo y permitir que diferentes participantes accedan a este estado en paralelo. Ya han aparecido soluciones relacionadas, pero aún deben mejorarse continuamente a medida que las necesidades de las aplicaciones futuras se vuelvan gradualmente más claras.
Según la hoja de ruta Strawmap, el fork Hegota planeado para el próximo año podría ser el último fork "regular" de Ethereum. Las características y tecnologías que adopte aún serían aproximadamente reconocibles para las personas de 2015. El trabajo posterior implicará STARKs recursivos, verificación formal automatizada, algoritmos de consenso altamente optimizados y hacer todo esto resistente a la computación cuántica.
PeerDAS ya ha comenzado la transformación de Ethereum de una simple cadena de bloques a un sistema más poderoso. Después de Hegota, esta transformación se convertirá en la línea principal del desarrollo de Ethereum. En última instancia, se espera que Ethereum proporcione computación de alta seguridad que sea de menor costo, mayor escala y más privada que en el pasado.
