El nuevo roadmap de Ethereum, explicado paso a paso

Con la llegada de The Merge a Ethereum se cerraba un ciclo en esta criptomoneda que pasaba de PoW a PoS, dando inicio a la historia de Ethereum 2.0 y avanzando en el roadmap y evolución de la criptomoneda. Sin embargo, la llegada de Ethereum 2.0 no ha sido tan exitosa como debería y ha traído consigo una serie de problemas que ya se habían señalado hace mucho dentro del proyecto: centralización y censura.

Ante esta situación, Vitalik Buterin ha puesto atención en estos detalles y por ello en un tweet ha enseñado el que será el próximo roadmap de Ethereum, con un fin muy claro: re-descentralizar la red, aumentar la confianza en la misma y seguir con el proyecto de evolución de Ethereum 2.0.

The Merge: un gran evento para Ethereum y muchos problemas por resolver

Para entender por qué Vitalik Buterin ha decidido realizar este nuevo roadmap hay que analizar el trasfondo de la situación actual de Ethereum. The Merge fue un éxito, actualmente Ethereum 2.0 está funcionando y su red de validadores PoS es la que sostiene el funcionamiento de la red. Sin embargo, con la llegada de PoS, la centralización de Ethereum se masificó hasta un punto tal que la mayoría de sus nodos están en dos países: Estados Unidos y Alemania.

De hecho, actualmente solo en los Estados Unidos están desplegados el 49,5 % de todos los nodos de la red. El problema sería menor, si no fuera porque la mayoría de esos nodos dependen de un solo proveedor: Amazon Web Services (AWS). La situación empeora si tenemos en cuenta que los nodos en su mayoría están en hosting (+66%) y eso significa que un tercero puede presionar un botón y sacar a todos esos nodos de la red sin mayores complejidades. En pocas palabras, el cambio de Ethereum de PoW a PoS le ha debilitado hasta el punto de que si el gobierno estadounidense decidiera que los nodos en su territorio fueran desconectados, la red perdería más del 50% de su staking, su seguridad y capacidad operativa como red P2P, algo que resulta inaceptable para la comunidad.

Si a esta situación se le suma que el crecimiento de nodos en ese país aumenta rápidamente y que la SEC tiene el ojo puesto sobre Ethereum, es comprensible por qué la comunidad y Vitalik Buterin buscan remediar esto lo antes posible.  Para ello, Buterin ha diseñado su nuevo roadmap y con el mismo busca señalar el camino a seguir para evitar que esta situación siga afectando a la red que ha construido desde el año 2015.

El nuevo roadmap de Ethereum

El roadmap de Buterin establece una imagen muy clara con los puntos críticos y objetivos que se desean alcanzar. A continuación te explicaremos el plan futuro de Ethereum y revisaremos punto por punto lo que se busca con este roadmap:

The Surge, mejora directas a la escalabilidad y privacidad

La primera fase de este nuevo roadmap es The Surge y su intención es potenciar la escalabilidad de Ethereum y aumentar su descentralización. El primer paso de esta fase es dado por el EIP-4844: Proto-Danksharding. La idea de esta mejora de Ethereum es la de habilitar un nuevo formato de transacción para Ethereum en la que las mismas pueden tener “blobs de datos” que se pueden integrar de forma transparente a los nodos y su funcionamiento.

Con esto, el EIP-4844 busca crear una serie de primitivas que habiliten la generación de transacciones que usen un modelo de escalado del tipo Rollup, una tecnología que lleva ya un tiempo entre la comunidad Ethereum y que ha demostrado su seguridad. Además, el EIP-4844 también abre las puertas para la inclusión de criptografía quantum-resistente y una serie de herramientas que facilitan el desarrollo de opciones de escalado zk-Rollups y zk-EVM (usando tecnología de Zero Knowledge Proof – ZKP) directamente sobre Ethereum.

La llegada de ZKP a Ethereum también ayuda a resolver otro problema: la selección de nodos para la validación de bloques. Actualmente este proceso de selección se da de forma pública, usando criptografía del tipo EdDSA. Esto es seguro y pseudo anónimo, lo cual brinda ciertas garantías. Pero no protege a los operadores de nodos de ser rastreados y forzados a realizar acciones por parte de terceros (ej: que apaguen su nodo si su gobierno así lo requiere). Con la llegada de ZKP podrá implementarse lo que Buterin llama: Elección Secreta de Líder (Secret Leader Election – SLE). Con SLE se busca que la selección de validadores esté protegida por criptografía ZKP haciendo imposible (o por lo menos más difícil) la identificación real de los nodos y quienes están detrás de ellos.

Por supuesto, esto es un desarrollo que, si bien tiene mucho camino andado, (ya hay implementaciones de zk-Rollups y zk-EVM que pueden ser fácilmente integradas en Ethereum), la realidad es que la estructura de Ethereum 2.0 es muy distinta y necesita de desarrollo y pruebas en las que el equipo ya está trabajando. Una vez completada esta etapa, Ethereum tendrá la capacidad de escalar hasta las 100 mil transacciones por segundo (posiblemente menos por cuestiones de seguridad y estabilidad), tendrá capacidades ZKP y una nueva batería criptográfica para hacer frente a las amenazas futuras.

The Scourge, mejoras para la descentralización

La segunda fase del nuevo roadmap es conocida como The Scourge y está centrada en la descentralización de la red. La primera gran mejora de esta etapa está en Proposer / Builder Separation (PBS). PBS es una solución propuesta al problema de la censura y del ataque MEV (Valor Máximo Extraíble) sobre la red de Ethereum. La idea reside en hacer que  la construcción de bloques y la propuesta de nuevos bloques sea asignada a distintas partes de la red, evitando que el validador tenga el peso en ambas tareas.

Para hacerlo más sencillo: con PBS se busca que un nodo validador proponga un bloque, y que otro nodo validador lo construya. Esto es un funcionamiento que se ha visto en otras redes, por ejemplo, Flow funciona con un esquema parecido, en la que sus nodos tienen distintas tareas durante el proceso de validación. 

Así, PBS tiene el potencial de hacer a Ethereum más resistente a la censura y al mismo tiempo, abrir las puertas para mejoras en la escalabilidad de la red al generar una estructura de “preemption asincrónica” en la misma.  PBS es una idea impulsada por Flashbots, una organización de I+D que mitiga las externalidades negativas de los ataques al MEV, y que ha recibido elogios por dicha propuesta.

The Verge, simplificando las verificaciones de Ethereum

La tercera etapa es The Verge y su foco está en simplificar las verificaciones que se realizan sobre las transacciones de Ethereum. La parte de “simplificar” es un poco trampa, porque en realidad The Verge lo que hará es integrar tecnología ZKP al sistema de verificación de operaciones, algo que hará usando la tecnología de las zk-SNARKs. Puedes leer sobre estas pruebas en nuestro artículo especializado sobre este tema.

En todo caso, la llegada de zk-SNARKs a este proceso ciertamente simplifica las pruebas (en término de que son más pequeñas, ocupan menos espacio y un ordenador puede procesarlas muy rápidamente), pero a nivel algorítmico y criptográfico, zk-SNARKs agrega una enorme complejidad a Ethereum.

Por supuesto, zk-SNARKs brinda más cosas positivas, como el hecho de simplificar la implementación de los verkels trees (lo que ayudará a que Ethereum ocupe menos espacio en disco por su blockchain), la generación de states zk-EVM mucho más pequeños y manejables (otra mejora en términos de seguridad y almacenamiento de datos de esta blockchain) y la generación de light clients más funcionales dentro de la red.

The Purge, simplificando a Ethereum

La cuarta fase es The Purge y su foco está en hacer más portable y simple la red Ethereum. Esta fase está muy relacionada con The Verge, la fase anterior. De hecho, sin un éxito completo en The Verge, The Purge es poco factible de ser implementada. The Purge depende de que zk-SNARKs y los verkels trees sean correctamente implementados e integrados a Ethereum, porque son estos los que permitirán que The Purge pueda desarrollar sus ideas, siendo la principal la capacidad de fast sync (sincronización rápida) para la Beacon Chain.

Esto responde a uno de los grandes problemas de Ethereum: el tamaño de su blockchain crece demasiado rápido y su sincronización es dolorosamente lenta. Al ritmo actual, Ethereum 2.0 podría en 2 años ocupar fácilmente 6-8 TB de almacenamiento para un nodo completo, algo que lo hace muy difícil de implementar como opción casera, lo que incentiva la centralización de estos nodos en centros de datos (como los de Amazon).

Con The Purge Vitalik apunta a tener todas las herramientas necesarias para dejar esto atrás, habilitar fast sync para la Beacon Chain y al mismo tiempo, reducir en gran medida el overhead de la red en términos de almacenamiento de datos.

The Splurge, arreglando todo lo demás

La última fase es la más “generalista” de todas y se centrará en solucionar el resto de problemas de la red. Por ejemplo, en este punto el EIP-1559 llegará a su fin, con lo que se dejará atrás el esquema de coste de gas actual y la quema de tokens que impera en Ethereum actualmente. Otra mejora propuesta en este punto es la mejora de la EVM (o zk-EVM, si tenemos en cuenta que zk-SNARKs y ZKP llegarán en fases anteriores) y finalmente veremos la llegada de las VDF (Verificable Delay Function), un tipo de función criptográfica que hace más eficiente la verificación de datos y que al igual que las VFR tiene aplicaciones en sistemas descentralizados, como la generación de aleatoriedad pública fiable en un entorno sin confianza, o blockchains eficientes en recursos.

En este punto, Vitalik Buterin no es tan preciso con respecto a su roadmap y la razón es entendible: llegar a este punto conlleva un enorme esfuerzo de desarrollo que puede poner al frente del equipo nuevos retos y problemas por superar. En todo caso, este roadmap complementa al ya conocido para Ethereum 2.0. Por ejemplo, en este nuevo roadmap no se habla de la llegada del hard fork Shanghai, esperado por los validadores iniciales de la Beacon Chain para poder habilitar sus retiros de recompensas, pero está implícito en el desarrollo de la fase The Splurge. Teniendo en cuenta este evento, es bastante factible que Vitalik Buterin se plantee llevar a cabo todo este roadmap en los próximos dos años, con lo que para 2025 es posible que todas estas funciones estén dentro de Ethereum.

Sea como sea, la intención de Vitalik Buterin es arreglar el que ahora es el mayor problema al que se enfrenta Ethereum, uno que puede tener el mismo coste que llevó a Vitalik a su creación: la pérdida de la red y todo lo que significa por la decisión de un tercero.