La característica clave para la escalabilidad a corto plazo todavía necesita investigación, dice Vitalik Buterin
La investigación de clientes ‘stateless’ o ‘sin estado’ para Ethereum se considera decisivo para la salud de la red a largo plazo, pero a pesar de todo el progreso, algunas limitaciones fundamentales impiden que se apliquen en la práctica por el momento.
En la conferencia de Unitize, Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum, proporcionó una imagen actualizada sobre los últimos avances y problemas para la transición de clientes stateless.
En resumen, los clientes stateless son una forma de permitir que los nodos participen plenamente en la validación sin tener que mantener todo el historial anterior de blockchain. El estado representa todos los saldos actuales, el código de contratos inteligentes y sus datos respectivos.
Cada nuevo bloque solo realiza modificaciones muy pequeñas en el estado, pero todas ellas deben verificarse en toda la cadena de bloques, lo que lo convierte en un proceso muy ineficiente. Los clientes sin estado son el foco central de la iniciativa Ethereum 1.x, que tiene como objetivo mantener la cadena existente en un estado utilizable. Pero la investigación también tiene implicaciones importantes para Ethereum 2.0:
“En un contexto de sharding de Ethereum 2.0, los clientes sin estado son básicamente obligatorios porque los nodos se reorganizan rápidamente entre diferentes fragmentos”.
Buterin también destacó que los clientes sin estado también se están estudiando en otras cadenas de bloques, incluido Bitcoin. Los clientes sin estado confían en las técnicas criptográficas para calcular solo los cambios de estado y verificarlos sin tener que mantener el estado en la memoria. Pero la criptografía involucrada sigue siendo imperfecta.
Los problemas de crear pruebas
La solución actual de vanguardia se basa en las pruebas de Merkle para validar el estado a través del concepto de un testigo, que incluye información sobre partes del estado que fueron modificadas. Pero la tecnología tiene varios importantes inconvenientes debido a las ineficiencias actuales en Ethereum, lo que podría dar como resultado un tamaño de testigo máximo de 405 megabytes para cada bloque.
Las optimizaciones podrían reducir el tamaño del testigo a un máximo de dos megabytes y un promedio de 600 kilobytes, pero eso todavía está muy por encima del tamaño actual del bloque Ethereum de aproximadamente 50 kilobytes.
La alternativa en la que Buterin se está centrando actualmente es en Compromisos Polinómicos, un sistema de prueba que se basa en funciones polinómicas para representar datos. A través de algunas propiedades criptográficas, permiten utilizar solo un pequeño testigo para validar “un montón de valores”.
Pero explicó que hay un problema importante con este enfoque. Las pruebas de Merkle son fáciles de actualizar parcialmente debido a su estructura en forma de árbol, pero los compromisos polinómicos requieren un cambio completo de toda la curva, lo que haría que el cálculo de testigos sea costoso.
Hay una variedad de posibles soluciones a este problema, que incluyen, por ejemplo, un modelo híbrido de “árboles Verkle”, que combina compromisos polinómicos en una estructura similar a un árbol.
La investigación en curso
Buterin señaló que cada solución potencial tiene sus propios problemas que requieren investigación adicional. Al finalizar su presentación, dijo:
“Hay un montón de técnicas aritméticas sofisticadas que nos permiten reducir estos tamaños de testigos hasta el punto en que los datos adicionales que los clientes sin estado necesitan descargar en realidad no son tantos. Pero aún se requiere investigación y mucho refinamiento, y esto es algo en lo que agradecemos activamente más ayuda de la comunidad de investigación académica”.
La presentación sugiere que los clientes sin estado podrían no ingresar a Ethereum en el corto plazo, ya que dependen de los avances en la investigación criptográfica. Actualmente, la capacidad transaccional de Ethereum se está limitando a propósito debido a la preocupación de hacer que la cadena de bloques sea demasiado pesada para los dispositivos promedio.
Para el usuario promedio, esto significa que es probable que los precios del gas se mantengan altos en el futuro previsible, a menos que la demanda caiga a niveles más bajos, o que las soluciones de la capa dos cubran este vacío.
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