REPOST - Blockchain Trilemma - Crypto Academy / S5W2 - Homework post for nane15
Repost, debido a que mi post original no fue curado Post original
Las blockchain son una tecnología que crece cada vez más y que nos permiten explorar y disfrutar de maravillosas aplicaciones. El día de hoy aprenderemos que es el Trilema blockchain, además de abordar conceptos como escalabilidad, seguridad y descentralización, así como también las posibles soluciones trilema blockchain.
Primero que nada, exploremos la definición de trilema para entender que es el trilema blockchain.
Un trilema es una situación donde se tienen 3 posibles opciones y solo un máximo de 2 de estas soluciones se pueden dar al mismo tiempo, porque la tercera opción resulta contradictoria.
Es así que lo que conocemos como trilema blockchain, es un termino usado por el creador de Ethereum Vitalik Buterin, para referirse a 3 características importantes a la hora de desarrollar una blokchain, pero que, según él, una de estas debe sacrificarse para poder cumplir con las otras 2. Dichas características son, la descentralización, la escalabilidad y la seguridad.
Es así que blockchains antiguas como la de bitcoin y Ethereum poseen altos niveles de seguridad y descentralización, pero son poco escalables, provocando que el número de transacciones que se puede procesar y la cantidad de operaciones que son procesadas por bloque sea muy pequeña, haciendo que sea difícil su implementación de forma generalizada.
Es así que construir una blockchain que logre estos 3 aspectos se ha convertido en el reto de muchos desarrolladores provocando el surgimiento de diversos proyectos en el ultimo año, que pretenden superar el desafío. Del mismo modo, las blockchain existentes no se quedan atrás y cada vez son más las soluciones que se crean para enfrentar el problema de escalabilidad, descentralización o seguridad que los proyectos posean.
Desde mi punto de vista, en un principio el Trilema blockchain si era un trilema, porque no existían soluciones, ni alternativas que permitieran que la red contará con las tres características de forma eficiente, pero considero que esto ha cambiado y actualmente el trilema blockchain, no es un trilema, esto debido a que actualmente existen blockchain que han logrado equilibrar estas tres características, ya sea con un nuevo protocolo de consenso, un nuevo enfoque para la seguridad o el uso de alguna aplicación o red secundaria para el proceso de un mayor número de transacciones.
Es así que lo importante es encontrar un equilibrio correcto entre las características, para poder tener un óptimo desempeño. Del mismo modo, el desarrollo de nuevas soluciones, que permitan resultados aún más óptimos está en marcha. La blockchain es una tecnología que aún se encuentra desarrollándose, así que puede que, en un futuro, lo que hoy conocemos como el trilema blockchain, pase a ser algo simplemente anecdótico, un simple obstáculo que logro ser superado luego de probar varias soluciones.
Descentralización, es cuando el poder o las funciones en una actividad son delegadas a varias partes, es así que a diferencia de la centralización donde existe una entidad que controla todo, aquí tenemos un conjunto de elementos en quienes es repartida esta responsabilidad.
Por esta razón cuando hablamos de descentralización en las blockchain, hacemos referencia a la forma en la que se validan y administran las transacciones. Teniendo diversos niveles de descentralización dependiendo del protocolo de consenso que utilice la red. Por ejemplo en bitcoin se utiliza la PoW, esto implica que cualquiera puede convertirse en un nodo validador, pero que ha medida que van aumentando los nodos, la complejidad para generar nuevos bloques va aumentando también, provocando que se pierda escalabilidad, también tenemos el protocolo PoS y el protocolo DPoS, los cuales son protocolos parecidos, aunque tienen ciertas diferencias, pero en los mismo el nivel de descentralización baja en comparación con el protocolo PoW, si quieres un ejemplo de DPoS, entonces lo tienes aquí mismo, steemit utiliza este protocolo, donde existen un número de especifico de nodos llamados “testigos” que son elegidos por votos para agregar nuevos bloques.
La escalabilidad, es la capacidad de adaptación ante el crecimiento. De manera similar, cuando se habla de escalabilidad en las blockchain, nos referimos a la cantidad de transacciones que pueden procesarse y el tiempo en el que son procesadas, teniendo que una blockchain con una escalabilidad alta puede manejar un número creciente de usuarios al poder procesar un número alto de transacciones cada poco tiempo, mientras que las blockchain con problemas de escalabilidad son aquellas es las que procesar un número alto de transacciones es difícil y lleva tiempo hacerlo.
La seguridad en una blockchain, es la capacidad de mantener los datos de forma inmutable y al mismo tiempo que solo se realicen las transacciones adecuadas en la red, de manera que en ningún momento se vean comprometidos los datos que se almacenen, ni los tokens de los usuarios.
Los mecanismos de consenso juegan un papel crucial en todo esto, ya que las reglas que conforman los mismo, pueden ser aprovechadas si estas tienen algún vacío, o si existe alguna forma de saltárselas. También es importante que el código fuente, en base al cual esta construida la red, sea robusto y no tenga huecos de seguridad que pueda ser aprovechado para realizar acciones maliciosas.
Se dice que la descentralización juega un papel importante, ya que a mayor número de nodos validadores, es mucho más difícil para los atacantes modificar los datos de una transacción, haciendo que en una red altamente descentralizada sea teóricamente imposible realizar un ataque exitoso con fuerza computacional.
Si bien tenemos dos paradigmas que buscan solucionar el problema del trilema blockchain, los cuales son, las soluciones de primera capa, donde se busca realizar una modificación en el protocolo de la red, mientras que también tenemos las soluciones de segunda capa, las cuales utilizan herramientas externas a la blockchain para eliminar o reducir las deficienicas que pueda tener la blockchain, me gustaría explorar en detalle y a profundidad algunas soluciones específicas de segunda capa, para conocer realmente los avances que se han realizado en este aspecto, siendo así tenemos:
Es un proceso por medio del cual se busca mejorar la escalabilidad, en este se realizan transacciones entre los usuarios fuera de la blockchain, de este modo no requiere validación por parte de los nodos de la red principal. Este canal estatal utiliza contratos inteligentes o de firma múltiple, del mismo modo cuando las transacciones se completan en el canal de estado se registran en la cadena principal. Admitiendo no solo pagos, sino también actualizaciones estatales, de ahí el nombre de la solución.
Todo lo anterior se traduce en una mejora de capacidad y velocidad a la hora de manejar transacciones.
Un ejemplo de state channels es Celer.
Esta solución utiliza una blockchain alterna para de esta manera reducir la carga de trabajo a la hora de procesar transacciones y mejorar así la escalabilidad. Generalmente las sidechains utilizan un mecanismo de consenso diferente al que se utiliza en la cadena principal. Sumado a esto también se puede utilizar una sidechain para agregar funcionalidades a una blockchain sin la necesidad de modificar su protocolo.
Un punto fuerte de las sidechains es que nos permiten probar nuevas funcionabilidades sin correr riesgo, ya que después de todo las sidechains son blockchains independientes.
Un ejemplo de sidechain es RSK, blockchain que permite ejecutar contratos inteligentes en bitcoin.
Este mecanismo también nos permite mejorar la escalabilidad, ya que se encarga de acumular un lote de transacciones que posteriormente serán validad con una única transacción, todo esto por medio de una prueba que verifica la validez del lote en lugar de verificar las transacciones individualmente, mejorando enormemente la eficiencia y la rapidez con la que se procesan las transacciones.
Actualmente existen 2 tipos de rollups, unos llamados ZK-rollups y otros llamados optimistic rollups.
Un ejemplo de ZK-rollups es zksync.
Como hemos podido observar las blockchain están innovando cada vez más y lo que hoy conocemos como trilema blockchain, puede que en un futuro sea totalmente superado. Del mismo modo ya existen diferentes soluciones que intentan mejorar diferentes aspectos en los que la blockchain puedan tener alguna deficiencia.
Ha sido muy interesante conocer y explorar el trilema blockchain, así como también estudiar los aspectos que se intentan lograr para hacer de esta tecnología aun más robusta y lograr una aplicación de la mismo de forma generalizada.
Gracias al profesor @nane15 por este maravilloso tema, espero con ansias su siguiente tarea en crypto academy.
1. Explique con sus propias palabras qué es el Trilema Blockchain.
Un trilema es una situación donde se tienen 3 posibles opciones y solo un máximo de 2 de estas soluciones se pueden dar al mismo tiempo, porque la tercera opción resulta contradictoria.
Es así que lo que conocemos como trilema blockchain, es un termino usado por el creador de Ethereum Vitalik Buterin, para referirse a 3 características importantes a la hora de desarrollar una blokchain, pero que, según él, una de estas debe sacrificarse para poder cumplir con las otras 2. Dichas características son, la descentralización, la escalabilidad y la seguridad.
Es así que blockchains antiguas como la de bitcoin y Ethereum poseen altos niveles de seguridad y descentralización, pero son poco escalables, provocando que el número de transacciones que se puede procesar y la cantidad de operaciones que son procesadas por bloque sea muy pequeña, haciendo que sea difícil su implementación de forma generalizada.
Es así que construir una blockchain que logre estos 3 aspectos se ha convertido en el reto de muchos desarrolladores provocando el surgimiento de diversos proyectos en el ultimo año, que pretenden superar el desafío. Del mismo modo, las blockchain existentes no se quedan atrás y cada vez son más las soluciones que se crean para enfrentar el problema de escalabilidad, descentralización o seguridad que los proyectos posean.
2. ¿Es el Trilema de Blockchain realmente un Trilema?
Es así que lo importante es encontrar un equilibrio correcto entre las características, para poder tener un óptimo desempeño. Del mismo modo, el desarrollo de nuevas soluciones, que permitan resultados aún más óptimos está en marcha. La blockchain es una tecnología que aún se encuentra desarrollándose, así que puede que, en un futuro, lo que hoy conocemos como el trilema blockchain, pase a ser algo simplemente anecdótico, un simple obstáculo que logro ser superado luego de probar varias soluciones.
3. Defina los siguientes conceptos con sus propias palabras:
Descentralización
Descentralización, es cuando el poder o las funciones en una actividad son delegadas a varias partes, es así que a diferencia de la centralización donde existe una entidad que controla todo, aquí tenemos un conjunto de elementos en quienes es repartida esta responsabilidad.
Por esta razón cuando hablamos de descentralización en las blockchain, hacemos referencia a la forma en la que se validan y administran las transacciones. Teniendo diversos niveles de descentralización dependiendo del protocolo de consenso que utilice la red. Por ejemplo en bitcoin se utiliza la PoW, esto implica que cualquiera puede convertirse en un nodo validador, pero que ha medida que van aumentando los nodos, la complejidad para generar nuevos bloques va aumentando también, provocando que se pierda escalabilidad, también tenemos el protocolo PoS y el protocolo DPoS, los cuales son protocolos parecidos, aunque tienen ciertas diferencias, pero en los mismo el nivel de descentralización baja en comparación con el protocolo PoW, si quieres un ejemplo de DPoS, entonces lo tienes aquí mismo, steemit utiliza este protocolo, donde existen un número de especifico de nodos llamados “testigos” que son elegidos por votos para agregar nuevos bloques.
Escalabilidad
La escalabilidad, es la capacidad de adaptación ante el crecimiento. De manera similar, cuando se habla de escalabilidad en las blockchain, nos referimos a la cantidad de transacciones que pueden procesarse y el tiempo en el que son procesadas, teniendo que una blockchain con una escalabilidad alta puede manejar un número creciente de usuarios al poder procesar un número alto de transacciones cada poco tiempo, mientras que las blockchain con problemas de escalabilidad son aquellas es las que procesar un número alto de transacciones es difícil y lleva tiempo hacerlo.
C. Seguridad de Blockchain
La seguridad en una blockchain, es la capacidad de mantener los datos de forma inmutable y al mismo tiempo que solo se realicen las transacciones adecuadas en la red, de manera que en ningún momento se vean comprometidos los datos que se almacenen, ni los tokens de los usuarios.
Los mecanismos de consenso juegan un papel crucial en todo esto, ya que las reglas que conforman los mismo, pueden ser aprovechadas si estas tienen algún vacío, o si existe alguna forma de saltárselas. También es importante que el código fuente, en base al cual esta construida la red, sea robusto y no tenga huecos de seguridad que pueda ser aprovechado para realizar acciones maliciosas.
Se dice que la descentralización juega un papel importante, ya que a mayor número de nodos validadores, es mucho más difícil para los atacantes modificar los datos de una transacción, haciendo que en una red altamente descentralizada sea teóricamente imposible realizar un ataque exitoso con fuerza computacional.
Basado en su conocimiento, explique al menos dos soluciones viables a los desafíos planteados en el Trilema Blockchain.
State channels
Todo lo anterior se traduce en una mejora de capacidad y velocidad a la hora de manejar transacciones.
Un ejemplo de state channels es Celer.
Captura de pantalla de celer
Sidechains
Un punto fuerte de las sidechains es que nos permiten probar nuevas funcionabilidades sin correr riesgo, ya que después de todo las sidechains son blockchains independientes.
Un ejemplo de sidechain es RSK, blockchain que permite ejecutar contratos inteligentes en bitcoin.
Captura de pantalla de rsk
Rollups
Actualmente existen 2 tipos de rollups, unos llamados ZK-rollups y otros llamados optimistic rollups.
Un ejemplo de ZK-rollups es zksync.
Captura de pantalla de zksync
Conclusión
Ha sido muy interesante conocer y explorar el trilema blockchain, así como también estudiar los aspectos que se intentan lograr para hacer de esta tecnología aun más robusta y lograr una aplicación de la mismo de forma generalizada.
Gracias al profesor @nane15 por este maravilloso tema, espero con ansias su siguiente tarea en crypto academy.