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¿Qué es la actualización Casper de Ethereum? Todo lo que necesitas saber.

Lee nuestra guía sobre el esperado cambio de Ethereum a un sistema de prueba de participación.

Casper es el nombre de una actualización muy esperada de la red de Ethereum. Ésta será responsable de que el método de consenso de la plataforma cambie gradualmente de prueba de trabajo (PoW) a prueba de participación (PoS).

Entonces, ¿qué implicará esta actualización, cómo funcionará, qué significará para los mineros, los usuarios de ETH y la red de Ethereum en general? A continuación, haremos un análisis detallado al respecto.

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¿Qué es el Protocolo Casper de Ethereum?

Casper es una bifurcación de Ethereum que espera afrontar algunos de los principales obstáculos que se interponen entre la plataforma y su adopción masiva. Su objetivo es proporcionar una mejor escalabilidad y combatir el riesgo de centralización, así como poner fin a la minería de ETH.

¿Por qué es necesario Casper?

Antes de analizar por qué es necesario el Protocolo Casper, es esencial que tengas el conocimiento básico sobre las diferencias entre los sistemas de prueba de trabajo y prueba de participación. Ethereum, al igual que bitcoin y muchas otras criptomonedas populares, actualmente se ejecuta bajo un mecanismo de consenso de prueba de trabajo. Con este algoritmo, los participantes de la red (conocidos como mineros) resuelven problemas criptográficos para validar transacciones y crear nuevos bloques.

Aunque la prueba de trabajo ha sido una opción popular y efectiva para muchas criptomonedas, es un sistema antiguo que tiene algunas debilidades importantes. Además de que la minería consume una gran cantidad de electricidad, haciéndola extremadamente ineficiente, se enfrenta al problema de la centralización.

Las personas y organizaciones que pueden acceder a equipos de minería más veloces y poderosos tienen más éxito. El resultado de esto es que la minería de Ethereum se concentra entre unos cuantos grupos. Como puedes observar en la siguiente gráfica, ésta es predominada por unos cuantos grupos selectos – los cuatro principales mineros representan el 70% de la tasa de hash Ethereum.

Eso tiene unas cuantas consecuencias:

  • No todos tienen las mismas oportunidades. Los grupos e individuos con más recursos tienen mayores posibilidades de minar bloques y obtener ganancias que el resto de los mineros. Esto quiere decir que siempre podrán pagar mejores equipos de minería para acceder a mayores recompensas – en otras palabras, se hacen más ricos.
  • No está descentralizada. La descentralización es una de las filosofías centrales de las criptomonedas. Sin embargo, como lo muestra la gráfica, los sistemas de prueba de trabajo corren el riesgo de volverse centralizados.
  • Riesgos de seguridad. Los grandes grupos de minería podrían, en teoría, unir sus fuerzas para atacar el 51% de la red de Ethereum; permitiéndoles duplicar gastos, revertir transacciones y, básicamente, generar caos.

Y Ethereum no es la única criptomoneda de prueba de trabajo que enfrenta estos problemas. La siguiente gráfica de la distribución de la tasa de hash de bitcoin muestra que el 70% de ésta se divide únicamente entre cinco grandes grupos mineros; sólo uno más que Ethereum.

¿Cómo resuelve Casper estos problemas?

Casper será la responsable de que Ethereum cambie a un sistema de prueba de participación. Bajo este mecanismo, los mineros son reemplazados por validadores. Para lograr el consenso, estos validadores se turnan para proponer y votar por el siguiente bloque; y el peso del voto de cada validador dependerá del tamaño del depósito que hizo (es decir, su participación).

En este extracto de la sección de preguntas frecuentes sobre la prueba de participación de Ethereum se explica cómo funciona:

La cadena de bloques da seguimiento a un conjunto de validadores, y cualquiera que posea la criptomoneda base de la cadena de bloques (en el caso de Ethereum, Ether) puede convertirse en un validador enviando un tipo especial de transacción que asegura su Ether en un depósito. El proceso de crear y acordar en nuevos bloques es más tarde realizado a través de un algoritmo de consenso en el que todos los validadores actuales pueden participar.

En otras palabras, quienes posean ETH serán capaces de “apostar” sus tokens en carteras especiales. A cambio, serán recompensados con ETH por su servicio a la red – este proceso es algo similar a la forma en la que tu banco te regresa intereses del dinero que depositaste en tu cuenta de ahorros. Y, entre más ETH apuestes, mayores serán las recompensas.

El primer paso de la actualización Casper presentará un híbrido de los sistemas de prueba de trabajo y prueba de participación, donde este último se ejecutará con el primero como base. Esto permitirá que Ethereum continúe ejecutándose de manera habitual mientras el sistema de prueba de participación es probado periódicamente en puntos específicos de la validación.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una bomba de dificultad?

Los desarrolladores de Ethereum han anunciado que planean lanzar una “bomba de dificultad” en la cadena de prueba de trabajo justo después de la implementación de Casper. Esto es un código diseñado para hacer que los bloques de Ethereum sean cada vez más difíciles y, eventualmente, imposibles de minar – a lo que se llamará “La Era de Hielo de Ethereum”. Está diseñada para dejar de usar la cadena de prueba de trabajo e impulsar el cambio a la cadena de prueba de participación.

Descubre cómo comprar Ether (ETH) en nuestra guía paso a paso para principiantes.

Las dos versiones propuestas de Casper

Casper no sólo es un proyecto, sino una combinación de dos proyectos de investigación que actualmente está siendo completada por el equipo de desarrollo de Ethereum.

  • Casper – Friendly Finality Gadget (FFG). Éste es el nombre en inglés de un gadget que será el primer paso de la transición de prueba de trabajo a prueba de participación. El fundador de Ethereum, Vitalik Buterin, es el pionero de este proyecto que utiliza un modelo híbrido de prueba de trabajo y de participación. Los mecanismos de la prueba de trabajo se utilizan para crear nuevos bloques, mientras Casper FFG se ejecuta sobre éstos mediante un contrato inteligente. El objetivo es llevar a cabo una transición fluida y sin errores a la prueba de participación. La primera versión del código fue lanzada en mayo de 2018 para su revisión.
  • Casper el Fantasma Amigable: Correct by Construction (CBC). El proyecto CBC es liderado por el desarrollador Vlad Zamfir y se basa en un principio de seguridad (el cual Ethereum denomina como un “ideal adversario”) para ajustar constantemente el protocolo de prueba de participación parcialmente construido hasta que el sistema se haya completado. Al momento de redactar este artículo (mayo de 2018), la página de GitHub de esta propuesta no ha experimentado ningún cambio durante los últimos seis meses.

Ventajas de la prueba de participación sobre la prueba de trabajo

El cambio de Ethereum a prueba de participación ofrecerá ciertas ventajas sobre el actual sistema de prueba de trabajo:

  • Menor uso de electricidad. Se estima que Ethereum consume $1 millón de USD en costos de electricidad y hardware diariamente debido a su mecanismo de consenso. Es muy probable que Casper ponga fin a la minería de Ethereum ya que los desarrolladores planean lanzar una “bomba de dificultad” cuando ocurra la bifurcación.
  • Centralización reducida. Con la desaparición programada de la minería, Casper eliminará la centralización que amenaza a Ethereum.
  • Reducir el riesgo de ataques del 51%. Los validadores, bajo un sistema de prueba de participación, tendrán sus propios fondos comprometidos como participación en la red; lo que significa que actuar por el mejor interés de la red es actuar a favor de sus propios intereses. Ya que sus propios bienes están vinculados al valor de ETH, no hay motivos para que un validador intente hacer daño al valor de la moneda. Si un validador aprueba transacciones conflictivas o intenta atacar a la red, su depósito entero podría ser destruido en un proceso conocido como “slashing”; aunque una parte del depósito destruido se otorgará como recompensa a cualquier persona que detecte este tipo de comportamiento inadecuado.
  • Escalabilidad mejorada. Actualmente, Ethereum tiene un tiempo promedio de creación de bloque de 15 segundos. El sistema de prueba de participación está diseñado para disminuirlo a sólo un par de segundos. Esto debería mejorar su escalabilidad, abrir paso a la fragmentación y hacer que la red sea más fácil y rápida de usar.
  • No es necesario emitir tantas monedas nuevas. Debido al hecho de que el consumo de electricidad se reducirá, ya no será necesario emitir tantas nuevas monedas con el fin de motivar a los mineros a seguir participando en la red. Esto puede incluso hacer que Ethereum tenga una emisión neta negativa algún día, lo que significa que una parte de las tarifas de transacción se “quemaría” para que el suministro de ETH disminuya con el tiempo.

¿Es a prueba de hackers?

Las acciones malintencionadas en la propuesta de red de prueba de participación de Ethereum son desalentadas gracias a la apuesta de monedas. Ya que los validadores se ven obligados a colocar una cantidad sustancial de ETH como apuesta (o participación), no tienen motivos para sabotear la red. Hacer esto los haría perder todo su depósito.

Sin embargo, la cuestión es cómo podría ayudar la prueba de participación de Ethereum a evitar el riesgo que corren las criptomonedas que funcionan bajo un sistema de prueba de trabajo. Ethereum afirma que la forma más común de ataques del 51% contra Casper es una “reversión de la finalidad”, en la cual los validadores que ya hayan finalizado un bloque A, completan posteriormente otro bloque A con el que compite; creando así una división en la cadena de bloques.

Si esto fuera a ocurrir, dependería de la comunidad decidir a cuál de las dos opciones desean dar seguimiento; ignorando la otra. Esto podría ocurrir bajo un patrón repetitivo de “la opción que se finalice primero es la real”, lo que podría ser acordado por los usuarios vía canales de comunicación en redes sociales o corporativas. Por otro lado, podría adoptarse un enfoque de libre mercado; que se basaría en el consenso del mercado para decidir cuál es la opción más valiosa. En este caso, ambas opciones se intercambiarían en exchanges, hasta que una se establezca como más valiosa que la otra. Si realmente ocurriera un ataque del 51%, el consenso de la comunidad probablemente surgiría mediante una combinación de enfoques distintos.

Otro ataque potencial es la “negación de vida”, en donde el 34% o más de los validadores se niegan a finalizar más bloques. Si bien la cadena continuaría creciendo, un ataque de este tipo daría como resultado una gran disminución de la seguridad.

Hay un par de acciones para responder a esto:

  • Incluir una característica automática en el protocolo para rotar a grupos de validadores
  • Usar una bifurcación para agregar nuevos validadores y eliminar los saldos de los hackers

Finalmente, un ataque de censura es donde el 34% o más de los validadores se niegan a finalizar los bloques que contienen ciertos tipos de transacciones. Si el atacante tiene un 34-67% de la participación, un mecanismo de defensa podría implicar que los validadores de programación se nieguen a finalizar o construir sobre bloques que crean que estén censurando transacciones.

Sin embargo, si el atacante tiene más del 67% de participación, pueden bloquear las transacciones que desee y simplemente rehusarse a construir sobre bloques que contengan dichas transacciones. Hay un par de mecanismos claves de defensa que pueden proporcionar protección en un evento así:

  • Ya que Ethereum es un sistema Turing completo, es naturalmente resistente a cierto nivel de censura.
  • Introducir una “regla de elección de bifurcación activa”, donde los nodos pueden resolver si una cadena determinada es válida intentado interactuar con ella y verificando que no esté intentando censurarlos.

Desafíos y riesgos de la prueba de participación

Casper podría no ser una buena noticia para los mineros de Ethereum, y hay unos cuantos desafíos y riesgos involucrados con el cambio a prueba de participación. Quizás el mayor de todos sea el riesgo de seguridad inherente a este sistema. Ya que la primera versión de Casper sólo admitirá un máximo de 250 validadores, un desastre natural o un cambio regulatorio estricto ocurrido en un área determinada donde se ubiquen los validadores podría ocasionar que toda la red sea eliminada. Esto también podría suceder si ocurriera un ataque de hackers en este contexto.

Otro factor que vale la pena considerar es que, aunque la prueba de participación podría resolver el problema de centralización de la minería, en realidad no promete que la descentralización sea un hecho. Inicialmente, participar en la red requerirá un depósito mínimo de 1,500 ETH; aproximadamente $1,065 millones de USD al momento de redactar este artículo (mayo de 2018). Esto provoca que esté fuera del alcance del usuario promedio y bajo el dominio de alianzas de participación colaborativa denominadas “ballenas”. El creador de Ethereum, Vitalik Buterin, estima que en etapas más avanzadas el requisito mínimo será de sólo 32 ETH.

La experta en sistemas distribuidos Dahlia Malkhi habló sobre estas preocupaciones en el evento de Financial Cryptography llevado a cabo en 2018 en Curazao. “Pienso que la prueba de participación es fundamentalmente vulnerable. Le estás dando la autoridad a un grupo para tomar las decisiones […] En mi opinión, le está dando poder a personas que tienen mucho dinero”, afirmó.

Hay planes para reducir el mínimo requerido de participación una vez que Ethereum se convierta en una cadena de bloques totalmente de prueba de participación, pero aún no se sabe cuándo ocurrirá este cambio o cuál será la nueva cantidad mínima requerida.

En resumen

El cambio de Ethereum de prueba de trabajo a prueba de participación es, sin duda, un asunto de gran relevancia. Casper es una actualización compleja e importante para una de las criptomonedas más grandes del mundo y, si es exitosa, podría ser la clave para superar los problemas de escalabilidad, ineficiencia energética y centralización que la red enfrenta actualmente. No obstante, viene de la mano con una serie de problemas y riesgos; por lo que será interesante dar seguimiento a cómo se desenvuelve.


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