Vitalik Buterin explica 3 formas en que el plan centrado en rollups de Ethereum podría resolver el trilema

Ethereum ha estado centrado en la escalabilidad con The Merge como un cambio importante. El cofundador Vitalik Buterin ha vuelto a tocar el tema, subrayando que el plan ahora es centrado en rollups.

Esto significa que Ethereum no se centra solo en el sharding y los protocolos de capa 2 tienen un papel crucial para la capa principal. Lograr la descentralización y la interoperabilidad es otra tarea esencial para este objetivo. Todo esto debe hacerse manteniendo la escalabilidad, la seguridad de la red y la descentralización.

Ethereum se está centrando en un plan centrado en rollups

El cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, revisitó el plan de 2023 para discutir el futuro de la red. Dijo que el plan de Ethereum para escalar ha evolucionado desde el sharding y los protocolos de capa 2 hacia un plan centrado en rollups, que ahora es su enfoque actual. Buterin explicó que los rollups dividirán las tareas entre la capa principal de Ethereum y las L2.

Debido a actualizaciones como EIP-4844, Ethereum L1 ahora está manejando más datos y diferentes rollups (L2) están funcionando como shards, explicó el cofundador.

También dice que Ethereum terminará de desarrollar la solución de escalado basada en rollups y trabajará alrededor de los desafíos para mantener intacta la seguridad y la descentralización de la red.

Mientras tanto, The Surge, que se refiere a una serie de actualizaciones para mejorar la escalabilidad y eficiencia de Ethereum, ha sido asignado 4 objetivos principales.

El primer objetivo es llevar las transacciones por segundo (TPS) a 100.000+ en la capa 1 y la capa 2 combinadas. El segundo es preservar la descentralización y la robustez de la red principal.

El tercero es asegurar que algunas L2 hereden completamente las características centrales de Ethereum: ser sin confianza, abierto y resistente a la censura. Finalmente, quiere promover la máxima interoperabilidad entre L2, para que Ethereum se sienta como un solo ecosistema, no fragmentado en blockchains separadas.

Para lograr estos objetivos, Buterin aclara que romper el trilema de la escalabilidad es difícil pero no imposible. Buterin presenta 2 enfoques para resolver el trilema de la descentralización, la escalabilidad y la seguridad.

El primer enfoque es el muestreo de disponibilidad de datos con SNARKs, lo que permitirá a los nodos verificar que los datos están disponibles y que los cálculos son correctos. Los SNARKs (Argumentos Concisos No Interactivos de Conocimiento) son sin confianza y eliminan la necesidad de verificación. El siguiente enfoque es la arquitectura Plasma, que implica descargar el procesamiento de transacciones y las verificaciones de datos a los usuarios de una manera inteligente y compatible con incentivos.

La implementación de PeerDAS viene con contrapartidas

Buterin sugiere que resolver el trilema necesitará métodos avanzados como SNARKs y Plasma y no solo simples correcciones de software. Con eso, PeerDAS y otras mejoras también tienen como objetivo hacer que Ethereum sea más escalable distribuyendo los datos a través de la red.

Si bien la actualización Dencun mejoró la disponibilidad de datos introduciendo 375 kB de datos por ranura de 12 segundos, Buterin dice que aún limita el número de transacciones.

En el caso del Muestreo de Disponibilidad de Datos entre Pares (Peer Data Availability Sampling), se utilizan "blobs" de puntos de datos. Un nodo de Ethereum reconstruye el blob completo utilizando solo un subconjunto de estas muestras. Luego, en el Muestreo 1D, cada nodo escucha una parte específica de los datos que se están transmitiendo. Los nodos pueden compartir las muestras de datos sin necesidad de descargar todos los datos.

Yo @VitalikButerin, artículo muy informativo. Sin embargo, tengo algunas preguntas para ti.
Si los rollups y EIP-4844 son la vía para escalar ETH, ¿cómo va a mantener DAS la descentralización sin confianza sin alterar la descentralización? ¿Y qué sucede si todos estos L2 se convierten en sus propios pequeños silos? ¿Cómo va ETH a…?

— Zeerabets (@Zeerabets) Octubre 17, 2024

El cofundador de Ethereum explicó que, aunque PeerDAS permite a los nodos solicitar muestras de otros fuera de su subred, existe un enfoque más conservador para usar SubnetDAS utilizando la subred local.

Con esto, el blog subraya que el objetivo es aumentar los datos por ranura a 16 MB, lo que resultaría en un rendimiento potencial de alrededor de 58.000 TPS. Buterin escribe: "Y, por lo tanto, en última instancia, queremos ir más allá y hacer un muestreo 2D, que funciona mediante un muestreo aleatorio no solo dentro de los blobs, sino también entre ellos."

Buterin subraya que el siguiente paso es implementar PeerDAS y luego aumentar el número de blobs. Sin embargo, el objetivo a largo plazo es, según se informa, superar el DAS 1D y desarrollar el Muestreo de Disponibilidad de Datos 2D (DAS) para permitir el muestreo tanto dentro como entre blobs.

Buterin también considera que Ethereum necesita alejarse de la técnica matemática de los compromisos KZG y mirar hacia una alternativa sin configuración de confianza y resistente a la cuántica, como los STARKs más avanzados.

Mientras tanto, Ethereum debe elegir entre DAS 2D y DAS 1D. Hay un compromiso en ambos casos entre eficiencia y simplicidad. El primero ofrece la mayor escalabilidad pero es más complejo, mientras que el segundo es más fácil de gestionar pero tiene una menor capacidad de datos.

Sin embargo, Buterin señala que Plasma podría reducir la necesidad de DAS. En este caso, el compromiso sería un cambio en la arquitectura de Ethereum, ya que la dependencia de los usuarios para manejar los datos aumentaría. Buterin también sugiere que si se implementan técnicas de compresión de datos, podría reducir la necesidad de un DAS 2D avanzado.

Ethereum puede considerar la técnica de compresión de datos

La compresión de datos busca reducir el tamaño de cada transacción en la cadena para mejorar la escalabilidad. Ethereum podría utilizar diferentes métodos de compresión como la compresión de bytes cero, la agregación de firmas,
reemplazar direcciones con punteros y una serialización personalizada para los valores de las transacciones.

Independientemente del método utilizado, la técnica busca hacer que cada transacción sea más pequeña en términos de bytes para procesar muchas más transacciones dentro del mismo espacio de datos.

Esto será un beneficio, pero también hay compromisos en este caso. Por ejemplo, Buterin explica que la compresión de datos requeriría cambiar a Firmas BLS, lo que necesitaría un gran desarrollo. Reemplazar direcciones con punteros también es complejo para el código del cliente. En general, estos cambios podrían hacer más difícil verificar o auditar transacciones y podrían crear problemas para las herramientas que dependen de los datos completos de las transacciones.

Dicho esto, Buterin explica que todas las soluciones de escalabilidad actuales tienen dificultades en varios aspectos. Por lo tanto, la solución de escalado Plasma podría volverse poderosa, ya que utiliza un operador para publicar bloques fuera de la cadena mientras coloca las raíces de Merkle de esos bloques en la cadena.

Por supuesto, llevarlos a producción sigue siendo una tarea enorme. Lograr la dependencia de los sistemas de prueba L2 es otra declaración de problema para Ethereum. Buterin dice que la mayoría de los rollups carecen de total descentralización (trustlessness) debido a la presencia de un consejo de seguridad.

Con el objetivo principal de alcanzar el estado de Etapa 2, Buterin sugiere técnicas de verificación formal junto con la creación de múltiples sistemas de prueba y el empleo de un mecanismo de firma múltiple (multisig). Dado que los sistemas de prueba L2 avanzados ayudarán a reducir el estrés de MEV en la capa 1, la escalabilidad se logrará como resultado.

Entre estos desarrollos, las mejoras en la interoperabilidad entre L2 siguen siendo importantes. Buterin dice que una mejor interacción entre L2 y L1 mejorará la usabilidad general de Ethereum. A diferencia de los otros cambios sugeridos, la interoperabilidad no es una sola actualización técnica. Sin embargo, es crucial para la hoja de ruta de escalabilidad a largo plazo de Ethereum.