Coordicide – Preparándonos para Nectar

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Últimamente escuchamos hablar mucho acerca del Coordicide y de cómo la Fundación IOTA trabaja incansablemente para esto. Probablemente, si sos nuevo en el ecosistema IOTA no sepas con certeza de qué estamos hablando, y es por eso que en el día de hoy vamos a tratar de explicarlo. Qué es el Coordicide, por qué es tan importante y los pasos para llegar a este evento.

Los que conocimos a IOTA desde su infancia hemos visto pasar mucha agua debajo del puente. Algunas características propias del protocolo tuvieron que cambiarse con el fin de preparar a IOTA para poder ser adoptada más fácilmente tanto por el usuario particular como por empresas y desarrolladores. Algunos aspectos «exóticos» del comienzo, como la visión trinaria y quantum proof (por listar algunos) tuvieron que sacrificarse para adoptar una versión adaptada a los tiempos que corren de la tecnología y con el fin de preparar a IOTA para una descentralización completa.

Completamente descentralizados

Por qué hablamos de una descentralización completa? Bueno, durante los primeros pasos del protocolo, la red necesitaba de un sistema que brindara protección contra ataques a la red. Esto se debe a la estructura de datos subyacente de IOTA, llamada Tangle. Esta estructura, en términos matemáticos, se conoce como Grafo Acíclico Dirigido (DAG). Dicha estructura, es la que convierte a IOTA en altamente escalable, ya que cada transacción que entra a la red, referencia y aprueba 2 (hasta ahora, en el futuro podrían referenciar hasta 8) transacciones existentes dentro de la misma.

¿Por qué la necesidad del Coordinador?

La estructura de la que hablabamos previamente hace que IOTA no necesite de mineros. A diferencia del mecanismo de concenso de Blockchain (que divide a la red entre mineros y usuarios) en IOTA no existe distinción entre estos. Cualquier nodo puede participar del mecanismo de consenso . Esto significa que un nodo de IOTA tiene un rol completamente diferente a uno de Bitcoin. Los nodos de IOTA solo realizan operaciones básicas que no requieren de mucho poder de cómputo. Cualquier usuario puede configurar su nodo a un bajo costo y participar del mecanismo de concenso. Ahora bien, la capa de consenso en IOTA, que define cómo los nodos se ponen de acuerdo para saber cuáles son transacciones son confiables operando en la red está en el núcleo de IOTA. En la implementación que usamos hasta en la red, los nodos solo confian en transacciones que son referenciadas y aprobadas por los tan nombrados milestones que emite el Coordinador. Este proceso fue (y es) necesario en los estadíos tempranos de la red para garantizar que la Tangle funcione de manera saludable y de forma segura. 

Esta entidad centralizada, el Coordinador o Coo es el que, hasta ahora, ha impedido que el protocolo de IOTA se convierta en el primero que cumpla con el Trilema de escalabilidad. El trilema reza que una DLT debería de tener como principales características:

La Descentralización, Escalabilidad y Seguridad.

IOTA con el Coordinador es escalable y seguro, pero no está completamente descentralizado:

  • Escalable: como lo conocemos hoy, cada transacción hace referencia y aprueba dos anteriores. Las transacciones se pueden adjuntar a la Tangle en cualquier lugar y en cualquier momento. No hay mineros involucrados.
  • Seguro: el Coordinador protege la red mediante la emisión de transacciones milestones. Los nodos solo consideran las transacciones como confiables cuando son referenciadas y aprobadas por un milestone válido.

Es por esto que la Fundación IOTA ha estado trabajando ya hace más de un año en una solución que permita remover al Coo. Este evento se llama Coordicide y será básicamente la muerte del Coordinador. Este evento nos traerá a IOTA 2.0, completamente descentralizada, escalable, segura y además sin fees.

Estos últimos meses hemos sido testigos de implementaciones intermedias que nos preparan para el Coordicide. La Fundación IOTA ha logrado hacer un upgrade de la red de manera exitosa con Chrysalis, la etapa intermedia del protocolo de cara al Coordicide. Pueden leer acerca de esto aquí.

Adiós amigo

Decirle adiós a nuestro viejo amigo el Coordinador, no es nada fácil. Previo a esto se deben desarrollar implementaciones y mecanísmos nuevos que hagan que la red siga funcionando de manera segura por sí sola, ciertamente todo un desafío.

Uno de los puntos más importantes a resolver es el nuevo mecanismo de consenso con el que funcione la red, que asegure que la mayoría de las transacciones provengan de participantes honestos dentro de la red.  En otras palabras, los actores honestos necesitarían poseer la mayoría del poder de hash de la red. Debemos recordar que IOTA es un protocolo que funciona con un mecanismo de consenso distinto de Bitcoin por lo que no son necesarios mineros.

En una red sin el Coordinador se deben poder asociar de manera confiable transacciones u otros mensajes con el nodo que los emitió. Por ejemplo, para permitir que los nodos voten, es necesario identificarlos. Por lo tanto, cada nodo genera un identificador único que se utilizará para firmar mensajes o emitir votos y, de esta manera, garantizar la autenticidad.

Próximo paso: Nectar

Debido a la complejidad de hallar la mejor solución para la implementación del Coordicide, los pasos previos se dividirán en diferentes componentes. Las distintas propuestas y enfoques para la implementación del Coordicide será (o es) modular. Lo que significa que cada módulo se puede reemplazar de forma independiente en caso de que una nueva investigación revele mejoras adicionales en las etapas de pruebas. 

Lo que sigue en el roadmap de IOTA luego de la implementación de Chrysalis es la red de pruebas Nectar. En esta testnet todos los módulos que se han investigado para llevar adelante el Coordicide se podrán poner a prueba y validarse. En una primera fase la testnet de Pollen implementó Mana, un mecanismo de protección de la red, que será utilizado por IOTA para proteger a la red de ataques Sybil.

En uno de los IOTA Talks, Dominik hizo un resumen bastante sobre la importancia de mana en IOTA:

«Bitcoin al igual que otros protocolos son: Leader based, o “basados en un líder” esto quiere decir que cada ciertos intervalos de tiempo a través de algún mecanismo ya sea proof of work o proof of stake, algún líder es elegido. Este líder puede ser o un determinado minero o validador que crea un nuevo bloque, lo publica en la red y alcanza consenso. Se vuelve cada vez más seguro a medida que nuevos bloques se adjuntan».

«Por otra parte, como IOTA no funciona sobre Blockchain, sino en un mecanismo llamado Grafo Acíclico Dirigido, IOTA no tiene la necesidad de elegir un “líder” porque esto implica limitaciones.

La Tangle – DAG

Blockchain tiene un mecanismo de protección contra ataques Sybil a través de sus mineros. IOTA no posee mineros y es aquí donde Mana y el Mecanismo de Control de Congestión entran en juego para proteger a la red contra estos ataques Sybil. 

¿Qué son los ataques Sybil? En un ataque Sybil, un atacante puede contaminar un sistema distribuido creando un gran número de identidades que aparentan ser independientes y usarlas para obtener una influencia desproporcionada, alterar o modificar contenido almacenado. De esta forma ciertos nodos legítimos pueden sufrir una usurpación de identidad al estar solo conectados a los del atacante.

Todas las DLT deben evitar los ataques Sybil conectando la identidad a algún recurso escaso verificable criptográficamente. Proof of Work y Proof of Stake utilizan, respectivamente, energía y tokens como mecanismos de protección sybil, este el caso de la mayoría de las cripto.

El mecanismo que IOTA utilizará para protegerse de los ataques Sybil es mana. Hay otros componentes o módulos centrales de Coordicide  como el Algoritmo Control de Congestión, el Algoritmo de Consenso (FPC), el Autopeering, y el Generador de Números Aleatorios Distribuido que se implementarán en la próxima fase de la red de pruebas y para los que la implementación de mana en la testnet de Pollen marcó un paso importante para proteger los componentes clave del protocolo de ataques a la red.

Pensamientos finales

Ahora solo queda esperar pacientemente a que todo el equipo de Research y Developement de IOTA nos entreguen noticias acerca del lanzamiento de Nectar y así empezar a palpitar a IOTA como la primera Tecnología de Ledger Distribuido en la se cumpla el Trilema:

Escalable, Segura y Descentralizada (al fin).


Fuentes:
Coordicide Modules – IF – Chapter 1 – 2 – 3 
Explaining Mana in IOTA

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