El camino en la exploración de cadenas públicas modulares en la era de la Web3 – Assembly

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La tendencia de las cadenas públicas modulares

La modularidad será una parte muy importante en la evolución de las cadenas públicas. Se refiere a la capacidad de un sistema para separarse y reformarse. En 2022, WEB3, un ecosistema descentralizado basado en la tecnología blockchain, forzará nuevos requisitos para la infraestructura subyacente (la cadena pública) que tipifica este concepto.
Y aunque el nivel de cadena única sigue teniendo la mejor composabilidad de componentes, y Solana parece haber logrado los mejores resultados en términos de transacciones por segundo (TPS), éstos siguen limitados por las restricciones del clásico “triángulo imposible”. Es decir, hay que hacer ciertos compromisos, o “sacrificios”, tanto en términos de descentralización como de seguridad.

Los dos últimos cortes consecutivos parecen haber convencido a mucha gente de las limitaciones inherentes al sistema de cadena única. Por supuesto, Solana puede teóricamente desplegar Rollup para su expansión en el futuro. Sin embargo, esto se complica con el lanzamiento oficial de ETH L2. Además, tanto Arbitrum como Optimism han demostrado que Rollup L2 puede ser relativamente resistente al fraude.

No es de extrañar que Starkware y Zk-sync, que se basan en Zk-Rollup (la prueba de validez criptográfica), también estén por llegar en 2022. Hasta ahora, ETH ha conseguido un buen comienzo como cadena pública modular a través de la expansión L2 (Layer 2 o capa 2). Sin embargo, surge la pregunta: ¿es ETH realmente la mejor opción L1 para llevar una cadena pública modular? En este informe, exploraremos esa pregunta.

Evaluamos a ETH como opción modular

En este punto, podemos ver los siguientes tres problemas con un modelo basado en ETH.
1. Fuerte fragmentación de la liquidez entre múltiples L2. Actualmente, hay ocho actores principales basados en ETH Rollup en L2. Son Arb, Op, Starkware, Zk-sync, Polygon, Aztec, Boba y Metis. Sin embargo, no deberíamos sorprendernos si vemos un Rollup de 10-20+ en el futuro. Y aunque el puente entre cadenas puede ayudar a aliviar este problema en cierta medida, puede que no sea suficiente. De hecho, Vitalik Buterin tuiteó recientemente: “Vitalik: En el futuro, hablaremos de ‘multicadena’ en lugar de ‘cadena cruzada’, y hay restricciones básicas de seguridad en los puentes de cadena cruzada”[1].

2. El plazo para que POW llegue a POS en ETH 2.0 no está definido, y el sharding también se ha puesto en pausa temporal. Esto ha dejado un velo de incertidumbre sobre las expectativas de la expansión total. Lamentablemente, esto es el resultado de la carga técnica histórica cuando hablamos de ETH.

3. Mucha gente aún no se ha dado cuenta del tercer punto, aunque quizá sea el más importante de todos. Es decir, la carga ecológica histórica de la ETH. Al fin y al cabo, en el futuro inmediato (como mínimo los dos años) ETH de Capa 1 (L1 ) tendrá que competir con las L2 por los recursos.

Vamos a profundizar en este último punto, ya que es esencial para nuestra decisión de invertir en Assembly. Como hemos dicho, el actual método de expansión que utiliza ETH es el Rollup. Ya sea a prueba de fraude o ZK-Rollup [2], la propia L2 sirve como capa de ejecución (EL). Más allá de eso, todo el TX se empaqueta y comprime, y se carga regularmente a ETH L1. En este modelo, ETH L1 desempeña dos funciones. El primero es el de la Capa de Liquidación (SL) de Rollup, y el otro es el de la Capa de Disponibilidad de Datos (DA) de Rollup.

Fuente: https://coinyuppie.com/understand-zk-rollups-how-to-bring-a-paradigm-shift-in-the-crypto-ecosystem/

Desde la perspectiva del SL, todas las transacciones de liquidación tienen que competir por los recursos con la DAPP nativa en la ETH L1. Esto no sería un gran problema en situaciones normales. Sin embargo, cuando se produce una Guerra de Gases – como por ejemplo, un gran número de liquidaciones en L1 o la competencia de Mint por NFT en caliente – el rendimiento de todo el Rollup se verá gravemente afectado.

Desde la perspectiva de la disponibilidad de datos, el almacenamiento de datos en Ethereum L1 es una opción muy costosa. Por ello, las tarifas de transacción de Arbitrum y Optimizm son actualmente mucho más baratas. Sin embargo, siguen siendo más caras en comparación con Alt L1, porque los costos de la capa DA (Data availability) no puede reducirse. Recuerde que ZK-Rollup cuesta teóricamente menos que Optimisic Rollup debido a su mayor ratio de compresión de datos.

La razón de todo esto se reduce a esa carga ecológica histórica de ETH de la que hablábamos. Después de todo, en los próximos años, las actividades económicas de  las DAPP en ETH L1 no van a detenerse simplemente. De nuevo, esto significa que todas estas actividades asociadas tendrán que competir con Rollup por esos costosos (y cada vez más escasos) recursos de ETH L1.

Por otro lado, para una cadena pública de nueva generación como Polkadot, la cadena de retransmisión sólo es responsable de la liquidación de + DA. En cambio, todo el procesamiento de datos lo realiza la cadena paralela. Para Cosmos, existe una solución conocida como Celestia[3], que extrae la capa de DA por separado, proporcionando y centrándose en los servicios de DA para todos los demás Rollups.

Podemos discutir todo el día que la seguridad de ETH L1 es la mejor o que la seguridad es la mejor opción para SL y DA. Sin embargo, si el mercado evoluciona para valorar únicamente la seguridad, esta colorida era de la multicadena nunca llegará a buen puerto. Incluso Starkware, la L2 ortodoxa de ETH, sólo acabará proporcionando a los usuarios opciones “baratas” en las que la capa de DA se coloca en la propia Starkware en lugar de en la L1 de ETH. En última instancia, veremos una variedad de soluciones modulares que ofrecen diferentes compensaciones entre seguridad y rendimiento.

El camino hacia la modularidad basada en IOTA

La capa de contratos inteligentes Assembly basada en IOTA es otra dirección modular que creemos que merece la pena explorar. Aunque IOTA ha estado operando durante muchos años, en caso de que los inversores nuevos y existentes no estén familiarizados con el proyecto, una breve visión general del proyecto IOTA y su relevancia no estaría de más.

En 2017-18, IOTA fue una de las troikas de la estructura de datos DAG (Directed Acyclic Graph). Con su modelo original de ledger: la Tangle y sus elevadas Transacciones Por Sesgundo, ocupó un lugar dentro de los 10 primeros en el mercado de criptodivisas (CoinMarketCap) durante bastante tiempo. Más tarde, cuando toda la industria blockchain entró en la “Era Defi” y el mercado pasó a estar dominado por los contratos inteligentes, IOTA pareció simplemente desaparecer. Simultáneamente, los representantes de las cadenas públicas de tipo DAG han sido reemplazados por una nueva generación de contratos de soporte tipificados por Fantom y Avax.

Las características de la era IOTA1.0 son las siguientes [4]:
1. Alta concurrencia, altas TPS
2. Basado en un modelo UTXO, lo que significa que no hay fees de gas
3. No admite contratos inteligentes
4. Coordinador centralizado (proporcionado por la Fundación)

A pesar de las bajas tarifas y los altos TPS, el hecho de que IOTA no soporte contratos y los nodos centralizados la hace muy diferente del desarrollo actual de la corriente principal de blockchain. Esta es la razón principal por la que IOTA había casi desaparecido de la conversación en los últimos años.

Sin embargo, la llegada de la tendencia de la cadena pública modular en 2022 y el lanzamiento de IOTA 2.0 y Assembly nos da razones para creer que IOTA finalmente encontrará su lugar en el mercado. De hecho, IOTA2.0 y Assembly están notablemente bien posicionados para cumplir con los requisitos de una cadena pública modular en la era Web3.0.

Estas son algunas de sus nuevas características:

1. Altas TPS – La estructura de datos DAG del ledger subyacente que proporciona la Tangle garantiza un alto TPS concurrente
2. Escalable – una red multicadena similar a Cosmos o Polkadot que puede desplegar continuamente nuevas cadenas de contratos
3. Compatible con EVM y soporta Web Assembly
4. Los desarrolladores pueden personalizar de forma flexible los incentivos y tarifas de cada cadena, etc.
5. Sin MEV
6. Seguridad compartida

Una introducción a la tecnología de Assembly

Assembly ha publicado recientemente su whitepaper sobre tecnología, con un breve resumen redactado a continuación para ayudar a introducir las principales características técnicas de la red Assembly [5].

1. El UTXO subyacente basado en DAG

El ledger UTXO representado por BTC se caracteriza por su permiso de escritura concurrente, que le da una ventaja significativa en la escalabilidad en comparación con el modelo de cuenta representado por ETH. Sin embargo, este modelo de cuenta se adapta de forma más natural a los contratos inteligentes debido a la existencia de estados globales y objetivos.

Su integridad y funcionalidad Turing son muy superiores a los scripts basados en UTXO, razón por la cual la mayoría de las cadenas de contratos inteligentes se basan en cuentas y no en UTXO. Sin embargo, ¿qué pasaría si – en un stack modular – la L1 de un UTXO sólo necesita ser responsable de la liquidación y no necesita procesar ningún contrato o ejecutar Dapps?

No soportar contratos inteligentes sería una ventaja aquí, porque no habrá ninguna DAPP de L1 compitiendo con L2 por los recursos. Al mismo tiempo, el procesamiento de L1 tiene una gran ventaja en el número de L2 soportado, ya que teóricamente puede sostener una alta concurrencia masiva bajo los modelos UTXO y DAG.

2. Assembly – Capa 1.5

Assembly puede considerarse como la “Capa 1.5”, que es una capa de arquitectura de contratos inteligentes. Por lo tanto, cada cadena de contratos inteligentes construida sobre Assembly acabaría formando la verdadera Capa 2.

En pos de la simplicidad, IOTA y Assembly pueden ser vistos como el módulo Layer1 similar a la cadena de relevo de Polkadot, imaginando todas las cadenas de contratos conectadas a Assembly como las cadenas paralelas en Polkadot, apareciendo en este caso como L2.

Assembly se asemeja a la verificación de nodos de otras cadenas públicas en el sentido de que proporciona POS stake de su propio token ASMB. Si hay un error o cualquier tipo de comportamiento malicioso, será cortado. El token ASMB es también el certificado de gobernanza de todo el ecosistema de Assembly, incluyendo la configuración de la cadena, los parámetros de rotación de la comisión, la configuración de la “tasa de gas” para cada cadena, etc.

3. Seguridad compartida

Cuando se considera una estructura paralela de varias cadenas, compartir la seguridad es un tema ineludible. Mientras exista un escenario que implique la llamada de cadenas cruzadas, la cadena con la seguridad más pobre se convertirá inevitablemente en el board corto más débil de la teoría del barrel, afectando así a la seguridad global del barrel. Sin embargo, en la nueva “cadena pública modular nativa”, Polkadot ha logrado una estricta seguridad de reparto mediante el uso de subastas de slots.

En la actualidad, Cosmos cuenta con una autonomía más bien escasa por parte de cada cadena, por el momento. Además, no comparte la seguridad en absoluto. En 2022, la versión 2.0 de Cosmos tiene previsto introducir la seguridad de compartición basada en Atom Hub. Avax consigue una relativa seguridad de compartición asignando “un subconjunto específico del conjunto de verificadores” a cada subred. En definitiva, no es difícil ver por qué Polkadot tiene los requisitos de seguridad más altos. Sin embargo, la subasta de slots también tiende a hacer que muchos proyectos se acobarden. Cosmos es el más flexible, pero su seguridad sigue siendo cuestionable. El diseño de verificación de subredes de Avax es relativamente equilibrado, por lo que ocupa un espacio intermedio.

Assembly utiliza una forma similar al Rollup, la prueba de fraude de ETH2.0. En este caso, cada verificador estaca activos como garantía de seguridad. Por lo tanto, cualquier tercero puede proporcionar una prueba de fraude cuando el verificador actualiza el estado erróneo de la cadena mediante la supervisión de la actividad de la misma. Incluso pueden obtener recompensas en el proceso. Esta estructura de incentivos ayuda a garantizar que, mientras haya un verificador honesto en el comité, el estado de la cadena estará protegido de transiciones maliciosas.

Por supuesto, mucha gente tiene sus dudas. Por ejemplo, en la cadena principal de ETH, el staking de los activos del verificador, el “fallo” de las pruebas de fraude y el recorte de los activos stakeados se realizan a través de contratos inteligentes. Este contrato actúa como una especie de “Tribunal Supremo” al realizar la seguridad compartida de todas las cadenas Rollup de forma encubierta. Sin embargo, la L1 de IOTA no soporta este tipo de contratos, así que ¿quién asumiría entonces la responsabilidad de este Tribunal Supremo?

La mejor solución sería crear una cadena de contratos inteligentes independiente en Assembly. Esto permitiría implementar toda la lógica necesaria del “Tribunal Supremo” y mantener la responsabilidad de la seguridad de todas las demás cadenas de contratos inteligentes. Esta cadena especial se denomina “cadena raíz”, y es la más segura porque -según el whitepaper- sus verificadores incluyen un conjunto único de nodos.

En el ledger de IOTA 2.0, los verificadores de la cadena raíz se elegirán entre los llamados “nodos con alto mana”. Los verificadores con alto mana son los propietarios de los nodos L1 de IOTA. Se seleccionan en los nodos L1 de forma descentralizada utilizando el mana de acceso y el mana de consenso como factores de ponderación. Por supuesto, esto nos lleva a otro tema ineludible: el IOTA2.0 de la L1 subyacente y su sistema de mana.

4. IOTA2.0

En comparación con la versión 1.0, IOTA2.0 tiene muchas actualizaciones e iteraciones técnicas. A continuación, hablaremos de las dos más importantes[6]:

La primera actualización significativa es la eliminación del “Coordinador o Coordinator”. El Coordinador es un nodo especial de la red que la protege de los ataques y ayuda a confirmar las transacciones. Por supuesto, el hecho de que el Coordinador sea proporcionado por la fundación hace que toda la red esté muy centralizada. Una de las mejoras más importantes de IOTA 2.0 es la eliminación del Coordinador.

NOTA: Esto se implementará en tres etapas. Actualmente, están en la primera etapa y a punto de entrar en la segunda.

La segunda gran actualización es la introducción del mencionado sistema Mana. Después de todo, la prevención de los ataques Sybil y el control de la congestión de la red son requisitos fundamentales de seguridad y funcionamiento para cualquier blockchain o sistema de ledger distribuido. Además, los mecanismos de consenso como POW y POS se basan en gran medida en esta idea. Estrictamente hablando, IOTA no es una cadena de bloques, por lo que no tiene POW y POS en el sentido tradicional. Como solución, utilizan el “sistema mana“.

Mana se desarrolló para medir el impacto de varios módulos, como la votación FPC, el dRNG (generación de números aleatorios distribuidos), el autopeering (emparejamiento automático) y el control de la congestión. Se puede considerar como un conjunto de métodos similares al sistema de reputación de nodos. Cuanto mayor sea el valor de Mana, mayor será la integridad y seguridad del nodo. Del mismo modo, Mana también comparte un interés vital con los ledgers en L1 . Por lo tanto, a través de la verificación de la cadena raíz por un verificador con alto Mana, la suposición de seguridad de la cadena de contratos inteligentes en L2 sería aproximadamente equivalente a la del ledger de IOTA L1.

Últimas palabras

Revisemos la estructura modular de la cadena pública propuesta al principio de este informe. Después de todo, si un L1 tiene un L2 similar a la tecnología Rollup, entonces también puede lograr ser:

1. Relativamente seguro: no hay accidentes importantes durante 6 años después de que se lanzara la mainnet en 2016

2. Alto TPS, bajo coste, escalable

3. Ninguna DAPP basada en L1 compitiendo por los recursos con L2 – L1 sólo sería responsable de la liquidación o de la liquidación + DA

IOTA2.0 es una solución L1 de este tipo. De hecho, no tenemos ninguna duda de que – bajo la ola de cadenas públicas modulares – ETH seguirá liderando la innovación tecnológica de la vía de la cadena pública. Al mismo tiempo, con la bendición L2 de la capa de contratos inteligentes Assembly, somos muy optimistas de que IOTA2.0+Assembly encontrará un nicho único en el mercado de las cadenas públicas modulares antes de finales de 2022.

Referencias:

[1] https://twitter.com/VitalikButerin/status/1479501366192132099

[2] https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/layer-2-scaling/zk-rollups/

[3] https://celestia.org/technology/

[4] https://www.iota.org/solutions/technologies

[5] https://wiki.assembly.sc/

[6] https://www.iota.love/202201/iota-smart-contract-whitepaper/


Post original: https://medium.com/ld-capital/the-pathway-in-exploration-of-modular-public-chaains-in-the-web3-era-iota-based-assembly-38ddc06e1b3b

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