IOTA – Camino a resolver el Trilema de Escalabilidad

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Desde su incepción IOTA ha venido al mundo de las DLTs con el claro propósito de resolver el problema que tienen las cadenas de bloques clásicas al no poder cumplir con 3 características fundamentales al mismo tiempo. El creador de Ethereum, Vitalik Buterin se refirió a esto como el Trilema de Escalabilidad:


Podemos decir que hasta ahora hemos atravesado por 2 generaciones de blockchains y ninguna de momento, ha resuelto este Trilema.

Dentro de la primera generación se encuentra Bitcoin. 

Al correr de los años, Bitcoin ha sido adoptado masivamente y a medida que las transacciones en la red aumentaron, algunos problemas de la red se volvieron visibles. Uno de ellos es la escalabilidad y el segundo los costos por transacción (Por nombrar los que poseen más sobresalientes). 

Dependiendo del fee que se le haya asignado a una transacción, esta puede aprobarse en su totalidad en 60 minutos o incluso un día, cuando la red se encuentra congestionada. Los mineros elegirán una transacción más rápido si el fee que adicionamos a la transacción es más alto. El tamaño de los bloques también es un problema, ya que al poseer bloques de 1MB solo una limitada cantidad de transacciones entrarán en dichos bloques. Alrededor de unas 7 u 8 transacciones por segundo son procesadas. 

La segunda generación de Blockchain sucedió en el 2015 con la llegada de Ethereum.

Ethereum quiso cambiar el mecanismo de validación. Pero al final del día sigue teniendo problemas de escalabilidad y de costos por transacción. Si bien la red Ethereum genera un nuevo bloque cada 10-20 segundos aproximadamente (Bitcoin cada 10 min) los problemas de congestión siguen existiendo también en esta red. El espacio de almacenamiento en la red se llama Gas. El Gas es una unidad de medida que usan en Ethereum para medir la cantidad de potencia de cómputo que llevará procesar una determinada acción dentro del: Ethereum Virtual Machine (EVM) donde son ejecutados también los Smart Contracts. De todas maneras, la red Ethereum sufre de congestión y también de costos elevados por transacción (fee).

Se estima que en Junio la red de Ethereum realice un cambio controversial en el que introducen como manera de validación el Proof of Stake en lugar del Proof of Work

La tercera generación de «Blockchain»

Si bien IOTA no corre en una Blockchain per se, podríamos decir que IOTA es de la tercera generación de Blockchain. IOTA es una DLT (Tecnología de Ledger Distribuido) completamente distinta en su estructura que pretende resolver el Trilema conectando a millones de personas y máquinas a través de un protocolo sin fees, seguro y descentralizado. 

A diferencia de las previas generaciones de Blockchain, IOTA no corre sobre una Blockchain como Bitcoin o Ethereum. IOTA Utiliza un algoritmo llamado DAG: Grafo Acíclico Dirigido y su red es llamada Tangle. En la Tangle de IOTA las transacciones son escalables porque no funcionan en bloques secuenciales que tienen que ser aprobados por mineros, sino que funciona conectando transacciones entre sí. Cada usuario en la red funciona como un “minero” ya que para realizar una transacción, este tiene que validar 2 transacciones que hayan ocurrido previamente en la red. Esto hace que a mayor cantidad de transacciones ocurriendo en la Tangle, más rápido son procesadas. 

A directed acyclic graph

 

Debido al método de aprobación de transacciones, en IOTA no son necesarios los mineros por lo tanto las transacciones son feeless o sin costos adicionales. En este punto debemos también decir que la ausencia de mineros lleva a IOTA a un muy bajo consumo de energía. 

Caminando hacia una descentralización completa

Al comienzo del post hablábamos del Trilema, las blockchains actuales tienen como características que o son descentralizadas y seguras pero no escalables, segura y escalable pero no descentralizada, o descentralizada y escalable pero no segura

Con IOTA la escalabilidad y la seguridad estaban dadas, pero la descentralización todavía es (o era) un tópico controversial debido al Coordinator. Nuestro amigo el Coo se encarga de proporcionar seguridad a la red emitiendo “milestones”, los nodos de la red únicamente validan aquellas transacciones que hayan sido referenciadas previamente por estas «milestones». Pero el Coordinador ya tiene una muerte anunciada. 

Remoción del Coordinator

De un tiempo a esta parte la Fundación IOTA decidió remover el Coordinator del mapa este suceso es denominado el Coordicide. La meta principal del Coordicide es lograr consenso sin la necesidad del Coordinator y lograr que el trilema de escalabilidad pueda ser cumplido al asegurar una descentralización completa. 

Con este paso las tres propiedades del Trilema de Escalabilidad, que hasta ahora se veían imposibles, se cumplirán en IOTA:

  • Descentralización, Todos los nodos honestos pueden formar parte del proceso de consenso.
  • Escalabilidad, poder procesar un gran número de transacciones por segundo sin estar limitados por el protocolo.
  • Seguridad ante ataques.

Pero el Coordinator no será el único cambio que sufrirá la red. Así mismo, se consideró que algunas características en el diseño original de IOTA eran muy adelantadas en el tiempo (la visión trinaria) y algunas otras simplemente no eran las mejores para el funcionamiento del protocolo y para la adopción de parte de distintos sectores. 

De esta manera, no solamente el Coordicide implica un gran cambio en el protocolo, si no que también la estructura de IOTA sufrirá modificaciones importantísimas previo a él que prepararán el camino para recibir a IOTA 2.0

Esta primera reestructuración de IOTA ya tiene nombre y fecha, se llama Chrysalis y sucederá el 28 de Abril de este año. 

Chrysalis

Chrysalis viene a adicionar una serie de componentes que mejoran la fiabilidad, el rendimiento y la facilidad de uso de la red IOTA previo a la implementación del Coordicide. 

La primera parte de Chrysalis (IOTA 1.5) ocurrió en Agosto del año pasado. En ese momento pudimos ver una significativa mejora en la cantidad de Transacciones procesadas en la red, llegando a soportar 1000 TPS (Transacciones por Segundo). Esto fue posible gracias a la actualización de la red a nodos Hornet y la mejora de otros componentes como el algoritmo de Tip selection y milestones.

 La segunda parte de Chrysalis se implementará el 28 de Abril, y con ella llegarán una serie de cambios a los que poco a poco nos iremos acostumbrando, pero que llevarán al protocolo a estar listo para la producción . Chrysalis brindará una serie de nuevas herramientas, librerías, wallet y software desarrollado por la Fundación IOTA para desarrolladores, empresas y todo aquel que se anime a desarrollar con IOTA.  

Hace unos días una versión Beta de la nueva wallet Firefly fue lanzada. La comunidad entera pudo experimentar las nuevas características que traerá Chrysalis. Seeds mnemotécnicas, direcciones Bech32 reusables y stronghold, un software de seguridad que permitirá asegurar tu seed y toda  información sensible, entre otros. 

Debo decir que la velocidad de las transacciones en Firefly son realmente rápidas, realicé varias transacciones a distintas direcciones y se aprobaron en unos pocos segundos.

Habrá muchas nuevas implementaciones dentro de poco, que mejorarán el funcionamiento de IOTA, las que enumeramos en este post son solo algunas. Con Chrysalis veremos también Transacciones Atómicas (UTXO), tendremos la posibilidad de crear NFTs y jugar con Digital Assets sobre la red de IOTA, realizar IOTA Smart Contracts (sin tener problemas de congestión) y una nueva manera de proteger la red de ataques llamada Mana. Los usuarios pueden ver como funciona Mana en la testnet instalando un nodo Pollen. Les dejamos un tutorial de cómo hacerlo por acá

Por último

Estos temas merecen un mayor desarrollo y los iremos abordando a medida que tengamos más especificaciones en torno a ellos. Mientras tanto, vayámonos preparando para los tiempos emocionantes que vienen dentro de poco de la mano de IOTA.


Fuentes:

Chrysalis 1.5
Chrysalis a New Dawn
Coordicide

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