Las Realidades Paralelas & IOTA Revolucionan el «Consenso Multiverso»

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Dato curioso sobre nuestro universo: No existe un tiempo objetivo. Cada observador experimenta su propia duración y serie de acontecimientos, dependiendo de sus velocidades relativas entre sí. Incluso el orden de los acontecimientos se hace borroso: Dos sucesos que ocurren simultáneamente para un observador pueden ocurrir uno tras otro para el otro (véase la paradoja de la escalera).

¿Por qué te cuento esto en un subreddit de criptomonedas? Porque dentro de los ledgers distribuidos (como los blockchains o DAGs) tampoco hay una serie objetiva de eventos. Cada nodo de la red experimenta su propio orden de transacciones. Y créalo o no: Esta relatividad del tiempo es la razón por la que usted paga tasas en sus transacciones de Bitcoin.

Las redes con relatividad temporal son vulnerables a los gastos dobles

Las redes distribuidas están formadas por nodos que se comunican entre sí su opinión sobre el estado del ledger. Así, cuando un nodo quiere emitir una transacción, empieza por comunicárselo a sus nodos vecinos. Éstos se lo transmiten a sus vecinos y así sucesivamente: la información circula por la red. Esta forma de comunicación se denomina «gossip» y es altamente escalable. Sin embargo, un efecto secundario fundamental es que el tiempo y el orden de las transacciones se vuelven relativos. Cada nodo ve su propia versión de la realidad, como los observadores del universo físico. Problema: esto abre la puerta a la vulnerabilidad de los gastos dobles.

Fig.1: Gasto doble clásico: El nodo A gasta los mismos fondos dos veces cada vez, informando sólo al nodo B o al nodo C sobre cada transacción. Los nodos A y B se enteran del doble gasto a través de los gossips, pero no se ponen de acuerdo sobre cuál fue la primera transacción.

Solución cruda pero que funciona: Pagar a alguien para que se ocupe de los conflictos

Hasta la fecha, ningún blockchain ha encontrado una solución para trabajar de forma constructiva con la relatividad del tiempo. En su lugar, el problema del doble gasto se resuelve universalmente de una manera bastante simplista: Ralentizar la red y organizarla en puntos de control artificiales, también conocidos como «bloques», para sincronizar las opiniones. El problema es que estos bloques no evolucionan de forma natural a partir del ledger distribuido. En su lugar, se necesita una entidad externa que los defina arbitrariamente. Esta entidad se denomina «líder» y suele estar determinada por el proof-of-work (mineros) o el proof-of-stake (stakers). Se aseguran de crear un bloque sin conflictos internos.

Y funciona: este método resuelve el problema del doble gasto. Sin embargo, también tiene varios costes elevados:

Problema 1: los líderes lo retrasan todo
Encontrar un líder cuesta tiempo. En lugar de tener un flujo continuo y fluido de transacciones, la red se detiene en intervalos fijos (tiempos de bloque). Sólo después de que un bloque esté completamente validado se puede procesar el siguiente lote de transacciones.

Problema 2: Los líderes quieren su dinero
Sólo se puede confiar en los mineros y en los stakers, porque se cuenta con su propio interés financiero. Este interés financiero debe satisfacerse continuamente mediante tasas y/o inflación de tokens. Sin embargo, los fees son exactamente contrarios a la usabilidad de la red: Son un incentivo directo para NO usar la red y destruyen muchos posibles casos de uso (ver casos de uso de DLT sin monedas).

Problema 3: Los líderes son intermediarios
Mientras los nodos regulares no puedan escribir directamente las transacciones en el ledger, sino que tengan que pagar a terceras partes (mineros/stakers), las criptomonedas no son realmente lo que Satoshi imaginó originalmente: «dinero electrónico entre pares» (peer-to-peer electronic cash). Siempre habrá muchos menos líderes (por ejemplo mining-pools) que nodos en la red (en Bitcoin 4 mining-pools controlan el 51% del hash-power..). Esto tiene serios problemas a largo plazo que se discuten aquí.

La idea radical de IOTA: Aceptar la relatividad del tiempo, desechar a los mineros/stakers

Uno de los conceptos fundamentales de IOTA es NO insistir en un orden total de las transacciones. Esta única decisión tiene consecuencias inmediatas y fuertes en la red:

– Sin fees (Ya que no hay líderes que necesiten ser pagados)
– Rápido (Ya que no hay necesidad de esperar a que los bloques sean validados)
– Verde (Ya que no hay PoW competitivo)
– Descentralizado (Porque TODOS los nodos son líderes, no sólo unos pocos).

Fig.2: Las cadenas de bloques no pueden escalar eficazmente, porque fuerzan el flujo natural de transacciones en bloques de tamaño fijo. La Tangle de IOTA permite que todos los nodos escriban libremente las transacciones en el ledger en todo momento.

Pero, ¿cómo se resuelve el doble gasto?

Respuesta corta: Democracia

Respuesta más larga: IOTA ha desarrollado un «consenso sin líderes» completamente nuevo, que se basa en estados del ledger basados en la realidad paralela y en la on-Tangle-voting (también conocido como «consenso multiverso»).

El estado del ledger basado en la realidad paralela permite que cada nodo tenga su propia opinión sobre el orden de las transacciones en la red. Esto significa que en cada momento hay muchas versiones del ledger de IOTA: Una «realidad» para cada nodo. Estas realidades pueden incluso entrar en conflicto entre sí.

En consecuencia, la red se divide de hecho cuando surge un conflicto (de forma similar a la interpretación de los muchos mundos de la física cuántica). Para volver a unirse en una realidad compartida, los nodos tienen que encontrar la rama más pesada de la red, exactamente como en el consenso de «la cadena más pesada gana» en las cadenas de bloques.

¿Pero cómo encontrar la rama(branch)/realidad más pesada? En las cadenas de bloques, la cadena más larga es fácil de encontrar: Los líderes simplemente publican sus bloques con hash y los nodos cuentan quién tiene la cadena más larga. Sin embargo, en el consenso multiversal, la rama más pesada se encuentra a través de la votación on-Tangle.

Los nodos votan en qué realidad creen más gossipeando con otros nodos. Sin embargo, una simple democracia de «un nodo, un voto» podría ser fácilmente burlada, ya que todo el mundo puede crear de forma barata tantos nodos (y por tanto votos) como quiera. Por lo tanto, es necesario un ingrediente secreto para proteger la red. Este ingrediente se denomina «mana de consenso» (cMana) y lo ganan los nodos al procesar transacciones de valor en la red (por lo que los nodos «más útiles» tienen opiniones más importantes).

Fig. 3: A conflict splits the network into two or more “realities”. The reality that amasses the majority of cMana behind it is the “heaviest branch”. All honest nodes will merge back into this branch by dropping any conflicting opinions. Source: https://v2.iota.org/how-it-works/decentralized

Con el tiempo, una realidad de la red acumulará el 51% de cMana detrás de ella y, por tanto, se convertirá en la rama más pesada. Todos los nodos honestos reconocerán este hecho y abandonarán sus opiniones conflictivas para volver a fusionarse. Este método puede dar lugar a estructuras multiversales increíblemente complejas (por ejemplo, cuando surgen nuevos conflictos dentro de realidades ya divididas), pero siempre surgirá exactamente una realidad aprobada por la mayoría de cMana. Por lo tanto, los conflictos se resuelven «sobre la marcha», sin líderes y sin tasas.

¿En qué punto se encuentra IOTA en la consecución de esta visión?

IOTA se encuentra actualmente en una etapa «beta» (llamada IOTA 1.5 o «Chrysalis»). Las transacciones de valor en la red principal todavía están centralizadas bajo el nodo coordinador dirigido por la Fundación IOTA. Sin embargo, las transacciones de datos puros están totalmente descentralizadas.

La «DevNet de IOTA 2.0» totalmente descentralizada ya está funcionando desde hace varios meses, aunque todavía no está completa y sigue en construcción. Puedes ver la DevNet en directo aquí: https://v2.iota.org/visualizer


Artículo original: Parallel realities and IOTAs breakthrough “Multiverse consensus” Por Linus Naumann

 

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