En un artículo publicado hoy por a16zcrypto, los investigadores Miranda Christ y Joseph Bonneau arrojan luz sobre los intrincados desafíos de implementar cadenas de bloques sin estado. Su extensa investigación profundiza en las complejidades del tema, ofreciendo una nueva perspectiva que promete dar forma a los próximos debates sobre la tecnología blockchain.
En este artículo exploramos su investigación sobre el crecimiento de los estados blockchain, los desafíos de las blockchains sin estado y las soluciones emergentes.
Una inmersión profunda en la tecnología Blockchain sin estado
cadenas de bloques han estado evolucionando a un ritmo sin precedentes. Con el aumento en el volumen de usuarios y la frecuencia de las transacciones, también aumenta la cantidad de datos o «estado» que los validadores deben almacenar para autenticar las transacciones.
Si bien el estado de Bitcoin se limita a salidas de transacciones no gastadas (UTXO)El estado de Ethereum incluye el saldo de cada cuenta y el código y almacenamiento de cada contrato inteligente. Pero, ¿es sostenible el tamaño cada vez mayor de los estados blockchain y dónde encaja en el panorama el concepto de «blockchains sin estado»?
Crecimiento estatal: un desafío inminente
La investigación indica que Nodos de Bitcoin Actualmente almacena aproximadamente 7 GB de datos y los nodos Ethereum albergan alrededor de 650 GB. Sin embargo, a medida que crece el rendimiento de las transacciones (TPS), también aumenta el requisito de almacenamiento estatal.
Para manejar las transacciones cotidianas, que podrían oscilar entre decenas y cientos de miles de TPS, podríamos considerar necesidades de almacenamiento de terabytes o incluso petabytes. La investigación sugiere que esta inmensa demanda de almacenamiento podría amenazar la descentralización al dificultar que las personas se conviertan en validadores.
La idea de una cadena de bloques sin estado es atractiva. Según la investigación, los validadores solo necesitarían almacenar un estado de tamaño constante, independientemente del número de transacciones. Esto podría simplificar el proceso y permitir potencialmente que todos ejecuten un nodo en sus teléfonos móviles. En teoría, esto no sólo haría que el sistema fuera más descentralizado sino que también mejoraría su seguridad.
Sin embargo, Christ y Bonneau sugieren que la implementación práctica aún es inviable. Si bien se han realizado investigaciones exhaustivas sobre cadenas de bloques sin estado, todavía no se ha implementado ningún modelo conocido. Un problema inherente es la necesidad de que los usuarios almacenen «testigos» que ayuden a los validadores a verificar las transacciones relacionadas con las cuentas. Estos testigos, a diferencia de las claves privadas, cambian con frecuencia, lo que añade una tensión indebida a los usuarios y hace que el sistema sea menos fácil de usar.
La imposibilidad de verdaderas cadenas de bloques sin estado
La investigación de Christ y Bonneau ha puesto de ease otro desafío importante: el equilibrio entre mantener un estado international conciso y actualizar frecuentemente los testigos es elementary e inescapable. El análisis reveló que incluso si un usuario no realiza ninguna transacción, es posible que sea necesario modificar su testigo en función de las acciones de otros usuarios.
El estudio también empleó un argumento teórico de la información, utilizando principios establecidos por Claude Shannonpara demostrar que una cadena de bloques verdaderamente sin estado donde los usuarios nunca necesiten actualizar sus testigos es inalcanzable.
El camino a seguir: explorar alternativas
Aunque las cadenas de bloques puramente sin estado pueden ser inviables, el estudio encontró que existen otras soluciones prometedoras. Uno de esos modelos involucra a un tercero, distinto de un usuario o validador, responsable de almacenar el estado completo.
Esta entidad, denominada nodo de entrega de pruebas, generaría testigos actualizados para los usuarios, permitiéndoles realizar transacciones de manera very similar a como en una cadena de bloques sin estado. Sin embargo, los incentivos y el modelo de compensación para estos nodos siguen siendo áreas de investigación activa.
Los resultados de la investigación también tienen implicaciones para Soluciones de capa 2 (L2) como servidores acumulativos. A pesar de la visión optimista de que los rollups L2 podrían ser la implementación práctica de cadenas de bloques sin estado, la investigación indica que persisten desafíos.
Por ejemplo, su estudio sugiere que el testigo de retiro acumulativo de un usuario necesitaría una actualización frecuente, o casi todo el estado L2 tendría que trasladarse a la Capa 1.
En la búsqueda de mejorar la eficiencia, las cadenas de bloques sin estado se han convertido en un área importante de interés. Gracias al trabajo de Cristo y Bonneau, tenemos una comprensión más clara de los desafíos que tenemos por delante.
Si bien el sueño de una cadena de bloques puramente sin estado puede seguir siendo solo eso (un sueño), la investigación y exploración en este campo seguramente sentarán las bases para soluciones que equilibren la eficiencia con la conveniencia del usuario.
