Escalabilidad, Seguridad, Descentralización. El llamado “trilema blockchain” se refiere al desafío de equilibrar estas tres características cruciales que sustentan la tecnología blockchain.
Por un lado, las cadenas de bloques deben ser escalables (capaces de procesar altos volúmenes de transacciones y rendimiento) para soportar un uso generalizado.
Por otro lado, también deben ser seguros y descentralizados. Estos últimos aspectos brindan ventajas únicas, como confianza a prueba de manipulaciones y resistencia a la censura. Sin embargo, enfatizar un solo rasgo parece tener el costo de otros.
Por ejemplo, aumentar la velocidad de las transacciones mediante métodos como la validación centralizada debilita la descentralización. ¿Cómo es posible impulsar la escalabilidad manteniendo la seguridad y la descentralización? Este rompecabezas perdurable es lo que se conoce como el trilema de blockchain.
En este artículo, le expondremos lo que significa el trilema blockchain y sus funciones.
Vayamos a ello.
¿Qué es el trilema de Blockchain?
En esencia, el trilema de blockchain surge de la dificultad de lograr tres propiedades principales simultáneamente en sistemas de contabilidad distribuida:
Escalabilidad – La capacidad de soportar mayores volúmenes de transacciones y rendimiento. Esto incluye parámetros como transacciones por segundo (TPS), tamaños de bloque y ancho de banda.
Seguridad – Resistencia a ataques como la piratería informática y la manipulación fraudulenta del libro mayor a través de características como el cifrado y las reglas de consenso que dificultan la manipulación computacionalmente.
Descentralización – Command disperso y participación en la validación a través de nodos en muchas ubicaciones y entidades, en lugar de una autoridad centralizada.
Guión:
A medida que Bitcoin se vuelve well known, su capacidad limitada de 7 transacciones por segundo dificulta satisfacer la demanda de los usuarios. Simplemente aumentar el tamaño del bloque manejaría más transacciones, pero correría el riesgo de centralizar el command sobre la validación solo en megamineros.
Alternativamente, una red de Capa 2 como Lightning permite escalar manteniendo la descentralización sin embargo, su complejidad adicional lower marginalmente la seguridad. Bitcoin ahora enfrenta compensaciones entre tres elementos cruciales: la capacidad de manejar grandes volúmenes, command descentralizado y defensas a prueba de balas contra la piratería.
Mejorar un aspecto parece obstaculizar al menos otro en este trilema imposible de lograr escalabilidad, seguridad y descentralización simultáneamente. La mayoría de las cadenas de bloques enfrentan estas tensiones intrínsecas cuando aspiran a una adopción masiva.
Desafíos de escalabilidad que enfrenta Blockchain
Un obstáculo importante al que se enfrentan las plataformas blockchain es la escalabilidad: la capacidad de soportar crecientes volúmenes de transacciones y datos a medida que se extiende la adopción. Hoy en día, las cadenas de bloques públicas todavía manejan una fracción de los principales procesadores de pagos como Visa.
En perspectiva, Bitcoin alcanza un máximo de 7 transacciones por segundo (TPS) y Ethereum alrededor de 15 TPS debido a limitaciones técnicas. Sin embargo, Visa maneja habitualmente 1.700 TPS en promedio y puede alcanzar un máximo de alrededor de 56.000 TPS. Existe una gran brecha entre las capacidades actuales de blockchain y el rendimiento necesario para la ubicuidad global.
Esta capacidad limitada conduce a la congestión de la crimson y al aumento de las tarifas durante momentos de alta actividad, algo que ya se vio en el pasado con Bitcoin y Ethereum. Los usuarios compiten ferozmente por el escaso espacio en la cadena de bloques. Sin soluciones de escalabilidad significativas, una mayor adopción puede detener el progreso.
Posible solución de escalabilidad
- Fragmentación: la fragmentación divide las transacciones en conjuntos de datos más pequeños llamados «fragmentos». Estos fragmentos son procesados simultáneamente en paralelo por la crimson, lo que permite el trabajo secuencial en numerosas transacciones simultáneamente. Esto multiplica la capacidad a medida que los nodos alcanzan un consenso a nivel de fragmento en lugar de en toda la cadena de bloques.
- Protocolos de capa 2: procesamiento de transacciones fuera de la cadena antes de liquidar por lotes los resultados netos en la cadena de bloques subyacente. Al sacar la actividad de la cadena principal, estas redes de 'segunda capa' alivian sustancialmente la congestión. Lightning Community ofrece una de esas soluciones de Capa 2 para Bitcoin y Ethereum.
Mantener la seguridad
La seguridad sólida representa un pilar basic que sustenta el atractivo de blockchain. Por diseño, estos libros de contabilidad distribuidos tienen como objetivo ofrecer una confianza a prueba de manipulaciones entre las partes que realizan transacciones sin intermediarios. Esto requiere modelos que desincentiven fuertemente la piratería o la manipulación fraudulenta de los datos registrados.
Los protocolos de consenso desempeñan un papel clave a la hora de consolidar una seguridad duradera. La prueba de trabajo (PoW) utilizada en Bitcoin requiere que los mineros gasten «trabajo» computacional para validar transacciones y crear nuevos bloques. Atacar la crimson exige acumular más del 50% de la potencia de procesamiento, lo que actualmente es económicamente inviable.
Mientras tanto, la Prueba de participación (PoS) opta por validadores que apuestan criptomonedas como garantía para verificar las transacciones, y se ven reducidos si actúan de manera deshonesta. Proteger las redes blockchain mediante criptografía y sanciones permite un intercambio entre pares sin confianza a nivel mundial.
Sin embargo, el panorama de amenazas emergentes significa que las cadenas de bloques deben aumentar continuamente la seguridad para adelantarse a los ataques a través de características como cifrado mejorado, reglas de consenso resilientes y mecanismos como billeteras de hardware. El crecimiento de usuarios también requiere equilibrar la seguridad con las demandas de escalabilidad.
Preservar la descentralización
La descentralización representa otro mantra central dentro de la filosofía blockchain, eliminando los puntos centrales de falla. La operación distribuida en miles de nodos en todo el mundo hace que la censura y la manipulación sean mucho más difíciles en comparación con los servidores centralizados.
Hacer cumplir la transparencia a través de libros de contabilidad distribuidos públicamente en lugar de bases de datos privadas ocultables aumenta el atractivo de la descentralización.
Sin embargo, muchos atajos técnicos que se proponen en torno al trilema tienden a centralizar gradualmente la autoridad en manos de unos pocos validadores y desarrolladores. Por ejemplo, la adopción de permisos basados en KYC reintroduce guardianes al tiempo que desplaza la participación del consenso hacia grandes intereses ricos en activos, lo que contradice el espíritu que sustenta la descentralización.
Esta consolidación del manage amenaza la resistencia a la censura dentro de los ecosistemas de validación de transacciones y desarrollo de aplicaciones.
Por lo tanto, la industria blockchain debe permanecer atenta a las opciones arquitectónicas que podrían socavar involuntariamente la participación abierta y la autoridad distribuida. La esencia de las ventajas de la descentralización se debilita una vez que una pink se inclina hacia una gobernanza centralizada por parte de cualquier individuo o grupo pequeño.
En basic, conservar las características centrales de blockchain en torno a la seguridad y la descentralización implica importantes compensaciones con demandas para escalar el rendimiento de las transacciones. Pero sacrificar demasiado estos pilares corre el riesgo de diluir los mismos aspectos que hacen que la tecnología blockchain sea excepcionalmente transformadora.
Estudios de caso
El examen de Bitcoin y Ethereum, las dos redes blockchain más grandes, proporciona información sobre las compensaciones únicas que se realizan en torno a la escalabilidad, la seguridad y la descentralización.
Bitcoin prioriza primero la seguridad y la descentralización. Su minería de prueba de trabajo garantiza la participación distribuida y la resiliencia contra la manipulación incluso de actores estatales. Sin embargo, el modelo de consenso actualmente limita la velocidad de Bitcoin a menos de 10 transacciones por segundo. Además, los tamaños de bloque promedio pequeños, de 1 MB, limitan la capacidad y contribuyen a la descentralización, ya que los mineros dominan la validación.
Ethereum adopta un enfoque ligeramente más equilibrado entre las tres facetas. La transición a la prueba de participación mejora las posibilidades de escalabilidad y al mismo tiempo permite la participación distribuida en la validación. Un mayor rendimiento de alrededor de 15 TPS también se debe a tiempos de creación de bloques más rápidos que Bitcoin. Además, Ethereum expresa un mayor énfasis en la descentralización del desarrollo de su ecosistema de contratos inteligentes.
Sin embargo, la escalabilidad de Ethereum todavía está muy por detrás de los procesadores de pagos tradicionales. Su creciente adopción también revela compensaciones entre la velocidad de las transacciones y las tarifas actuales. Y el estatus de validador acreditado para apostar corre el riesgo de centralizar progresivamente el control, a diferencia de la participación puramente sin permiso en la minería de Bitcoin.
En normal, históricamente ambas redes se inclinaron más hacia la seguridad y la descentralización que hacia la búsqueda de cifras brutas de escalabilidad. Pero sus compensaciones representativas también subrayan lo difícil que resulta alcanzar un equilibrio best en esta trinidad imposible.
Una plataforma que mejora cualquier rasgo parece compensar correspondientemente al menos otro. A medida que las plataformas de base maduran, la gestión de las tensiones inherentes a lo largo del trilema bien puede separar a las más exitosas del resto.
Soluciones posibles
El espacio blockchain está explorando activamente enfoques innovadores para lograr la visión de plataformas totalmente descentralizadas con garantías de seguridad herméticas que puedan manejar grandes volúmenes de transacciones. Algunas opciones emergentes incluyen:
Gráficos acíclicos dirigidos (DAG): Los libros de contabilidad descentralizados basados en DAG como Hedera Hashgraph difunden la validación entre los participantes de la purple a través del protocolo de chismes y la comunicación asincrónica. Al reemplazar los bloques con una estructura de datos DAG, buscan lograr competitividad rápida con los procesadores de pagos sin problemas de descentralización relacionados con la minería.
Fragmentación cuadrática: Esta técnica de fragmentación promete ganancias de escalabilidad casi lineales a medida que una pink se expande al dividir los nodos en fragmentos aleatorios y procesar transacciones simultáneamente. Si se abordan las vulnerabilidades de seguridad de los fragmentos, estos enfoques podrían estirar enormemente las cargas de transacciones.
Modelos híbridos: Unir la descentralización sin permisos en las capas base con la escalabilidad computacional de las cadenas de bloques autorizadas en las capas superiores podría equilibrar ambos mundos. Esto permite mantener la seguridad y la descentralización para transacciones de alto valor al tiempo que ofrece escalabilidad para necesidades más flexibles.
Lea también: Blockchain, Hashgraph y DAG: ¿cuál es la mejor DLT?
Conclusión:
A medida que las plataformas blockchain crezcan y luchen por la supremacía, aquellos que resuelvan el trilema de manera óptima manteniendo a los usuarios seguros y la descentralización intacta obtendrán una ventaja competitiva significativa.
Sin embargo, si las plataformas dominantes toman atajos en materia de descentralización y seguridad, corren el riesgo de perder su singularidad, especialmente frente a las finanzas tradicionales.
Por lo tanto, el trilema tiene profundas implicaciones para la penetración continua de la tecnología blockchain. Actúa como un criterio no oficial para la evolución técnica dentro del criptoverso.
Por lo tanto, las plataformas deberían mitigar las compensaciones y acercarse cada vez más al punto óptimo entre los tres vértices de escalabilidad, seguridad y descentralización. Llegar allí desbloquearía el potencial verdaderamente innovador y generalizado de la tecnología blockchain a nivel mundial.
