Autor: Dilip Kumar Patairya, Cointelegraph; Traducido por: Song Xue, Golden Finance
1. Entendiendo la finalidad de blockchain
En los sistemas financieros tradicionales, una vez confirmada una transacción, no se puede revertir. De igual manera, lograr la firmeza en una red blockchain garantiza que las transacciones sean permanentes y no se puedan modificar tras su incorporación a la blockchain. Este concepto es crucial para mantener la seguridad y autenticidad de la blockchain.
La finalidad se logra mediante el consenso en la red blockchain. Cada red blockchain utiliza distintos algoritmos de consenso, cada uno con un enfoque único para verificar las transacciones y garantizar la finalidad, como la Prueba de Trabajo (PoW), la Prueba de Participación (PoS) o la Tolerancia Práctica a Fallas Bizantinas.
Tipos de finalidad en blockchain
La finalidad en una cadena de bloques puede ser probabilística, económica, inmediata, incondicional o relativa a todo el estado de la cadena de bloques.
Existen múltiples tipos de finalidad en la blockchain, cada uno de los cuales describe un grado diferente de certeza e irreversibilidad de las transacciones y bloques. Los principales tipos de finalidad en la blockchain son los siguientes:
Finalidad probabilística
La finalidad es probabilística en la mayoría de los sistemas blockchain, especialmente en aquellos que utilizan consenso PoW, como Bitcoin. Una vez que una transacción confirmada se incluye en un bloque, la probabilidad de revertirla disminuye exponencialmente al añadir un bloque adicional a la transacción confirmada.
Finalidad económica
El concepto de finalidad económica se asocia a menudo con los sistemas PoS. Desde una perspectiva de finalidad económica, una transacción se considera definitiva y se volvería financieramente inviable si se intentara revertir. En PoS, los validadores o nodos deben depositar una cierta cantidad de criptomonedas como garantía. Si aprueban una transacción falsa, se arriesgan a perder su participación, lo que hace que el comportamiento malicioso sea económicamente injustificable.
Certeza instantánea
La red Ripple ofrece una firmeza casi instantánea, lo que garantiza que, una vez registrada una transacción en el libro mayor, se confirme de inmediato y sea irreversible. Las transacciones son verificadas por 150 validadores. Estos validadores tienen el potencial de ganarse un lugar en la lista única de nodos de Ripple, compuesta por 35 validadores.
Certeza incondicional
Una vez confirmada una transacción, se considera total e incondicionalmente definitiva. La transacción no puede revertirse bajo ninguna circunstancia. Lograr la firmeza incondicional puede ser difícil y, a menudo, requiere métodos de consenso altamente centralizados o únicos.
determinismo estatal
En algunos sistemas blockchain, la finalidad se refiere al estado completo de la blockchain, no solo a las transacciones. Las transiciones de estado (cambios en el estado de la blockchain, como la ejecución de una transacción o un contrato inteligente) no se pueden modificar ni revertir una vez completadas. Para aplicaciones como los contratos inteligentes, la precisión de todo el estado de la aplicación es crucial, y lograr la finalidad del estado es esencial.
Por qué la finalidad es importante en blockchain
La finalidad de blockchain proporciona las garantías necesarias sobre la validez y durabilidad de las transacciones, convirtiéndola en un concepto fundamental para la confiabilidad y funcionalidad de la tecnología.
La firmeza proporciona un alto nivel de seguridad y confianza al sistema, garantizando que, una vez confirmada una transacción, no se pueda modificar ni revertir. Al verificar la legitimidad de la transacción y su registro en la blockchain, la firmeza evita el problema del doble gasto, donde un mismo activo digital puede utilizarse varias veces.
Por ejemplo, si alguien posee un Bitcoin (BTC) e intenta transferirlo a dos destinatarios diferentes en dos transacciones separadas, podría producirse un doble gasto. La tecnología blockchain evita que esto ocurra al garantizar la firmeza. Una vez que una transacción se confirma y se registra en la blockchain, el activo digital se considera gastado y no puede utilizarse para ninguna otra transacción.
En el contexto de los contratos inteligentes, la firmeza es crucial. Los detalles del acuerdo entre el comprador y el vendedor se integran directamente en el contrato inteligente, que es un fragmento de código que se ejecuta automáticamente. La firmeza garantiza que el resultado de estos contratos sea determinista e inmutable.
Además, la finalidad permite a las aplicaciones descentralizadas (DApps) garantizar la seguridad y la fiabilidad de sus actividades. La finalidad garantiza que las decisiones y transacciones realizadas en estas aplicaciones sean inmutables e irreversibles. Asimismo, blockchain genera confianza entre los usuarios y miembros de la red al hacer que las transacciones sean definitivas. Al saber que las transacciones son irreversibles, la confianza de los usuarios en el sistema aumenta.
4. Desafíos para lograr la finalidad de la cadena de bloques
Problemas como bifurcaciones, retrasos en la red, vulnerabilidades de contratos inteligentes y ataques del 51% obstaculizan la finalidad de las transacciones de blockchain.
Una bifurcación ocurre cuando una cadena de bloques se divide en múltiples rutas, lo que genera diferentes versiones del historial de transacciones. Los métodos de consenso se ponen a prueba con estos desacuerdos, lo que dificulta determinar qué versión es legítima.
Por ejemplo, una bifurcación dura podría deberse a un desacuerdo entre la comunidad o los desarrolladores sobre una actualización del protocolo. Hasta que se resuelva el problema, diferentes facciones podrían seguir apoyando la blockchain PoW, lo que resultaría en una falta de firmeza.
El problema se agrava por la latencia de la red, o el retraso en la comunicación de datos entre nodos. Las conexiones de red lentas pueden retrasar la propagación de la información de las transacciones a través de una red blockchain, lo que provoca errores en el orden y la verificación de las transacciones.
Además, las vulnerabilidades en los contratos inteligentes pueden generar comportamientos inesperados, permitiendo que actores maliciosos las exploten y reviertan transacciones. De igual manera, una entidad con más del 50% de la potencia minera de la red en una blockchain PoW podría alterar el historial de la blockchain y revertir transacciones. Esto socava la firmeza y la seguridad.
Debido a estas preocupaciones, la integridad de la cadena de bloques se ve comprometida y los desarrolladores necesitan implementar algoritmos de consenso fuertes y protocolos de red eficientes para reducir las bifurcaciones y los problemas de latencia y garantizar la finalización oportuna y segura de las transacciones.
5. Tecnologías y algoritmos de consenso para mejorar la finalidad
Períodos de confirmación más largos, validación múltiple y algoritmos de seguridad de vanguardia, como Pure PoS de Algorand, Delegated PoS (DPoS) y HoneyBadgerBFT, pueden ayudar a mejorar la finalidad de la cadena de bloques.
Un enfoque implica tiempos de confirmación más largos, lo que permite una mayor verificación antes de que una transacción se considere definitiva. Al extender el tiempo necesario para alcanzar el consenso, la probabilidad de que se confirme la validez de una transacción y se vuelva irreversible aumenta significativamente.
Además, el uso de tecnología de multiconfirmación (las transacciones son verificadas por múltiples nodos o validadores) proporciona una capa adicional de seguridad, garantizando un consenso más amplio y reduciendo la posibilidad de errores o ataques maliciosos.
Además, los innovadores algoritmos de consenso de Algorand, como Pure PoS, DPoS y HoneyBadgerBFT, han revolucionado la industria. Algorand utiliza el método PoS combinado con el Acuerdo Bizantino para garantizar que las transacciones tengan una firmeza rápida e irreversible.
Al implementar un sistema basado en la reputación, donde un pequeño grupo de delegados de confianza valida las transacciones, DPoS mejora la validez y la firmeza de la red. De igual forma, el algoritmo HoneyBadgerBFT mejora la firmeza y la seguridad al implementar el consenso bizantino asíncrono, incluso en presencia de nodos maliciosos o retrasos en la red.
VI. Tendencias y desarrollos futuros para lograr resultados finales más rápidos y fiables.
En esencia, se necesitará una estrategia multidisciplinaria que combine diferentes tecnologías de consenso, criptografía de vanguardia e interoperabilidad mejorada para lograr una finalidad más rápida y confiable en el futuro.
La aparición de modelos de consenso híbridos es una de estas tendencias. Estos algoritmos de consenso híbridos buscan mejorar la escalabilidad y el rendimiento, manteniendo al mismo tiempo una seguridad robusta al combinar las ventajas de diversos algoritmos de consenso. Diversos proyectos han intentado incorporar métodos PoS, ya que consumen mucha menos energía que la tecnología PoW y pueden acelerar los tiempos de confirmación.
Además, existe un creciente interés en métodos criptográficos avanzados, como las pruebas de conocimiento cero (ZK), y tecnologías innovadoras como la fragmentación. Las pruebas de conocimiento cero permiten verificar las transacciones sin revelar información privada, mejorando así la eficiencia y la privacidad. La fragmentación es un método que divide una cadena de bloques en partes más pequeñas y manejables, lo que puede reducir la carga computacional de los nodos y acelerar el procesamiento de las transacciones.
El desarrollo de la computación cuántica podría volver obsoletas las técnicas criptográficas existentes, lo que obligaría a crear algoritmos resistentes a la tecnología cuántica. Para mantener la seguridad y la firmeza de las transacciones ante las amenazas cuánticas, las redes blockchain investigan activamente soluciones criptográficas resistentes a la tecnología cuántica.
Otro aspecto clave es la interacción entre las diferentes cadenas de bloques. Mediante protocolos como Polkadot y Cosmos, las transacciones entre redes pueden completarse de forma rápida y fluida. Esta interoperabilidad mejora la eficacia general de los sistemas de cadenas de bloques, lo que resulta en una finalización más rápida y fiable.