Autor: Christine Kim, vicepresidenta de investigación de Galaxy Digital Traducido por: Golden Finance xiaozou;
Después de completar la fusión de Ethereum y la actualización de Shanghai, Ethereum ha pasado con éxito de un protocolo de consenso de prueba de trabajo a un protocolo de consenso de prueba de participación. El próximo gran avance en la hoja de ruta de desarrollo de Ethereum es la Propuesta de mejora de Ethereum (EIP) 4844 llamada proto-danksharding. Esta actualización de código tiene como objetivo mejorar la escalabilidad del paquete acumulativo que se ejecuta en Ethereum. EIP 4844, que lleva el nombre de los desarrolladores principales de Ethereum "Protolambda" y Dankrad Feist, introduce un nuevo tipo de transacción para blobs, aumenta los requisitos de datos y almacenamiento de los bloques de Ethereum y crea un nuevo mercado de tarifas que separa los blobs de las transacciones regulares y tienen un precio por separado.
El protocolo Rollup se basa en cadenas de bloques de capa 1 como Ethereum para lograr la disponibilidad de datos (DA) (la capacidad de difundir ampliamente y almacenar temporalmente lotes de datos de transacciones). En términos generales, los rollups basados en contratos inteligentes que dependen de Ethereum para obtener DA también dependen de Ethereum para la liquidación de transacciones (verificación). Estos rollups se dedican a leer datos de la capa DA (como Ethereum) y ejecutar transacciones válidas y código de contrato inteligente. Los rollups creados en Ethereum se basan en la inclusión de lotes de datos de transacciones en bloques de Ethereum para lograr la finalidad de la transacción. El secuenciador agrupa y comprime las transacciones del usuario de manera rentable para enviarlas a la capa DA.
Normalmente, publicar grandes cantidades de datos en Ethereum es costoso, en parte porque la red almacena los datos de forma permanente como parte de su historial de transacciones en un campo llamado "CALLDATA". Con EIP 4844, se crearán 512 KB o 768 KB adicionales de espacio de datos por bloque para acumulaciones. Los desarrolladores principales de Ethereum están evaluando cuánto espacio adicional se debería crear para las transacciones de blobs. Es importante destacar que los datos publicados en este espacio se almacenarán durante aproximadamente tres semanas. Dado que los datos verificados a través de transacciones de blobs se almacenan a corto plazo y el mercado de tarifas de transacciones de blobs es independiente de otros tipos de transacciones, en teoría, el costo de publicación de datos en Ethereum se reducirá en gran medida. Con el tiempo, los desarrolladores planean introducir tecnología de muestreo de datos para que no sea necesario descargar los datos blob en su totalidad para la verificación del nodo completo de Ethereum, lo que reducirá aún más el costo de las acumulaciones. Proto-danksharding es un esfuerzo pionero y un “prototipo” para implementar danksharding completo, que permitirá a los nodos de Ethereum determinar la disponibilidad de un blob completo descargando solo los bloques de datos del blob.
Este artículo analizará en profundidad cómo funciona EIP 4844, las limitaciones del proto-danksharding, el plan para que EIP 4844 avance hacia el danksharding completo y los beneficios y consideraciones inmediatas de la actualización del código para los usuarios finales y los desarrolladores de aplicaciones descentralizadas (dapp) si se implementa según lo planeado en el otoño de 2023. Dado que el enfoque de proto-danksharding está en respaldar un ecosistema de acumulación de capa 2 y escalar Ethereum de manera modular, la implementación de las actualizaciones de código en la próxima actualización de Ethereum servirá como un campo de pruebas importante para la aplicación a gran escala de la teoría de la cadena de bloques modular a una de las cadenas de bloques públicas más grandes del mundo.
1. Antecedentes
EIP 4844 se considera una mejora de escalabilidad para Ethereum. Sin embargo, vale la pena señalar que la actualización del código no aumentó ni mejoró sustancialmente las capacidades de transacción de Ethereum en sí. El proto-danksharding reduce el costo de publicar grandes cantidades de datos en Ethereum, reduciendo así los costos operativos de los rollups. EIP 4844 se considera una mejora de escalabilidad para Ethereum porque hace que las redes de capa 2 que se ejecutan sobre Ethereum sean más rentables, pero la actualización del código no mejora la escalabilidad de Ethereum como una cadena de bloques de propósito general para transacciones y ejecución de código de contratos inteligentes.
Durante los últimos cuatro años, la actividad comercial de paquetes de Ethereum como Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync y Polygon zkEVM ha ido creciendo. L2Beat.com estima que las transacciones combinadas por segundo (TPS) logradas en todas las redes de capa 2 son 3,8 veces el TPS diario promedio de Ethereum.
Según los datos proporcionados por Blockworks Research a través de Dune Analytics, los rollups ahorran a los usuarios finales y a los desarrolladores de dapps más del 99% en tarifas de gas en comparación con el costo de implementar código y transacciones directamente en Ethereum.
A partir del 13 de junio de 2023, cuesta aproximadamente entre $0,03 y $0,05 enviar una transacción en los dos paquetes de Ethereum más populares (Optimism y Arbitrum). Sin embargo, durante períodos de alta actividad en la cadena y congestión de la red, los costos a veces pueden dispararse a más de $1.
La EIP 4844 tiene como objetivo reducir los costos de acumulación mediante la introducción de un nuevo tipo de transacción llamado objeto binario grande (blob). A continuación, se incluye una descripción paso a paso del ciclo de vida de las transacciones de blobs según lo define EIP 4844:
La EIP 4844 no afecta la forma en que las transacciones regulares enviadas al grupo de memoria de Ethereum se incluyen en los bloques, ni afecta el mercado de tarifas que determina el precio del espacio de los bloques de Ethereum, pero la EIP 4844 aumenta los requisitos de almacenamiento de los bloques de Ethereum. El espacio de datos adicional se utiliza para agregar transacciones de blobs a los bloques. Los blobs son como carros que se pueden conectar a los bloques de Ethereum para procesar transacciones regulares sin afectar ni desplazar el espacio de bloques existente. El espacio del bloque Blob se subastará en función de su propio mercado de tarifas, imitando el diseño del mercado de tarifas de EIP 1559. Inicialmente, las transacciones de blobs eran casi gratuitas. Después de eso, el costo de una transacción de blob aumentará en un 12,5% por cada bloque confirmado que exceda la mitad del espacio del bloque de blob (al menos 256 KB). Si el espacio del bloque blob está subutilizado, es decir, el espacio del bloque está ocupado en menos del 50 %, el costo del bloque blob se reducirá en un 12,5 %.
Las transacciones de blobs no se almacenan indefinidamente en Ethereum, sino que se almacenan en la cadena de balizas de la capa de consenso (CL) de Ethereum y se eliminan de los nodos CL después de tres semanas. Proto-danksharding admitirá hasta cuatro blobs por bloque, y cada blob puede contener hasta 128 KB de datos adicionales. El límite de espacio de blob de 512 KB por bloque se puede ajustar según las pruebas en curso de EIP 4844. Los desarrolladores están discutiendo activamente la posibilidad de aumentar el límite máximo de blobs de 4 a 6. Cada blob es una oportunidad para que el secuenciador de acumulación confirme un lote de transacciones a Ethereum. Ethereum produce aproximadamente 7.094 bloques por día y, después de EIP 4484, asumiendo un límite de 4 blobs por bloque, se puede procesar un máximo de 28.376 blobs por día. (Este es un máximo teórico que quizás nunca se alcance en la práctica debido a la dinámica de las tarifas de blobs. El costo de procesar continuamente la cantidad máxima de blobs por bloque sería prohibitivamente caro para el clasificador).
Durante los últimos seis meses, el clasificador que se ejecuta en el segundo paquete más grande de Ethereum en términos de actividad de transacciones ha enviado aproximadamente 3,126 paquetes de transacciones a Ethereum por día.
La carga de transacciones confirmadas de Arbitrum es aproximadamente el doble que la de Optimism y, al igual que Optimism, también depende del clasificador para publicar datos en Ethereum a través de CALLDATA para completar las transacciones. Los rollups populares en Ethereum incluyen, entre otros, Polygon zkEVM, zkSync y StarkNet. En Optimism, más del 90% de las tarifas provienen de tarifas de CALLDATA de nivel 1.
El propósito de introducir un espacio de almacenamiento de datos dedicado (sin importar cuán pequeño sea al principio) es reducir el costo de usar Ethereum como capa DA para todas las acumulaciones de Ethereum. De manera conservadora, los desarrolladores de rollups estiman que las tarifas de rollup disminuirán entre un 100% y un 900% después de activar EIP 4844. Sin embargo, estas estimaciones pueden cambiar dependiendo del aumento en la adopción y la actividad de rollup en los meses cercanos al lanzamiento de proto-danksharding.
Si bien las transacciones de blobs pueden ser más baratas que las transacciones regulares cuando se activa inicialmente EIP 4844, es probable que los costos de las transacciones de blobs aumenten rápidamente si aumenta la cantidad de rollups que se ejecutan en Ethereum. Además, si bien cada blob representa una oportunidad para que un clasificador publique hasta 128 KB de datos, los clasificadores de acumulaciones pueden coordinarse para que un solo blob contenga datos de múltiples acumulaciones. Los desarrolladores de Ethereum se dieron cuenta de que, debido a que hay una cantidad limitada de blobs por bloque y que un solo paquete de transacciones puede no utilizar por completo los 128 KB de espacio de datos disponibles para cada transacción de blob, podría surgir un mercado secundario en la fijación de precios de blobs. Si bien prevenir el surgimiento de mercados secundarios fuera de la cadena es una prioridad (en lugar de introducir un mayor nivel de complejidad de protocolo para evitar esta posibilidad), los desarrolladores actualmente están adoptando un enfoque de "esperar y ver" para introducir blobs a través de EIP 4844, con la intención de optimizar aún más EIP 4844 en el futuro.
El proto-danksharding sienta las bases para la introducción de técnicas más avanzadas que pueden reducir aún más los costos de los blobs sin aumentar la carga computacional en los nodos. La visión completa para los blobs es "full danksharding", aumentando el número máximo de blobs por bloque de 4 a 64.
(1) Fragmentación completa
4 blobs aumentarían el tamaño del bloque de Ethereum en 512 KB. 6 blobs aumentarían el tamaño del bloque de Ethereum en 768 KB. Como se mencionó anteriormente, el espacio de bloque adicional está estrictamente dedicado a las transacciones de blobs y no se utiliza para almacenar datos de forma permanente como el espacio de bloque normal. La visión completa de EIP 4844 es introducir hasta 64 blobs en Ethereum sin aumentar significativamente la carga computacional que los nodos ponen en la validación de bloques. Para lograr un danksharding completo, Ethereum necesita implementar dos tecnologías: muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y codificación de borrado.
Muestreo de disponibilidad de datos (DAS)
Al validar las transacciones de acumulación de capa 2, el objetivo del DAS es garantizar que todos los datos empaquetados por el clasificador se hayan publicado en la cadena. Se selecciona aleatoriamente un nodo completo para descargar un fragmento de datos de un blob y generar una prueba de disponibilidad de datos. Cuanto más veces se muestreen los datos del nodo completo, mayor será la probabilidad de obtener todos los datos del clasificador sin retener datos importantes. Para los nodos, el proceso de muestreo de datos implica menos cálculos que la descarga de todos los datos del blob, pero en teoría se puede garantizar la disponibilidad de los datos. Al igual que con el proto-danksharding, el muestreo de datos de blobs bajo un danksharding completo garantizará que las transacciones del clasificador se hayan verificado y publicado en la cadena para que cualquier usuario o parte interesada de la red las evalúe. Luego, los usuarios y las partes interesadas revisan estas transacciones durante un período de tiempo, confirman que se hayan completado en una capa DA como Ethereum y crean nuevos lotes de transacciones basados en el lote anterior de transacciones.
Con DAS, los desarrolladores de Ethereum creen que podrán aumentar la cantidad de blobs y la cantidad de datos publicados en Ethereum sin aumentar la carga computacional en los nodos. Además, los desarrolladores pretenden reducir aún más la carga computacional en los nodos implementando propuestas como la expiración del historial en futuras actualizaciones. Con el tiempo, Ethereum se utilizará, en palabras del investigador de Ethereum Dankrad Feist, como “un tablón de anuncios público en lugar de un sistema de archivo”, entregando la responsabilidad de mantener una copia completa del historial de transacciones a las partes interesadas de la red que consumen regularmente estos datos, como los rollups de capa 2 y las empresas de infraestructura blockchain como Infura, Alchemy y Blockdaemon. La introducción de blobs a través de EIP 4844 es un ejemplo temprano de cómo un día todas las transacciones podrán almacenarse en Ethereum.
Codificación de borrado
La tecnología de codificación de borrado es una tecnología que mejora las capacidades de muestreo de datos. Si un clasificador malintencionado retiene una pequeña porción de datos de bloque (digamos, entre el 1% y el 49% de los datos de blob), entonces el muestreo de transacciones puede provocar que algunas pruebas de muestra se devuelvan como valores correctos en lugar de valores incorrectos desde el principio. La codificación de borrado garantiza que verificar al menos la mitad de los datos del blob permitirá reconstruir el resto del blob. Esta técnica sólo funciona si los datos pueden representarse como un polinomio (una expresión que consta de más de dos términos algebraicos). La forma más común de tecnología de codificación de borrado se basa en códigos Reed-Solomon (RS), que son fórmulas matemáticas avanzadas que pueden explicar los datos faltantes dados suficientes datos conocidos. Intuitivamente, el muestreo por sí solo puede no ser eficaz para garantizar la disponibilidad de grandes cantidades de datos, especialmente en el supuesto de que un determinado bloque de datos sea retenido por un clasificador malintencionado. La codificación de borrado introduce redundancia de datos en los blobs, por lo que un clasificador malintencionado debe retener una porción significativamente grande de los datos del blob para poder retener con éxito cualquier cantidad de datos.
DAS combinado con la tecnología de codificación de borrado es el soporte técnico detrás del danksharding completo. Estas son las mismas tecnologías detrás de algunas capas DA como Polygon Avail y Celestia. En muchos sentidos, la visión de respaldar la computación modular de blockchain (que otros proyectos de blockchain están probando a pequeña escala) se probará parcialmente en Ethereum a escala a través de proto-danksharding, y se probará formalmente a través de danksharding completo.
(2) Compromiso de KZG
Antes de implementar la tecnología de codificación de borrado y DAS en Ethereum, el danksharding completo requiere la implementación del esquema de compromiso KZG. Los compromisos de Kate Zaverucha Goldberg (KZG) son un sistema de prueba de conocimiento cero (ZK) que permite evaluar un polinomio sin revelar el polinomio completo. Si los objetos de datos grandes, como los blobs, se representan primero como polinomios, las computadoras pueden manipularlos y comprobarlos de manera eficiente. EIP 4844 se centra en la introducción de compromisos de KZG como parte del proceso de verificación de blobs y generación de pruebas. Para las acumulaciones de capa 2 que se basan en pruebas ZK, los compromisos KZG pueden representar el cálculo de las transacciones y el estado del protocolo de acumulación. En el contexto de EIP 4844, KZG promete que las propiedades de un blob se pueden verificar sin leer toda la transacción del blob.
(3) Ceremonia KZG
El esquema de compromiso de KZG para verificar blobs se basa en un valor secreto generado una vez por una configuración confiable. Algunos protocolos criptográficos, como Zcash, Tornado Cash y Filecoin, dependen de una configuración confiable para generar de forma segura un valor secreto para su uso en ciclos de cálculo en cadena. La ceremonia de configuración confiable para EIP 4844 se lanzó en enero de 2023 y ha recibido casi 100.000 contribuciones de la comunidad Ethereum. Antecedentes adicionales: Una ceremonia de configuración confiable es un proceso único para generar datos para un protocolo criptográfico a partir de contribuciones de múltiples partes. El objetivo de combinar las contribuciones de entropía de múltiples partes en un entorno confiable es generar un valor secreto que sea prácticamente imposible de regenerar o adivinar. Es muy importante que el valor final creado por la ceremonia de instalación de confianza no pueda reproducirse.
La ceremonia de KZG se abrirá para contribuciones en mayo de 2023 y puede cerrarse unos meses antes de que EIP 4844 se active en la red principal. La mayoría de las contribuciones a las ceremonias se realizan a través de un sitio web público financiado por la Fundación Ethereum, donde los usuarios se conectan al sitio con su dirección de Ethereum y ejecutan cálculos automáticamente, cuya aleatoriedad ayuda a mejorar la seguridad de los valores secretos. Además, hay otras contribuciones creadas a través de eventos únicos que involucran música, grupos grandes, animales e incluso la unión de canicas.
2. Beneficios e impactos
Hay muchas similitudes entre la introducción de blobs en Ethereum y la introducción de Segregated Witness (Segwit) en Bitcoin. Ambas actualizaciones de código introdujeron cambios en la forma en que se almacenan los datos en cadena, lo que resultó en un aumento en el tamaño de bloque efectivo y soporte para protocolos de capa 2. Sin embargo, una de las principales diferencias entre segwit y EIP 4844 es el impacto esperado a largo plazo de estas actualizaciones de código. Si bien segwit fue diseñado para abordar problemas de vulnerabilidad inmediatos en el código del protocolo y respaldar la creación de Lightning Network en el corto plazo, la motivación para EIP 4844 es sentar las bases para futuras optimizaciones de escalamiento como DAS y, en última instancia, convertirse en una capa DA más optimizada. El proto-danksharding mejora la capacidad de Ethereum para soportar rollups L2 y servir como secuenciadores de rollups, al tiempo que alienta a los usuarios finales a comerciar en rollups en lugar de hacerlo directamente en Ethereum.
En comparación con los datos que llenan el espacio de bloques regular de Ethereum, el espacio de bloques de blobs tiene varias propiedades diferenciadoras clave. En primer lugar, debido a su naturaleza de corto plazo, se espera que las transacciones blob tengan tarifas de gas más bajas que las transacciones regulares. En segundo lugar, si bien las dapps, los desarrolladores y los usuarios finales pueden recuperar fácilmente datos de transacciones regulares almacenados en bloques de Ethereum a través de la capa de ejecución de Ethereum (EL) e interactuar con estas transacciones ejecutando contratos inteligentes a través de la máquina virtual de Ethereum (EVM) (el entorno de ejecución de Ethereum), los datos de blobs serán relativamente difíciles de recuperar e interactuar con ellos. Los datos de blob se almacenarán en la CL de Ethereum y, por lo tanto, solo estarán disponibles para un conjunto limitado de operaciones, es decir, la confirmación y finalización de transacciones.
De cara al futuro, una métrica a tener en cuenta para evaluar el impacto de EIP 4844 es la reducción en las tarifas de acumulación. El campo CALLDATA se utiliza en las transacciones de Ethereum para publicar datos de transacciones por lotes en Ethereum, consumiendo 16 gas por byte. Por otro lado, el coste de los blobs comienza siendo esencialmente gratuito y luego aumenta gradualmente. Además del costo de los blobs, otra métrica que vale la pena observar con respecto al impacto de EIP 4844 es la carga de propagación de datos en nodos completos. El tamaño de una transacción regular de Ethereum es menos de 1 KB, lo que significa que los nodos de Ethereum pueden propagar estos datos fácilmente sin utilizar un gran ancho de banda. Sin embargo, una sola transacción de blob puede tener un tamaño de hasta 128 KB, lo que significa que los blobs requieren más cálculos de los nodos para propagarse.
La siguiente tabla resume varias métricas relevantes para evaluar el impacto del EIP 484416:
Al igual que la actualización Taproot de Bitcoin, es difícil predecir cómo se utilizarán las transacciones de blobs y el espacio de los bloques de blobs, más allá del caso de uso esperado de procesar transacciones acumuladas de capa 2. Dado que la adopción de L2 rollup ha sido volátil en los últimos años y está sujeta a una volatilidad extrema, es difícil predecir exactamente cuánto reducirá EIP 4844 los costos de L2 rollup. El propio L2 rollup también ha experimentado importantes mejoras y actualizaciones en los últimos años. En agosto pasado, Arbitrum Nitro completó la actualización de Nitro, afirmando que la actualización aumentó el rendimiento de las transacciones en más de 7 veces. Optimism completó su actualización Bedrock el 6 de junio de 2023, que está diseñada para reducir las tarifas para los usuarios finales en un 10% e implementó varias otras mejoras relacionadas con la experiencia del usuario.
Debido a que la capacidad y la funcionalidad de los rollups creados en Ethereum evolucionan constantemente, es difícil predecir con precisión hasta qué punto EIP 4844 afectará las tarifas y la actividad en los rollups de capa 2. En resumen, los beneficios esperados de EIP 4844 para Ethereum son los siguientes:
3. Consideraciones relacionadas
La idea de EIP 4844 se propuso en la conferencia Ethereum ETHDenver en febrero de 2022. La primera red de prueba EIP 4844 se lanzó en agosto de 2022. Desde entonces, el equipo del cliente Ethereum ha iterado el código y ha lanzado cuatro redes de prueba adicionales. Mientras los desarrolladores trabajan para lanzar su sexta red de prueba dedicada, existen claras preocupaciones y preguntas sin respuesta en torno a la implementación de EIP 4844. A partir de mayo de 2023, las discusiones en curso sobre la implementación del EIP 4844 incluyen:
Especificación EIP 4844 de De-SSZify: durante meses, los desarrolladores han estado discutiendo la mejor manera de serializar el nuevo tipo de transacción blob. Inicialmente, los desarrolladores se inclinaron por introducir una iteración temprana del formato SSZ en la capa EL a través de transacciones blob. A diferencia de CL, Ethereum EL tradicionalmente se basa en el formato de serialización RLP. Finalmente, los desarrolladores planearon actualizar todos los tipos de transacciones del formato RLP al formato SSZ, pero dado que el camino para actualizar de RLP a SSZ aún no está claro y ciertamente no está listo para implementarse en la actualización de Cancún, los desarrolladores decidieron eliminar SSZ de EIP 4844, al menos desde el lado EL.
Biblioteca criptográfica de compromiso KZG: la gente ha estado prestando atención a la situación de la biblioteca criptográfica de compromiso KZG. Estas bibliotecas proporcionan implementaciones de las funciones KZG definidas por la especificación de compromiso polinomial de EIP 4844. Sin embargo, algunos aspectos importantes de la biblioteca están siendo actualizados, lo que dificulta que los equipos de clientes de Ethereum utilicen e integren estas bibliotecas en sus bases de código.
· Pruebas a través del cliente Geth (EL): EIP 4844 se prueba con una versión bifurcada del cliente Geth (EL). Los desarrolladores están trabajando activamente en la migración de las pruebas de EIP 4844 a la base de código principal de Geth.
Pruebas de MEV-Boost: los creadores de MEV y los nodos de retransmisión aún no han comenzado la experimentación completa con transacciones de blobs. Los desarrolladores están trabajando para incluir pruebas del software relacionado con MEV-Boost lo antes posible en el proceso de desarrollo de EIP 4844.
· Diseño del mercado de tarifas Blob: El mercado de tarifas Blob está diseñado según EIP 1559. EIP 1559 aumenta el costo del gas de las transacciones en un 12,5% en ambas direcciones según la capacidad del espacio del bloque. Sin embargo, la implementación de EIP 1559 en Ethereum introduce una alta volatilidad en el tamaño del bloque. Para evitar que el espacio del bloque blob se utilice para producir los mismos resultados, los desarrolladores están considerando parámetros alternativos para las tarifas del gas blob.
Desacoplar los blobs de la propagación de bloques: los blobs son los datos más importantes que se propagan entre los nodos de Ethereum. Por lo tanto, los desarrolladores están trabajando en estrategias para disociar la propagación de blobs de la propagación de bloques para que el procesamiento de transacciones no se vea ralentizado por la actividad de los blobs.
Pool de memoria de transacciones de blobs durante las reorganizaciones de la cadena: las transacciones regulares se reinsertan en los bloques durante las reorganizaciones de la cadena. Dado que los blobs están desacoplados de la propagación de bloques, no existe una forma directa de garantizar que todos los blobs en el mempool se reconstruirán después de una reorganización. Los desarrolladores están considerando formas de manejar las transacciones de blobs en caso de una división temporal de la cadena.
Manejo de la pérdida de transacciones de blobs: a diferencia de las transacciones que los usuarios pueden cancelar fácilmente después de enviarlas al mempool, las transacciones de blobs son bastante difíciles y requieren muchos recursos para propagarse, y no deberían cancelarse o reemplazarse tan fácilmente después de transmitirse. Los desarrolladores pueden implementar sanciones por invalidar transacciones de blobs después de que se hayan enviado al mempool.
La próxima actualización de Ethereum, nombrada según su alcance, se llama Cancún en EL y Deneb en CL, y está programada tentativamente para activar EIP 4844 en la red principal de Ethereum en algún momento del otoño o invierno de 2023. Cualquier actualización de Ethereum requiere pruebas exhaustivas y coordinación. Desde la fusión de Ethereum, el protocolo Ethereum se ha expandido y se ha vuelto más complejo. La siguiente es una descripción de las partes del protocolo Ethereum y el software relacionado que deben actualizarse para prepararse para la actualización de Cancún.
Además del EIP 4844, se lanzarán los siguientes cuatro EIP en la actualización de Cancún:
EIP 6780, AUTODESTRUCCIÓN solo dentro de la misma transacción: esta EIP cambia la funcionalidad del código de operación SELFDESTRUCT para que este pueda quedar obsoleto con un impacto mínimo en los contratos inteligentes existentes.
EIP 1153, Código de operación de almacenamiento transitorio: este EIP presenta el código de operación de almacenamiento transitorio, que se comporta de manera idéntica al código de operación de almacenamiento excepto que los datos se descartan después de cada transacción, lo que genera un diseño de contrato inteligente más limpio y ahorros en tarifas de gas para los usuarios finales.
EIP 4788, raíz del bloque de Beacon Chain en el EVM: expone la raíz del bloque de Beacon Chain en el encabezado EL para permitir pruebas de estado de CL en el EVM. Esto mejorará los supuestos de confianza para los grupos de staking, estructuras de re-staking, puentes de contratos inteligentes, protocolos MEV, etc.
EIP 5656, Instrucciones de copia de memoria: introduce una nueva instrucción EVM para copiar regiones de memoria a fin de proporcionar un medio eficiente para construir estructuras de datos e implementar operaciones computacionalmente pesadas en Ethereum.
De manera similar al proceso para la actualización de Shanghai, los desarrolladores principales de Ethereum están priorizando la activación de EIP 4844 como la principal actualización de código de cara a la actualización de Cancún. Por lo tanto, debido a la complejidad de EIP 4844 y el tiempo y trabajo significativos requeridos para probar exhaustivamente las actualizaciones del código, los desarrolladores decidieron rechazar todas las demás propuestas de actualización de EIP de Cancún, excepto las cuatro mencionadas anteriormente. El objetivo es mantener la actualización de Cancún lo más simple posible, incluyendo solo aquellos EIP de mínima complejidad o máxima urgencia. La prioridad de urgencia de EIP 4844 sobre otras EIP se canceló mucho antes de la actualización de fusión, un tema controvertido que destacó la necesidad de mejoras más allá de la escalabilidad de Ethereum.
La necesidad de la EIP 4844
La actualización EIP 4844 reducirá el costo para los usuarios finales de enviar transacciones e implementar contratos inteligentes en acumulaciones. Si bien ha habido varios picos en la actividad comercial que han provocado que las tarifas de transacción aumenten a más de $1, las tarifas de acumulación y las tarifas de Ethereum en su conjunto se han mantenido relativamente bajas desde enero de 2022. A partir del 14 de junio de 2023, el costo de transferir ETH en la mayoría de los rollups L2 tiende a ser inferior a $0,20.
Sin tarifas altas ni congestión de transacciones en Ethereum, la actividad económica casi pierde el incentivo financiero para cambiar a rollups. Teniendo en cuenta los 8 años de actividad en cadena de Ethereum, era solo cuestión de tiempo antes de que las tarifas aumentaran, lo que destaca una vez más la necesidad de las soluciones de escalamiento de Ethereum. Sin embargo, en el corto plazo, sin un evento catalizador o una narrativa que impulse la actividad en cadena, es poco probable que EIP 4844 reduzca aún más las tarifas de Ethereum.
Incluso si surge un catalizador para impulsar la actividad económica y el crecimiento de Ethereum y las dapps basadas en Ethereum en torno a la activación de EIP 4844 este año, no está claro si la actividad de transacciones que inunda Ethereum cambiará en volúmenes significativos para aprovechar los ahorros de costos. Si bien los rollups son más baratos de usar que Ethereum (mucho más baratos incluso hoy en día), todavía están en sus primeras etapas de desarrollo y aún no ofrecen a los usuarios el mismo nivel de seguridad, usabilidad o descentralización que Ethereum. La mayoría de los rollups en Ethereum actuales pueden nunca alcanzar la paridad con L1, ya que las innovaciones en la tecnología de rollups y los nuevos diseños de rollups harán que los rollups actuales queden obsoletos.
Ethereum es la cadena de bloques de propósito general más segura y descentralizada del mundo, que admite miles de dapps que también son interoperables y componibles a través de estándares como ERC-20 y ERC-721. Si bien los desarrolladores de rollup están diseñando sistemas de prueba que admitan puentes de confianza minimizada y trabajando para aumentar la diversidad de clientes para eliminar la dependencia de billeteras multisig, estos esfuerzos tardarán años en desarrollarse e implementarse. En su etapa actual de desarrollo, los rollups compiten con cadenas de bloques de capa 1 alternativas que tampoco ofrecen las mismas altas garantías para los usuarios y la actividad de transacciones que Ethereum en términos de tiempo de actividad de la red, finalidad o interoperabilidad. Hoy en día los rollups no son una alternativa atractiva a Ethereum.
Se espera que los rollups se vuelvan cada vez más atractivos con el tiempo, pero hasta que puedan lograr mayores grados de descentralización, usabilidad y seguridad, es poco probable que actualizaciones de código como EIP 4844 impulsen la adopción o la actividad de rollups por sí solas. Para la mayoría de los usuarios finales de Ethereum, EIP 4844 tiene poco impacto en su experiencia. Para los pocos usuarios finales que ya usan rollups o cambian a rollups debido al proto-danksharding, el impacto será tarifas más baratas sin mejoras significativas en la seguridad o interoperabilidad de los rollups.
Podría decirse que migrar el clasificador del uso de CALLDATA al uso de datos blob liberará espacio en bloques regulares para los usuarios finales de Ethereum. Durante los últimos 3 años, solo un promedio del 2% del espacio de bloque disponible ha sido utilizado por acumulaciones de L2. Por lo tanto, la migración acumulada desde el uso de CALLDATA a los datos blob tiene poco impacto en el espacio de bloque disponible. En segundo lugar, un mayor uso del rollup por parte de los usuarios finales de Ethereum podría generar un aumento proporcional en la actividad del puente, lo que posteriormente podría compensar la pequeña reducción en el uso del espacio de bloques del clasificador.
La urgencia de la EIP 4844
La industria de las criptomonedas se ha visto sacudida por una serie de fallas de protocolo, ataques informáticos, quiebras de alto perfil y procesos penales durante los últimos 12 meses. En términos más generales, las condiciones macroeconómicas posteriores al COVID-19 (el aumento de la inflación y de las tasas de interés en varios países del mundo, sobre todo en Estados Unidos) también han provocado una disminución general de la actividad económica tanto en los mercados financieros tradicionales como en los de criptomonedas. Además, la industria de las criptomonedas ha sido objeto de un escrutinio regulatorio cada vez mayor por parte de agencias gubernamentales como la Comisión de Bolsa y Valores de Estados Unidos (SEC), que apunta a las aplicaciones y servicios basados en blockchain, los más valiosos y populares de los cuales se ejecutan en Ethereum. Estos son los titulares regulatorios más recientes relacionados con la industria de las criptomonedas desde principios de 2023:
En febrero, la SEC demandó a la plataforma de intercambio de criptomonedas Kraken por vender valores no registrados a través de su servicio de staking, lo que los llevó a cerrar su servicio de staking en los Estados Unidos.
En marzo, los miembros del Parlamento Europeo (MEP) votaron a favor de un proyecto de ley contra el lavado de dinero que requeriría que las organizaciones autónomas descentralizadas, los protocolos financieros descentralizados y los mercados NFT realicen la misma diligencia debida con los usuarios que los bancos y las instituciones financieras tradicionales.
Ese mismo mes, el Fiscal General de Nueva York (NYAG) presentó una demanda contra el exchange de criptomonedas KuCoin y clasificó a ETH como un valor en la misma demanda.
En abril, el Departamento del Tesoro de Estados Unidos publicó un informe similar que confirma la necesidad de que los protocolos de finanzas descentralizadas cumplan con las leyes estadounidenses contra el lavado de dinero y las sanciones.
En junio, la Comisión de Bolsa y Valores de Estados Unidos demandó a Binance, la plataforma de intercambio de criptomonedas más grande del mundo, por violar las leyes federales de valores.
Ese mismo mes, la Comisión de Comercio de Futuros de Productos Básicos de Estados Unidos (CFTC) ganó una demanda contra la organización autónoma descentralizada (DAO) Ooki DAO por ofrecer productos básicos no registrados.
En medio del mercado bajista de las criptomonedas y mientras crecen los temores de una recesión global, los legisladores y reguladores de todo el mundo continúan evaluando en qué medida las políticas y reglas pueden afectar el acceso a Ethereum y la actividad de Ethereum, y en qué medida deberían implementarse. Para que Ethereum haga realidad su visión de convertirse en la computadora del mundo, es muy importante que los desarrolladores principales de Ethereum trabajen duro para mitigar las tendencias de centralización y fortalecer las cualidades anticensura no solo a nivel de protocolo, sino también a nivel de aplicación.
Durante el año pasado, la Fundación Ethereum y otras partes interesadas de alto perfil de Ethereum se han preocupado cada vez más por el fenómeno del Valor Máximo Extraíble (MEV), precisamente debido al impacto de la centralización de MEV. Para mitigar las externalidades negativas de MEV, los desarrolladores principales de Ethereum trabajaron con Flashbots para desarrollar MEV-Boost, un software adicional para que los validadores en Ethereum se ejecuten después de la fusión para ganar MEV sin ser impulsados a la centralización por el poder de MEV. Sin embargo, MEV-Boost es sólo una solución provisional a corto plazo para el problema de MEV y tiene sus propios efectos centralizadores, que pueden mitigarse implementando una versión dentro del protocolo de MEV-Boost, llamada Separación Proponente-Constructor (PBS) dentro del protocolo.
En cierto modo, la inclusión de EIP 4844 como la principal actualización del código para la actualización de Cancún refleja la prioridad dada por los desarrolladores principales de Ethereum a lograr escalabilidad a través de actualizaciones, lo que tiene prioridad sobre otros planes y objetivos a largo plazo. La menor prioridad de otros EIP con una complejidad similar a proto-danksharding en futuras actualizaciones después de la actualización de Cancún es otra consideración en torno a EIP 4844, que muestra que los desarrolladores del núcleo de Ethereum necesitan urgentemente avanzar en el uso de Ethereum como una capa DA en preparación para el futuro próximo, cuando la ejecución de transacciones se realiza principalmente en rollups en lugar de Ethereum.
Dadas las tendencias recientes en política, regulación y actividad en cadena, priorizar el proto-danksharding por sobre PBS y otras propuestas de EIP diseñadas para mejorar la resistencia a la censura de Ethereum no se basa enteramente en la necesidad o urgencia, sino también en la integridad de la EIP. Una actualización masiva de la usabilidad de la Máquina Virtual Ethereum (EVM) (Formato de Objeto EVM “EOF”) no se incluyó en la fusión de Ethereum, la actualización de Shanghai o la actualización más reciente de Cancún porque los desarrolladores principales de Ethereum acordaron por unanimidad que el código no estaba listo para la actualización. La actualización EIP 4788 tiene como objetivo optimizar el acceso de confianza minimizada de EVM a la cadena Beacon para respaldar los grupos de participación descentralizados, así como otras aplicaciones descentralizadas creadas sobre Ethereum. El EIP 4788 se sometió a una rigurosa evaluación de preparación para la actualización en Cancún y se incluyó en la actualización el 8 de junio de 2023.
A continuación se presentan los EIP propuestos para su inclusión en la actualización de Cancún y su estado a junio de 2023:
EIP 4844 enfatiza la idea de escalabilidad a largo plazo a través de la modularidad, aunque la tecnología rollup todavía está en sus inicios. Es probable que el diseño modular de la cadena de bloques cambie drásticamente en los próximos años en función de la investigación en curso y el surgimiento de nuevas tecnologías. Como se mencionó anteriormente, EIP 4844 es la vanguardia del danksharding completo, que es necesario para que Ethereum compita como una capa DA con capas DA altamente optimizadas como Celestia. Dependiendo del impacto de EIP 4844 en Ethereum, el momento y la idea de implementar danksharding completo en Ethereum pueden cambiar.
4. Conclusión
EIP 4844 no cambia las reglas del juego para la escalabilidad de Ethereum porque no reduce las tarifas para los usuarios finales de Ethereum. El proto-danksharding reduce el costo de los rollups y beneficia principalmente a los usuarios y operadores de los rollups. EIP 4844 coloca a Ethereum en el camino hacia un escalamiento significativo a través de la modularidad y la descarga de actividades de ejecución de transacciones a otros protocolos. Los beneficios del proto-danksharding serán reconocidos principalmente por los secuenciadores rollup que pagan por el espacio en bloques de Ethereum. El impacto secundario del proto-danksharding será para los usuarios finales y los desarrolladores de dapp que eventualmente migrarán de Ethereum a rollups para transacciones a lo largo del tiempo.
Desde 2022, la actividad de transacciones acumuladas ha aumentado y las tarifas han disminuido. Además, ha habido varias innovaciones revolucionarias que han aumentado la confianza de los desarrolladores principales de Ethereum y otras partes interesadas de Ethereum en los rollups como una tecnología futura para el diseño de blockchain escalable. Sin embargo, es poco probable que los rollups alcancen su máximo potencial o estén listos para una adopción masiva en el futuro cercano, y ciertamente no para cuando se lance EIP 4844 en el tercer o cuarto trimestre de 2023. Sin una migración significativa de la actividad de transacciones a los rollups después de EIP 4844, el proto-danksharding no afectará ni reducirá las tarifas de Ethereum. Los usuarios finales de Ethereum todavía están sujetos a la misma alta volatilidad de tarifas y congestión de la red, a menos que envíen transacciones a través de un secuenciador acumulativo, que generalmente está centralizado y operado por una sola entidad.
El proto-danksharding no es una panacea para los problemas de escalabilidad de Ethereum, pero debería verse como el primer paso para transformar Ethereum en una cadena de bloques modular que admita principalmente la ejecución de transacciones a través de L2 rollup. EIP 4844 sienta las bases para el danksharding completo y el uso de compromisos polinomiales en DAS en el futuro. En muchos sentidos, EIP 4844 es un voto de confianza en la teoría de las cadenas de bloques modulares y fomentará una mayor experimentación en Ethereum. La modularidad como solución para escalar cadenas de bloques redefine fundamentalmente la función principal de Ethereum desde una cadena de bloques de propósito general al servicio de usuarios finales y desarrolladores de dapp a una capa DA al servicio de secuenciadores.