¿Qué es el algoritmo Casper?

¿Qué es el algoritmo Casper?
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Al leer el nombre de Casper, es posible que hayas pensado automáticamente en el pequeño y gracioso fantasma que lleva este nombre.

Sin embargo, Casper es también el título de una actualización muy esperada de la red Ethereum que hará que el mecanismo de consenso de la plataforma cambie gradualmente de prueba de trabajo (PoW) a prueba de participación (PoS).

Entonces, ¿Qué implica esta actualización? ¿Cómo funcionará? ¿Cómo influirá en la red de Ethereum? En los siguientes párrafos describiremos qué es Casper y cómo funciona.

¿Por qué el algoritmo Casper? 

Cómo hemos adelantado, Casper es una actualización de la Red Ethereum, también llamada Ethereum 2.0 o Serenity.

Pero, antes de explicar en qué consiste este protocolo, es necesario analizar los principales problemas a los que se enfrenta la red Ethereum actual y que la actualización de Casper intenta resolver.

Ethereum, cómo bitcoin y muchas otras criptomonedas, utiliza un mecanismo de consenso de prueba de trabajo (Proof of Work). Se trata de un algoritmo en el que los participantes de la red (mineros) resuelven acertijos criptográficos para validar transacciones, crear nuevos bloques y tener a salvo la red.

A pesar de su popularidad, este mecanismo de consenso presenta algunas limitaciones importantes. 

  • Escalabilidad: el problema más importante al que se enfrenta actualmente la red Ethereum es la escalabilidad. La red Ethereum soporta cientos de aplicaciones descentralizadas y necesita procesar un elevado número de transacciones por segundo.

El aumento del uso de la red Ethereum, gracias a la creación de más Dapps y la ejecución de muchas transacciones, ha llevado a un aumento del tiempo y el coste de las transacciones. Para que la red logre una adopción masiva, es necesario realizar esfuerzos para aumentar masivamente la velocidad de las transacciones.

  • Sostenibilidad medioambiental: Otro problema de los sistemas PoW es que necesitan un número elevado de mineros con equipos informáticos muy potentes que les da la posibilidad de ganar recompensas. Esto se traduce en un considerable gasto de energía que podría afectar fuertemente sostenibilidad medioambiental.
  • Descentralización: Los usuarios que pueden acceder a equipos de minería más veloces y eficientes tienen más probabilidad de validar transacciones, crear nuevos bloques y ganar recompensas. 

Esto significa que la minería de las criptomonedas que emplean la Proof of Work suelen concentrarse entre unos pocos grupos de mineros que, en el caso de Ethereum, representan el 70% de la tasa de hash, yendo en contra de la filosofía de descentralización que caracteriza a las criptomonedas.

¿Cómo funciona el algoritmo de prueba de participación de Casper?

Cómo hemos dicho en el párrafo anterior, gracias a la actualización de Casper, la blockchain de Ethereum pasará al algoritmo Proof of Stake (Prueba de Participación).

A continuación veremos en qué se diferencia Casper de otros protocolos de prueba de participación.

En primer lugar, en este tipo de algoritmo los mineros serán reemplazados por validadores

Entonces el consenso se logrará a través del voto de los validadores. Cómo en cualquier algoritmo basado en PoS, el voto de cada validador dependerá del cantidad de Ethers depositados, es decir, de su participación.

El mecanismo funciona de esta manera:

  1. Los validadores apuestan una parte de sus Ethers;
  2. Después, comenzarán a validar los bloques que se van a añadir a la cadena;
  3. Una vez que hayan añadido un bloque, recibirán una recompensa proporcional a sus apuestas.

Una característica muy interesante de Casper, que le diferencia de la mayoría de los otros protocolos POS, es que está diseñado para funcionar en un sistema sin confianza y ser más tolerante a fallas bizantinas. 

Esto significa que utiliza un proceso mediante el cual se puede castigar a los validadores maliciosos. Es decir, si un validador actúa de manera malintencionada será castigado de inmediato y se reducirá todo lo que está en juego.

Lo mismo pasa si los validadores tienen tiempos de inactividad muy largos con su nodo. El descuido o la pereza les hará perder su apuesta.

FFG y CBC

Hasta hoy han sido desarrolladas dos implementaciones de Casper:

  • Friendly Finality Gadget (FFG): Está dirigido por Vitalik Buterin y se trata del primer paso para la transición de la red Ethereum de PoW a PoS, utilizando un modelo híbrido de PoW/PoS. El objetivo es crear una transición fluida a PoS. La primera versión del código se lanzó en mayo de 2018.
  • Correct by Construction (CBC). CBC Casper está dirigido por Vlad Zamfir y se basa en un oráculo de seguridad para ajustar constantemente un protocolo de PoS parcialmente construido hasta que el sistema se haya completado. 

Aunque las dos versiones se desarrollaron para Ethereum, Casper es un modelo de PoS que puede adoptarse e implementarse en otras redes blockchain.

Fases de Ethereum 2.0

Según noticias actualizadas, Ethereum 2.0 debería ser lanzado en 3 fases, dentro del 2022.

  • Fase 0: en esta primera fase el mecanismo de Prueba de Participación (PoS) de Ethereum 2.0 está en marcha. La actualización de la red de PoW a PoS hará que Ethereum se amplíe y se ejecute más rápido y con menos potencia informática . 
  • Fase 1: Tiene cómo objetivo una drástica mejora de la escalabilidad, con la introducción de la fragmentación, lo que permitirá la validación de transacciones paralelas por primera vez.
  • Fase 3: en la tercera y última etapa se realizará el lanzamiento de eWASM como sucesor de EVM (Ethereum Virtual Machine).

En diciembre pasado asistimos al lanzamiento oficial de la primera fase de Ethereum 2.0 (fase 0) con la actualización de Serenity que representó el primer paso hacia una mejor escalabilidad y seguridad. Esta actualización reducirá la congestión y los altos costos de gas en la red Ethereum.

Ventajas y desventajas de Casper

VENTAJAS DE CASPER: Como adelantamos, el pasaje del mecanismo de consenso de Proof of Work a Proof of Stake de Casper solucionará problemas relacionados con la escalabilidad, aumentando la velocidad de las transacciones y garantizando la adopción masiva de Ethereum; la sostenibilidad medioambiental, ya que no necesitando equipos potentes ahorrará gastos de energía y la contaminación ambiental; la descentralización, evitando el problema de que la minería se concentre en manos de pocos y vaya en contra de la descentralización.

Otra gran ventaja de Casper es la mejora del nivel de seguridad de la blockchain. Con la prueba de participación es difícil que un ataque del 51% tuviera lugar ya que, gracias al mecanismo de castigo de los validadores, no valdría la pena intentarlo. 

DESVENTAJAS DE CASPER: Al principio Casper no promete una verdadera descentralización ya que la participación requiere inicialmente un depósito mínimo de 1,500 ETH, (aproximadamente $3172,47). Además los validadores más ricos son elegidos con más frecuencia, ganando más recompensas. 

Esto hace que la participación de Ethereum esté fuera del alcance del usuario promedio, favoreciendo el dominio de las llamadas «ballenas». Según Vitalik Buterin el requisito mínimo se reducirá a 32 ETH una vez que Ethereum alcance el 100% de PoS después del CBC.

Con Casper los validadores bloquean ETH en un contrato inteligente de durante 3 a 12 meses. La volatilidad del precio de ETH expondrá a los validadores a un riesgo de iliquidez significativo, desfavoreciendo su participación. 

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