Cómo la actualización de Ethereum Cancun está redefiniendo la escalabilidad: de los avances técnicos a las aplicaciones prácticas

Puntos clave

• El 13 de marzo de 2024, Ethereum implementó la actualización Cancun-Deneb en la red principal, un hito clave en la hoja de ruta de Ethereum 2.0 que introduce Proto-Danksharding.
• A través de las cuatro propuestas de mejora de Ethereum, EIP-4844, EIP-1153, EIP-4788 y EIP-6780, esta actualización reduce significativamente los costos de transacción de Layer 2 y mejora el rendimiento de la red.
• Proto-Danksharding ha introducido la estructura de datos Blob, lo que permite que los Rollups de Capa 2 almacenen datos temporales a un costo más bajo, impulsando el TPS (transacciones por segundo) hacia el nivel de 100,000.
• Los principales riesgos enfrentados en la actualización incluyen problemas de compatibilidad con los contratos inteligentes existentes y desafíos en la integración de nuevas tecnologías de almacenamiento de datos.

De Proof of Work a Proof of Stake: Consolidando la base de la expansión de Ethereum

La transición de Ethereum al mecanismo de Prueba de Participación (PoS) no es solo una actualización del algoritmo de consenso, sino una base necesaria que allana el camino para la tecnología Sharding posterior. En la era de PoW, los mineros competían por el poder de cálculo para obtener el derecho a la contabilidad; mientras que en el sistema PoS, los validadores son asignados aleatoriamente a diferentes fragmentos (Shard) según la cantidad de ETH apostados.

La maravilla de este diseño radica en que: el mecanismo de asignación aleatoria reduce en gran medida la posibilidad de que los fragmentos sean atacados, y al dispersar el trabajo de verificación en múltiples fragmentos paralelos, toda la red puede procesar simultáneamente un número multiplicado de transacciones. En comparación con la ineficiencia de Proof of Work que requiere la participación de toda la red en el cálculo, el Sharding en un entorno PoS puede lograr un procesamiento verdaderamente paralelo.

La era de Cancun después de la actualización Shanghai de Ethereum

Si la actualización de Shanghai estableció la base para el staking, la posterior actualización de Cancun es una transformación sistemática de la eficiencia de la red. La actualización Cancun-Deneb (también conocida como Dencun) no apareció de la nada, sino que fue cuidadosamente diseñada sobre la base de cuatro propuestas de mejora específicas de Ethereum (EIPs):

Interpretación de la propuesta de mejora central

EIP-4844: Implementación de Proto-Danksharding Esta es la propuesta más revolucionaria de las cuatro. Introduce el concepto de “Blob” (objeto binario grande): una estructura de almacenamiento de datos temporal que puede ser limpiada automáticamente aproximadamente 18 días después de existir en el bloque. Para las capas 2 Rollup, esto significa que no necesitan almacenar permanentemente todos los datos de transacciones en la cadena principal de Ethereum, sino que pueden aprovechar un espacio de almacenamiento temporal barato. ¿Y cuál es el resultado? Las tarifas de Gas en la capa 2 pueden disminuir entre un 50% y un 90%.

EIP-1153: Optimización del almacenamiento a corto plazo Esta propuesta reduce el consumo de Gas en las operaciones de almacenamiento de contratos al introducir un mecanismo de almacenamiento temporal (transient storage), que permite a los contratos inteligentes almacenar datos temporalmente dentro de la misma transacción sin la necesidad de costosas operaciones de almacenamiento permanente.

EIP-4788: Puente para la comunicación entre cadenas Esta propuesta expone directamente el estado de la cadena de balizas a la capa de ejecución, sentando las bases para interacciones más complejas entre cadenas en el futuro y mejorando la interoperabilidad de Ethereum con otras redes de blockchain.

EIP-6780: Fortalecimiento de la seguridad de contratos inteligentes Al limitar los casos de uso del código de operación SELFDESTRUCT, se reduce el riesgo de destrucción de contratos maliciosos y se mejora la seguridad de los fondos de los usuarios.

Implementación progresiva de Danksharding

Danksharding, como un concepto propuesto por el investigador de Ethereum Dankrad Feist, representa el esquema de fragmentación de la fase final de Ethereum 2.0 (Serenity). A diferencia del Sharding tradicional, que asigna generadores de bloques independientes para cada fragmento, Danksharding requiere solo un proponente de bloque, optimizando la disponibilidad de datos a través de una arquitectura simplificada.

Proto-Danksharding es la implementación prototipo de esta visión: conserva las características clave de Danksharding, pero adopta una forma de transición más suave. Con la introducción de la estructura de datos Blob, las aplicaciones de Capa 2 pueden beneficiarse de inmediato, mientras que el marco completo de Danksharding sigue en desarrollo.

¿Cómo las transacciones Blob cambian el ecosistema?

Las transacciones Blob son un producto directo del Proto-Danksharding. Las transacciones tradicionales de Ethereum requieren que todos los datos se registren de forma permanente en la cadena de bloques, lo que provoca que los costos de almacenamiento aumenten exponencialmente a medida que la red crece. En cambio, las transacciones Blob permiten adjuntar grandes cantidades de datos como paquetes de datos temporales a la transacción, que se eliminan después de la verificación, lo que reduce significativamente la presión de costos sobre los desarrolladores.

Para los Rollups de Capa 2 (como Arbitrum, Optimism, etc.), esto significa que pueden enviar pruebas de transacciones en lotes en Ethereum a un costo más bajo, beneficiando a los usuarios finales con tarifas de Gas significativamente reducidas.

Las cinco principales implicaciones reales de la actualización de Cancun para el ecosistema

1. Mejora de la escalabilidad Proto-Danksharding logra un salto cualitativo en el rendimiento de Layer 2 Rollup al introducir almacenamiento de datos temporal. El objetivo de 100,000 TPS propuesto en la hoja de ruta “Surge” oficial de Ethereum se vuelve más alcanzable.

2. Reducción significativa del costo para los usuarios La curva de costos de datos Blob es completamente independiente de las tarifas de Gas convencionales y, por lo general, es más barata. Esto se traduce directamente en una disminución del 50% al 90% en las tarifas de Gas para los usuarios de Layer 2, e incluso más bajo en ciertos momentos.

3. Gestión inteligente del almacenamiento de datos El mecanismo de almacenamiento temporal de EIP-1153 proporciona a los desarrolladores de contratos inteligentes una opción de almacenamiento más flexible: para los datos que solo necesitan ser guardados a corto plazo, ya no es necesario pagar el alto costo del almacenamiento permanente.

4. Fortalecimiento de la interoperabilidad del ecosistema de cadenas cruzadas EIP-4788 proporciona una mejor base técnica para el puenteo entre cadenas y aplicaciones multichain al abrir el estado de la cadena de balizas a la capa de ejecución.

5. Actualización de seguridad del ecosistema de contratos inteligentes EIP-6780 restringe el espacio de abuso de SELFDESTRUCT, reduce ciertos vectores de ataque conocidos en contratos vulnerables, protegiendo los activos de los usuarios y al mismo tiempo disminuyendo los costos de auditoría.

Desafíos reales que enfrenta la actualización

A pesar de que las perspectivas de actualización de Cancun son prometedoras, su implementación no está exenta de riesgos. En primer lugar, ciertos contratos inteligentes antiguos podrían tener problemas de compatibilidad con el nuevo método de cálculo de Gas o el mecanismo de almacenamiento, lo que requiere que los equipos del proyecto se adapten proactivamente. En segundo lugar, aunque la nueva estructura de datos Blob es más eficiente, también exige actualizaciones y optimizaciones correspondientes del software de los nodos, lo que plantea requisitos técnicos para los operadores de nodos en toda la red.

Además, el Danksharding completo aún está en desarrollo; aunque el Proto-Danksharding ha traído beneficios inmediatos, la implementación de la solución final aún requiere pruebas cuidadosas.

Línea de tiempo de actualización y progreso de implementación

La actualización de Cancun estaba programada para lanzarse en octubre de 2023, pero se ha pospuesto hasta la primera mitad de 2024 para garantizar pruebas y auditorías adecuadas. Finalmente, la actualización se implementará oficialmente en la red principal de Ethereum el 13 de marzo de 2024 (época 269,568 del conjunto de validadores).

Los operadores de nodos y los stakers deben actualizar oportunamente la versión de su software cliente para garantizar la compatibilidad con la red actualizada.

Perspectiva: Una nueva era de escalabilidad para Ethereum

La actualización Cancun-Deneb simboliza un punto de inflexión clave en la transición de Ethereum de un diseño teórico a una usabilidad práctica. Con la introducción de Proto-Danksharding, el ecosistema de Layer 2 ha ganado espacio para respirar, los costos para los usuarios han disminuido drásticamente y la experiencia del usuario en aplicaciones DeFi y NFT ha mejorado significativamente.

El significado más profundo radica en que la actualización de Cancun valida la viabilidad de la visión de fragmentación de Ethereum, sentando una base sólida para la implementación final de Danksharding. En el futuro, cuando se implemente el esquema completo de fragmentación, se espera que Ethereum supere el límite de rendimiento de 100,000 TPS, convirtiéndose verdaderamente en un soporte confiable para la infraestructura financiera global.

Para los desarrolladores, los apostadores y los usuarios comunes, el significado de esta actualización es evidente: tarifas más bajas, mayor velocidad y una mejor experiencia. Y esta es la clave para que Ethereum mantenga su liderazgo en la competencia con otras cadenas de bloques de alto rendimiento.