Desde que Ethereum fue propuesto por Vitalik Buterin en 2013, ha experimentado múltiples desarrollos significativos. Originalmente basado en el mecanismo PoW (Prueba de Trabajo), su diseño permitía a los mineros obtener recompensas al consumir poder computacional. Sin embargo, el alto consumo de energía y los cuellos de botella en la velocidad de transacciones del PoW llevaron a Ethereum a cambiar gradualmente al mecanismo de Prueba de Participación (PoS), implementando una serie de mejoras como The Merge, la actualización de Shanghái y la actualización de Cancún. El objetivo central de estas actualizaciones es mejorar la eficiencia de la red, reducir el consumo de energía y los costos de gas, y hacer que el ecosistema de Ethereum sea más adecuado para aplicaciones descentralizadas.
A pesar de que estas actualizaciones han logrado ciertos avances, también han traído nuevos desafíos. En particular, en términos de centralización de la gobernanza, la estructura de incentivos económicos y la dificultad de implementación técnica, Ethereum enfrenta una serie de defectos estructurales que pueden afectar su filosofía de descentralización y su desarrollo a largo plazo. Este artículo analizará los riesgos potenciales para el ecosistema de Ethereum desde las deficiencias centrales de las actualizaciones.
Uno, La intención original de la actualización de Ethereum: la eficiencia y escalabilidad que trae PoS
Ethereum inicialmente adoptó el mecanismo PoW, que aunque asegura la seguridad de la red, ha ido mostrando gradualmente un alto consumo de energía y cuellos de botella en la escalabilidad. A medida que aumentaron los usuarios y el volumen de transacciones, los problemas de consumo de recursos y congestión de transacciones del PoW se hicieron más evidentes. Para mejorar la eficiencia energética, reducir los costos de transacción y aumentar la velocidad de la red, Ethereum completó la actualización de 'The Merge' en 2022, cambiando el mecanismo de consenso de PoW a PoS.
La introducción del mecanismo PoS tiene como objetivo reemplazar el proceso de minería que consume poder computacional a través de la 'participación' de ETH. Los apostadores obtienen derechos de validación y recompensas en la red al bloquear ETH, lo que no solo reduce significativamente el consumo de energía, sino que también alivia, en cierta medida, los problemas de competencia por recursos que presenta el mecanismo PoW. Además, Ethereum ha implementado varias estrategias en términos de escalabilidad, incluyendo la introducción de tecnología Rollup y planes de fragmentación (Sharding), con el objetivo de mejorar la capacidad de procesamiento de transacciones al mover parte del cálculo y el procesamiento de datos fuera de la cadena principal o dividirlos en diferentes fragmentos.
Sin embargo, aunque estas actualizaciones técnicas pueden teóricamente traer una mayor eficiencia y un menor consumo de energía, el mecanismo PoS de Ethereum y sus soluciones de escalabilidad también han suscitado una serie de problemas, como la centralización y la vulnerabilidad de la estructura económica, que pueden afectar la naturaleza descentralizada de la red y tener un impacto profundo en el desarrollo futuro de Ethereum.
Dos, Peligros de centralización del PoS
Después de la transición de PoW a PoS, Ethereum realiza la validación de la red a través de la participación de ETH. El peso de la validación de los nodos depende directamente de la cantidad de ETH que hayan apostado, lo que significa que los grandes poseedores o instituciones que poseen una gran cantidad de ETH pueden obtener una mayor voz en la gobernanza de la red. Aunque este mecanismo reduce el consumo de energía, también provoca inevitablemente riesgos de centralización en la red.
Actualmente, ha surgido una gran tendencia de centralización en el ecosistema de participación de Ethereum. Por ejemplo, grandes proveedores de servicios de participación como Lido y Coinbase controlan una gran cantidad de ETH en los pools de participación, lo que lleva a que el poder de gobernanza y validación de la red se concentre gradualmente en unos pocos nodos. El riesgo que esto conlleva es que la gobernanza de Ethereum se incline hacia una oligarquía, lo que no solo debilita la participación de los usuarios comunes y pequeños nodos, sino que también puede desviar la dirección de la gobernanza de la intención de descentralización. Más grave aún, si estos pocos nodos grandes deciden retirarse en el futuro por razones económicas, políticas o técnicas, la estabilidad de toda la red enfrentará un gran desafío.
Además, la centralización de la estructura de participación también trae consigo riesgos de seguridad potenciales. Si grandes nodos de participación controlan un exceso de poder de validación, podría formarse un 'punto único de falla' en la red de Ethereum, y en caso de un ataque o falla, la seguridad y confiabilidad general de la red se verían amenazadas. Este peligro dificulta que Ethereum logre una verdadera descentralización bajo el mecanismo PoS.
También es digno de atención que los desarrolladores de Ethereum planean activar la actualización Pectra en la mainnet en el primer trimestre de 2025. La propuesta EIP 7251 de esta actualización aumentará el saldo máximo efectivo de los validadores de 32 ETH a 2048 ETH, y permitirá que los validadores existentes con un saldo máximo efectivo de 32 ETH fusionen su cantidad apostada. Se espera que esto reduzca significativamente el número de validadores en Ethereum, intensificando los problemas de centralización.
Tres, Defectos económicos y de seguridad en la estructura de Rollup
Otra estrategia clave que Ethereum ha adoptado en los últimos años en términos de escalabilidad es la tecnología Rollup. Rollup es una técnica que procesa transacciones en capas, moviendo parte del cálculo y procesamiento de datos fuera de la cadena principal para aumentar la velocidad y eficiencia del procesamiento de transacciones. Aunque Rollup puede mitigar eficazmente los problemas de escalabilidad de Ethereum en teoría, su compleja estructura económica trae consigo nuevos peligros.
El diseño de Rollup necesita establecer un complejo mecanismo de incentivos para asegurar la liquidez y la seguridad de la red. El ecosistema actual de Rollup depende en gran medida de la participación externa y el apoyo financiero, lo que hace que todo el sistema muestre una alta vulnerabilidad durante las fluctuaciones económicas. Una vez que el mercado experimente fluctuaciones severas, la liquidez de los fondos en el ecosistema Rollup podría verse gravemente afectada, lo que a su vez podría llevar a una disminución de la experiencia del usuario y la estabilidad de la red. La dependencia de Rollup de la cadena principal también significa que cuando la cadena principal de Ethereum presenta problemas, el ecosistema de Rollup también se verá afectado por reacciones en cadena.
Además, el modelo económico de Rollup aún no ha sido validado por el mercado a largo plazo. Los proyectos basados en la solución Rollup, como OP Mainnet, Arbitrum, base, starknet, zksync, linea y otros numerosos proyectos L2, además de tener baja interoperabilidad que resulta en una mala experiencia para el usuario, también presentan una alta superposición en funciones con la cadena principal.
Anteriormente, la función principal de ETH era la capa de liquidación, donde se realizaban las liquidaciones de grandes DeFi en la cadena principal, lo que ha llevado a que una gran demanda se desvíe hacia L2. Los L2, que 'parasitizan' y 'sangran' a Ethereum, dividen la liquidez de Ethereum pero solo ofrecen un escaso valor de retorno a Ethereum, lo que ha llevado a una grave pérdida de liquidez y transacciones en la cadena de Ethereum, dejando a la mainnet de ETH en una situación crítica, con constantes conflictos internos y un colapso gradual del consenso comunitario. Los datos muestran que los ingresos de Ethereum y la cantidad de ETH destruidos han disminuido significativamente después de Dencun. Los ingresos totales son un 69% más bajos que la media de los 150 días anteriores a la actualización; la cantidad de ETH destruido es un 84% más baja que la media de los 150 días anteriores a la actualización.
En cuanto a la seguridad y estabilidad, en la arquitectura de Rollup, el secuenciador (Sequencer) actúa como un componente central de los nodos de la red L2, encargado de recibir solicitudes de transacciones, determinar el orden de ejecución, empaquetar en lotes y transferir a contratos inteligentes de L1, desempeñando un papel importante en la mejora de la eficiencia del procesamiento de transacciones y la experiencia del usuario. Sin embargo, si el secuenciador falla o presenta errores antes de completar este proceso, las transacciones de los usuarios permanecerán en L2 y no se completarán en L1. No es difícil ver que el uso de un solo secuenciador puede enfrentar retrasos en las transacciones, fallos y otras vulnerabilidades, y esta situación ha ocurrido en la realidad.
Este tipo de secuenciador centralizado debilitará significativamente el control de la mainnet de Ethereum sobre L2 en términos de la capa de liquidación, lo que puede dar lugar a riesgos como la censura maliciosa de las transacciones de los usuarios, errores, extracción de MEV, frontrunning, fragmentación del tráfico e incluso paradas forzadas (como Linea y Blase que se detuvieron directamente debido al robo de activos), lo que a su vez afectará la estabilidad y seguridad de todo el sistema Rollup. En resumen, este diseño centralizado otorga al secuenciador un poder excesivo, lo que se ha convertido en un foco de preocupación en la industria actual.
Cuatro, Riesgos potenciales futuros: el equilibrio entre la dificultad técnica y la descentralización
En el futuro, Ethereum planea mejorar aún más el rendimiento de la red a través de la tecnología de fragmentación (Sharding). Sin embargo, la fragmentación, como una solución de escalabilidad que descompone la red en múltiples segmentos más pequeños, presenta un alto grado de dificultad técnica, ya que requiere lograr consistencia y seguridad de los datos entre diferentes fragmentos. La implementación exitosa de la fragmentación no solo necesita superar desafíos técnicos, sino que también implica cómo equilibrar la seguridad y la escalabilidad. Esta complejidad técnica podría resultar en una sincronización deficiente de datos entre fragmentos, e incluso, en casos extremos, provocar una división de la red.
Además, el uso combinado de fragmentación y Rollup hace que la estructura de gobernanza y la estructura económica de la red sean más complejas. La distribución de fragmentos y el diseño de Rollup requieren una mayor consistencia de datos entre cada fragmento y Rollup, lo que representa más desafíos técnicos para los desarrolladores y validadores de nodos. Si el uso paralelo de fragmentación y Rollup no logra equilibrar adecuadamente la descentralización y la mejora del rendimiento, podría generar una disminución de la confianza de los usuarios e incluso provocar una división en la comunidad.
En general, Ethereum, en su búsqueda continua de innovación tecnológica, enfrenta inevitablemente dilemas de centralización, vulnerabilidad económica y complejidad técnica. Estos problemas no solo afectan el desarrollo actual del ecosistema de Ethereum, sino que también plantean riesgos para futuras actualizaciones.
