Guía para principiantes sobre Danksharding y Proto-danksharding

La red de Ethereum es la preferida para aplicaciones descentralizadas (dApps) gracias a sus capacidades de contratos inteligentes. Se mantiene como la red más popular para apps blockchain, pero esto tiene un costo. La red está bajo una presión inmensa debido a la gran cantidad de plataformas, protocolos, aplicaciones y tokens que aloja, lo que provoca tiempos de procesamiento de transacciones lentos y comisiones elevadas.

Para abordar el problema de escalabilidad, el plan de desarrollo de Ethereum propuso varias mejoras. The Merge transformó a Ethereum en una red de proof-of-stake, disminuyendo significativamente su consumo de energía y permitiendo que las redes PoS introduzcan funciones innovadoras. Sin embargo, Ethereum aún debe avanzar para que las transacciones sean más accesibles y eficientes.

Sharding como solución

Una posible solución para reducir la congestión y las comisiones en la blockchain de Ethereum es implementar sharding, que consiste en dividir la blockchain en secciones más pequeñas. Sin embargo, se ha identificado una alternativa llamada danksharding, que permite que las transacciones sean más rápidas y económicas.

Actualizar la red de Ethereum es un reto debido a su alta actividad y a la gran cantidad de aplicaciones que dependen de ella. Como resultado, las actualizaciones importantes del consenso de la red pueden tardar varios meses o años en completarse. Por eso, se requiere una solución personalizada. Proto-dank sharding es la respuesta que conecta la red actual de Ethereum con su futura versión de danksharding. 
Pero primero, veamos qué significa danksharding.

¿Qué es Danksharding?

Danksharding es un método para comunicarse con las soluciones layer two existentes en Ethereum, mucho más sencillo de implementar que hacer sharding en toda la red. También permite procesar más datos por bloque, habilitando transacciones más complejas sin comprometer la velocidad de la red ni aumentar las comisiones de gas.

El objetivo aquí es aumentar la eficiencia de los rollups en blockchain. Para entender cómo se logra esto, revisemos cómo interactúan los rollups con la blockchain de Ethereum. 

Actualmente, el rollup procesa en lotes las transacciones de Ethereum en su propia cadena Layer-2 y luego envía una "prueba de validez" a la cadena principal de Ethereum. Aunque este enfoque reduce los costos, más del 90% de los gastos de transacción de los rollups aún se destinan al mainnet de Ethereum para publicar esa prueba.
 

Con danksharding, la red de Ethereum puede manejar transacciones agrupadas de rollups de layer two sin almacenar inmutablemente todos sus datos. Esto reduce la carga de datos en el mainnet de Ethereum a largo plazo.

¿Qué es Proto-danksharding (EIP-4844)?

Proto-danksharding es una propuesta que busca introducir danksharding en la red de Ethereum. Se propuso en el Ethereum Improvement Proposal 4844 y lleva el nombre de los investigadores de Ethereum Dankrad Feist y Proto Lambda. Se implementó como parte de la actualización Dencun de Ethereum que se realizó el 13 de marzo de 2024.

¿Cómo funciona Proto-danksharding?

Mientras se preparaba el danksharding, proto-danksharding introdujo un nuevo tipo de transacción llamado "blob-carrying transactions" y su tipo de dato asociado "blobs". Estas funciones permiten que la red de Ethereum procese datos de rollups blockchain de manera más eficiente.  Veamos más de cerca cómo funciona.

¿Qué son los blobs (objetos binarios grandes)?

Los blobs son una forma estándar de almacenamiento temporal de datos. Son relativamente nuevos en la red de Ethereum, pero se pueden encontrar en lenguajes de programación como Javascript y Python.

Actualmente, Ethereum almacena todos sus datos en cada nodo de la red, lo que permanece indefinidamente. Esto es posible gracias a calldata, una memoria persistente. Sin embargo, este método consume muchos recursos y tiene un costo elevado.

En comparación, los blobs son más económicos de mantener porque tienen una fecha de expiración de 4096 épocas, aproximadamente 18 días. Esto reduce considerablemente los gastos de almacenamiento. Un solo blob puede contener hasta 128 kb de datos y cada bloque puede llevar hasta 16 blobs de datos. Esto proporciona suficiente espacio para usos de corto plazo. En general, implica que la red de Ethereum almacena menos datos por bloque con el tiempo.

¿Qué son las blob-carrying transactions?

Las blob-carrying transactions están diseñadas para manejar blobs y llevar pruebas de validez que la cadena de Ethereum puede usar para verificar su autenticidad sin leer realmente el blob en sí.

Mediante un mecanismo de compromiso KZG, la EVM puede observar un compromiso con un blob sin acceder a los datos reales del blob gracias a pruebas de Zero-Knowledge. Las transacciones que llevan blobs tienen su propio mempool separado de la EVM, lo que garantiza la seguridad de los datos y maximiza el espacio de bloque.

Como nuevo tipo de transacción, las blob-carrying transactions tienen un nuevo mecanismo de comisiones. La estructura de precios para estas transacciones es dinámica y depende de la oferta y la demanda. Más de tres blobs por transacción suelen causar tarifas más altas, variando aproximadamente un 12,5% de un bloque a otro.

¿Cuáles son los beneficios de danksharding?

• Reducción de comisiones de gas
  Una de las ventajas de danksharding es que reduce las comisiones de transacción. Esto se debe a que las altas comisiones de gas en la red de Ethereum son causadas principalmente por la congestión. La congestión ocurre cuando muchos usuarios acceden simultáneamente a aplicaciones y plataformas en la red de Ethereum. 
  
  Como sabrás, Ethereum es el hogar de la mayoría de las dApps, por lo que la congestión es un problema común para los usuarios. Danksharding ayudará a Ethereum a evitar la congestión al facilitar el procesamiento de rollups en la red. Esto impactará positivamente las comisiones de gas en toda la red de Ethereum, no solo en una cadena L2.

   

• Transacciones más rápidas
  Danksharding permite que Ethereum procese transacciones de manera más rápida. Almacena datos temporalmente, lo que beneficia a los nodos de la red. Antes de danksharding, cada nodo debía guardar una copia completa del historial de la blockchain, lo que era una tarea pesada. 
  
  Pero con danksharding, los nodos almacenan y procesan menos datos, lo que les permite trabajar con mayor eficiencia. Como resultado, las transacciones se vuelven mucho más rápidas, lo cual es beneficioso.

¿Cuáles son las desventajas de danksharding?

• Cuestiones de seguridad
  Aunque danksharding se ha propuesto como solución a los problemas de escalabilidad de Ethereum, algunos han expresado inquietudes sobre su seguridad.
  
  El método Danksharding es una implementación más sencilla en la red que el sharding, ya que implica validar las blob-carrying transactions fuera de la cadena. Sin embargo, esto supone un riesgo de seguridad, pues actores maliciosos podrían atacar rollups menos populares debido a que estas cadenas más pequeñas y con menos experiencia son más fáciles de vulnerar. 
  
  Por lo tanto, transacciones maliciosas de blob-carrying podrían llegar al mainnet de Ethereum. Aunque los rollups cuentan con medidas de seguridad para defenderse, no son tan robustas como las del mainnet de Ethereum.

¿Qué sigue para Proto-danksharding en Ethereum?

La blockchain de Ethereum ha enfrentado obstáculos para escalar su infraestructura y satisfacer la creciente demanda. Sin embargo, los esfuerzos continuos para escalar —como el sharding y la actualización Dencun de Ethereum— han demostrado avances prometedores para aumentar la capacidad y el rendimiento de la red. La actualización Dencun de Ethereum se activó el 13 de marzo. Se espera que la red de Ethereum siga explorando diversas soluciones para adaptarse a su posible crecimiento. Danksharding es solo una de varias alternativas.