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Introducción a IOTA 2.0 Parte 10

TL;DR:
El artículo analiza las limitaciones de la tecnología blockchain y cómo Directed Aciclic Graph ayuda a IOTA 2.0 a superar estos desafíos. Si bien el mecanismo de prueba de trabajo de blockchain tiene fallas como tarifas altas y procesamiento lento, los beneficios de DAG permiten el procesamiento paralelo y en flujo, la eliminación de intermediarios y la participación de todos los usuarios en consenso. El enfoque colaborativo de los DAG se alinea con la visión de IOTA de sentar las bases para la futura economía digital, empoderando a los usuarios y al mismo tiempo logrando una mayor eficiencia.

IOTA siempre será una de las primeras asociaciones que me viene a la mente cuando alguien piensa en los gráficos acíclicos dirigidos (DAG). Pero la adopción temprana de la estructura de datos DAG no es una elección arbitraria ni el resultado de la necesidad de tener algo diferente. DAG fue y sigue siendo la única opción para que IOTA logre su objetivo de Autonomia digital para todos. Esta publicación de blog explica por qué esto es cierto; pero primero, para tener algo de contexto, ¡expliquemos los problemas fundamentales que han afectado a blockchain desde sus inicios!

DLT, blockchains y el comienzo de todo

Al comienzo de la aventura de la tecnología de libro mayor distribuida (DLT), la solución de Bitcoin para actualizar el libro mayor era simple pero efectiva. En una carrera competitiva contra el tiempo, un acertijo criptográfico difícil de resolver decidiría quién tenía derecho a escribir el siguiente bloque en el libro mayor y validar el historial del libro mayor, y quien lo solucionara ganaría recompensas y tarifas.

Este diseño de Prueba de Trabajo (PoW) combina el mecanismo de consenso (que decide qué información ingresa al libro mayor compartido) y el módulo de acceso (que decide quién tiene derecho a publicar en la red) en un solo elemento: la extracción de nuevos bloques.

A pesar de tener la ventaja de la simplicidad, PoW tiene sus defectos. Incentiva la competencia entre usuarios para que sus transacciones se incluyan en el libro mayor, lo que genera tarifas que aumentan exponencialmente con la demanda de la red. El trabajo de los mineros que fracasan se desperdicia y el enfoque de “la cadena más larga gana” deja a los mineros inseguros sobre si sus transacciones eventualmente se incluirán o no en la cadena más larga aceptada.

Esto lleva a protocolos que requieren una larga racha de bloques extraídos secuencialmente en una cadena para garantizar la aceptación de un bloque, lo que ralentiza la inclusión de información en el libro mayor.

De la prueba de trabajo a la prueba de participación

Estas limitaciones de la tecnología blockchain inspiraron una búsqueda para evitar los problemas y escalar las cadenas de bloques a proporciones más amplias. La innovación más relevante hasta el momento ha sido el desarrollo de blockchains de Prueba de Participación (PoS), que evitan costosos trabajos computacionales. En los sistemas PoS, los usuarios sólo necesitan bloquear sus tokens como garantía (en otras palabras, apostar sus tokens) para unirse a una lotería y extraer el siguiente bloque.

Si bien este enfoque mejora el consumo de energía, no mejoran los problemas centrales de blockchain:

Los bloques deben procesarse en secuencia, por lo que el proceso de validación se concentra en lotes dentro de los bloques, lo que genera períodos de inactividad inútiles para los validadores que no utilizan su hardware;
Los usuarios dependen de los validadores para publicar sus transacciones en la red, lo que crea problemas de extracción de valores y tarifas.

Claramente, se requería un cambio para alinear las DLT con los requisitos de protocolos futuros y, si bien construir sobre diseños de blockchain existentes siempre fue una posibilidad, los muros y cuellos de botella que se podrían encontrar habrían sido demasiado perjudiciales para lo que la Fundación IOTA pretende lograrlo. .

Queremos construir la base de la economía Web 3.0, potenciar la autonomía digital y adoptar un ecosistema autosostenible. Esto significa que la adopción de blockchain, con sus defectos obvios y fatales, nunca se demostró para la red IOTA. En su lugar, construimos Tangle, una arquitectura de datos diferente basada en una estructura DAG, que permite soluciones más creativas y una mayor eficiencia para ayudarnos a lograr nuestra visión.

Los beneficios de DAG

Tangle permite un diseño de red en el que nuevos bloques pueden aprobar varios bloques antiguos sin tener que formar una cadena singular. En lugar de tener simplemente una cadena singular de bloques a intervalos predefinidos, los bloques se pueden fijar en cualquier punto de un gráfico de bloques interconectados, apuntando en una dirección, creando así un gráfico acíclico dirigido o DAG. «Acíclico» en este contexto significa que no puede hacer referencia a sí mismo y formar un círculo. Entonces, en lugar de una sola línea de pesca en la que se hacen nudos a intervalos predefinidos, IOTA Tangle puede verse como una red de pesca en la que se pueden hacer nudos en cualquier lugar, con la red volviéndose dinámicamente más ancha o más estrecha. , según la demanda.

Tangle elimina muchos cuellos de botella que impiden que las cadenas de bloques se utilicen a una escala significativa. IOTA aprovecha al máximo los beneficios de DAG para evitar estos cuellos de botella:

Procesamiento en paralelo: En las redes basadas en DAG, no es necesario procesar los bloques en orden. Esto permite el procesamiento paralelo, lo que significa que el procesamiento y la validación de nuevas transacciones se distribuyen uniformemente a lo largo del tiempo, lo que reduce el tiempo de inactividad de los nodos. Además, la falta de dependencia secuencial permite procesar muchas transacciones al mismo tiempo, lo que aumenta en gran medida la capacidad de la red para manejar cálculos pesados y congestión.
Procesamiento de flujo: El proceso de validación siempre está funcionando, haciendo un mejor uso del hardware del validador y permitiendo que las confirmaciones se logren mucho más rápido que de otra manera. La falta de tiempo de inactividad optimiza el uso de los recursos de la red, logrando el mejor rendimiento para cualquier hardware invertido.
Sin intermediarios: Los usuarios de IOTA pueden emitir sus propios bloques con sus propias transacciones sin la necesidad de minar o depender de intermediarios que extraigan valor. La falta de acciones adicionales en el proceso de emisión hace que cada solicitud sea mucho más eficiente y rápida, evita la censura y preserva el valor de los activos.
Todos los usuarios contribuyen al consenso.: Por último, pero no menos importante, el uso de un DAG por parte de IOTA permite sistemas de validación más distribuidos, donde todos los usuarios pueden contribuir al consenso, ya sea emitiendo bloques que crean las aprobaciones utilizadas para propagar opiniones, delegando su poder. de voto a validadores o emitiendo bloques de validación que determinan la versión final del libro mayor. Cada uno desempeña un papel y es recompensado por ello.

Por lo tanto, el diseño basado en DAG sigue un enfoque colaborativo que aprovecha al máximo las contribuciones individuales, en lugar de un enfoque competitivo que requiere que todos gasten poder pero recompensen a un solo actor.

Construir sobre un DAG no es una elección arbitraria: nos permite construir nuestra visión, empoderar a la comunidad, ofrecer autonomía a nuestros usuarios y tener la capacidad y el rendimiento para ser la base de la futura economía digital.

A continuación en esta serie de publicaciones de blog, preguntamos ¿Qué hace que IOTA 2.0 sea seguro?

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– IOTA (@iota) 8 de noviembre de 2023