Escala infinita

Hoy la gran mayoría de la actividad económica se lleva a cabo por medio de sociedades. Las sociedades fueron inventadas en el siglo XV y sus primeras versiones se manifestaron como sociedades por acciones. Las estructuras de capital, la responsabilidad limitada y otros parámetros han evolucionado desde entonces, pero la premisa fundamental de las sociedades como canal para facilitar la actividad económica sigue siendo igual en gran medida.

En 2009 Satoshi Nakamoto inventó una nueva manera de organizar la actividad económica a gran escala, sin la necesidad de una sociedad centralizada. Con el tiempo, los historiadores verán la invención del Bitcoin como uno de los avances más importantes que coordinan el comportamiento humano a escala.

La minería de Prueba de trabajo (Proof-of-Work o POW por su sigla en inglés) del Bitcoin lo hace posible mediante la codificación de un sistema de incentivos en software que es reforzado por todos los participantes que ejecutan el software del Bitcoin. Millones de actores independientes motivados desde el punto de vista económico responden a los incentivos codificados en el software del Bitcoin. No hay ninguna autoridad central que coordine esta actividad (a diferencia de Uber, AirBnB o eBay).

Hoy la escala del sector de la minería de POW, que abarca varias empresas de miles de millones de dólares, es prueba del éxito y la escala de este nuevo modelo para la coordinación de la actividad económica. Tampoco hay razón para creer que estamos cerca de los límites de este modelo. De hecho, como argumentaré a lo largo de este ensayo, estamos apenas en el umbral de aplicar este modelo a cientos de nuevos mercados.

Escalamiento de la infraestructura de Web2

En los últimos 15 años, el sector de la tecnología ha desarrollado conjuntos de herramientas y tecnologías para permitir que los servicios de nube se amplíen para servirles a miles de millones de personas. Sin embargo, el proceso de escalamiento no es simple en absoluto. Cuando los sistemas pasan de servirles de 1000 a 1 000 000 y a 1 000 000 000 de usuarios, su arquitectura debe ajustarse varias veces. Eso ahora es ampliamente aceptado como una buena práctica, porque diseñar un sistema para mil millones de usuarios es simplemente excesivo cuando solo hay un millón de usuarios que usan el servicio.

Varias empresas han construido plataformas que "automágicamente" escalan funciones específicas de cero a millones de usuarios (sin necesidad de que los desarrolladores de aplicaciones tengan que pensarlo). Uno de los primeros intentos en este sentido fue Ning, una empresa fundada por Marc Andreessen en 2005. Ning buscó hacer que fuera insignificante para los desarrolladores construir aplicaciones de redes sociales que pudieran escalar para llegar a millones de usuarios.

Más recientemente, Amazon ha llevado esa idea de la escala "automágica" a su extremo lógico con la figura de Lambda de AWS. En el modelo de Lambda, los desarrolladores no construyen ni escalan las aplicaciones en servidores que ellos controlan, sino simplemente escriben llamadas de función que realizan cálculos específicos, tareas Cron y operaciones en la base de datos. Lambda luego escala automáticamente esas llamadas por demanda (y le factura al desarrollador cada llamada de función). Es un modelo radical y nuevo para escalar las aplicaciones en la nube en términos técnicos (reduciendo la complejidad para los desarrolladores) y, por lo tanto, les abre las puertas de un nuevo modelo de negocio a los desarrolladores, pues no hay necesidad de pagar por la capacidad de servidor no utilizada.

Sin embargo, Lambda está sujeta a unas cuantas limitaciones técnicas, además de ser un sistema que opera fundamentalmente con permisos, lo que impide la componibilidad de funciones entre los desarrolladores.

Aunque Lambda es increíble, no cumple totalmente con su declaración de visión: “escribir una función una vez y escalar infinitamente”. Hay muchas advertencias y muchas cosas que Lambda simplemente no puede hacer.

La arquitectura de escala infinita de la criptoeconomía

La base de todas las redes de criptomoneda es la codificación de incentivos (y desincentivos) en el software para facilitar la colaboración a gran escala entre las partes desconfiadas sin una entidad centralizada y coordinadora. Eso es lo que hace que esos sistemas funcionen con una minimización de la confianza.

En abstracto, este marco ofrece una forma novedosa de escalar infinitamente las llamadas de función: el diseño de un juego criptoeconómico para incentivar a los actores racionales motivados por lo económico a que les hagan llamadas de función a personas que están llamando esas funciones, permitiendo así que el lado de la oferta de la red se autoorganice para satisfacer la demanda.

La minería POW es la primera encarnación a gran escala de esta idea. Esto puede generalizarse a todos los algoritmos de consenso de BFT destinados a funcionar en entornos sin permisos, incluidos los sistemas de prueba de participación. Pero este marco no solo es útil para agregar entradas al final de un registro en un entorno sin permisos. Puede generalizarse para admitir muchos tipos de llamadas de función útiles.

El desafío en la construcción de estos sistemas de autoorganización radica en diseñar el juego criptoeconómico de tal manera que el protocolo recompense a los actores honestos y castigue a los actores malintencionados y perezosos.

La POW fue el primer sistema autoorganizado porque es el juego económico más sencillo para diseñar e implementar: los protocolos de POW no tienen que codificar ninguna multa para los actores malintencionados o perezosos del todo (porque la POW externaliza esos costos fuera del protocolo en forma de consumo de electricidad). Sin embargo, para otros tipos de funciones más útiles, verificar tanto el comportamiento honesto (para recompensar a esos actores) como el comportamiento deshonesto (para castigar a esos actores) es mucho más complejo que simplemente verificar un hash de POW.

Este paradigma generalmente es aplicable a muchos servicios fuera de la cadena, por ejemplo, The Graph y Livepeer, y a protocolos en la cadena, por ejemplo, Uniswap, Compound, y Maker, como se describe en la pila Web3. También se aplica a los nuevos sistemas de consenso (por ejemplo, Arweave y Helium).

A continuación destacaré cuatro ejemplos: dos servicios fuera de la cadena y dos nuevas implementaciones de capas de consenso. Los cuatro ejemplos anteriores son servicios de productos, útiles y servicios mayormente (en lugar de agregar entradas al final de un registro).

The Graph es un protocolo para indexar y consultar datos de Ethereum, IPFS y otras fuentes de datos de Web3. Asumiendo que las cadenas de bloques se conviertan en piezas críticas de infraestructura para el mundo, los consumidores y las empresas consultarán estos sistemas miles de millones de veces al día. En el modelo Web2, construir un sistema para soportar este nivel de escala es extraordinariamente difícil.

Tradicionalmente, las empresas desarrollaban servicios centralizados y los escalaban a la antigua: contratando a muchos programadores, equipos de desarrollo de software y operadores de TI y administrando un montón de servidores. Gastaban millones de horas hombre diseñando y rediseñando el sistema para optimizar el desempeño y el costo.

En el modelo Web3, el equipo de The Graph está construyendo un juego criptoeconómico que: 1) incentiva a los actores independientes y racionales a que almacenen e indexen subconjuntos de un conjunto de datos enorme, 2) ayuda a los usuarios de este servicio a averiguar qué actores están almacenando cada subconjunto, 3) asegura que esos proveedores de consulta estén arrojando respuestas válidas (y no resultados falsos) y 4) facilita el pago.

Aunque hay muchas sutilezas en el diseño de este juego, hay dos tipos de problemas principales: 1) ¿Qué pasa si los indexadores (personas que hacen las consultas) no pueden atender toda la demanda y 2) ¿Qué pasa si los indexadores arrojan resultados falsos?

Si la demanda supera la oferta, los participantes del mercado (tanto los indexadores existentes como los externos) observarán esto en tiempo real mediante la supervisión de los flujos de pago en la cadena de bloques. Quienes tienen un excedente de recursos (o pueden adquirir fácilmente recursos de alquiler de Amazon) descargarán y ejecutarán el software de The Graph, se registrarán en el contrato inteligente de The Graph para ser detectables, indexarán conjuntos de datos por demanda y comenzarán a procesar consultas de los usuarios. Todo este ciclo ocurrirá en tan solo unos minutos y puede ser 100 % automatizado.

Dicho de forma más sencilla, a medida que aumenta la demanda de los servicios de consulta, la oferta se autoorganizará para satisfacer esa demanda.

En el caso de que un indexador de The Graph arroje una respuesta falsa, puede recibir una sanción grave. Siempre y cuando alguien, ya sea la persona que solicitó la consulta o un tercero pescador, detecte que el indexador produjo resultados no válidos, puede informar la respuesta no válida a la cadena de bloques y esta última será el árbitro definitivo de la verdad. Suponiendo que el indexador mintió, la cadena de bloques cortará el vínculo del indexador (publicado en tokens de Graph) y recompensará a la persona que informó el comportamiento malintencionado. Además, el protocolo de The Graph usa algunas nuevas pruebas de conocimiento cero para hacer que sea aún más difícil que los indexadores mientan.

Puedes obtener más información sobre el juego criptoeconómico de The Graph aquí.

Lo bueno de este modelo es que, si se lleva al extremo lógico, proporcionará una única API uniforme, bien documentada, accesible a nivel mundial, sin permisos y resistente a la censura, que puede consultar todos los conjuntos de datos públicos en internet de miles de millones de veces al día.

Eso es imposible en el paradigma de Web2. Esta es una escala infinita.

A continuación analicemos Livepeer.

Livepeer es un protocolo que facilita la transcodificación descentralizada para transmitir vídeo en directo.

Hoy solo hay un puñado de proveedores de servicios de nube (principalmente Amazon, Microsoft y Google) que pueden transcodificar videos de transmisión en vivo a escala. Los grandes proveedores de servicios de nube saben que los actores más pequeños simplemente no tienen suficientes centros de datos en todo el mundo con suficiente poder de procesamiento para competir por la transmisión en directo a gran escala, lo que permite a los grandes proveedores cobrar de más por un servicio de producto.

Livepeer le permite a cualquier persona con un circuito integrado específico para aplicaciones (ASIC) de codificación o descodificación de vídeo transcodificar videos que se transmiten en vivo y recibir pagos por hacerlo. Las tarjetas gráficas modernas contienen muchos tipos de chips, entre ellos los procesadores altamente paralelos y ASIC para codificadores o descodificadores de video dedicados. Por lo tanto, todas las computadoras pueden ofrecerle servicios de transcodificación a la red de Livepeer.

Hay muchas operaciones de minería grandes (cada una con miles de tarjetas gráficas) con instalaciones geográficamente esparcidas por todo el mundo. Sin embargo, las granjas mineras solo están utilizando los procesadores de propósito general en estas tarjetas gráficas; no están utilizando los ASIC para codificación o decodificación de video dedicados.

El protocolo de Livepeer les permite a los mineros de GPU (que ya están en el negocio de maximizar la utilización de recursos y tienen conexiones a Internet robustas) incrementar la utilización de sus recursos existentes. Los mineros pueden tanto ejecutar hash de POW como transcodificar Livepeer en una sola tarjeta gráfica sin que se degrade su desempeño.

El protocolo de Livepeer es un contrato inteligente que facilita esta transacción económica. A alto nivel, logra algunas cosas: 1) proporciona una vía para que los transcodificadores indiquen que tienen un excedente de capacidad, 2) les permite a quienes transmiten en línea descubrir transcodificadores, 3) les permite a quienes transmiten en línea verificar que los transcodificadores están transcodificando correctamente mediante muestreo (no solo envío de píxeles negros) y 4) admite micropagos.

Nuevamente, lo bueno de este modelo es que escala infinitamente. A medida que más transmisores en línea optan por transcodificar utilizando la red de Livepeer, los actores con excedente de capacidad motivados económicamente prestarán atención. Descargarán e instalarán el software de Livepeer, se registrarán con los contratos inteligentes de Livepeer y comenzarán a transcodificar videos. Puedes obtener más información sobre el juego criptoeconómico de Livepeer aquí.

Esta es una escala infinita.

A continuación, analicemos Arweave.

El protocolo de Arweave define un juego criptoeconómico para incentivar a los actores a almacenar datos para siempre. A diferencia de The Graph y Livepeer, que definen las reglas del juego criptoeconómico en un contrato inteligente, el juego criptoeconómico de Arweave se aplica por medio de reglas de consenso.

Además de la POW basada en hash, el consenso de Arweave exige que los mineros demuestren una prueba de acceso (POA) a un bloque ya existente, seleccionado aleatoriamente en la estructura de datos de bloques de Arweave. Al agregar esta restricción adicional para producir nuevos bloques, los mineros de Arweave deben dejar de asignar algunos de sus escasos recursos de los hash, para asignarlos al almacenamiento permanente de archivos. Puedes obtener más información sobre el juego criptoeconómico de Arweave aquí.

Si los observadores externos notan que los tiempos de bloque están aumentando sin la correspondiente disminución del precio de los tokens de Arweave, los mineros existentes no están atendiendo adecuadamente a los usuarios. Terceros pueden descargar el software de Arweave, descargar el tejido de bloques (blockweave) y comenzar a generar ingresos.

Estos sistemas de autoorganización también funcionan en el sentido inverso: si la demanda de un servicio disminuye con el tiempo, finalmente algunos de los proveedores de servicios operarán a pérdida o dejarán de prestar el servicio. Esto a su vez aumentará la rentabilidad de los proveedores de servicios restantes. Esta dinámica ya es evidente en la minería de Bitcoin.

Por último, analicemos Helium. Helium es especialmente interesante debido a su hardware para el consumidor y al componente comunitario local.

Helium representa un modelo de negocio radicalmente nuevo para implementar y administrar redes inalámbricas. Tradicionalmente, las empresas de telecomunicaciones como ATT, Verizon, Vodafone, Orange, China Mobile, China Unicom, SK Telecom, NTT Docomo y Softbank planifican, administran e implementan redes inalámbricas de forma centralizada. Estas alquilan terreno para torres, construyen torres, pagan la mano de obra, ejecutan redes de retorno y compran todo el equipo por adelantado antes de generar cualquier ingreso. Construir una red inalámbrica requiere mucho capital y es lento.

La V1 de la red de Helium no va a acabar con las tecnologías 3G, 4G o 5G disponibles en los teléfonos. En su lugar, la v1 de la red de Helium les sirve a dispositivos IOT de baja potencia que requieren conexión inalámbrica de largo alcance y una duración de batería medida en meses y años y no en horas o días. Algunos ejemplos incluyen sensores ambientales, patinetas, bicicletas y collares de perros, entre otros.

En el modelo de Helium, los consumidores compran un punto de acceso WiFi de Helium, lo conectan a su Wifi o Ethernet en su casa o en su microempresa y les dan cobertura inalámbrica a los dispositivos IOT cercanos que usan la red. Esos dispositivos luego les pagan a los propietarios de los puntos de acceso WiFi por byte de datos.

Hoy hay más de 3.000 puntos de acceso WiFi desplegados en los Estados Unidos; las 10 áreas metropolitanas más grandes del país están ahora completamente cubiertas. Aunque todavía no hay demanda significativa de la red (esa característica se habilitará pronto), esto es impresionante. Miles de personas de todo el país han invertido cientos de dólares para ayudar a construir la red de forma especulativa y una red robusta ha surgido en tan solo meses.

La red de Helium es la red inalámbrica más rápida que se haya desplegado en la historia de la humanidad. Eso solo es posible debido al modelo de escala infinita.

Una de las aplicaciones más obvias para esta tecnología son las correas para perro con localización. Hoy estas correas para perros son dispositivos inferiores porque se basan en redes 3G de alto consumo energético y la duración de la batería puede medirse en días. ¿Quién quiere 1) cargar la correa del perro todos los días y 2) pagar un plan de datos dedicado de Verizon que utilice unos pocos megabytes de datos cada mes?

A medida que la red de Helium madura y se vuelve predominante, esperamos que los amantes de los perros —que quieran asegurarse de tener una cobertura adecuada de kilómetros alrededor de su hogar— compren tanto correas para perro como puntos de acceso WiFi de Helium. No solo utilizarán sus propios puntos de acceso WiFi, sino que también generarán ingresos de otros dueños de perros y usuarios cercanos. Puedes obtener más información sobre el juego criptoeconómico de Helium aquí.

Al igual que las otras redes mencionadas anteriormente, los actores motivados por lo económico se organizarán para escalar la red. Por ejemplo, es probable que las empresas de patinetas trabajen con "juicers" (personas que recogen y cargan las patinetas) para maximizar la cobertura inalámbrica. Lo genial de estos sistemas abiertos es que cualquier persona puede notar la disparidad entre la oferta y la demanda y rectificarla de forma localizada.

En los últimos seis meses, grupos entusiastas de superusuarios han comprado decenas de puntos de acceso WiFi a la vez y los han desplegado en todas las áreas metropolitanas locales. Por ejemplo, Brad Feld del Grupo Foundry está organizando un esfuerzo comunitario para desplegar la red de Helium en su ciudad natal de Boulder, Colorado. El equipo de Helium nunca esperó eso y, desde entonces, ha formalizado un programa de patrocinadores para quienes quieren desplegar decenas de puntos de acceso WiFi.

La red de Helium es especialmente interesante debido a 1) la cantidad de participantes en el lado de la oferta de la red, 2) la distribución geográfica de esas personas, 3) el hecho de que esas personas están invirtiendo en hardware dedicado (no solo en alquiler de servidores de Amazon) y 4) que están invirtiendo en el éxito de la red antes de que se vislumbre su demanda. En última instancia, a medida que la red de Helium madura, esperamos que la demanda impulse la oferta. Sin embargo, ha sido increíble ver cómo se ha autoorganizado el lado de la oferta de esta red en los últimos seis meses.

Retos

Este nuevo modelo de organización de la actividad económica no está libre de retos. Quizás la limitación más significativa es que este modelo no es totalmente generalizable para soportar cálculos arbitrarios de datos persistentes durante largos períodos (por ejemplo, ejecutar un servidor web indefinidamente), al menos aún no.

Hay dos grandes retos allí: 1) el problema de la persistencia de datos: si una computadora está ejecutando un cálculo en algún grupo de datos y simplemente deja de responder, ¿cómo consigue otra computadora los datos del último estado conocido para seguir haciendo el cálculo? y 2) el problema de la verificación: ¿cómo sabe la persona que solicitó el cálculo que la computadora encargada de ejecutar el cálculo lo hizo correctamente?

Soy optimista de que ambos problemas se van a solucionar con avances en la criptografía. El problema de la persistencia de datos se puede solucionar con acumuladores más eficientes y el problema de la verificación se puede solucionar con pruebas de integridad computacional más eficientes (que son parte integral de las pruebas de conocimiento cero).

Por lo pronto, protocolos como Livepeer, Arweave y Helium lidian con el problema de la verificación con formas inteligentes de muestreo en sus respectivos juegos de verificación. En el caso de Livepeer, es casi insignificante que un verificador muestree cuadros de video (por ejemplo, 1 de cada 1000 cuadros). En el caso de Arweave, la prueba de acceso es, por definición, por muestreo (espero que, con el tiempo, a medida que el tejido de bloques (blockweave) se haga más grande, el protocolo aumente la tasa de muestreo). En el caso de Helium, la Prueba de cobertura toma muestras de puntos de acceso WiFi.

Aunque estos juegos de verificación basados en muestreo no ofrecen garantías criptográficas en cuanto a la veracidad, aun así codifican incentivos para promover la honestidad y desincentivar la deshonestidad, por lo que deberían funcionar a escala (también, la verificación basada en muestreo es común en todo tipo de otros sistemas como la escritura de CD).

El camino hacia adelante

Estamos ad portas de una explosión en los sistemas de autoorganización. En 2020, se lanzarán decenas de estos nuevos sistemas en todas las capas de la pila Web3.

Como escribió Marc Andreessen en 2007, las plataformas más grandes de Internet sintetizarán las complejidades del escalamiento de sistemas complejos. Web3 representa una mejora de la función escalonada en el desarrollo de plataformas de Internet en dos sentidos: facilitando más que nunca el escalamiento infinito mediante la codificación de incentivos en el software y permitiendo un acceso sin permiso, con minimización de la confianza, componible, interoperable y resistente a la censura a estos servicios para miles de millones de personas.

Si estás construyendo algún sistema de autoorganización para coordinar la actividad económica, ya sea como un servicio fuera de la cadena o como protocolo en la cadena, por favor ponte en contacto con nosotros. Nos encantaría conocer más sobre lo que estás construyendo.

Gracias a Yaniv Tal, Brandon Ramirez, Doug Petkanics, Sam Williams, Amir Haleem, Alex Pruden y Ali Yahya por sus comentarios en esta publicación.

Aviso: Multicoin ha establecido, mantiene y aplica políticas y procedimientos escritos, diseñados razonablemente para identificar y gestionar de forma efectiva los conflictos de interés relacionados con sus actividades de inversión. Multicoin Capital se rige por una "política de no negociación" para los activos enumerados en este informe durante los 3 días ("período de no negociación") siguientes a su publicación. Ningún funcionario, directivo ni empleado comprará ni venderá ninguno de los activos antes mencionados durante el Período de no negociación. Multicoin Capital se concentra en The Graph, Livepeer, Arweave y Helium.