La escalabilidad técnica crea la escalabilidad social

Este ensayo da por sentado que se conoce el ensayo de Nick Szabo sobre la escalabilidad social, el ensayo de Vitalik Buterin sobre la subjetividad débil y el ensayo de Haseeb Qureshi sobre por qué la descentralización no es tan importante como se cree.

Este ensayo no es una refutación del ensayo de Szabo.

Cerca del final de su ensayo, Szabo define la escalabilidad social como “sacrificar la eficiencia y la escalabilidad computacional, consumiendo recursos computacionales más baratos, para reducir y aprovechar mejor el gran gasto en recursos humanos necesarios para mantener las relaciones entre los extraños involucraron instituciones modernas como los mercados, las grandes empresas y los gobiernos”.

El triunfo de Bitcoin sobre Bitcoin Cash y Bitcoin SV ciertamente es compatible con esta teoría.

Sin embargo, desde que Szabo escribió su ensayo de fundamentos en febrero de 2017, el ecosistema de las criptomonedas ha recorrido un largo camino. Aunque Szabo concibió la idea de los contratos inteligentes hace unos 20 años, solo en los últimos 24 meses el mundo en general ha llegado a apreciar la aplicación más útil de los contratos inteligentes: las Finanzas Descentralizadas (DeFi).

Las DeFi lo cambian todo.

Este ensayo asume que la función más importante de una cadena de bloques no es el dinero no soberano en sí mismo. En cambio, la función más importante de una cadena de bloques son las DeFi.

El cambio de la función principal del sistema, que ha pasado de ser estrictamente un dinero no soberano y resistente a la censura, a un entorno de desarrollo altamente funcional y programable para aplicaciones financieras, debería tener repercusiones en cada una de las capas de la pila tecnológica, desde la capa de red (por ejemplo, Gossip frente a Turbine) hasta el entorno de ejecución (por ejemplo, EVM frente a SeaLevel). (Para una breve descripción de cómo Solana se diferencia de Ethereum, véase el apéndice de este ensayo)

Por lo tanto, las cadenas de bloques deben ser diseñadas y gestionadas a lo largo del tiempo en primer lugar como plataformas de desarrollo de DeFi.

La predictibilidad es poder

“Con mucha frecuencia recibo la pregunta: '¿Qué va a cambiar en los próximos 10 años?' Y esa es una pregunta muy interesante; es una muy común. Casi nunca recibo la pregunta: '¿Qué no va a cambiar en los próximos 10 años?' Y yo sostengo que esa segunda pregunta es en realidad la más importante de las dos, porque se puede construir una estrategia empresarial en torno a las cosas que son estables en el tiempo. ... En nuestro negocio de ventas al por menor, sabemos que los clientes quieren precios bajos, y sé que eso va a ser así dentro de 10 años. Quieren una entrega rápida; quieren una amplia selección. Es imposible imaginar un futuro de aquí a 10 años en el que un cliente se acerque y diga: "Jeff, me encanta Amazon; solo me gustaría que los precios fueran un poco más altos", [o] "me encanta Amazon; solo me gustaría que hicieran las entregas un poco más despacio". Imposible. Así que le dedicamos esfuerzos a esas cosas, girando alrededor de ellas, sabemos que la energía que ponemos hoy seguirá dando dividendos a nuestros clientes dentro de 10 años. Cuando tienes algo que sabes que es cierto, incluso para el largo plazo, puedes permitirte poner mucha energía en ello".

— Jeff Bezos, fundador y CEO de Amazon

Coinbase tiene cerca de 50 millones de usuarios registrados. Robinhood también. Lo mismo sucede con la mayoría de los principales bancos estadounidenses.

Supongamos que el imperativo estratégico de Coinbase sea migrar el 100 % de sus usuarios a DeFi lo antes posible, y que el entorno regulatorio apoye esto. ¿Cómo Coinbase haría esto hoy en Ethereum?

Esta es una pregunta sin respuesta por ahora. No es que esto sea técnicamente imposible. Puede ser muy posible. Sin embargo, no hay una sola persona u organización en el mundo que pueda responder a esta pregunta hoy. ¿Por qué?

Porque nadie sabe realmente cómo va a escalar Ethereum. Como ejemplo sencillo, Vitalik ha dicho que cree que a corto y medio plazo, los rollups optimistas son probablemente la mejor solución de escalado, y que a largo plazo, los zk-rollups serán dominantes. ¿Cuándo y cómo va a ocurrir esta transición? ¿Qué infraestructuras habrá que construir o reconstruir? ¿Cómo fluirá el capital entre estos diversos roll ups, y cuáles son las implicaciones para los desarrolladores de contratos inteligentes, billeteras, usuarios, proveedores de liquidez, rampas fiat de entrada y salida, etc.?

Además, parece que, sean cuales sean las soluciones de escalado que acaben importando, es poco probable que haya una única instanciación monolítica de esa solución de escalado (es decir, por ejemplo, un único rollup optimista). El futuro de la escalada de Ethereum va a ser heterogéneo.

A largo plazo, esto probablemente sea algo bueno para Ethereum. Cada una de las diversas soluciones de escalado tiene algunas compensaciones y no está claro qué conjunto de compensaciones es óptimo o cuál es la mejor manera de combinar esas soluciones de escalado. Por lo tanto, lo mejor para el ecosistema de Ethereum a largo plazo es experimentar con muchas soluciones de escalado, y averiguar cuáles funcionan mejor para qué aplicaciones, luego resolver los puentes y otras soluciones de interoperabilidad y después atacar los problemas de latencia.

Además, todos los equipos que construyen soluciones escalables cuentan con una buena financiación, despachan e incorporan clientes. Así que ninguno de los equipos se va a rendir pronto.

Entonces, ¿cómo va a incorporar Coinbase más de 50 millones de usuarios a las DeFi?

A ese nivel de escala, lo más importante para optimizar es la certeza. Cualquier empresa a esa escala exigirá certeza tanto en el presente como en el futuro posible.

Las organizaciones a escala simplemente no pueden permitirse apostar por una pila tecnológica equivocada. El costo de oportunidad de equivocarse, y el costo explícito de tener que migrar o puentear posteriormente, son enormes.

Sostengo que el único protocolo de cadena de bloques que puede responder a esta pregunta, o que podrá hacerlo en los próximos 24 meses, es Solana.

Todas las soluciones de escalado basadas en rollup están sujetas a los problemas que describí anteriormente. Lo mismo ocurre con la fragmentación. A pesar de los miles de millones invertidos en investigación y desarrollo por parte de una serie de equipos competentes (Cosmos, Polkadot, Avalanche, etc.), ninguno de los sistemas de fragmentación funciona realmente a una escala significativa (la mayoría ni siquiera funciona en producción). Incluso una vez que trabajen a escala de prueba de concepto, habrá muchos problemas emergentes que deben ser manejados (por ejemplo, transacciones cruzadas fallidas, integraciones de intercambio y más).

Para ser claro, no digo que escalar a través de fragmentaciones y rollups no pueda funcionar. De hecho, soy razonablemente optimista en cuanto a que ambas soluciones acabarán siendo fucionales. Pero, ambas estrategias de escalado no funcionan realmente hoy, y crearán muchos problemas secundarios y terciarios que deben resolverse. Es difícil ver un mundo en el que las organizaciones imparciales que exigen seguridad en torno a la escalabilidad obtengan la certeza que necesitan en los próximos 24 meses, porque hay muchos componentes entrelazados para escalar Ethereum.

Los costos de escalabilidad social de la fragmentación

Más allá de la falta de certeza descrita anteriormente, la fragmentación de las aplicaciones entre fragmentos y rollups crea nuevos costos de coordinación social explícitos que no están presentes en los sistemas de fragmentación única. Algunos ejemplos:

1. Los tiempos de bloques y el rendimiento computacional varían entre la capa 1 y varias capas 2. Esto tiene implicaciones directas sobre cómo debe gestionarse el riesgo en todos los protocolos DeFi que gestionan el riesgo (lo que incluye casi todas las principales primitivas aparte de Uniswap/Sushiswap). Los equipos de DeFi ya se han comprometido a desplegar sus contratos en muchas capas 1 y 2. Sin embargo, cada entorno de ejecución requerirá parámetros de riesgo únicos. Esto aumentará la cantidad de coordinación social requerida en la comunidad de cada protocolo y retardará la tasa de desarrollo.
2. Retirarse de los rollups optimistas (ORU) lleva mucho tiempo. Es de esperar que los creadores de mercado hagan de puente de liquidez entre los rollups y las capas 1. Sin embargo, los detalles de la implementación de esto son complicados. ¿Deberían los front end del protocolo ofrecer esto de forma nativa? Si es así, ¿deben "contratar" con un creador de mercado específico (por ejemplo, como Citadel Securities contrata a Robinhood para PFOF)? ¿O deberían los front end dejar esto a los usuarios para que lo resuelvan? ¿Qué pasa si el usuario quiere pasar de una ORU a otra?… ¿cómo el usuario le dice a la aplicación esto, para que el usuario pueda usar Connext o Thorchain en lugar de retirarse a la capa 1?
3. Para los usuarios de Metamask (que son, en su mayoría, usuarios avanzados), puede ser razonable que los usuarios gestionen esta complejidad por su cuenta. Pero en el caso de las billeteras curadas, como Exodus o Argent, que tratan de abstraer estas complejidades, ¿cuánto tiempo adicional de desarrollo dedicarán los equipos de billeteras a gestionar estos problemas? ¿Cuánto se va a renunciar al desarrollo de nuevas funciones reales? ¿Qué pasa si un creador de mercado deja de proporcionar liquidez en ese puente o segmento en particular por alguna razón? ¿Qué opciones de respaldo hay?
4. Las herramientas del desarrollador deben actualizarse para tratar con nuevas estructuras de datos (transacciones sin procesar para ORU y salidas zk para ZKR). Las capas de indexación y consulta tendrán que implementar serias actualizaciones, y es probable que los desarrolladores de aplicaciones tengan que reescribir sus subgrafos para lidiar con las nuevas estructuras de datos (probablemente sea imposible mapear el subgrafo EVM a Cairo de Starkware, por ejemplo). Los desarrolladores se van a ver obligados a reescribir grandes cantidades de sus aplicaciones en varias soluciones de escalado heterogéneas.

DevEx va a ser significativamente más desafiante a medida que proliferen las fragmentaciones y los roll ups. Ninguno de estos problemas es insuperable, pero ralentizarán el ritmo de desarrollo y frustrarán a muchos desarrolladores que no quieren ocuparse de todos estos problemas de plomería.

Escalado predecible y aburrido

Solana soporta hoy una tasa sostenida de 50.000 transacciones por segundo en una red global que tiene actualmente más de 600 nodos. Pero lo más importante aún, Solana proporciona una ruta predecible para escalar indefinidamente. Como ejecuta de forma nativa las transacciones en paralelo en las GPU, puede aprovechar las enormes ganancias de paralelismo que proporcionan las mismas.

La Ley de Moore es quizás la fuerza económica más importante de los últimos 50 años. Sin embargo, hoy es una especie de farsa.

Hace unos 10-15 años, la ley de Moore dejó de funcionar para la computación de un solo hilo. Esto se detuvo porque la creación de calor aumenta de forma superlineal con la frecuencia de reloj. Por eso los dispositivos con ventilación (computadoras de escritorio y portátiles) se han estancado en torno a los 3,5-4 GHz, y los dispositivos sin ventilación (teléfonos y tabletas) en 1,5-2,0 GHz. Aunque en los últimos 10 años se han producido algunas mejoras en el rendimiento de un solo hilo gracias a diversas optimizaciones, el rendimiento del mismo no se duplica cada 18-24 meses.

Casi todos los avances computacionales de la última década han procedido de la especialización de los chips (FPGA y ASIC) y del paralelismo. Las tarjetas gráficas de escritorio modernas tienen más de 4.000 núcleos. El número de núcleos por tarjeta ha crecido de forma coherente con la ley de Moore durante la última década, y se espera que esto continúe porque el aumento del número de núcleos no afecta a la creación de calor casi en el mismo grado que el aumento de la frecuencia de reloj.

Solana es la única blockchain que soporta de forma nativa el paralelismo dentro de fragmentos a través de su tiempo de ejecución SeaLevel. SeaLevel ejecuta transacciones de forma nativa en las GPU. Cuando Nvidia lance sus nuevas GPU en 12-24 meses con 8.000 núcleos, el ancho de banda computacional de la red Solana se duplicará aproximadamente.

Y los desarrolladores no sabrán, ni les importará, ni tendrán que cambiar una sola línea de código.

Esta es la definición de predictibilidad: escribir un código ahora, sabiendo que funcionará a perpetuidad, y sabiendo que el código se ejecutará por menos costo mañana que hoy.

La limitación física principal en la computación de escalado es la disipación de calor. Solana literalmente escala en los límites de la física.

Cuantificación de la descentralización y subjetividad débil

En la superficie, muchos consideran que el protocolo Solana no se descentralizará lo suficiente. No cuantifican realmente esta afirmación, pero la repiten a pesar de todo. Vamos a cuantificar las cosas que se pueden cuantificar.

Primero, los costos de hardware:

• Bitcoin funciona con una Raspberry Pi, y solo requiere una conexión a Internet lisa y de 25 dólares.
• Ethereum está destinado a funcionar en un portátil de 500 dólares (aunque esta afirmación es cuestionable dada los límites de gas actuales), y requiere una conexión de banda ancha.
• Solana funciona en un servidor de unos 3.500 dólares, y se asume una conexión de un gigabit.

La última consideración importante es el tamaño del estado. Con 50.000 TPS y miles de millones de usuarios, el tamaño del estado de Solana se disparará. ¡Esto está absolutamente bien! ¿Por qué? Porque: 1) se supone que Solana se ejecuta en servidores con almacenamiento actualizable (no en portátiles que no son actualizables), 2) las unidades SSD NVMe escalan el rendimiento de lectura y escritura linealmente a través de RAID 0, y 3) las unidades SSD NVMe de varios terabytes cuestan menos de 300 dólares. El costo y la logística de escalar el almacenamiento del estado es trivial.

Si ha llegado hasta aquí en este ensayo y entiende todo lo que he escrito hasta ahora, hay una probabilidad superior al 50 % de que esté utilizando un Macbook Pro de más de 2.000 dólares. Teniendo en cuenta esta realidad, que los 50-100 millones de desarrolladores del mundo tienen una fuerte preferencia por las máquinas de gama alta, soy escéptico en cuanto a creer que la optimización para un hardware de entre 500 y 1.000 dólares sea óptima. ¿Qué tiene de especial el precio de entre 500 y 1.000 dólares?

Es justo considerar cuál debería ser el límite superior de los requisitos de hardware. Ciertamente, 25.000 dólares es un precio demasiado alto porque los desarrolladores no poseen ese tipo de hardware. En lugar de prescribir un costo de hardware arbitrario, una mejor manera de pensar en esto es considerar cuántos nodos son suficientes para lograr suficiente resistencia a la censura. Obviamente, la palabra "suficiente" es inherentemente subjetiva, pero si se asume que un millón es el número correcto, entonces la pregunta natural es: "¿hay suficientes servidores de 3.500 dólares con conexiones de gigabits en el mundo como para que haya un camino razonable hacia un millón de nodos?"

Dado el número de jugadores, desarrolladores y negocios en el mundo con hardware de alta gama, es bastante difícil ver cómo la respuesta a esa pregunta es no.

La cuestión del costo del hardware no puede considerarse de forma aislada. Este debe considerarse en el contexto de los objetivos de diseño del sistema.

Anteriormente, sostuve que las cadenas de bloques deberían ser optimizadas para DeFi en lugar de una resistencia a la censura máxima (lo que significaría optimizar para los nodos de 100 millones o 1 billón, en lugar de 1 millón). Optimizar para un hardware de 25 o incluso 500 dólares simplemente no es necesario porque la gran mayoría de la gente nunca ejecutará un nodo para empezar. Entonces, ¿por qué molestarse en optimizar el costo del hardware y un protocolo para ellos?

Todo es débilmente subjetivo

Esto conduce a una subjetividad débil y el reconocimiento de que la descentralización no es tan importante como se cree.

El mundo es débilmente subjetivo. ¿Qué significa eso? Considere los siguientes ejemplos.

La última vez que usted entró en un edificio de gran altura, ¿examinó primero la arquitectura y se entrevistó con los principales contratistas para asegurarse de que la estructura no se derrumbaría y moriría?

O considere un avión. O un automóvil. O su casa.

Todo en el mundo se basa en algún grado de confianza. El mundo no funcionaría si cada persona tuviera que verificar independientemente la integridad estructural de todo aquello con lo que interactúa.

A la inversa, esto se puede enunciar como: el mundo funciona porque todo el mundo sabe que un número suficiente de personas ha verificado los supuestos de un sistema de tal manera que es seguro con un grado de probabilidad extremadamente alto.

Esta es la suposición fundamental de una subjetividad débil. Aplicada al conteo de nodos, la pregunta clave es que, incluso si no está ejecutando su propio nodo, ¿puede asumir razonablemente que un número suficiente de otras personas e instituciones están ejecutando nodos como para confiar en el sistema?

En la actualidad, Solana cuenta con unos 600 nodos, frente a los 100 de hace un año. Como prácticamente todas las cadenas de bloques, este número está creciendo con el tiempo. Mientras el ecosistema siga creciendo, no hay razón para creer que el número de nodos disminuirá. La red Solana, al igual que todas las demás cadenas importantes, se descentraliza de forma natural con el tiempo, a medida que más personas la utilizan y más valor fluye por ella.

Por eso es que Qureshi tiene también la razón, que la descentralización no es tan importante como se piensa. La descentralización importa para lograr la resistencia a la censura. No está claro dónde está ese umbral (no hay suficientes contrafactuales que podamos utilizar para razonar), pero el umbral real en sí no importa. Lo que sí importa es 1) que la forma de la curva es, de hecho, una curva en S inversa, y 2) saber que las cadenas de bloques se descentralizan y, por tanto, aumentan la resistencia a la censura con el tiempo. Mientras la cadena se descentralice a un ritmo suficiente, y crea que puede mantener ese ritmo de descentralización creciente, es muy probable que los usuarios mantengan la resistencia a la censura que necesitan.

Crédito:Haseeb Qureshi, por qué la descentralización no es tan importante como se piensa

Conclusión

La cuestión fundamental es: ¿qué es el perro y qué es la cola?

Durante la primera década de las criptomonedas, desde la creación de Bitcoin en 2009, estaba claro que el dinero resistente a la censura y no soberano era el perro, y que otras aplicaciones eran la cola.

Pero eso está cambiando. Todo el mundo en el sector de las criptomonedas tiene claro que la DeFi va a remodelar por completo las finanzas. Yo sostengo que los papeles se han invertido: DeFi es el perro, y el dinero no soberano es la cola.

Ambos requieren grados de resistencia a la censura, pero dadas las restricciones de ingeniería, hay un compromiso fundamental entre maximizar la utilidad de las DeFi, y maximizar la resistencia a la censura del sistema.

Cuando los objetivos fundamentales del diseño del sistema cambian, también debe hacerlo la pila tecnológica. Para ampliar la escala de DeFi a miles de millones de personas, hay que reconsiderar cada capa de la pila desde los principios iniciales.

Créditos: Gracias a Hasu por revisar los borradores de este artículo.

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Apéndice: Breve comparación entre Ethereum y Solana

Bitcoin y Ethereum hicieron muchas suposiciones en sus respectivos diseños. Quizás los más destacados fueron en la capa de red y la capa de ejecución.

La capa de red

En la capa de red, Bitcoin y Ethereum utilizan protocolos gossip. ¿Qué es un protocolo gossip? Es un protocolo en el que cada nodo retransmite datos indiscriminadamente a todos los demás nodos. Si bien esto maximiza la resistencia, se produce a expensas del rendimiento. La retransmisión de datos de forma altamente redundante no es, por definición, eficiente y, por tanto, no está correctamente optimizada para aplicaciones de DeFi de alto rendimiento.

Solana, por otro lado, inventó un nuevo protocolo de red llamado Turbine, que se inspira en el protocolo BitTorrent. La turbina está optimizada para lograr la eficiencia. ¿Cómo funciona? Consideremos un bloque de 1 MB. En lugar de transmitir todo el bloque a otro nodo, un nodo transmite 10KB (1 % del bloque) a los nodos #2 y #3, y luego esos nodos retransmiten ese trozo de 10KB a los nodos #4 y #5, etc. El nodo original transmite entonces otro paquete de 10KB a los nodos #6 y #7, y estos nodos retransmiten esos 10KB a los nodos #8 y #9, etc. Aunque esto introduce cierta latencia en la propagación de datos, maximiza el rendimiento de datos absolutos de la red en su conjunto. Además, la belleza de este modelo es que a medida que aumenta el número de nodos, el ancho de banda absoluto disponible se mantiene igual. La única degradación es que la latencia aumenta log(n) (que es muy sublineal), a diferencia de la mayoría de los otros sistemas, que aumentan linealmente o superlinealmente.

La capa de ejecución

En la capa de ejecución, el EVM es una computadora de un solo hilo. Dado que cualquier transacción puede modificar cualquier parte del estado global, para soportar el paralelismo, el sistema necesita alguna forma de asegurar que dos transacciones no intenten escribir en la misma parte del estado de forma concurrente. El EVM opta por no ocuparse de este problema en absoluto, y simplemente ejecuta todas las transacciones en serie.

Solana es el único protocolo que intenta tratar la concurrencia dentro de un mismo fragmento. ¿Cómo? El tiempo de ejecución de Solana, SeaLevel, requiere que los encabezados de las transacciones especifiquen todas las partes del estado que la transacción tocará. Con esta información, SeaLevel puede determinar qué transacciones pueden colisionar y las serializará. Todas las transacciones que no se solapen pueden paralelizarse y ejecutarse simultáneamente en miles de núcleos de GPU en paralelo.