Problema de escalabilidad de Bitcoin

Problema de escalabilidad en el procesamiento de bitcoin

Número de transacciones por mes, en escala logarítmica

El problema de escalabilidad de Bitcoin se refiere a la capacidad limitada de la red Bitcoin para manejar grandes cantidades de datos de transacciones en su plataforma en un corto período de tiempo. ^[1] Está relacionado con el hecho de que los registros (conocidos como bloques ) en la cadena de bloques de Bitcoin están limitados en tamaño y frecuencia. ^[2]

Los bloques de Bitcoin contienen las transacciones en la red de Bitcoin. ^{[3] : cap. 2} La capacidad de procesamiento de transacciones en cadena de la red de Bitcoin está limitada por el tiempo promedio de creación de bloques de 10 minutos y el límite de tamaño de bloque original de 1 megabyte. Estos en conjunto restringen el rendimiento de la red . La capacidad máxima de procesamiento de transacciones estimada utilizando un tamaño de transacción promedio o mediano es de entre 3,3 y 7 transacciones por segundo. ^[2] Hay varias soluciones propuestas y activadas para abordar este problema.

Fondo

El límite de tamaño de bloque, en conjunto con las configuraciones de ajuste de dificultad de prueba de trabajo del protocolo de consenso de Bitcoin, constituye un cuello de botella en la capacidad de procesamiento de transacciones de Bitcoin. Esto puede resultar en un aumento de las tarifas de transacción y un procesamiento demorado de las transacciones que no caben en un bloque. ^[4] Han surgido varias propuestas sobre cómo escalar Bitcoin, y ha resultado en un debate polémico. Business Insider en 2017 caracterizó este debate como una "batalla ideológica sobre el futuro de Bitcoin". ^[5]

Mejoras de eficiencia

Las optimizaciones técnicas pueden reducir la cantidad de recursos informáticos necesarios para recibir, procesar y registrar transacciones de bitcoins, lo que permite un mayor rendimiento sin imponer una demanda adicional a la red de bitcoins. Estas modificaciones pueden aplicarse a la red, en cuyo caso se requiere una bifurcación, o al software de nodos individuales (como Bitcoin Core ).

• Las firmas Schnorr han sido propuestas como una solución de escalamiento por el desarrollador de larga data y cofundador de Blockstream , Pieter Wuille.
• Merkelized Abstract Syntax Trees (MAST) es una propuesta de Johnson Lau que reduce el tamaño de los contratos inteligentes (scripts complejos) y aumenta su privacidad.
• Un artículo de 2006 de Mihir Bellare permite la agregación de firmas en tamaño O(1), lo que significa que no se necesitará más espacio para tener múltiples firmantes. Bellare-Neven se reduce a Schnorr para una clave única. ^[6] Bellare-Neven ha sido implementado. ^{[7] [8] [ se necesita una mejor fuente ]}

Sistemas de “capa 2”

Descripción general de Lightning Network

Lightning Network (LN) es un protocolo que tiene como objetivo mejorar la escalabilidad y la velocidad de Bitcoin sin sacrificar el funcionamiento sin confianza. ^[9] La red Lightning requiere colocar una transacción de financiación en la cadena de bloques para abrir un canal de pago. Una vez que se abre un canal, los participantes conectados pueden realizar pagos rápidos dentro del canal o pueden enrutar los pagos "saltando" entre canales en nodos intermedios por poco o ningún cargo.

En enero de 2018, Blockstream lanzó un sistema de procesamiento de pagos para minoristas web llamado "Lightning Charge", señaló que Lightning estaba activo en la red principal con 200 nodos operando al 27 de enero de 2018 y advirtió que aún debería considerarse "en prueba".

El 15 de marzo de 2018, Lightning Labs lanzó la versión beta de su implementación de lnd Lightning Network para la red principal de Bitcoin, y el 28 de marzo de 2018, ACINQ lanzó una versión beta de la red principal de su implementación eclair y aplicación de escritorio.

En enero de 2019, el minorista en línea Bitrefill anunció que recibe más pagos en Bitcoin a través de la red Lightning que cualquier otra criptomoneda que acepte.

En junio de 2021, la Asamblea Legislativa de El Salvador votó una ley para que Bitcoin sea de curso legal en El Salvador . ^{[10] [11] [12]} La decisión se basó en el éxito del ecosistema Bitcoin Beach en El Zonte que utilizó una billetera basada en LN. El gobierno presentará una billetera que utiliza el protocolo Lightning Network y, al mismo tiempo, dará la libertad a los ciudadanos de usar otras billeteras Bitcoin Lightning. ^[13]

El tamaño del bloque aumenta

El rendimiento de las transacciones de Bitcoin está limitado por dos parámetros:

• El tiempo de bloque determina la frecuencia con la que se agrega un nuevo bloque a la cadena.
• El tamaño del bloque determina la cantidad de datos que se pueden agregar con cada bloque.

Bitcoin tiene un tiempo de bloque de 10 minutos y un tamaño de bloque de 1 MB. A lo largo de la historia de Bitcoin se han propuesto varios aumentos de este límite y propuestas para eliminarlo por completo. La implementación de cualquiera de estas propuestas implica una bifurcación .

Litecoin produce bloques cuatro veces más rápido que Bitcoin, lo que supone una mejora de cuatro veces en el rendimiento. Dogecoin tiene incluso más rendimiento, con un tiempo de bloque de 1 minuto. Bitcoin Cash tiene un tamaño de bloque de 32 MB y, por tanto, un rendimiento 32 veces superior al de Bitcoin. Bitcoin SV eliminó por completo el límite de tamaño de bloque.

Propuesto

• En 2015, se presentaron BIP100 de Jeff Garzik y BIP101 de Gavin Andresen.
• Bitcoin XT se propuso en 2015 para aumentar la capacidad de procesamiento de transacciones de Bitcoin aumentando el límite de tamaño de bloque. ^[14]
• Bitcoin Classic se propuso en 2016 para aumentar la capacidad de procesamiento de transacciones de Bitcoin aumentando el límite de tamaño de bloque.
• "El Acuerdo de Hong Kong" fue un acuerdo de 2016 entre algunos mineros y desarrolladores que contenía un cronograma que vería tanto la activación de la propuesta Segregated Witness ( SegWit ) establecida en diciembre de 2015 por los desarrolladores de Bitcoin Core, como el desarrollo de un límite de tamaño de bloque aumentado a 2 MB. Sin embargo, ambos plazos no se cumplieron.
• SegWit2x fue una bifurcación dura propuesta de la criptomoneda Bitcoin. La implementación de Segregated Witness en agosto de 2017 fue solo la primera mitad del llamado "Acuerdo de Nueva York" por el cual aquellos que querían aumentar el tamaño de bloque efectivo mediante SegWit se comprometieron con aquellos que querían aumentar el tamaño de bloque mediante una bifurcación dura a un tamaño de bloque más grande. ^[15] La segunda mitad de SegWit2x implicó una bifurcación dura en noviembre de 2017 para aumentar el tamaño de bloque a 2 megabytes. El 8 de noviembre de 2017, los desarrolladores de SegWit2x anunciaron que la bifurcación dura planificada para alrededor del 16 de noviembre de 2017 se canceló por el momento debido a la falta de consenso.
• Bitcoin Unlimited abogó por la flexibilidad de los mineros para aumentar el límite del tamaño de bloque y cuenta con el apoyo de los grupos de minería ViaBTC, AntPool y el inversor Roger Ver . La propuesta de Bitcoin Unlimited es diferente de Bitcoin Core en que el parámetro de tamaño de bloque no está codificado, y en su lugar, los nodos y los mineros señalan su apoyo al tamaño que desean, utilizando una idea a la que se refieren como "consenso emergente". Quienes respaldan la propuesta de Bitcoin Unlimited argumentan que, desde un punto de vista ideológico, los mineros deberían decidir sobre la solución de escalado, ya que son ellos los que tienen el hardware que asegura la red.

Véase también

• Desarrollo de software
• Lista de bifurcaciones de Bitcoin

Referencias

1. [¿Los límites de la cadena de bloques? Escalabilidad vs. descentralización.] Red de investigación en ciencias sociales. Revista electrónica Cybersecurity, Privacy & Networks. Consultado el 21 de abril de 2019.
2. Croman, Kyle; Eyal, Ittay (2016). "Sobre el escalamiento de cadenas de bloques descentralizadas" (PDF) . Criptografía financiera y seguridad de datos . Apuntes de clase en informática. Vol. 9604. págs. 106-125. doi :10.1007/978-3-662-53357-4_8. ISBN 978-3-662-53356-7. Consultado el 10 de diciembre de 2017. El rendimiento máximo es la tasa máxima a la que la cadena de bloques puede confirmar transacciones. Hoy en día, el rendimiento máximo de Bitcoin es de 3,3 a 7 transacciones por segundo [1]. Este número está limitado por el tamaño máximo de bloque y el tiempo entre bloques.
3. Antonopoulos, Andreas M. (abril de 2014). Dominando Bitcoin. Desbloqueando criptomonedas digitales . O'Reilly Media. ISBN 978-1-4493-7404-4.
4. Pearson, Jordan (14 de octubre de 2016). «'Bitcoin Unlimited' espera salvar a Bitcoin de sí mismo». Motherboard . Vice Media LLC . Consultado el 17 de enero de 2017 .
5. Williams-Grut, Oscar; Price, Rob (26 de marzo de 2017). "Una guerra civil en torno al bitcoin amenaza con partir en dos la moneda digital: esto es lo que necesita saber". Business Insider . Consultado el 2 de julio de 2017 .
6. "kanzure/diyhpluswiki". GitHub . 9 de octubre de 2021.
7. "[WIP] Implementación del módulo de firma agregada por apoelstra · Solicitud de incorporación de cambios n.° 461 · bitcoin-core/Secp256k1". GitHub .
8. "Tenga en cuenta que el artículo de aggsig fue rechazado por ysangkok · Solicitud de incorporación de cambios n.° 479 · bitcoin-core/bitcoincore.org". GitHub .
9. Antonopoulos, Andrés (2017). Dominar Bitcoin (2ª ed.). O'Reilly. págs. 297–304. ISBN 978-1491954386.
10. Alemán, Marcos (9 de junio de 2021). «El Salvador convierte el bitcoin en moneda de curso legal». Associated Press . Consultado el 16 de junio de 2021 .
11. "El Salvador aprueba el uso de Bitcoin como moneda de intercambio". Agencia EFE (en español). 9 de junio de 2021 . Consultado el 16 de junio de 2021 .
12. "El Salvador, primer país en aprobar el bitcoin como moneda de curso legal". Agence France Presse . 9 de junio de 2021 . Consultado el 16 de junio de 2021 .
13. @nayibbukele (28 de junio de 2021). "Aclarando la desinformación que están..." ( Tweet ) – vía Twitter .
14. Alex Hern (17 de agosto de 2015). «La bifurcación de Bitcoin: el científico jefe lanza una propuesta alternativa para la moneda». The Guardian . Consultado el 20 de agosto de 2015 .
15. Vigna, Paul (8 de noviembre de 2017). «Bitcoin esquiva la división que amenazó su creciente precio». The Wall Street Journal . Archivado desde el original el 8 de noviembre de 2017. Consultado el 8 de noviembre de 2017 .