Problema de escalabilidad de Bitcoin

El problema de escalabilidad de Bitcoin se refiere a la capacidad limitada de la red de 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 son limitados en tamaño y frecuencia. [2]

Número de transacciones por mes, en escala logarítmica

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 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 limitan conjuntamente el rendimiento de la red. La capacidad máxima de procesamiento de transacciones estimada usando un tamaño de transacción promedio o mediano está entre 3.3 y 7 transacciones por segundo. [2] Hay varias soluciones propuestas y activadas para abordar este problema.

El límite de tamaño de bloque, junto con la configuración 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 retrasos en el procesamiento de las transacciones que no pueden encajar en un bloque. [4] Han surgido varias propuestas sobre cómo escalar bitcoin, y ha resultado un polémico debate. Business Insider en 2017 caracterizó este debate como una "batalla ideológica sobre el futuro de bitcoin". [5]

Aumentar el límite de procesamiento de transacciones de la red requiere realizar cambios en el funcionamiento técnico de bitcoin, en un proceso conocido como bifurcación . Las bifurcaciones se pueden agrupar en dos tipos:

Tenedor duro

Una bifurcación dura es un cambio de regla de modo que el software que se valida de acuerdo con las reglas antiguas verá los bloques producidos de acuerdo con las nuevas reglas como no válidos. En caso de una bifurcación dura, todos los nodos destinados a funcionar de acuerdo con las nuevas reglas deben actualizar su software. Si un grupo de nodos continúa usando el software antiguo mientras que los otros nodos usan el nuevo software, puede ocurrir una división permanente.

Por ejemplo, Ethereum se ha esforzado por "compensar" a los inversores en The DAO , que había sido pirateado mediante la explotación de una vulnerabilidad en su código. En este caso, la bifurcación resultó en una división creando cadenas Ethereum y Ethereum Classic . En 2014 , se le pidió a la comunidad de Nxt que considerara una bifurcación dura que hubiera llevado a una reversión de los registros de blockchain para mitigar los efectos de un robo de 50 millones de NXT de un importante intercambio de criptomonedas . La propuesta de la bifurcación dura fue rechazada y algunos de los fondos se recuperaron después de las negociaciones y el pago del rescate. Alternativamente, para evitar una división permanente, la mayoría de los nodos que utilizan el nuevo software pueden volver a las reglas anteriores, como fue el caso de la división de bitcoin el 12 de marzo de 2013. [6]

Un ejemplo de hard fork más reciente es el de Bitcoin en 2017, que resultó en una división creando Bitcoin Cash . [7] La división de la red se debió principalmente a un desacuerdo sobre cómo aumentar las transacciones por segundo para adaptarse a la demanda. [8]

Bitcoin Cash ("BCH") es una bifurcación dura de bitcoin que aumenta el tamaño máximo de bloque. Bitcoin XT , Bitcoin Classic y Bitcoin Unlimited admitieron cada uno un aumento del tamaño máximo de bloque. El 1 de agosto de 2017, el día en que BTC se bifurcó, la cadena de bloques de BTC se dividió en dos cadenas de bloques separadas: una mantenida de acuerdo con las reglas actualmente válidas para Bitcoin y la otra mantenida de acuerdo con las reglas actualmente válidas para Bitcoin Cash. Si uno tenía monedas en la cadena de Bitcoin antes de la bifurcación y aún no las ha movido, podría moverlas en una, en la otra o en ambas cadenas. Por lo tanto, todos los titulares de Bitcoin también se convirtieron en titulares de Bitcoin Cash en el momento de la división. De ahora en adelante, Bitcoin y Bitcoin Cash están separados y se negocian con valoraciones totalmente independientes entre sí, monedas fiduciarias y otros activos.

BitcoinSV (BSV) son las siglas de Bitcoin Satoshi's Vision, [9] y es una bifurcación dura de Bitcoin Cash con la afirmación de que los bloques deben ser aún más grandes para permitir la escalabilidad.

Tenedor suave

Una bifurcación suave o un cambio de bifurcación suave se describe como una bifurcación en la cadena de bloques que puede ocurrir cuando los nodos de red antiguos no siguen una regla seguida por los nodos recién actualizados. [3] : glosario Esto podría hacer que los nodos antiguos acepten datos que parecen no válidos para los nuevos nodos o que no estén sincronizados sin que el usuario se dé cuenta. Esto contrasta con un hard-fork, donde el nodo dejará de procesar bloques siguiendo las reglas cambiadas.

Testigo segregado es un ejemplo de bifurcación blanda.

En el caso de una bifurcación suave, todos los nodos de minería destinados a funcionar de acuerdo con las nuevas reglas deben actualizar su software.

Las optimizaciones técnicas pueden disminuir 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 ser a la red, en cuyo caso se requiere una bifurcación, o al software de nodo individual (como Bitcoin Core ).

  • Las firmas de Schnorr han sido propuestas como una solución de escalado por el desarrollador 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 varios firmantes. Bellare-Neven se reduce a Schnorr por una sola tecla. [10] Se ha implementado Bellare-Neven. [11] [12] [se necesita una mejor fuente ]

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Una descripción general de Lightning Network.

La red relámpago es un protocolo que pretende mejorar la escalabilidad y la velocidad de Bitcoin sin sacrificar el funcionamiento sin esperanzas. [13] Lightning Network requiere poner 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 los nodos intermedios por una tarifa mínima o nula.

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 recomendó que aún debería considerarse "en prueba".

El 15 de marzo de 2018, Lightning Labs lanzó la versión beta de su implementación lnd Lightning Network para bitcoin mainnet, y el 28 de marzo de 2018, ACINQ lanzó una versión beta de mainnet 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 cualquiera de las altcoins que aceptan.

Aumenta el tamaño del bloque

El rendimiento de la transacción está limitado prácticamente por un parámetro conocido como límite de tamaño de bloque. Se han propuesto varios aumentos a este límite y propuestas para eliminarlo por completo a lo largo de la historia de bitcoin. En 2017, los partidarios de un aumento del tamaño del bloque bifurcaron Bitcoin y crearon la cadena Bitcoin Cash .

Propuesto

  • En 2015, se introdujeron 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 al aumentar el límite de tamaño de bloque. [14]
  • Bitcoin Classic se propuso en 2016 para aumentar la capacidad de procesamiento de transacciones de bitcoin al aumentar el límite de tamaño de bloque.
  • "El Acuerdo de Hong Kong" fue un acuerdo de 2016 de algunos mineros y desarrolladores que contenía un calendario que vería tanto la activación de la propuesta de 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, se perdieron ambas líneas de tiempo.
  • 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 por SegWit se comprometieron con aquellos que querían aumentar el tamaño de bloque de una bifurcación dura a un tamaño de bloque más grande. [15] La segunda mitad de SegWit2x involucró una bifurcación dura en noviembre de 2017 para aumentar el tamaño del bloque a 2 megabytes. El 8 de noviembre de 2017, los desarrolladores de SegWit2x anunciaron que la bifurcación dura prevista 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 de tamaño del bloque y es compatible con 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, sino que los nodos y los mineros marcan el soporte para el tamaño que desean, utilizando una idea a la que se refieren como 'consenso emergente'. Quienes están detrás de 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 hardware que asegura la red.

  • Desarrollo de software
  • Lista de bifurcaciones de bitcoin

  1. ^ [¿Los límites de Blockchain? Escala versus descentralización.] Red de Investigación en Ciencias Sociales. Revista electrónica de ciberseguridad, privacidad y redes. Consultado el 21 de abril de 2019.
  2. ^ a b Croman, Kyle; Eyal, Ittay (2016). "Sobre la escala de cadenas de bloques descentralizadas" (PDF) . Criptografía financiera y seguridad de datos . Apuntes de conferencias en Ciencias de la Computación. 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 blockchain puede confirmar transacciones. Hoy en día, el rendimiento máximo de bitcoin es de 3,3 a 7 transacciones / seg [1]. Este número está limitado por el tamaño máximo de bloque y el tiempo entre bloques.
  3. ^ a b Antonopoulos, Andreas M. (abril de 2014). Dominando Bitcoin. Desbloqueo de criptomonedas digitales . O'Reilly Media. ISBN 978-1-4493-7404-4.
  4. ^ Pearson, Jordania (14 de octubre de 2016). " ' Bitcoin Unlimited' espera salvar a Bitcoin de sí mismo" . Placa base . Vice Media LLC . Consultado el 17 de enero de 2017 .
  5. ^ Williams-Grut, Oscar; Price, Rob (26 de marzo de 2017). "Una guerra civil de Bitcoin amenaza con romper la moneda digital en 2: esto es lo que necesita saber" . Business Insider . Consultado el 2 de julio de 2017 .
  6. ^ Lee, Timothy (12 de marzo de 2013). "Gran falla en la red Bitcoin provoca liquidación; el precio cae temporalmente un 23%" . Arstechnica. Archivado desde el original el 22 de abril de 2013 . Consultado el 25 de febrero de 2018 .
  7. ^ Smith, Oli (21 de enero de 2018). "Precio de Bitcoin RIVAL: La criptomoneda 'más rápida que el bitcoin' DESAFÍA a los líderes del mercado" . Expreso . Consultado el 6 de abril de 2021 .
  8. ^ "Bitcoin dividido en dos, esto es lo que significa" . CNN . El 1 de agosto de 2017 . Consultado el 7 de abril de 2021 .
  9. ^ Kelly, Jemima (15 de abril de 2019). "Binance deja de cotizar Craig Wright "de Bitcoin Satoshi Visión " " . Financial Times . Consultado el 4 de enero de 2021 .
  10. ^ "kanzure / diyhpluswiki" . GitHub .
  11. ^ https://github.com/bitcoin-core/secp256k1/pull/461
  12. ^ "Tenga en cuenta que el documento aggsig fue rechazado por ysangkok · Pull Request # 479 · bitcoin-core / bitcoincore.org" . GitHub .
  13. ^ Antonopoulos, Andreas (2017). Dominando Bitcoin (2da ed.). O'Reilly. págs. 297-304. ISBN 978-1491954386.
  14. ^ Alex Hern. "Bitcoin está bifurcado: científico jefe lanza propuesta alternativa para la moneda" . el guardián . Consultado el 20 de agosto de 2015 .
  15. ^ Vigna, Paul (8 de noviembre de 2017). "Bitcoin esquiva la división que amenazó su precio creciente" . El Wall Street Journal . Consultado el 8 de noviembre de 2017 .