Cómo Radix está redefiniendo la 'escalabilidad' en las aplicaciones DeFi

La industria de la criptografía ha luchado durante toda su historia para superar los problemas relacionados con la escalabilidad. Como nos ha demostrado la rápida expansión de las aplicaciones descentralizadas en Ethereum, especialmente las aplicaciones DeFi, la plataforma es incapaz de hacer frente con mayores cantidades de tráfico.

Eso no es bueno porque si DeFi alguna vez emerge como una alternativa genuina a las finanzas tradicionales, tendrá que alcanzar el mismo tipo de escala. Desafortunadamente, en la actualidad ni siquiera está cerca.

Se han propuesto varias soluciones y ya se han aplicado. Ethereum, por ejemplo, está en proceso de actualización a "Ethereum 2.0”, mientras que otros proyectos de blockchain como Fantom, Avalanche y Solana han propuesto técnicas alternativas para aumentar el rendimiento, que generalmente se mide en “transacciones por segundo”.

Sin embargo, DeFi no puede escalar solo con TPS. Eso es porque DeFi también se basa en algo llamado "composibilidad atómica” para permitir la interoperabilidad en todo su creciente ecosistema.

La interoperabilidad es vital para las aplicaciones DeFi. Por lo general, se denomina "capacidad de composición" y se puede considerar como la capacidad de una dApp para "componer" una sola transacción que utiliza múltiples contratos inteligentes autónomos. Esta es una capacidad esencial para la mayoría de las aplicaciones DeFi, ya que les permite componer libremente transacciones en varias otras dApps. De esta manera, un servicio puede brindar a los usuarios la mejor tasa de cambio posible en múltiples intercambios de criptomonedas. Alternativamente, la componibilidad permite a los usuarios de la aplicación DeFi aprovechar los fondos de liquidez de colaboración colectiva para aprovechar las oportunidades de arbitraje. Sin componibilidad, tales aplicaciones no existirían. Esto se debe a que todas estas transacciones complejas deben ocurrir simultáneamente, en un paso "atómico" complejo. Esto garantiza que la transacción se pueda completar en todos los contratos inteligentes a la vez, o fallar si algo dentro de uno de los contratos inteligentes no es válido.

Esta componibilidad atómica sirve como la base misma de DeFi y los cientos de dApps excepcionalmente rápidos, personalizables e interoperables que lo hacen mucho más prometedor que los sistemas heredados lentos e ineficientes de las finanzas tradicionales.

El problema con la fragmentación

Tan importante como es, la mayoría de las soluciones de escalado de blockchain que tienen como objetivo aumentar el rendimiento de las transacciones lo hacen a expensas de la componibilidad atómica. La mayoría de los proyectos, incluido Ethereum 2.0, utilizan un rango de "sharding” técnicas que tienen como objetivo descomponer bloques de transacciones en piezas separadas que pueden procesarse independientemente unas de otras. Si bien esto aumenta el rendimiento de las transacciones, también significa que estos "fragmentos" no tienen acceso directo o atómico entre sí. Como resultado, se sacrifica la componibilidad, lo que significa que los tipos complejos de transacciones por las que se conoce a DeFi se volvieron menos eficientes.

El problema es que la comunicación entre diferentes fragmentos se hace más difícil. Estos fragmentos son esencialmente cadenas de bloques independientes por derecho propio, aunque con algún método que les permita comunicarse entre sí. Sin embargo, estos fragmentos también conducen el consenso de forma independiente entre sí, lo que significa que es imposible procesar transacciones en varios fragmentos de forma atómica. En cambio, la comunicación entre fragmentos se realiza a través de múltiples bloques en diferentes fragmentos utilizando compromisos criptográficos condicionales, conocidos como "recibos". Esto significa que las transacciones son mucho más lentas, eliminando los beneficios de un mayor rendimiento. También son más propensos a errores, sin mencionar que son extremadamente difíciles de implementar en el código de contrato inteligente.

Cerberus: Fragmentación de refinación

Abordar el problema de la composición atómica y garantizar un mayor rendimiento es uno de los objetivos finales del revolucionario cadena de bloques Radix, cuyo objetivo es construir una red descentralizada que sea realmente capaz de admitir DeFi a escala. Radix se ha propuesto resolver la tensión entre componibilidad y escalabilidad desde el principio. Como tal, la componibilidad atómica ilimitada es uno de los requisitos fundamentales que su singular Mecanismo de consenso de Cerberus está diseñado para lograr.

Cerberus hace esto a través de una forma completamente nueva de fragmentación que ningún otro proyecto ha implementado. Ha dado como resultado un mecanismo de consenso que ofrece un paralelismo ilimitado para lograr una escalabilidad ilimitada, al procesar múltiples transacciones al mismo tiempo sin ralentizar los otros procesos en su cadena de bloques.

Antes de diseñar Cerebrus, el equipo de Radix estableció la necesidad de admitir una cantidad prácticamente ilimitada de fragmentos para lograr el nivel de paralelismo requerido para una plataforma DeFi a escala global. Al mismo tiempo, reconoció que su algoritmo de consenso debe ser capaz de realizar dinámicamente consenso sobre transacciones atómicas de una manera que esté sincronizada solo en los fragmentos relevantes, sin detener el resto de la red. En tercer lugar, también se dio cuenta de la necesidad de una capa de aplicación que pueda aprovechar este paralelismo ilimitado para admitir una cantidad ilimitada de transacciones y aplicaciones DeFi que se ejecutan en paralelo.

Con ese fin, Cerberus tiene tres características únicas que permiten estos requisitos. La primera es que puede admitir una cantidad casi infinita de fragmentos que pueden lograr un consenso de forma independiente en paralelo. En segundo lugar, permite que se lleve a cabo un consenso atómico en cualquier conjunto de fragmentos para cada transacción que procesa. En tercer lugar, permite "sustratos" similares a UTXO que se pueden asignar a fragmentos individuales según sea necesario.

Los sustratos se refieren a un pequeño registro de algo donde se deben seguir unas reglas muy específicas. Por ejemplo, un desarrollador podría querer crear un "sustrato de token" que registre dónde se guardan algunos tokens. Este sustrato podría decir algo como "hay 10 XRD en la cuenta de John". En ese caso, las reglas del sustrato del token también requerirían que la transacción incluyera una declaración como "estos 10 XRD ya no están en la cuenta de Jane". Combinados, este par de sustratos describiría una transacción que envía 10 XRD de Jane a John, asegurando que ningún XRD se pierda o se cree por accidente.

A través de estas características únicas, Cerebrus puede procesar un número ilimitado de transacciones de tokens en paralelo. Con él, el estado de cada token se asigna a un sustrato. Mientras tanto, los tokens en poder de millones de cuentas individuales están dispersos en una cantidad infinita de fragmentos. De esta manera, cuando alguien quiere transferir tokens a otra persona u otra cosa, los fragmentos individuales que registran quién posee esos activos específicos pueden llegar a un consenso sin afectar el rendimiento del resto de la red.

El papel del motor Radix

Estas tres características son posibles gracias a dos capacidades únicas del Radix Engine, que sirve como capa de aplicación de Radix. En primer lugar, Radix Engine puede definir el significado y las reglas de los sustratos, lo que se hace a través de su lenguaje de programación Scrypto. En segundo lugar, cada transacción puede definir qué sustratos deben incluirse en el consenso. Esto es necesario porque un ingrediente clave del mecanismo de consenso de Radix es que solo genera consenso en los fragmentos necesarios. Como tal, la capa de aplicación necesita decirle a Cerebrus qué fragmentos son relevantes para cada transacción.

Tal cosa no es posible en la arquitectura EVM de Ethereum, que se basa en el concepto de "ordenamiento global", en el que todo sucede en la red dentro de una única línea de tiempo. Esto es necesario para EVM porque una sola transacción en cualquier lugar de la red podría generar un cambio en otro lugar, como con un contrato inteligente. Es imposible predecirlo, por lo que EVM no puede emplear el estilo de fragmentación de Cerebrus. Por esta razón, Radix se basa en la idea de "ordenamiento parcial", en el que se requiere que cada transacción especifique qué fragmentos deben incluirse.

Para hacer esto, Radix Engine hace algunas cosas de manera diferente a EVM. Por ejemplo, Radix Engine trata cada token como un objeto global a nivel de plataforma, una capacidad clave que le permite paralelizar el movimiento de activos. Además, las transacciones de Radix son todas únicas, basadas en la "intención" de garantizar un alto rendimiento sin conflictos. Finalmente, cada contrato inteligente (componente) y los datos y recursos que posee se asignan a un solo fragmento en cualquier momento, lo que le permite procesar una cantidad casi ilimitada de transacciones.

Paralelismo Ilimitado

Una cosa para recordar es que la composición en sí misma no es exclusiva de Radix y Cerberus. De hecho, Ethereum hoy alberga numerosas aplicaciones DeFi que ya se pueden componer. El problema con Ethereum es que su rendimiento no es lo suficientemente rápido porque cada transacción que procesa debe realizarse a través de un único algoritmo de consenso global que se ejecuta muy lentamente.

Las soluciones de escalado que introducen fragmentación, como Ethereum 2.0, Cosmos y otras, aumentan el rendimiento de una manera que permite un paralelismo limitado con una cantidad fija de fragmentos. Sin embargo, esto viene en aras de la componibilidad entre diferentes fragmentos. Además, el rendimiento de cada fragmento sigue siendo limitado, incluso si ciertamente pueden manejar muchas más transacciones.

Ese no es el caso con Radix. Cuando combinamos las características de Cerberus y Radix Engine, obtenemos una plataforma que es genuinamente capaz de admitir DeFi a escala global con paralelismo masivo. Con él, los recursos se pueden tramitar en paralelo sin cuellos de botella, mientras que los componentes se pueden ejecutar en paralelo con el máximo rendimiento sin ningún conflicto. Además, cada aplicación DeFi separada se puede paralelizar para garantizar un mayor rendimiento mediante el uso de múltiples componentes lógicamente no relacionados. Finalmente, la eficiencia del paralelismo se magnifica porque las transacciones solo incluyen los componentes y recursos requeridos en ese momento. Y debido a que Cerberus realiza transacciones de fragmentos cruzados solo cuando es necesario, todo esto se puede hacer sin sacrificar la componibilidad atómica.

Si DeFi va a crecer globalmente a la misma escala que las finanzas tradicionales, entonces necesita un paralelismo ilimitado. Hasta ahora, Radix es la única arquitectura capaz de proporcionarlo.

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