Restablecimiento y seguridad compartida: ¿el futuro de la infraestructura blockchain?

A medida que el ecosistema blockchain se expande y madura, están surgiendo una variedad de arquitecturas de red diferentes. En los últimos años, las redes de consenso simples con bloques vacíos se convirtieron en sistemas complejos que dependen de capas de infraestructura para permitir una experiencia funcional e interoperable tanto para desarrolladores como para usuarios.

Hacia la modularidad

Se puede observar una tendencia hacia una arquitectura modular tanto en ecosistemas blockchain de aplicaciones específicas como Cosmos, como en plataformas de contratos inteligentes de uso general como Ethereum. Históricamente, las aplicaciones exitosas en Ethereum se basan en una variedad de middlewares adicionales para ofrecer productos útiles y una experiencia de usuario superior.

Ejemplos de tales middlewares incluyen oráculos (p. ej. Chainlink), automatización (p. ej. Gelato), redes de indexación (p. ej. The Graph), así como protocolos de interoperabilidad (p. ej. agujero de gusano). Estas herramientas toman la forma de un protocolo separado con su propia red de confianza: un conjunto de reglas, operadores y, en la mayoría de los casos, economía simbólica, o incluso se proporcionan de manera centralizada. Un ejemplo de una aplicación criptográfica que encontró que el producto se ajustaba al mercado son los mercados monetarios DeFi como Aave:

Una representación de alto nivel del flujo de liquidación del protocolo de préstamos de Aave; una interacción ejemplar de diferentes pilas que interactúan entre sí.

El camino hacia la recuperación

Además del middleware, las arquitecturas modulares también pueden ayudar a escalar el rendimiento de los sistemas blockchain al dividir la funcionalidad central en diferentes capas o simplemente mediante el escalado horizontal (es decir, lanzar más cadenas/acumulados). Este enfoque contrasta con la visión original de la “computadora mundial” de una única máquina de estado componible que lo maneja todo. En este punto, el ecosistema de Solana busca predominantemente un diseño monolítico integrado, que busca maximizar la escala a través de varias optimizaciones a nivel de hardware y software.

Arquitecturas monolíticas versus modulares.

Uno de los problemas centrales en un paradigma de blockchain modular es que terminas con muchas redes de confianza separadas con sus propios tokens y supuestos de seguridad. Esto es especialmente un problema ya que para comprometer una aplicación, un atacante a menudo sólo necesitaría comprometer la red con la menor seguridad económica.

Además, la complejidad de iniciar una nueva red de confianza y la interoperabilidad entre ellas son problemas que afectan la experiencia del desarrollador y del usuario en el paradigma modular. Por lo tanto, hemos comenzado a ver surgir modelos que buscan permitir a los desarrolladores aprovechar a los operadores de otra red a cambio de una tarifa compartida y, a menudo, otros incentivos. El espacio de diseño de estos modelos de seguridad compartidos es grande y se remonta a los primeros diseños de fragmentación en Ethereum y el modelo de subasta parachain de Polkadot. Los ejemplos más recientes incluyen la restauración defendida por Eigenlayer, conceptos basados en Cosmos de Interchain Security y Mesh Security, subredes Avalanche, así como secuenciación compartida.

En el nivel más profundo, estos enfoques son comparables e intentan lograr un resultado similar, que es reducir el costo de operación y aumentar la seguridad para los desarrolladores de aplicaciones al ampliar el alcance del trabajo y agregar compromisos adicionales requeridos por los operadores de nodos para aprobar. En términos generales, existen dos formas en que los protocolos pueden delegar mano de obra adicional a los operadores:

Forzado

Un protocolo puede requerir que los operadores operen infraestructura adicional (por ejemplo, capas de ejecución adicionales o middlewares) para poder participar. Este artículo se refiere a dicha infraestructura adicional como "subredes". Un ejemplo práctico temprano de este patrón en el espacio criptográfico fue la red Terra, donde los validadores tuvieron que ejecutar binarios de middleware de Oracle adicionales a los binarios de consenso ya existentes. Este es también el enfoque adoptado por la implementación inicial de Interchain (Replicated) Security, donde, luego de una votación de gobernanza exitosa, todo el conjunto de validadores de una cadena Cosmos (con algunas advertencias) tiene que ejecutarse y optar por sanciones de reducción adicionales relacionadas con una cadena separada. la llamada cadena de consumo. Los enfoques forzados reducen la flexibilidad y aumentan el costo de la infraestructura y la presión sobre los operadores de nodos. También brindan beneficios para la interoperabilidad entre subredes, además de servir como un mecanismo de acumulación de valor para el token de la red principal, razón por la cual son un diseño popular.

Optar en

El protocolo puede permitir a los operadores de nodos optar por subredes específicas o definir roles específicos a los que pueden optar. Con este método se mantiene la flexibilidad para los operadores de nodos, permitiendo así mejoras en la eficiencia y permitiendo una participación más amplia aumentando la descentralización. Por otro lado, existen implicaciones para la interoperabilidad de las subredes y los supuestos de seguridad en general. La restauración de Eigenlayer es el mejor ejemplo de un diseño de participación voluntaria que busca expandir la funcionalidad proporcionada por los operadores de nodos de Ethereum.

Visualizando los diferentes enfoques de agregación laboral. En los modelos forzados, los tres operadores necesitan operar la infraestructura de las redes A y B para recibir recompensas. En un diseño de participación voluntaria, como el de la renovación, los operadores eligen las redes/roles que admiten; en este ejemplo, el operador 1 opta por la red B&C, mientras que el operador 2 opta por la red A&B (AVS en terminología de capa propia).

La perspectiva del operador

Como hemos visto, el ecosistema modular emergente ha permitido una innovación rápida y ha traído aplicaciones poderosas al espacio criptográfico. Este ecosistema en expansión conduce a topologías de red complejas que presentan diversas compensaciones para los proveedores de infraestructura que necesitan tomar decisiones sobre qué redes admiten en función de sus recursos disponibles y de los cálculos de costos y riesgos/recompensas específicos de la red.

A continuación, exploraré las compensaciones inherentes a los modelos de seguridad compartida desde la perspectiva de dos tipos de operadores de infraestructura: participantes individuales y empresas proveedoras de apuestas profesionales.

La visión del apostador en solitario

Los apostadores individuales se definen como individuos que desean participar en la protección de las redes que respaldan ejecutando la infraestructura en su propia configuración y predominantemente con sus propios tokens.

La visión del actor individual de los modelos de seguridad compartidos.

La vista del proveedor de apuestas

Los proveedores de apuestas profesionales son entidades con fines de lucro incorporadas que operan infraestructura para una variedad de redes de prueba de participación y dependen de delegaciones de poseedores de tokens, como fundaciones, inversores institucionales y poseedores de tokens minoristas, así como agregadores como protocolos de apuestas líquidas. .

La visión del proveedor de participación de los modelos de seguridad compartidos.

Conclusión

Para evitar la fragmentación de la seguridad, el ecosistema criptográfico ha conceptualizado diferentes modelos de seguridad compartida entre redes blockchain. Los modelos de participación voluntaria, como el de replanteo, brindan flexibilidad al permitir que los operadores se especialicen y tomen decisiones económicas más granulares, mientras que en los modelos forzados la red en general toma decisiones para todos sus operadores subyacentes.

Esta flexibilidad puede ayudar a generar un ecosistema más diverso y descentralizado, por un lado, porque resulta factible que los operadores más pequeños participen y, por otro lado, los operadores más grandes pueden ofrecer productos de participación diferenciados en función de la selección de su subred. .

Finalmente, los protocolos de (re)stake líquido y otros agregadores podrían en el futuro desempeñar un papel de coordinación al asignar mano de obra a los operadores que buscan brindar la experiencia de usuario óptima y retornos ajustados al riesgo a los poseedores de tokens al abstraer la complejidad de la subred y el operador. elección.

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