La plataforma Zilliqa y su token ZIL se diseñaron con el objetivo de minimizar los problemas de escalabilidad y tasa de transacción en las tecnologías blockchain contemporáneas. Utilizan tecnología de fragmentación para aumentar las transacciones.
La plataforma Zilliqa se anuncia a sí misma como la plataforma blockchain de la “próxima generación”. Fue construido desde cero como la cadena de bloques de tercera generación, con la ambición de superar lo que sus creadores describen como sus predecesores de primera y segunda generación, a saber, Bitcoin y Ethereum. Uno de los problemas clave que se identificaron con el uso prolongado de las criptomonedas como estas dos fue la escalabilidad .
El concepto de escalabilidad describe qué tan bien puede crecer una tecnología en paralelo con el mantenimiento de su eficiencia y el manejo exitoso del aumento de la demanda. Un sistema, negocio o software que se describe como escalable tiene una ventaja porque es más adaptable a las necesidades o demandas cambiantes de sus usuarios o clientes.
Tener las criptomonedas compitiendo con Visa o Mastercard en igualdad de condiciones requería, en última instancia, una infraestructura más rápida y avanzada en la cadena de bloques. Presionado por la competencia de los jugadores de procesamiento de pagos globales (Visa, por ejemplo, puede procesar alrededor de 24.000 transacciones por segundo), Zilliqa se centró en crear una plataforma que posiblemente se centrará en las necesidades de los usuarios que exigen la experiencia de pago rápida y sin fricciones que son solía, y no se preocupan por las limitaciones técnicas de la cadena de bloques.
Zilliqa tiene como objetivo abordar las raíces del problema de escalabilidad
Comprender lo que Zilliqa intenta lograr en este campo comienza por tener una visión general clara de las causas del problema de escalabilidad en primer lugar. Dado que la cadena de bloques consiste en una red de nodos, el aumento en su número inevitablemente hace que sea más difícil lograr el consenso. Sabiendo que cada nodo tiene voz para decidir si un bloque es válido o no, cuantos más nodos haya en la red, más tiempo llevará tomar una decisión.
Esto, en última instancia, ejerce presión sobre el mecanismo de consenso de la cadena de bloques utilizado en una red en particular. La razón de esto es el hecho de que llegar a un consenso se convierte en un procedimiento más largo siempre que el mayor número de nodos actúe como bloques de procesamiento. Además, los libros de contabilidad digitales aumentan de tamaño y ralentizan el tiempo de procesamiento, tal como sucedió con Bitcoin y Ethereum. De esta manera, la gestión del consenso se vuelve más compleja a medida que aumenta el tamaño de la red, al tiempo que reduce la velocidad y la calidad de la operación de toda la plataforma.
Mover información fuera de la cadena (en lugar de mantenerla en cadena) fue una de las medidas que se probaron para ayudar a la cadena de bloques a lidiar con el problema de escalabilidad. Se suponía que el escalado fuera de la cadena permitiría aprobar algunas de las transacciones esenciales sin que cada miembro de la comunidad diera luz verde a cada una de ellas. Algunas monedas como Decred optaron por la implementación de Lightning Network que le permitirá procesar transacciones a través de canales de micropago en lugar de hacerlo en la blockchain principal.
Sin embargo, hay desventajas en este enfoque para manejar el problema de escalabilidad. Para empezar, el público podría quejarse de la transparencia de un proyecto una vez que se enteren de que no participan en la verificación de transacciones fuera de la cadena, o que no tienen voz para decidir sobre las futuras actualizaciones de la red.
Otras plataformas, como Bitcoin XT, intentaron abordar los problemas de escalabilidad con un enfoque más estructural que implica aumentos propuestos en el tamaño del bloque en su red. Como el intervalo de tiempo para la verificación del bloque depende de la complejidad de los acertijos criptográficos resueltos durante la minería, se suponía que aumentar el tamaño del bloque generaría más transacciones por bloque y por segundo. Sin embargo, esta solución de escalabilidad tiene sus debilidades al igual que el procesamiento de transacciones fuera de la cadena. Dado que los bloques más grandes son más exigentes en términos de recursos mineros, esto puede resultar en tarifas más altas para los usuarios. Eventualmente, el costo de operar los nodos completos puede volverse demasiado alto, lo que podría conducir a la centralización de los recursos hash entre menos personas que tengan acceso a ellos.
Tecnología de fragmentación de Zilliqa
Zilliqa espera curar estos problemas no solo intentando mitigarlos, sino evitándolos por completo. Para ello, los diseñadores de la plataforma crearon la arquitectura que supuestamente hace que la velocidad del mecanismo de consenso sea más resistente al impacto negativo del tamaño de una red en la que se desarrolla. Este principio se basa en la introducción de un mecanismo de consenso híbrido que permite un mayor rendimiento del procesamiento de transacciones a medida que aumenta el número de nodos en la red. El protocolo de Zilliqa permite la división de los nodos de minería en grupos formados por 600 nodos. Dado que cada uno de estos grupos se describe como un “fragmento” en la red Zilliqa, su solución de escalabilidad se denominó “fragmentación”.
Cada fragmento es capaz de procesar una fracción de la totalidad de las transacciones que tienen lugar en la red Zilliqa, operando como una especie de mini versión de la propia cadena de bloques. La cantidad de transacciones procesadas aumenta simplemente haciendo que los fragmentos las manejen por separado en lugar de hacerlo como un grupo. Por lo tanto, la plataforma Zilliqa se beneficia del mayor número de fragmentos en ella, ya que la transacción puede ser administrada por más unidades que se encargan de ellos. La propia red está a cargo de distribuir la carga de trabajo de consenso entre los fragmentos individuales para mitigar la pérdida de recursos informáticos. Entonces, si la red admite cinco fragmentos, cada uno de ellos estaría a cargo de procesar una quinta parte de las transacciones que tienen lugar en ella.
Al procesar las transacciones, cada fragmento crea un microbloque. El procesamiento en sí tiene lugar en intervalos paralelos que se describen como la “época DS” (con “DS” para los nodos del “servicio de directorio” ). Al final de cada uno de estos períodos de procesamiento, los microbloques creados son combinados por un grupo de nodos designados como el “comité de servicio de directorio” o el “comité de DS”. Esto se hace para crear un bloque completo que finalmente se une a la cadena de bloques. Para garantizar la gestión de diferentes fragmentos, los nodos se seleccionan al azar para cada intervalo de época de DS. Los comités de DS gestionan la red vinculando los nodos con los fragmentos adecuados. También gestionan las solicitudes de transacciones reenviando las transacciones a fragmentos que se encargarán de procesarlas.
Entonces, ¿qué aporta esta tecnología en términos de uso en la vida real? Si bien el lanzamiento de la red principal de Zilliqa aún no se ha realizado (a partir de noviembre de 2018), su red de prueba se está sometiendo a pruebas internas que muestran que las velocidades de procesamiento alcanzan un máximo de 2488 transacciones por segundo.
Teniendo en cuenta que la red de prueba es una versión reducida de la red principal, aún queda por ver si la plataforma podrá cumplir con su promesa de procesar 15.000 transacciones por segundo, acercándola a lo que puede ofrecer el sistema global de la competencia. a sus usuarios.
¿Cómo puede ayudar el modelo de consenso híbrido a Zilliqa?
El enfoque basado en fragmentación de Zilliqa no está exento de problemas. La clave proviene de la división de blockchain en grupos de nodos, ya que esto conduce a la división de la información que se almacena en ellos. Teniendo en cuenta que los nodos que componen los fragmentos contienen “piezas” de blockchain (a diferencia de lo que ocurre con Bitcoin, por ejemplo), no tienen la información completa necesaria para procesar una transacción. La analogía iría en la línea de hacer que cada fragmento contenga un fragmento de un libro que deben ensamblar en una fuente de información sensible trabajando juntos. En redes que constan de miles de computadoras personales, garantizar una comunicación sin obstrucciones se vuelve esencial para que toda la plataforma funcione al unísono.
Zilliqa intenta solucionar este problema basándose en su modelo de consenso híbrido, el mismo que permite escalar con el tamaño de una red. Está organizado en torno a dos capas básicas: la capa de fragmentos y la capa del comité DS que se describió anteriormente.
El hash completo de prueba de trabajo (PoW) está disponible al inicio de la operación minera. El sistema PoW implementado por Zilliqa es el propio algoritmo PoW de Ethereum llamado Ethash. Utiliza los recursos informáticos disponibles para validar que una sola máquina puede operar un solo nodo, es decir, confirma la identidad del nodo. Solo una vez que se completa el proceso de identificación, el nodo se asigna a un fragmento específico.
Cuando se trata de fragmentos, la plataforma Zilliqa aplica el modelo de consenso Practical Byzantine Fault Tolerance. Dado que la capa de fragmentos no procesa bloques completos de información, se centra solo en los microbloques combinados por el comité de DS. Es necesario que la mayoría de los nodos de un fragmento estén de acuerdo en confirmar un minibloque junto con el comité de DS. Un bloque verificado es el único que puede hacer referencia al bloque que le precede.
Este mecanismo híbrido se centra en un mayor rendimiento y se basa en el principio de finalidad que no permite el desacuerdo entre los nodos que puede conducir a una bifurcación dura. Podría decirse que necesita menos energía para el proceso de consenso en comparación con otros métodos, como los empleados por Bitcoin o Ethereum.
Seguridad y contratos inteligentes
El mecanismo de consenso híbrido de Zilliqa también es su primera línea de defensa contra los ataques de Sybil, que involucran a los atacantes que toman el papel de varios nodos en una red. Al mismo tiempo, la plataforma emplea un lenguaje de programación propio llamado Scilla que está enfocado al desarrollo de contratos inteligentes con verificación automatizada de sus características de seguridad. Permite a los desarrolladores trabajar en aplicaciones y contratos inteligentes que pueden operar de forma segura en la red Zilliqa. Esto se hace dando a los desarrolladores la oportunidad de abordar posibles debilidades o errores con las aplicaciones al nivel del lenguaje de programación en sí.
El lenguaje de programación Scilla no es Turing completo , lo que significa que no proporcionará soporte para aplicaciones que requieran ciertos tipos de declaraciones condicionales o bucles. Aún así, puede involucrarse fácilmente en el proceso de prueba de lógica formal que permite a los usuarios verificar que un contrato inteligente es seguro antes de comenzar a usarlo.
Zilliqa se enfoca en la programación funcional y el flujo de datos con contratos inteligentes construidos sobre esta plataforma. Esto está relacionado con el hecho de que ejecutar un contrato inteligente a menudo implica hacer que verifiquen varios estados y funciones entre ellos. Como esto podría sobrecargar los recursos de comunicación disponibles para los fragmentos en la red, los contratos inteligentes basados en Zilliqa no permiten cambios o verificaciones de estado, centrándose en cambio en cuestiones como la seguridad y la eficiencia. En base a esto, las aplicaciones descentralizadas (dapps) que necesitan un alto rendimiento y tasas de transacción podrían posiblemente encontrar un lugar para sí mismas en esta red frente a sus competidores inmediatos como Ethereum o NEO.
Token de Zilliqa
El token ZIL sirve como incentivo básico para la minería, es decir, se distribuye como recompensa para los mineros que votan por bloques específicos y los validan.
El token ZIL comenzó su existencia como un token ERC-20 basado en la cadena de bloques Ethereum. Una vez que se lance la red principal de Zilliqa, estos tokens se cambiarán por las monedas de Zilliqa. Estas monedas tendrán una función similar a la del gas en la plataforma Ethereum, lo que significa que se utilizarán para gestionar la ejecución de contratos inteligentes. Finalmente, esta criptomoneda se puede utilizar como medio de pago de tarifas relacionadas con las transacciones que se realizarán en la red. Zilliqa se financió inicialmente a través de fuentes privadas que recaudaron alrededor de US$ 12 millones a fines de 2017. Debido al alto interés obtenido por la plataforma, el equipo de Zilliqa optó por tener una oferta inicial de monedas (ICO) que recaudó US$ 22 millones en total en enero de 2018. .
La capitalización de mercado de la moneda se situó en US$ 274 millones en noviembre de 2018, por debajo de los US$ 1.500 millones que tenía en la primera mitad del mismo año. El suministro total de monedas ZIL tiene un límite de 12.600.000.000 ZIL, con 7.901.840.271 en circulación en noviembre de 2018.
Las monedas Zilliqa están disponibles para su comercio en exchanges de cifrado como Huobi y KuCoin.
¿Quién está detrás de Zilliqa?
El proyecto Zilliqa fue ideado por un grupo de científicos encabezados por Prateek Saxena de la Universidad de California y sus colegas Amrit Kumar y Xinshu Dong y de la Universidad de Singapur. La historia del proyecto comenzó en el Computer Science Lab de la Universidad de Singapur con un grupo de entusiastas que estudiaron las ideas expuestas en el artículo escrito por Loi Luu, cofundador de Kyber Network.
Xinshu Dong es un experto en seguridad cibernética con un doctorado. Licenciado en Ciencias de la Computación, al igual que su colega Amrit Kumar, quien estuvo a cargo de investigar y administrar el segmento criptográfico del proyecto Zilliqa. Prateek Saxena se desempeñó como asesor científico principal del proyecto, que también incluyó a Yaoqi Jia como jefe de tecnología.