El trilema del Blockchain. ¿Existe?

Decidí escribir ésta entrada en español, mi lengua madre, pues me siento inspirado después de haber visto una vez más a Lex Fridman con Silvio Micali en su podcast cada vez más revisitado. Concuerdo con ellos cuando dicen que pensar en idiomas distintos reflejan personalidades distintas de uno mismo y además creo que el acceso a información de tecnología blockchain (más allá del Bitcoin y cómo hacerse rico rápidamente) es muy escaso y aquí aporto mi grano de arena. No soy un experto, ni sabelotodo, apenas un wanna be geek apasionado por la propuesta que trajo la tecnología que nos inspira a pensar en mundos donde el poder se reparte en su gente y la vida se vive más sabrosa.

Una red segura, escalable y descentralizada es una dificultad que tienen los desarrolladores o arquitectos de Blockchain a la hora de inclinirse por como construir la red. El diseño y su ejecución ha tomado varios caminos que al tratar de mantener las tres virtudes vivas y evitar escoger que sacrificar. Algunos los han llamado el trilema del blockchain pero otros creadores de crypto no lo ven necesariamente así de estricto. Fieles a su estilo, tener una red descentralizada, segura y escalable al mismo tiempo no es imposible sino apenas díficil y ya algunos han sacado sus propuestas.

Sin embargo, es claro que todo tipo de diseño de red pasa por un proceso, consciente o inconsciente, de priorización entres estas tres cualidades. Por esto, en este documento mi objetivo será tratar de volver más consciente la decisión empezando por definir el trilema, describir los costos de oportunidad de priorizar una cualidad sobre otra y así poder tener claro qué se debe considerar cuando se quiere lanzar una empresa o producto basado en una tecnología blockchain.

Primero, definiré brevemente que se entiende por descentralización, escalabilidad, y seguridad. Luego, revisaré casos de uso en blockchain donde se han priorizado un virtud sobre otra y terminaré revisando propuestas interesantísimas que hay en el espectro ellas como Algorand y Flow. Empecemos entonces definiendo las tres cualidades.

1. Descentralización

Entendida cómo la premisa que el sistema no dependa de un punto central de control. Tal vez la cualidad más importante, al menos en mi opinión, el espíritu de la tecnología es que no sea un individuo, institución o grupo quienes concentren el poder del sistema. Es la intención de eliminar la intermediación que genera (i) corrupción, (ii) fricción ergo costos de transacción, sin decir que la tecnología blockchain no genera fricción.

El ejemplo más claro es el sistema monetario, donde los Bancos Centrales tienen el monopolio del poder de para controlar el valor de la moneda, así ellos buscan proteger la riqueza de un país y sus ciudadanos. Pero, en el mejor de los casos, han mostrado lentitud al reaccionar cuando hay choquer económicos. En otros, estos bancos han creado burbujas en los mercados de capitales. O simplemente no han logrado congeniar con distintas economías cuando (i) ellas pertenecen a la misma región (como sucede con el Euro) o (ii) cuando no y se crean confrontaciones diplomáticas que deben resolverse con más burocracia creando nuevas instituciones como sucede en las cumbres del G7 o G20 (porque la OMC ya de por sí es ineficiente) para pailar los problemas.

Como dice el dicho: el poder corrompe y el poder absoluto corrompe absolutamente. Lo que se busca a través de la tecnología Blockchain es romper esa tradición para proteger el sistema, donde es través de un consenso aleatorio y anonimizado que se toman las decisiones.

Por ejemplo, el Bitcoin -BTC de ahora en adelante- utiliza el algoritmo de consenso Proof of Work (POW), mientras Ethereum — ETH de ahora en adelante- utiliza el Proof of Stake (POS). Estas decisiones se basan en la capacidad de escalar y el consumo energetico para crear un nuevo bloque en la red.

En fin, lo esencial que se debe entender es que descentralización hace referencia a que quien decide como se crea una nuevo bloque, un nuevo nodo, no es un planificador central o un grupo de control reducido sino el sistema en sí o al menos una fracción aleatoria y anonimizada. Entre más descentralización, menos riesgo de dominar y corromper el sistema. Sin embargo, computacionalmente mayor descentralización también demanda mayor consumo energetico y reduce la capacidad de escalar la red.

2. Escalabilidad

Entendida como la capacidad del sistema en sostener una creciente cantidad de trasacciones. Es decir, cuando el costo de agregar un bloque adicional es bajo, crecer la red es factible. Como unidad de medida para revisar qué tan escalable es una red se utiliza las transacciones por segundo (tx/s). Asimismo, se busca una baja volatilidad en el costo por transacción, aunque dicho costo esta correlacionado con la misma volatilidad en la demanda por realizar una transaccion.

Por ejemplo, en el caso del bitcoin, son los mineros quienes con base al tamaño de la transacción deciden que procesar primero y con base al tráfico de la red cobran un fee medido en satoshis (SATs) — 100 millones de satoshis equivalen a un bitcoin — este precio cambia según el nivel de urgencia que se tenga y naturalmente la capacidad de la tecnología medida en el tamaño de un bloque (1MB para en BTC, 44MB en ETH), el tiempo de creación del mismo (10 minutos en BTC y 15 segundos en ETH), y las trasancciones por segundo (7 tx/s en BTC y en 20tx/s ETH aunque varía según el desarrollo).

En el sistema financiero el requerimiento de transaccionalidad es muy importante y he visto que muchos nuevos desarrollo toman como referencia la transaccionalidad de VISA, equivalente a 63.000tx/s, mientras las transacciones de BTC son 6 y ETH son 20. Ripple, una propuesta basada en blockchain que ofrece transferencias internaciones es la propuesta que mayor número de transacciones permite con 1.500tx/s. Sin embargo, Ripple es una red cerrada y su cryptomoneda XRP la cuál el 60% en la actualidad está en posesión de la compañía. La empresa utiliza validadores para apoyar su proceso descentralizado de verificación, ellos lo llaman Consensus, como protocolo de distribución acordado -distributed agreement protocol en inglés.

En corto, al desarrollo una tecnología blockchain es necesario sopesar entre qué tan abierta y descentralizado sea la red versus que tan escalable.

Source: HowMuch

Source: HowMuch.net, a financial literacy website

3. Seguridad

Seguridad se refiere a la habilidad de un sistrema blockchain para operar normalemente y defenderse de ataques, bugs, u otros problemas no previstos. Si un sistema escalable se necesita para crecer, para no decrecer o perecer se necesita un sistema seguro.

En el pasado, ha sido noticia como se de repente desaprecen BTCs en billeteras digitales debido a un hackeo. El caso de DAO muestra lo vulnerable que puede ser, incluso más que una moneda corriente, o frecuente que un hackeo a una institución bancaria o FinTech. En este caso extremo el ataque causó la misma desaparición del sistema, desvaneciendo 150 millones de dólares del sistema y depreciando el valor de ETH.

Un sistema cerrado puede ser más seguro que uno abierto, sin embargo, esto limitaría su adopción y potencialement una real descentralización pues quienes decidan quienes entran al nodo pueden también tomar una decisión de quienes conforman una mayoría. Por otra parte, entre más seguro sea el sistema es más costoso y más díficil para los mineros crear un nuevo bloque limitando así su escabilidad. Esto sucede en BTC hoy en día, pues el esfuerzo computacional para añadir un bloque es mayor y eso hace que cada vez más se reduzca la cantidad de mineros.

En corto, entre más díficil de descifrar el código menos mineros podrán sostener la red y ello lo podrá hacer más seguro, pero menos descentralizado. Asimismo, entre mayor sea el esfuerzo computacional se requerirá de equipos más costoso y especializados concentrando entonces la producción de bloques a unos pocos.

4. Es realmente un trilema?

Recientement he leído que el trilema del blockchain no existe y que puede enterder mejor una píramide de necesidades (tipo Maslow) donde la base es la seguridad, luego la descentralización, y por último la escalabilidad.

Realmente, en mi caso, no me preocupa mucho la disputa semi-filósofica si es una píramide, trilema, círculo vicioso, o son esferas del dragón. Lo que me importa es destacar que existen estas consideraciones que deben ser sopesadas a la hora de contruir un sistema. ¿Capito?