Saltar al contenido principal

Áreas activas de investigación de Ethereum

Una de las principales fortalezas de Ethereum es que una comunidad activa de investigación e ingeniería lo mejora constantemente. A muchas personas entusiastas y capacitadas en todo el mundo les gustaría dedicarse a los problemas pendientes en Ethereum, pero no siempre es fácil descubrir cuáles son esos problemas. Esta página describe las áreas de investigación activas clave como una guía general de la vanguardia de Ethereum.

Cómo funciona la investigación de Ethereum

La investigación de Ethereum es abierta y transparente, y encarna los principios de la ciencia descentralizada (DeSci) (opens in a new tab). La cultura consiste en hacer que las herramientas y los resultados de la investigación sean lo más abiertos e interactivos posible, por ejemplo, a través de cuadernos ejecutables. La investigación de Ethereum avanza rápidamente, con nuevos hallazgos publicados y discutidos abiertamente en foros como ethresear.ch (opens in a new tab) en lugar de llegar a la comunidad a través de publicaciones tradicionales después de rondas de revisión por pares.

Recursos generales de investigación

Independientemente del tema específico, hay una gran cantidad de información sobre la investigación de Ethereum en ethresear.ch (opens in a new tab) y en el canal de Discord de I+D de Eth (opens in a new tab). Estos son los lugares principales donde los investigadores de Ethereum discuten las últimas ideas y oportunidades de desarrollo.

Este informe publicado en mayo de 2022 por DelphiDigital (opens in a new tab) proporciona una buena descripción general de la hoja de ruta de Ethereum.

Fuentes de financiamiento

¡Puedes participar en la investigación de Ethereum y recibir un pago por ello! Por ejemplo, la Fundación Ethereum llevó a cabo recientemente una ronda de financiamiento de subvenciones académicas (opens in a new tab). Puedes encontrar información sobre oportunidades de financiamiento activas y futuras en la página de subvenciones de Ethereum.

Investigación del protocolo

La investigación del protocolo se ocupa de la capa base de Ethereum: el conjunto de reglas que definen cómo los nodos se conectan, se comunican, intercambian y almacenan datos de Ethereum y llegan a un consenso sobre el estado de la cadena de bloques. La investigación del protocolo se divide en dos categorías principales: consenso y ejecución.

Consenso

La investigación del consenso se ocupa del mecanismo de prueba de participación (PoS) de Ethereum. Algunos ejemplos de temas de investigación de consenso son:

  • identificar y parchear vulnerabilidades;
  • cuantificar la seguridad de la criptoeconomía;
  • aumentar la seguridad o el rendimiento de las implementaciones de clientes;
  • y desarrollar clientes ligeros.

Además de la investigación prospectiva, se están investigando algunos rediseños fundamentales del protocolo, como la finalidad de un solo slot, para permitir mejoras significativas en Ethereum. Además, la eficiencia, la seguridad y el monitoreo de la red entre pares entre los clientes de consenso también son temas de investigación importantes.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Ejecución

La capa de ejecución se ocupa de ejecutar transacciones, ejecutar la Máquina Virtual de Ethereum (EVM) y generar cargas útiles de ejecución para pasarlas a la capa de consenso. Hay muchas áreas activas de investigación, que incluyen:

  • desarrollar soporte para clientes ligeros;
  • investigar los límites de gas;
  • e incorporar nuevas estructuras de datos (por ejemplo, árboles Verkle).

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Desarrollo de clientes

Los clientes de Ethereum son implementaciones del protocolo de Ethereum. El desarrollo de clientes convierte los resultados de la investigación del protocolo en realidad al integrarlos en estos clientes. El desarrollo de clientes incluye la actualización de las especificaciones del cliente, así como la creación de implementaciones específicas.

Se requiere que un nodo de Ethereum ejecute dos piezas de software:

  1. un cliente de consenso para realizar un seguimiento de la cabecera de la cadena de bloques, propagar bloques y manejar la lógica de consenso
  2. un cliente de ejecución para dar soporte a la Máquina Virtual de Ethereum y ejecutar transacciones y contratos inteligentes

Consulta la página de nodos y clientes para obtener más detalles sobre los nodos y clientes, y para ver una lista de todas las implementaciones de clientes actuales. También puedes encontrar un historial de todas las actualizaciones de Ethereum en la página de historial.

Clientes de ejecución

Clientes de consenso

Escalabilidad y rendimiento

Escalar Ethereum es una gran área de enfoque para los investigadores de Ethereum. Los enfoques actuales incluyen descargar transacciones en rollups y hacerlas lo más baratas posible utilizando blobs de datos. La información introductoria sobre el escalado de Ethereum está disponible en nuestra página de escalabilidad.

Capa 2 (L2)

Ahora hay varios protocolos de capa 2 (L2) que escalan Ethereum utilizando diferentes técnicas para el procesamiento por lotes de transacciones y asegurándolas en la capa 1 (L1) de Ethereum. Este es un tema de muy rápido crecimiento con mucho potencial de investigación y desarrollo.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Puentes

Un área particular de la capa 2 que requiere más investigación y desarrollo son los puentes seguros y de alto rendimiento. Esto incluye puentes entre varias capas 2 y puentes entre la capa 1 y la capa 2. Esta es un área de investigación particularmente importante porque los puentes suelen ser el objetivo de los piratas informáticos.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Fragmentación

La fragmentación de la cadena de bloques de Ethereum ha sido durante mucho tiempo parte de la hoja de ruta de desarrollo. Sin embargo, las nuevas soluciones de escalabilidad como el "danksharding" están ocupando actualmente el centro de atención.

El precursor del danksharding completo, conocido como Proto-Danksharding, se lanzó con la actualización Dencun (Cancun-Deneb) de la red.

Más sobre la actualización Dencun

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Hardware

Ejecutar nodos en hardware modesto es fundamental para mantener a Ethereum descentralizado. Por lo tanto, la investigación activa para minimizar los requisitos de hardware para ejecutar nodos es un área de investigación importante.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Seguridad

La seguridad es un tema amplio que puede incluir la prevención de spam/estafas, la seguridad de las billeteras, la seguridad del hardware, la seguridad de la criptoeconomía, la búsqueda de errores y las pruebas de aplicaciones y software de clientes, y la gestión de claves. Contribuir al conocimiento en estas áreas ayudará a estimular la adopción generalizada.

Criptografía y ZKP

Las pruebas de conocimiento cero (ZKP) y la criptografía son fundamentales para integrar la privacidad y la seguridad en Ethereum y sus aplicaciones. El conocimiento cero es un espacio relativamente joven pero de rápido movimiento con muchas oportunidades abiertas de investigación y desarrollo. Algunas posibilidades incluyen el desarrollo de implementaciones más eficientes del algoritmo de hashing Keccak (opens in a new tab), encontrar mejores compromisos polinómicos de los que existen actualmente o reducir el costo de la generación de claves públicas ECDSA y los circuitos de verificación de firmas.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Billeteras

Las billeteras de Ethereum pueden ser extensiones de navegador, aplicaciones de escritorio y móviles o contratos inteligentes en Ethereum. Existe una investigación activa sobre las billeteras de recuperación social que reducen parte del riesgo asociado con la gestión de claves de usuarios individuales. Asociada con el desarrollo de billeteras está la investigación sobre formas alternativas de abstracción de cuentas, que es un área importante de investigación incipiente.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Comunidad, educación y divulgación

La incorporación de nuevos usuarios a Ethereum requiere nuevos recursos educativos y enfoques de divulgación. Esto podría incluir publicaciones de blogs y artículos, libros, podcasts, memes, recursos didácticos, eventos y cualquier otra cosa que construya comunidades, dé la bienvenida a los principiantes y eduque a las personas sobre Ethereum.

UX/UI

Para incorporar a más personas a Ethereum, el ecosistema debe mejorar la UX/UI. Esto requerirá que los diseñadores y expertos en productos reexaminen el diseño de las billeteras y aplicaciones.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Economía

La investigación económica en Ethereum sigue en general dos enfoques: validar la seguridad de los mecanismos que dependen de incentivos económicos ("microeconomía") y analizar los flujos de valor entre protocolos, aplicaciones y usuarios ("macroeconomía"). Existen factores complejos de la criptoeconomía relacionados con el activo nativo de Ethereum (ether) y los tokens construidos sobre él (por ejemplo, NFT y tokens ERC-20).

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Espacio de bloques y mercados de tarifas

Los mercados de espacio de bloques rigen la inclusión de transacciones de usuarios finales, ya sea directamente en Ethereum (capa 1) o en redes conectadas por puentes, por ejemplo, rollups (capa 2). En Ethereum, las transacciones se envían al mercado de tarifas implementado en el protocolo como EIP-1559, lo que protege a la cadena del spam y fija el precio de la congestión. En ambas capas, las transacciones pueden producir externalidades, conocidas como Valor Máximo Extraíble (MEV), que inducen nuevas estructuras de mercado para capturar o gestionar estas externalidades.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Incentivos de la prueba de participación (PoS)

Los validadores utilizan el activo nativo de Ethereum (ether) como colateral contra el comportamiento deshonesto. La criptoeconomía de esto determina la seguridad de la red. Los validadores sofisticados pueden explotar los matices de la capa de incentivos para lanzar ataques explícitos.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Staking líquido y derivados

El staking líquido permite a los usuarios con menos de 32 ETH recibir rendimientos de staking al intercambiar ether por un token que representa el ether en staking que se puede usar en las finanzas descentralizadas (DeFi). Sin embargo, los incentivos y la dinámica del mercado asociados con el staking líquido aún se están descubriendo, así como su efecto en la seguridad de Ethereum (por ejemplo, riesgos de centralización).

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Pruebas

Verificación formal

La verificación formal consiste en escribir código para verificar que las especificaciones de consenso de Ethereum sean correctas y no tengan errores. Existe una versión ejecutable de la especificación escrita en Python que requiere mantenimiento y desarrollo. Investigaciones adicionales pueden ayudar a mejorar la implementación en Python de la especificación y agregar herramientas que puedan verificar de manera más sólida la exactitud e identificar problemas.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Ciencia de datos y análisis

Existe la necesidad de más herramientas de análisis de datos y paneles que brinden información detallada sobre la actividad en Ethereum y la salud de la red.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Aplicaciones y herramientas

La capa de aplicación admite un ecosistema diverso de programas que liquidan transacciones en la capa base de Ethereum. Los equipos de desarrollo encuentran constantemente nuevas formas de aprovechar Ethereum para crear versiones componibles, sin permisos y resistentes a la censura de aplicaciones importantes de la Web2 o crear conceptos completamente nuevos nativos de la Web3. Al mismo tiempo, se están desarrollando nuevas herramientas que hacen que la creación de aplicaciones descentralizadas (dapps) en Ethereum sea menos compleja.

DeFi

Las finanzas descentralizadas (DeFi) son una de las principales clases de aplicaciones construidas sobre Ethereum. DeFi tiene como objetivo crear "legos de dinero" componibles que permitan a los usuarios almacenar, transferir, prestar, pedir prestado e invertir criptoactivos utilizando contratos inteligentes. DeFi es un espacio de rápido movimiento que se actualiza constantemente. Se necesita continuamente investigación sobre protocolos seguros, eficientes y accesibles.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

DAO

Un caso de uso impactante para Ethereum es la capacidad de organizarse de manera descentralizada mediante el uso de DAO. Hay mucha investigación activa sobre cómo se pueden desarrollar y utilizar las DAO en Ethereum para ejecutar formas mejoradas de gobernanza, como una herramienta de coordinación de confianza minimizada, ampliando en gran medida las opciones de las personas más allá de las corporaciones y organizaciones tradicionales.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Herramientas para desarrolladores

Las herramientas para los desarrolladores de Ethereum están mejorando rápidamente. Hay mucha investigación y desarrollo activos por hacer en esta área general.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Oráculos

Los oráculos importan datos fuera de la cadena a la cadena de bloques de una manera descentralizada y sin permisos. Obtener estos datos en cadena permite que las dapps reaccionen a fenómenos del mundo real, como las fluctuaciones de precios en activos del mundo real, eventos en aplicaciones fuera de la cadena o incluso cambios en el clima.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Seguridad de las aplicaciones

Los hackeos en Ethereum generalmente explotan vulnerabilidades en aplicaciones individuales en lugar de en el protocolo en sí. Los piratas informáticos y los desarrolladores de aplicaciones están inmersos en una carrera armamentista para desarrollar nuevos ataques y defensas. Esto significa que siempre se requiere una importante investigación y desarrollo para mantener las aplicaciones a salvo de los hackeos.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes

Pila tecnológica

Descentralizar toda la pila tecnológica de Ethereum es un área de investigación importante. Actualmente, las dapps en Ethereum comúnmente tienen algunos puntos de centralización porque dependen de herramientas o infraestructura centralizadas.

Lecturas complementarias

Investigaciones recientes