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Última actualización de la página: 7 de julio de 2024

Áreas activas de investigación en Ethereum

Uno de los principales puntos fuertes de Ethereum es que al ser una comunidad activa de investigadores e ingenieros, va mejorando constantemente. A muchas personas entusiastas y expertas de todo el mundo les gustaría dedicarse a resolver los problemas pendientes en Ethereum, pero no siempre es fácil averiguar cuáles son esos problemas. Esta página describe las principales áreas de investigación activas como una guía aproximada de la vanguardia de Ethereum.

Cómo funciona la investigación de Ethereum

La investigación de Ethereum es abierta y transparente, e incorpora los principios de Ciencia descentralizada (DeSci)(opens in a new tab). La filosofía consiste en hacer que las herramientas y los resultados de las investigaciones sean lo más abiertos e interactivos posible, por ejemplo, a través de libretas ejecutables. La investigación en Ethereum avanza a pasos agigantados, con nuevos hallazgos publicados y comentados en foros abiertos como ethresear.ch(opens in a new tab), en lugar de llegar a la comunidad a través de publicaciones tradicionales después de pasar por tandas de revisión por expertos.

Recursos generales de investigación

Al margen del tema específico, hay una gran cantidad de información sobre la investigación de Ethereum que se puede encontrar en ethresear.ch(opens in a new tab) y en el canal de Discord de Eth R&D(opens in a new tab). Estos son los principales lugares 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 visión general de la hoja de ruta de Ethereum.

Fuentes de financiación

¡Puede involucrarse en la investigación de Ethereum y que le paguen por ello! Por ejemplo, Ethereum Foundation recientemente realizó una convocatoria de financiación de becas académicas(opens in a new tab). Puede encontrar información sobre las oportunidades de financiación activas y futuras en la página de ayudas económicas de Ethereum.

Investigación de protocolos

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

Consensos

La investigación de consenso se refiere al mecanismo de prueba de participación de Ethereum. Algunos ejemplos de temas de investigación de consenso son los siguientes:

  • identificar y corregir puntos flacos;
  • cuantificar la seguridad criptoeconómica;
  • aumentar la seguridad o el rendimiento de las implementaciones de los clientes;
  • y desarrollar clientes ligeros.

Además de la investigación de perspectivas futuras, se están investigando algunos rediseños fundamentales del protocolo, como la finalidad de una sola ranura, para permitir mejoras significativas en Ethereum. Además, la eficiencia, la seguridad y la supervisión del establecimiento de contactos entre pares en clientes de consenso también son temas de investigación importantes.

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Investigaciones recientes

Ejecución

La capa de ejecución se ocupa de la ejecución de transacciones, de la ejecución de la máquina virtual Ethereum (EVM) y la generación de cargas útiles de ejecución para pasar a la capa de consenso. Hay muchas áreas de investigación activas, entre ellas:

  • establecer un soporte al cliente para consultas sencillas;
  • investigar los límites del gas;
  • e incorporar nuevas estructuras de datos (por ejemplo, Verkle Tries).

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Investigaciones recientes

Desarrollo de clientes

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

Se requiere un nodo Ethereum para ejecutar dos piezas de software:

  1. un cliente de consenso para hacer un seguimiento de la cadena de bloques en cabeza, bloqueos de chismes y la gestión de la lógica de consenso;
  2. un cliente de ejecución para dar soporte a la máquina virtual de Ethereum y ejecutar transacciones y contratos inteligentes.

Consulte la página de nodos y clientes para obtener más detalles sobre los nodos y clientes y consultar una lista con todas las implementaciones actuales de clientes. También puede encontrar un historial de todas las actualizaciones de Ethereum en la página del historial.

Clientes de ejecución

Clientes de consenso

Escalabilidad y rendimiento

La escalabilidad en Ethereum es una gran área de estudio para los investigadores de Ethereum. Los enfoques actuales incluyen la descarga de las transacciones en los «rollups» (o acumulaciones) y abaratarlas al máximo utilizando masas de datos. La información introductoria sobre la escalabilidad de Ethereum está disponible en nuestra página de escalabilidad.

Capa 2

Ahora hay varios protocolos de capa 2 que escalan Ethereum utilizando diferentes técnicas para realizar transacciones por lotes y protegerlas en la capa 1 de Ethereum. Este es un tema que está cobrando relevancia rápidamente con mucho potencial de investigación y desarrollo.

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Investigaciones recientes

Puentes

Un área particular de la capa 2 que requiere más investigación y desarrollo son los puentes seguros y de alto rendimiento. 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 hackers.

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Fragmentación

La fragmentación de la cadena de bloques de Ethereum ha sido durante mucho tiempo parte de la hoja de ruta de desarrollo. No obstante, nuevas soluciones de escalabilidad como «Danksharding» están actualmente en el foco de atención.

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Hardware

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

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Seguridad

La seguridad es un tema amplio que podría incluir la prevención de spam/estafas, la seguridad de las billeteras, la seguridad del hardware, la seguridad criptoeconómica, la búsqueda de errores y los testeos de aplicaciones y software de cliente, así como la gestión de claves. Contribuir al conocimiento en estas áreas contribuirá a fomentar la adopción masiva de Ethereum.

Criptografía & ZKP

Las pruebas de conocimiento cero (ZKP) y la criptografía son fundamentales para velar por la privacidad y seguridad de Ethereum y de sus aplicaciones. El conocimiento cero es un espacio relativamente joven, aunque de rápida expansión, que ofrece muchas oportunidades de investigación y desarrollo. Algunas de ellas incluyen el desarrollo de implementaciones más eficientes del algoritmo de hash Keccak(opens in a new tab), la búsqueda de mejores compromisos polinómicos de los que existen actualmente o la reducción del costo de los circuitos de generación de claves públicas y verificación de firmas de la variante de algoritmo ECDSA.

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Carteras

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

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Comunidad, educación y divulgación

La introducción de nuevos usuarios en Ethereum requiere de nuevos recursos educativos y enfoques para su divulgación. Lo que podría incluir artículos y entradas de blog, libros, pódcasts, memes, eventos y recursos didácticos, o cualquier elemento que forje comunidades, dé la bienvenida a nuevos integrantes y eduque a las personas sobre Ethereum.

Interfaz de usuario (IU)/Experiencia del usuario (UX)

Para incorporar a nuevas personas en Ethereum, el ecosistema debe mejorar su IU/UX. Para ello, es preciso que diseñadores y expertos de producto vuelvan a examinar el diseño de carteras y aplicaciones.

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Economía

La investigación económica en Ethereum sigue ampliamente dos enfoques: validar la seguridad de los mecanismos que dependen de los incentivos económicos («microeconomía») y analizar los flujos de valor entre protocolos, aplicaciones y usuarios («macroeconomía»). Hay factores criptoeconómicos complejos relacionados con el activo nativo de Ethereum (ether) y los tókenes basados sobre él (por ejemplo, NFT y tókenes ERC20).

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Espacios de bloques y mercados de tarifas

Los mercados de espacio en bloque rigen la inclusión de las transacciones de los usuarios finales, ya sea directamente en Ethereum (Capa 1) o en redes puenteadas, por ejemplo, los «rollups» (capa 2). En Ethereum, las transacciones se envían al mercado de tarifas implementado en el protocolo como EIP-1559, protegiendo la cadena de correo basura y la congestión de precios. En ambas capas, las transacciones pueden producir consecuencias, conocidas denominadas valor extraíble máximo (o MEV), que inducen a nuevas estructuras de mercado para capturar o gestionar estas consecuencias.

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Incentivos de prueba de participación

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

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Participación líquida y derivados

La participación líquida permite a los usuarios con menos de 32 ETH recibir rendimiento sobre su participación al intercambiar ether por un token que represente el ether en participación que se puede utilizar en DeFi. No obstante, todavía se están descubriendo los incentivos y la dinámica del mercado asociados con la participación líquida, así como su efecto en la seguridad de Ethereum (por ejemplo, los riesgos de centralización).

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Pruebas

Verificación formal

La verificación formal consiste en escribir código para verificar que las especificaciones de consenso de Ethereum sean correctas y estén libres de errores. Hay una versión ejecutable de la especificación escrita en Python que requiere mantenimiento y desarrollo. Una mayor investigación puede ayudar a mejorar la implementación de Python de la especificación y agregar herramientas que puedan verificar de manera más robusta la corrección e identificar problemas.

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Ciencia de datos y análisis

Se necesitan más herramientas de análisis de datos y paneles que proporcionen información detallada sobre la actividad en Ethereum y el estado de la red.

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Aplicaciones y herramientas

La capa de aplicación es compatible con un ecosistema diverso de programas que establecen transacciones en la capa base de Ethereum. Los equipos de desarrollo están buscando constantemente nuevas formas de aprovechar Ethereum para crear versiones compuestas, sin permiso y resistentes a la censura de aplicaciones importantes de Web2, o de crear conceptos nativos de Web3 completamente nuevos. Al mismo tiempo, se están desarrollando nuevas herramientas que hacen que la elaboración de DApps en Ethereum sea menos compleja.

DeFi

Las finanzas descentralizadas (DeFi) son una de las principales clases de aplicaciones construidas sobre Ethereum. Las DeFi tienen por objetivo crear «bloques de construcción de dinero» compuestos que permitan a los usuarios almacenar, transferir, prestar, pedir prestado e invertir en criptoactivos utilizando contratos inteligentes. Las DeFi son un espacio en constante evolución y cambio. Es necesaria una investigación continua de protocolos seguros, eficientes y accesibles.

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DAO

Un caso de uso de alto impacto para Ethereum es la capacidad de organizarse de manera descentralizada a través del uso de las organizaciones autónomas descentralizadas (DAO, por sus siglas en inglés). Existe una gran cantidad de investigación activa sobre cómo pueden desarrollarse y utilizarse las DAO en Ethereum como herramientas de coordinación que requieren la confianza mínima y necesaria para llevar a cabo mejores formas de gobernanza, lo que amplía en gran medida las opciones de las personas más allá de las corporaciones y organizaciones tradicionales.

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Investigaciones recientes

Herramientas para desarrolladores

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

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Investigaciones recientes

Oráculos

Los oráculos importan datos fuera de la cadena a la cadena de bloques de manera descentralizada y sin pedir permiso. Obtener estos datos dentro de la cadena permite que las DApps puedan reaccionar ante los fenómenos del mundo real, como las fluctuaciones de precios en los activos del mundo real, los eventos en las aplicaciones fuera de la cadena o incluso los cambios en el clima.

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  • Introducción a Oracles

Investigaciones recientes

Seguridad de App

Por lo general, los hackeos en Ethereum se aprovechan de puntos flacos en aplicaciones individuales y no en el propio protocolo. Los hackers y los desarrolladores de aplicaciones están enfrascados en una carrera armamentística para desarrollar nuevos ataques y defensas. Esto significa que siempre es necesario realizar una investigación y un desarrollo importantes para mantener las aplicaciones a salvo de los hackeos.

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Bloques de tecnología

La descentralización de todo el stack de tecnologías de Ethereum es un área de investigación importante. Actualmente, las DApps en Ethereum suelen tener algunos puntos de centralización, ya que dependen de herramientas o infraestructuras centralizadas.

Lectura de fondo

  • Pila de Ethereum
  • Coinbase: Introducción a los bloques Web3(opens in a new tab)
  • Introducción a los contratos inteligentes
  • Introducción al almacenamiento descentralizado

Investigaciones recientes

  • Componibilidad de los contratos inteligentes

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