Algorand and the blockchain trilemma - Crypto Academy / S5W4 - Homework post for nane15.
Seguimos en otra semana de Steemit Crypto Academy. Me emociona seguir participando en este proyecto de aprendizaje que ya está en la Temporada 5 – Semana 4. Esta vez me pareció interesante la clase del profesor @nane15 por lo que me uno a su tarea. En su lectura nos explica algunos puntos interesantes sobre la blockchain de Algorand y sus protocolos subyacentes.
Si quieres saber un poco más continúa leyendo y visita esta lectura en particular Algorand and the blockchain trilemma
Imagen creada en Canva.comby @marlut
Para entender la siguiente Blockchain llamada Algorand, debemos entender que, detrás de ella existe un dilema muy particular. De hecho, muy parecido a las 3 leyes de la robótica que describe Isaac Asimov en una de sus obras literarias Yo, Robot en 1950.
(Publicidad innecesaria y no pagada: Si no sabes de que hablo, Will Smith protagoniza esta historia en el cine. ¡Corre a verla!)
Pero no estamos hablando de robots que desarrollan consciencia… (Al menos por ahora). En el mundo Blockchain se planteó una Trilema particular, en la cual se planteaban tres principios sobre los que, teóricamente, una blockchain debería funcionar. El problema es que desde la teoría todo resulta maravilloso, pero cuando vamos a la práctica… Mmm el asunto se complica un poco.
Descentralización, Seguridad y Escalabilidad. Estos pilares debían existir de forma integrada, pero ese precisamente era el problema. Cuando dos existían, un tercero no se conseguía o era difícil de alcanzar. Por lo que esta contradicción fue un dolor de cabeza para muchos desarrolladores de plataformas blockchain.
Es por ello que muchos han intentado crear plataformas donde estas tres características fueran teórica y prácticamente posible. Principalmente con la ayuda de protocolos de consensos que facilitan la coexistencia de estas tres opciones. Teniendo como resultado plataformas como Algorand Blockchain.
Algorand Blockchain es una cadena de bloques de código abierto, que fue construida en el año 2019, con la finalidad de superar la anterior trilema en el mundo blockchain. Es decir, que su creador, el matemático Silvio Micali, tuvo por meta no solo desarrollar una red blockchain cualquiera, esta debía ser descentralizada, segura y al mismo tiempo que contara con escalabilidad. Y a continuación nos daremos cuenta que este hombre, tuvo éxito.
Implementando el protocolo de consenso llamado PPos (Pure Proof of Stake ) este matemático pudo lograr que la Blockchain Algorad integrara las tres características que mencionamos. Y no solo eso, sino que también logro superar los errores que se ocasionaban al emplear el protocolo de consenso que conocemos como Pos ( Proof of Stake).
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Otra característica de esta Blockchain, es que cuenta con Smart Contracs o lo que conocemos en español como contratos inteligentes. Lo que forma parte de la seguridad y transparencia de la plataforma, al ser comandos que se ejecutan automáticamente según ciertos requisitos. Entre los que utiliza Algorand se encuentran los Smart Contrac con estado, sin estado y lo de tipo algogenos.
Los Smart Contrac con estado, son aquellos que están diseñados para guardar y mantener en custodia algunos datos en un espacio particular de esta red blockchain. ¿En que beneficia este contrato a los usuarios? Con este tipo de contrato inteligente los participantes de la red Algorand pueden realizar solicitudes de pago entre sí.
También emplea los Smart Contrac sin estado, este tipo de contratos inteligentes son lo que comúnmente se utilizan en estas plataformas para autorizar y delegar firmas de transacciones entre usuarios y así poder validar estas ultima en la cadena de bloques.
Por otra parte, los Smarta Contrac llamados Algogénos, son una especie de híbridos entre los dos anteriores que he descrito. Por lo que integran en el ambas características y funciones.
Incluso podemos ver que sus valores se encuentran en sincronía y en beneficio de los usuarios. Con la finalidad no solo de crecer individualmente como plataforma, sino que sus usuarios puedan aprovechar todas sus herramientas.
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Podemos explorar entonces los diversos proyectos que se pueden construir sobre esta blockchain. Tales como Dapps, Starptup o cualquier DeFi que se asocie con la red blockchain de Algorand y su visión a largo plazo sobre la economía digital. Alguno de estos ejemplos se encuentra reflejados en su página principal.
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FuenteComo punto realmente positivo e interesante, podemos notar que esta plataforma se considera en armonía con el medio ambiente. Ya que se considera una “Blocckchain Verde”, al emplear un protocolo de consenso en una red de carbono, que protege en gran medida el ambiente en comparación a otros que tienen un impacto negativo sobre los recursos naturales.
Podemos ver incluso las organizaciones que se encuentran trabajando con esta blockchain actualmente y que se esperan mantener y crecer en el futuro.
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Anteriormente hice referencia al Protocolo de Consenso que emplea esta plataforma. Este es llamado Pure Proof of Stake, o de forma más abreviada (PPoS). Gracias a este protocolo, la red blockchain de Algorand es una de las plataformas ejemplo que hace posible una cadena de bloques descentralizada, escalabre y en la que las transacciones ocurren de manera segura y transparente.
El funcionamiento de este protocolo tiene en cuenta el token nativo de la red Algorand. Este es llamado ALGO. Cualquier participante o usuario de la red que desee convertirse en un Nodo, capaz de validar las transacciones en la red, tendrá como requisito previo el de poseer este token. Para ello, también deberá configurar su estado de participación en la red, mediante una simple configuración.
Ahora bien, este protocolo de consenso funciona en dos etapas. La primera de ella vamos a llamarla de la siguiente manera:
- Etapa 1: Propuesta de Bloques
En esta etapa, el sistema de la red se encarga de realizar una elección al azar de participantes que poseen el token nativo ALGO. El hecho de que sea al azar asegura que el poder no se centra en un grupo especifico de participantes, si fuera así entonces la red seria lo opuesto a una red descentralizada. Por lo que este método no solo aporta transparencia, sino que mantiene la red de validación segura y distribuida.
Entonces podríamos decir que esta primera parte utiliza una Clasificación Criptográfica en cuanto a los usuarios que participaran. Se emplea una función aleatoria, que permite verificar si los participantes elegidos fueron seleccionados tras una selección criptográfica. ¿Pero que sucede entonces con el factor inicial de poseer tokens ALGO? Se destaca que, con este protocolo de consenso, los usuarios que posean mayor cantidad de este token, serán elegidos con más probabilidad que los que tengas menos.
Una vez que los participantes han sido seleccionados, se comienza el proceso de construir el bloque. En este mismo bloque se integra la evidencia en formato criptografico, de que el participante en cuestión fue debidamente seleccionado. De esta forma finaliza esta etapa.
Ahora pasamos a la segunda etapa llamada:
- Etapa 2: de Finalización de Bloque
Se seleccionan una cantidad participantes nuevamente para así validar los bloques que fueron anteriormente construidos. El hecho de que se realice otra selección, quiere decir que los participantes que intervinieron en la etapa anterior serán diferentes a los que participaran en esta segunda etapa.
Este nuevo grupo tendrá la función de inspeccionar y validar los bloques anteriores, teniendo el poder de tomar la decisión si esos bloques en concretos pasan la prueba de validación. Para esto utilizan un protocolo bizantino y si es validado este bloque será agregado con éxito a la interminable cadena de bloques de la red. Para que esto suceda, los votos para agregar el bloque a la red de los participantes deberán ser mayor que los que invalidan el bloque.
Por eso es tan importante que los participantes de ambos grupos sean diferentes, ya que de esta forma el proceso de validación es mucho más seguro y se evitan ataques malintencionados que pueden causar vulnerabilidad en la red. Estas dos etapas conforman un ciclo que se repite constantemente y bajo el mismo sistema de selección al azar.
- Ventajas
Entre las primeras ventajas de el protocolo de consenso PPoS se encuentra las referidas a su seguridad. Ningun sistema blockchain es un proyecto valido si no cuenta con un consenso que grantice la protección contra ataques malintencionados. En este caso, el ciclo que describimos anteriormente es un buen ejemplo de una seguridad solida.
El hecho de que los usuarios que participen en el proceso de construcción y validación de los bloques que se integran en la Blockchain, sean seleccionados de forma aleatoria colocan a la red en una posición de ventaja contra cualquier ataque o manipulación de red final de nodos. A fin de cuentas, si no sabes a quien robar es imposible realizar cualquier acción dañina.
Otro aspecto positivo de este consenso es que, al realizar una selección aleatoria de dos grupos, hace aún más fuerte a la red contra cualquier manipulación. Puesto los mismos usuarios que participaron en la primera etapa nunca serán los mismos que se involucren en la última y segunda etapa del ciclo.
Este funcionamiento también beneficio a la distribución de poder entre los usuarios. Si esta selección no fuera al azar, entonces solo los participantes con mayor cantidad de tokens nativos tendrían el poder absoluto de la red. Algo que deja totalmente vulnerable a la blockchain y dejaría de ser un ente descentralizado como promete.
Por otra parte, este protocolo también facilita que la red sea veloz en las transacciones que registra. Al mismo tiempo que puede manejar una cantidad considerable de estas transacciones. Por lo que una de las ventajas es que cuenta con una gran escalabilidad.
Este protocolo no realiza ningún tipo de prohibición a los usuarios que quieran utilizar el token de la red ( ALGO ) fuera de la blockchain original. Al igual que es un sistema flexible y voluntario al permitirle a los usuarios participar o no en el proceso de validación o creación de bloques.
- Desventajas
Este protocolo de consenso es parcticamente nuevo, al menos en comparación con protocolo que ya conocemos como Pos o Pow que tiene ya sus años y erros registrados por muchos analistas y usuarios. El PPoS aun se encuentra en su fase de desarrollo y observación por muchos que integran este ecosistema, por esta razón, las desventajas se notaran a medida que el tiempo y su manera de funcionar progrese (o no).
Actualmente no se encuentran muchas desventajas que sean lo suficientemente contundentes para desacreditar o rechazar este tipo de protocolo de consenso.
Luego de la investigación que pude realizar en esta asignación, me parece que la plataforma de Algorand si pudo dar una solución a estas tres características que al principio se creían imposible de hacer coexistir. Tal como las tres leyes de la robótica de Isaac Asimov. Pero como siempre, el ser humano no para de evolucionar y dar solucione a lo que se creía imposible.
Veamos estás tres características y como se manifiestas en la red de Algorand:
- Seguridad: Una de las características claves sobre cualquier plataforma blockchain implican sus defensas contra cualquier manipulación de sus usuarios o la red en la que se desarrolla. La plataforma Algorand cuenta con un sistema de clasificación aleatoria, secreta y criptográfica, que frustra cualquier ataque contra la red. Incluso con su ciclo en dos etapas para la creación de nuevos bloques, le aporta un excelente nivel de seguridad.
- Descentralización: Este punto puede comprobarse en la red de Algorand, al detallar su sistema de construir nuevos bloques. Vemos que el poder para agregar bloques a la red no reside en un grupo privilegiado, es decir que la red no esta centralizada en unos nodos en particular. Estos cambian y se seleccionan al azar, lo que la hace una plataforma completamente descentralizada.
- Escalabilidad: En otras plataformas podemos ver un trafico de datos realmente lento, que tarda entre 10-30 minutos en distribuirse. Al igual que una sobrecarga al intentar manejar muchos datos a la vez. A esto se le llama poca capacidad expansión o poca escalabilidad. La red de Algorand no cuenta con este tipo de problemas, ya que en ella se transmiten más de 1000 datos entre la red de nodos de la plataforma y a una gran velocidad. Por lo que su capacidad de expansión fluye de manera óptima.
Vemos entonces como la trilema que mencionábamos al principio es solucionada por la plataforma de Algorand. Valiendose de protocolos de consenso innovadores como el PPoS esta blockchain tiene un potencial de alcance que será interesante de analizar en el futuro. Al mismo tiempo que sienta antecedentes para la futuras blockchain que presente dificultades con este trilema. Sigue siendo fascinante como el ser humano puede encontrar soluciones a enigmas y contradicciones tecnológicas.
Pienso que el protocolo PoW pierde escalabilidad a cambio de seguridad, ya que solo basta de que un grupo de mineros se reúnan en un país para aportar sus equipos y así obtener altas probabilidades de controlar el proceso de validación, perdiendo entonces la esencia de la descentralización.
Por otro lado, el protocolo PPoS ha demostrado ser transparente y descentralizado, pues el uso del sistema permite una mayor participación entre sus usuarios, en cada fase existente reina la aleatoriedad, podríamos decir entonces que este protocolo es superior.
En el protocolo PoW existen organizaciones que centran sus actividades en la inversión de equipos mineros de granjas, esto no es nuevo, ya desde años anteriores algunas empresas han tomado el control de grandes porcentajes del proceso de validación, ya que poseen un poder de cómputo descomunal, esto es realmente común en bitcoin. Además de esto, si añadimos los gastos eléctricos y de mantenimiento, además de la contaminación que se traduce en mala fama hacen del consenso PoW uno de los más difíciles de operar.
En este caso el consenso de protocolo PPoS es mejor que el protocolo PoW pues se considera más transparente y con mayores niveles de escalabilidad, de hecho, los usuarios que posean el token ALGO tienen la posibilidad de aportar seguridad a su red solo con su participación, reduciendo sus costos y contaminación sí comparamos objetivamente ambos protocolos.
Se puede decir con cierta exactitud que el protocolo PPoS es superior al PoS, pues las personas u organizaciones que se logran convertir en nodos dentro del protocolo PoS poseen ciertas limitaciones en cuanto a la transferencia o el gasto de sus activos en la red, mientras que en las redes diseñadas con el protocolo PPoS esto no ocurre, pues no existen limitaciones ni bloqueos a la hora de transferir o gastar sus activos, ofreciendo mayores libertades a sus nodos.
Además de esto, sabemos bien que el protocolo PoS intenta dar respuestas a aquellas problemáticas de escalabilidad relacionadas al protocolo PoW, sin embargo, debido a que los usuarios que pretendan ser nodos deben poseer en su poder cantidades enormes de tokens (estos solo pueden ser costeados por ballenas que terminan controlando la red) obtienen mayor estabilidad a cambio de sacrificar descentralización.
Por estas razones considero que el protocolo PPoS es mejor que el PoS.
Lo primero que haremos para buscar respuesta a es entrar en la página de algoexplorer.io.
Una vez allí adentro, lo primero que veremos lo veremos a continuación:
Fuente
Aquí podremos encontrar datos de nuestro interés, como por ejemplo el último bloque, el suministro circulante de ALGO, la velocidad de creación de bloques, el suministro total, la cantidad de Stale, el valor del token, el costo de su creación y el número de cuentas.
Fuente
Si nos fijamos de cerca podemos apreciar dos cuadros en la parte inferior, el izquierdo muestra los bloques creados en el presente, en el derecho podemos consultar el historial de transacciones realizadas, esta información se va actualizando constantemente.
Fuente
Al hacer clic en uno de los últimos bloques se desplegará un menú con distintos datos, así como una transacción, al hacer clic sobre el ID de un bloque se visualizará los datos pertinentes. Como podemos ver existe un total de 14 transacciones dentro de este bloque.
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Como pueden apreciar, se puede notar ID de la transacción, además de las fechas de realización, la cantidad determinada que se ha movido, también se puede notar las direcciones del remitente y el receptor así como los costes de la transacción y los tipos.
Fuente
Si hacemos clic en una de estas transacciones, por ejemplo, la transacción ubicada en la parte superior, nos mostrarán los datos relevantes de la misma así como estos:
ID: I7MBRNWUFVGXJ7SRQIN4FNEB2YXDALILX7RQWSNWIJ6XXFQVMSKA
Fecha: Mié, 08 de Diciembre de 2021 21:33:38 GMT
Bloque: 17907011
Tipo: Transferencia ASA.
- Además de esto, podemos ver otros datos:
El remitente: WV3CHZLEGKHHBXZFSI74CDU3AQHMQ76AZ2IBJIEKLULSEB2426APOXPTJA
Monto: 100 Smile Coin.
El receptor: 37QYBAUJDHJ6GPO4X6VML733ZIYFBZTQXFR7HTFGQOQVOVJE7L4ALYUZ5A
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Si nos fijamos en las opciones inferiores, en “más información” se nos mostrarán datos específicos de la transacción, nos pueden mostrar la tarifa de la transacción, incluso el saldo que contiene el remitente y el saldo del receptor, las recompensas del receptor así como también la recompensa del remitente. En este caso debo señalar que es muy agradable navegar en este explorador, pues la velocidad y la fluides es muy eficiente a pesar de la cantidad de transacciones actualizadas cada segundo.
En primer lugar, debemos buscar el historial de los precios de este token en la plataforma de CoinMarketCap.
Fuente
CoinMarketCap nos muestra que este token se ha movido bastante este año, a principios del año 2021, el ALGO entró pisando enero mostrando un valor de 0.29$ para después alcanzar su máximo este año cercano a los 2,4$. En la actualidad su precio alcanza los 1,56$.
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Los precios más bajos del año fueron registrados entre los meses de mayo y agosto mostraron los precios más bajos registrados del año, esto debido a la tendencia bajista de bitcoin y la crisis que pudimos presenciar en ese momento, no es sorprendente para nadie que este token también sufriera los estragos, la buena noticia es que luego se recuperó considerablemente, manteniéndose esa estabilidad hasta la fecha.
Fuente
Otras gráficas que podemos consultar se encuentran en algoexplorer.io, aquí podemos confirmar lo visto en coinmarketcap, luego del mes de agosto se pueden notar tendencias alcistas que se han mantenido variables a lo largo de los meses subsiguientes, además el suplemente tradeable también ha aumentado exponencialmente en esos rangos, parece que este token promete mucho, esperemos que siga en alza.
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En esta ocasión, pude aprender sobre un dilema muy interesante que se presenta en le mundo descentralizado, llamado Trilema Blockchain. Y como la plataforma Algorand se enfrenta a este dilema dándole una solución con el protocolo de consenso llamado Pure Proof of Stake o PPos. Gracias a la forma de seleccionar sus nodos de validación y la manera en que se distribuye la información en ellos, es que se puede afirmar que la blockchain de Algorand resuelve este trilema, englobando las caracteristicas de Descentrlizacio, Seguridad y Escalabilidad.
Como comente en una de las respuestas, esta plataforma es el ejemplo de que en un futuro podremos ver otras cadenas de bloques que empleen este tipo de protocolo. Dejando atrás a los primeros que existieron. Pero así como surgen nuevas respuestas y soluciones, nuevas incognitas tambien pueden generarse. Llegado su momento podremos ver en el futuro como se vuelve lo imposible, algo posible. Tal como Algorand Blockchain.
Profesor: @nane15
Las capturas de pantalla fueron tomadas por mí: @marlut