¿Qué hace a Bitcoin tan especial? Un científico busca descubrirlo.

Visa, PayPal, Bitcoin... Este último, al parecer, no es como los demás.

Podrías estar pensando, bueno, por supuesto. Es único en comparación con las instituciones más antiguas, las que primero hicieron posible la moneda digital al almacenar datos de pago en bases de datos centralizadas.

Pero quizá esa sea sólo una manera de verlo.

Los científicos informáticos y los desarrolladores se QUICK a señalar que la razón por la que Bitcoin ha tenido éxito en descentralizar su sistema monetario es porque mejora los protocolos de consenso informático anteriores, un punto que la profesora asociada de Cornell Elaine Shi enfatizó en su presentación en la reciente conferencia Conferencia sobre seguridad blockchain en Stanford.

Incluso después de 30 años de investigación, explicó Shi, los protocolos de consenso clásicos fallan en ciertas circunstancias. Pero cree que Bitcoin es diferente porque es más robusto.

Sin embargo, definir y explicar matemáticamente estas diferencias no es tan fácil.

Shi le dijo a CoinDesk:

"El éxito del protocolo está en cierta medida por delante de la comprensión científica".

A pesar del desafío, el académico parece decidido a ponerse al día.

Sentada en el frío después de un largo día de presentaciones sobre seguridad, charló entusiasmada sobre las propiedades únicas de Bitcoin.

Señaló que otras investigaciones recientes han buscado desarrollar una prueba de seguridad formal para Bitcoin, y que los pensadores de IC3 y otros lugares ahora buscan ayudar a señalar vulnerabilidades potenciales e informar futuras investigaciones sobre el protocolo.

Emoción inicial

La curiosidad de Shi se despertó por primera vez en 2010 o 2011, mientras trabajaba para la empresa de Tecnología Xerox PARC en Palo Alto.

Fue entonces cuando su amigo, un aficionado y minero, le mostró elLibro blanco de BitcoinLo leyeron juntos, fascinados.

"Intentamos comprender por qué Bitcoin despegó", dijo.

Desde su punto de vista, fue un gran logro que la moneda tuviera tanto uso en comparación con el eCash, una Tecnología lanzada al mundo por el veterano criptógrafo David Chaum a mediados de los años 1990.

"En ese momento, adoptaron Cripto más sofisticadas. Pero no hubo tanta tracción", dijo.

Agregó que estaba impresionada de que Bitcoin, en contraste, tuvo una adopción más rápida y utiliza criptografía simple: cifrado de clave pública, firmas y funciones hash.

"ONE de los aspectos más importantes de Bitcoin fue que acertó con los incentivos. Ofreció incentivos a los primeros usuarios. Hay varios otros aspectos que quizás acertó en cuanto a incentivos y posiblemente contribuyeron a su adopción y a su popularidad", añadió.

Consenso soñoliento

Más tarde, Shi se mudó a la Universidad de Maryland, donde continuó su investigación Bitcoin , y luego a la de Cornell. Iniciativa para criptomonedas y contratos(IC3), el centro de la universidad para el estudio de todo lo relacionado con blockchain.

Su presentación en Stanford, "Repensando el consenso a gran escala”, analizó su nueva investigación, cuyo objetivo es repensar cómo Bitcoin podría funcionar de manera diferente, pero conservando sus propiedades únicas. El resultado es su propuesta 'somnoliento'modelo de consenso.

Señaló que cuando preguntaba por qué la gente estaba explorando el uso de una cadena de bloques en lugar de un protocolo clásico largamente estudiado, como PBFT, la gente normalmente respondía "porque es más robusto".

Esto es un dicho popular. Sin embargo, señaló que, desde una perspectiva académica, ha sido difícil incluso definir con exactitud qué significa «robusto».

En este sentido, el «consenso soñoliento» explora un aspecto específico de la robustez de Bitcoin: la participación esporádica, donde los nodos pueden entrar y salir del sistema a su antojo. Además, examina si un sistema puede ser tan robusto sin la prueba de trabajo, el algoritmo que genera un historial de transacciones acordado.

En el modelo de Shi, hay nodos “dormidos” (que están fuera de línea) y nodos “despiertos” (que están en línea y activos).

Shi mostró imágenes de Blancanieves para mostrar cada estado y demostrar que los nodos pueden cambiar entre estos dos estados.

"Por ejemplo, cuando el príncipe besa a Blancanieves, ella se despierta y sigue participando", dijo. "Blancanieves es una princesa muy robusta".

Una forma de probar la robustez del sistema es ver si puede llegar a un acuerdo cuando el 51% de los nodos en línea son "honestos" (y por lo tanto no aceptarán una transacción inválida), incluso con esta propiedad de participación esporádica.

Los modelos clásicos fallan en este caso. De hecho, Shi llegó a afirmar que ningún protocolo clásico, ni síncrono ni asincrónico, se sostiene. Ni siquiera cuando el 99 % de los nodos en línea son honestos.

Concluyó que Bitcoin, como dice la sabiduría popular, es realmente robusto. Es un sistema que lleva ocho años funcionando y que seguirá funcionando mientras el 51 % de los nodos sean honestos.

El consenso 'dormido' se basa en esa robustez, pero reorganiza el protocolo de una manera que elimina la prueba de trabajo de Bitcoin.

El equipo de investigación descubrió que el sistema modificado era más robusto en algunos aspectos, pero con la nueva construcción también surgieron nuevos problemas de seguridad.

Se está trabajando en esto y Shi dijo que, por ahora, el protocolo es adecuado para cadenas de bloques de consorcio similares a las lanzadas por Hyperledger, liderada por Linux.

Aunque, de nuevo, quizás haya otros elementos que influyan en la “robustez” de Bitcoin.

Otro proyecto de Shi y IC3,Cadenas de frutas, explora el componente teórico del juego de Bitcoin, o cómo incentiva a los participantes a actuar de una manera que en última instancia beneficia a todos.

El resultado de la investigación es una propuesta para una "cadena de bloques justa", donde las recompensas por bloque y las tarifas de transacción se distribuyen uniformemente y hay menos variación en las recompensas.

Analizar cada pieza por separado podría conducir a algo más grande.

"En general, necesitamos una nueva base científica para todo esto", dijo Shi.

Direcciones inesperadas

Sin embargo, Shi enfatizó que esta investigación no se trata de definir cosas sólo por el bien de la curiosidad académica.

Una vez que las personas comprendan mejor los protocolos, se abrirán nuevas vías, quizás inesperadas. En general, los investigadores comprenderán mejor cómo se pueden mejorar las cadenas de bloques públicas.

La prueba de trabajo es costosa, por ejemplo, ya que potentes ordenadores de todo el mundo están resolviendo problemas a un ritmo vertiginoso para proteger cadenas de bloques como Bitcoin y Ethereum. Muchos investigadores, como los que trabajan en la prueba de participación para Ethereum, están... tratando de desarrollaruna forma de evitar estas demandas masivas de electricidad.

Más investigaciones podrían ayudar a determinar si esos esfuerzos son en vano o no.

Además, Shi sostiene que es importante trabajar en la comprensión de la seguridad del protocolo y redactar pruebas matemáticas que potencialmente podrían sacar a la luz fallas ocultas del protocolo.

“La gente ha desarrollado intuiciones muy interesantes, pero aún es muy difícil diseñar un protocolo demostrablemente correcto. Esto es fundamental cuando se trata de algo como las Criptomonedas, porque si el protocolo falla, tu dinero está en juego”, afirmó.

Por otro lado, un protocolo “demostrablemente correcto” es ONE que satisface ciertos requisitos matemáticos.

Mencionó que un protocolo de este tipo podría ayudar a evitar situaciones futuras similares a las de The DAO, el proyecto Ethereum que terminó en fracaso.

“Es muy fácil cometer un error si no se pasa por todo este proceso”, dijo. “Creo que tanto en el ámbito académico como en la industria existe una enorme necesidad de estos protocolos, incluyendo el consenso y la criptografía”.

También argumentó que los contratos inteligentes requieren protocolos de criptografía más avanzados.

“IC3 quiere contribuir a su seguridad mediante la creación de protocolos y su implementación en el mundo real”, añadió.

Combinando disciplinas

Más allá de todo eso, Shi tiene otras ideas de investigación.

Un proyecto potencial es diseñar un lenguaje de programación que permita a programadores con pocos conocimientos de criptografía crear aplicaciones más seguras. Los programadores podrían especificar vagamente las propiedades de seguridad que necesitan, y el propio lenguaje de programación decidiría qué protocolo de consenso sería el más adecuado.

Para Shi, la capacidad de combinar disciplinas de esta manera es, en parte, lo que resulta tan emocionante. Y Bitcoin es un área rica para experimentar, en particular con la criptografía, afirmó.

Ella concluyó:

"Esto es como una mina de oro de problemas".

Imagen del laberinto de Bitcoinvía Shutterstock