Steemit Crypto Academy Contest /S14W1 – Plasma Chains

¡Hola mis estimados amigos de Steemit Crypto Academy!

A continuación trataré el tema de la cadena de plasma como una de las soluciones a la escalabilidad de la blockchain sumamente interesante como parte de los desafíos del trilema planteado por el fundador de Ethereum Vitalik Buterin en las soluciones de Capa 2. Recorramos entonces el desarrollo de los tópicos del presente desafío. Espero que les sea útil.

_Fuente


La cadena de plasma me recuerda el tema de las cadenas de Capa 2 que tratamos en detalle en la temporada pasada^{S13W5 – Layer 2 Blockchain en @casv}

Para ponerlo en contexto, la cadena de plasma forma parte de las soluciones de Capa 2 de Ethereum dedicadas a mejorar su escalabilidad, entre las cuales tenemos:

• Cadenas de plasma
• Cadenas laterales
• Canales estatales
• Acumuladores Optimistas
• ZK-Rollups

Tal vez, el tecnicismo con el que se trata el tema dificulta la comprensión de las personas comunes, así que haré mi mejor esfuerzo por explicar el concepto de la cadena de plasma a través del siguiente ejemplo.

Imaginemos que Ethereum es una autopista principal muy congestionada en ambos sentidos cuyos vehículos lentamente se desplazan a sus diferentes destinos, así que construiremos unas carreteras laterales o bifurcaciones que se conectan con ella para dar salida a cada destino de tal manera que ayude a disminuir el tráfico de la autopista principal.

Cada carretera o bifurcación se regirá por sus propias normas de tránsito de acuerdo al destino que haya seleccionado el usuario así como cada carretera se regirá por las normas de tránsito de la autopista. Al llegar a destino el director de tránsito de la carretera lo reportará al director de la autopista quién validará el viaje.

Como efecto, la autopista principal estará descongestionada y la velocidad del tráfico aumentará significativamente debido a que cada carretera lateral atenderá el tráfico correspondiente de manera autónoma.

De esta misma manera funcionan las cadenas de plasma. La autopista representa la cadena principal y las carreteras laterales representan las cadenas de plasma que dependen de la seguridad y protección que ofrece la cadena principal.

Las cadenas de plasma nacen como una necesidad de Ethereum que tiene grandes dificultades de escalabilidad tal como ocurre en Bitcoin. Por tanto, es una solución de capa 2 creada con el objetivo de mejorar la escalabilidad de dicha red que registra transacciones y contratos inteligentes a través de cadenas de plasma que alivian la carga sobre la cadena principal Ethereum.

_{El árbol de Merkle / Diseño en canva por el autor}
Estos contratos inteligentes se ejecutan fuera de la cadena principal (mecanismo off-chain) y conforman una red integrada en forma de árbol de cadena de bloques organizado (Merkle tree) que tienen su punto de partida en la cadena principal o cadena madre, de la cual derivan las cadenas hijas mediante contratos inteligentes Plasma que habilitan además a otras cadenas dentro de una cadena de bloques raíz o sub-cadenas.

Cada cadena hija o cadena de plasma procesará las transacciones de los contratos en dicha cadena y esporádicamente enviará una notificación de validación a la cadena raíz que se encargará de supervisarla y validarla de acuerdo con las reglas del consenso.

Teóricamente este mecanismo puede crear infinitos niveles de sub-cadenas, cada una de las cuales guardará su propio saldo, contrato y almacenamiento. La cadena hija o cadena de plasma, además cuenta con autonomía en su proceso, con algoritmo de consenso propio creando bloques más rápidos que PoW (Prueba de trabajo).

El Plasma permite construir aplicaciones seguras, escalables y rápidas, fuera de la cadena principal, permitiendo el funcionamiento de aplicaciones diversas como juegos, bases de datos, redes de pagos, red social y exchange descentralizados. Su objetivo es reducir la carga de datos en la cadena principal, reducir los costos y aumentar la velocidad de transacciones, sin sacrificar la seguridad.

_{Esquema de blockchain en plasma / Diseño en canva por el autor}
Plasma es una nueva forma de asociar una blockchain con otra, al permitir crear cadenas secundarias con total autonomía pero cohesionadas por un contrato inteligente a una cadena principal, así como crear nuevos esquemas y aplicaciones (DApps), como sistemas de correo basados en blockchain, exchanges descentralizados multimonedas, etc.

Plasma, aunque fue diseñado para Ethereum, puede ser aplicado a cualquier otra blockchain y definitivamente mejora su escalabilidad descargando en esta red de cadenas más pequeñas y especializadas, una gran parte de las tareas de procesamiento de la cadena principal.



La principal diferencia entre una cadena de plasma y la blockchain principal es que la primera es una cadena de Capa 2 dependiente de la segunda de Capa 1, en cuanto a la seguridad y protección de la información de los usuarios, por lo que las cadenas laterales (side chains) deben enviar actualizaciones a la cadena principal de manera esporádica.

Esta diferencia se traduce sustancialmente en sus objetivos. En la cadena de soluciones de Capa 1 la prioridad está centrada en la descentralización y la seguridad, mientras que la cadena de Capa 2 (cadena de plasma) se centran en la escalabilidad y el rendimiento de las transacciones.

Una cadena de plasma está anclada a la cadena principal pero ejecuta transacciones fuera de la ésta con su propio mecanismo de validación, pues en esencia las cadenas de plasma o cadena hija, son pequeñas copias de la cadena principal.

En virtud del objeto de cada una de ellas se generan las siguientes características que las diferencian:

Cadena Principal	Cadena de Plasma
Opera sobre el protocolo fundacional o capa base de una red blockchain	Opera sobre blockchains de Capa 1, realizando transacciones y ejecutando contratos fuera de la cadena principal
Modifica el protocolo de blockchain subyacente para conseguir escalabilidad, priorizando la descentralización y la seguridad	Alivia la carga de la capa 1 procesando las transacciones fuera de la cadena, centrándose en la escalabilidad y el rendimiento de las transacciones
Ofrece soluciones ejempos: fragmentación, cambio del tamaño de los bloques, cambio del algoritmo de consenso	Ofrece soluciones ejemplo: canales estatales, Rollups, blockchains anidadas
Mayor seguridad y descentralización	Mayor rendimiento de las transacciones y menores comisiones
Rendimiento limitado de las transacciones	Mayor rendimiento de las transacciones, mejor escalabilidad
Tiempo de transacción moderado	Más rápido en el procesamiento de transacciones
Variable, suelen ser altas	Comisiones de transacción más bajos
Seguridad elevada y descentralizada	Se base en la seguridad de capa 1, capas adicionales
Alta descentralización relativa	La descentralización varía dependiendo de la solución de Capa 2

_{Criptomonedas Fuente}


La escalabilidad “es un cuello de botella para Ethereum” es una declaración de su co-fundador Vitalik Buterin en 2.019, dejando entrever que la escalabilidad sigue siendo un desafío por resolver sin sacrificar la seguridad de la red. A pesar de ello, existen aplicaciones y proyectos que han implementado la cadena de plasma con éxito y que han mejorado la escalabilidad de Ethereum, entre ellas se encuentran:

♦️OMG Network
Anteriormente conocida como OmiseGo, es una red de soluciones de Capa 2 creada para ETH como plataforma de intercambio y red de pagos escalables. Está diseñada para mejorar la conectividad y realizar las transacciones de ETH y tokens ERC20, de manera muy rápida y a menor costo.

Utiliza una red de solución de escalado denominada MoreViable Plasma, cuya arquitectura de cadena lateral permite agrupar varias transacciones fuera de la cadena del lote para ser verificada como una sola transacción en la cadena principal, logrando un potencial transaccional de 10 a 14 tps mucho mayor que el 1.0 tps de Ethereum actual.

♦️Loom Network
Es una plataforma de juegos basadas en Ethereum que utiliza Plasma Cash para sus NFT (tokens no fungibles) en sus DAppsChains, mejorando la seguridad en las transacciones críticas sin requerir un nivel de confianza relativamente alto.

♦️Testnet Zeta
Es una red plasma lanzada por LeapDAO en febrero 2.019 como parte de su primer despliegue en la red de pruebas Ethereum Rinkeby. Está basada en un algoritmo de consenso Tendermit, con un solo operador plasma administrado por la comunidad de la DAO y un sistema de gobernanza mínima en las actualizaciones del contrato inteligente. Además, a través de Plasma Cash permite las operaciones de tokens ERC20 y ERC271.

♦️Wolk
Es un proyecto enfocado en protocolos web que no utilizan servidores, sino que los datos de los usuarios y códigos de aplicación se almacenan y protegen en los nodos de la blockchain. Wolk utiliza Plasma Cash en su servicio de base de datos y contratos de la cadena raíz.

♦️Polygon (Matic Network)
Polygon es una solución de Capa 2, considerada como la internet de las blockchains para Ethereum. Propone cadenas laterales que ofrecen 6,000 tps y 2 seg para la confirmación de bloques, también incorpora las aplicaciones descentralizadas (dApps) de Ethereum conservando la seguridad y ventajas de esta red.

Las cadenas incorporadas son: Polygon PoS, Polygon Plasma, Polygon zkEVM, Polygon Avail, Polygon Edge, Polygon Nightfall, Polygon Miden, Polygon Zero y Polygon Supernets.

Además de la escalabilidad como objetivo, Polygon apunta a mejorar la experiencia del desarrollador eliminando los permisos y ganar autonomía tecnológica así como seguridad modular.



Steem es escalable más allá de 10,000 tps a través de Graphene (ChainBase a partir de 2.016) que sin plasma es supremamente mayor a ETH y BTC. ETH por ejemplo se ubica en 1.0 tps y han logrado escalar con plasma entre 10 y 14 tps.

En ese sentido, el plasma en Steem, podría elevar su capacidad transaccional a más de 100,000 a 140,000 tps, si seguimos las proporciones de su efecto en ETH, sería algo increíble.

Otro efecto indiscutible al lograr una turbo velocidad, redundaría en una gran rendimiento transaccional y alta escalabilidad, disminución del costo, aumento de la evolución de dApps y una contundente mejor experiencia de los usuarios.

_Fuente


Como lo he indicado anteriormente, la cadena de plasma se puede aplicar en cualquier blockchain y Steem no puede ser la excepción. No tengo información de una discusión oficial sobre la implementación de cadenas de plasma en Steem, más sin embargo, hemos explorado en la temporada pasada, el conocimiento y las características generales de las cadenas de Capa 2. ^{S13W5 – Layer 2 Blockchain en @casv}

De acuerdo a lo estudiado hasta ahora, es evidente que sería muy beneficiosa para Steem implementar las cadenas de plasma. Dentro de estos beneficios tenemos:

♦️Alta escalabilidad. Como lo mencioné en el tópico anterior Steem tiene un alto y sobrado rendimiento cuando lo comparamos con ETH y BTC. Al implementar la cadena de plasma se potenciará la capacidad transaccional de manera extraordinaria ya que el procesamiento se hace fuera de la cadena principal.

♦️Velocidad de Transacción. Las transacciones se realizan a una mayor velocidad, reduciendo los tiempos de las validaciones, debido a que la cadena de plasma goza de autonomía y sus procesos se realizan fuera de la cadena principal.

♦️Tarifas. Las tarifas son muchos más bajas ya que la velocidad transaccional se incrementa sustancialmente y se reducen los tiempos de ejecución.

♦️Seguridad. Al estar anclado a la cadena subyacente, la seguridad será validada en la cadena principal asegurando un alto respaldo en este aspecto.

♦️Descentralización. Al descentralizar los procesos se hacen más eficientes, primeramente al descongestionar la cadena principal de la carga pesada de la cual se haría a cargo las cadenas de plasma y en segundo lugar, al resolver los procesos fuera de la cadena principal y permitiendo la evolución de los dApps.

Ahora bien, si Steem decide implementar las cadenas de plasma debe resolver ciertos desafíos como:

• Introducir modificaciones en los protocolos subyacentes de la cadena de bloques, lo que no resultará fácil ya que necesita la coordinación y consenso entre los participantes de la red, su compatibilidad o transición al protocolo de consenso de Steem PoS.


• Resolver la dependencia de entidades centralizadas ya que Steem es una red altamente descentralizada, a fin de no sacrificar terreno ya ganado.


• La interoperabilidad entre diferentes redes es todo un reto para los desarrolladores que puede provocar fallas relevantes de seguridad. Se requieren adaptar puentes blockchain y otras dApps para el intercambio de datos entre redes que son puertas abiertas para los hackers.

En mi opinión la implementación de cadenas de plasma entusiasma con sus beneficios pero requiere ceder ante ciertas debilidades en la seguridad que aún están pendientes por resolver. Es un proceso evolutivo tecnológico aún en desarrollo.

Mis referencias:
[1] www.criptotendencias.com
[2] www.criptonoticias.com
[3] aprendeblockchain.wordpress.com
[4] criptomundo.com
[5] es.beincrypto.com

Notas:

📌 Imágenes presentadas con la aplicación canva.com
📌 Invito a participar a mis amigos @mauromar @marito74 @xkool24
📌 Más información del concurso en el siguiente enlace.
📌 Mi discord: casv#3716
📌 Mi twitter: steemit_casv

¡Gracias por su visita!