La comunidad de Ethereum comenzó a explorar la posibilidad de modificar la estructura de la red para conseguir dos objetivos: mejorar su escalabilidad y su seguridad. Para alcanzar estas metas, los esfuerzos se centraron principalmente en dos tecnologías como son el Proof of Stake o PoS y el Sharding. Este trabajo de investigación comenzó en 2014 y es lo que se conoce como Eth2. 1
El PoS es una forma de validar bloques en la red que implica que los nodos validadores puedan minar en función de un Stake. Esto es, dejan una cantidad de ethereum como apuesta para asegurar que los bloques que están validando son correctos. En caso de que no lo fueran, perderían ethereum por lo que en líneas generales supone un incentivo a no tratar de incluir bloques mal formados en la red. Actualmente en Ethereum el algoritmo de validación está basado al igual que en Bitcoin en Proof of Work o PoW, que implica que los validadores tengan que incurrir en elevados costes energéticos para ejecutar el algoritmo de validación y minar nuevos bloques. 2
La otra tecnología en la que se basa Ethereum 2.0, Sharding, es una forma de poder dividir la blockhain de Ethereum. Esto tiene como objetivo de que no sea necesario que los nodos completos contengan toda la red ya que esto dificulta la posibilidad de ejecutar nodos completos y pone en riesgo la descentralización. La dificultad está en asegurar que estos shards o trozos de la blockchain mantengan su integridad y los nodos puedan seguir validando bloques de forma segura. Hay que recordar que a diferencia de Bitcoin, los nodos en Ethereum tienen mucha más información y esto supone un coste que frena la escalabilidad de la red.
El proceso de cambio es bastante complejo y por este motivo se ha estructurado en distintas fases.
Fase 0
Esta primera etapa contempla el lanzamiento de la llamada Beacon Chain y está prevista lanzarse en 2020. El objetivo fundamental de la Beacon Chain es establecer un mecanismo que permita organizar los nuevos validadores que participarán en el PoS. Esta etapa convivirá con el actual PoW y es una forma de validar que los cambios introducidos no suponen ningún problema a la red.
Fase 1
Esta fase, que no tiene una fecha concreta aún y dependerá de la evolución de la red con la nueva Beacon Chain, supondrá cambios importantes. Los validadores comenzarán a validar en la blockhain con la ya implementada Sharding, pudiendo así generar nuevos bloques sobre shards. Está previsto que la blockahin de Ethereum se divida en 64 shard chains que convivirán de forma simultánea. Es decir, si a día de hoy la blockhain de Ethereum puede añadir un bloque cada 12 segundos aproximadamente, en ese mismo tiempo se podrán generar 64 bloques nuevos.
Fase 1.5
Una vez los validadores de PoS estén organizados y la blockhain de Ethereum pueda ser dividida en shards, llegará el momento de sustituir la actual PoW. Para ello el primer paso será integrarla en Ethereum 2.0, incluyéndola en uno de los 64 shards. Esto garantiza que ambas blockhain, la generada por PoS y por PoW, se unificarán y no habrá distinciones en los tokens de ethereum.
Fase 2
De momento no está definido el alcance de esta fase pero se contempla que todas las funcionalidades puedan estar disponibles de forma transparente para los usuarios bajo la red Ethereum 2.0
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La cantidad mínima para poder participar en las validaciones será de 32 ethereums. Los beneficios esperados parece que serán del 15% anual dependiendo de distintos factores, como por ejemplo el tiempo que el nodo esté activo o la cantidad de ethereum en total que haya depositada como Stake por parte de todos los nodos validarores. Por supuesto, si queremos conocer el beneficio esperado en EUR o USD, habrá que tener en cuenta las fluctuaciones de su valor con respecto a Ethereum. Hay herramientas con las que poder hacer una estimación.
Ventajas e inconvenientes
En la práctica, una mejora de la seguridad y la escalabilidad de Ethereum supone un impulso para su adopción. La posibilidad de que las aplicaciones puedan aumentar el número de transacciones sin poner en riesgo los costes de éstas (o con un riesgo mucho menor) hace que puedan surgir nuevas funcionalidades y que los usuarios utilicen estas herramientas de una forma más transparente. Recordemos que cuando la red de Ethereum colapsó por la elevada actividad en ella de, entre otras, la Dapp Cryptokitties, los usuarios tuvieron que asumir pagar precios mucho más elevados por realizar transacciones.
A pesar de que Ethereum 2.0 puede promover el desarrollo y uso de aplicaciones en la red, los nuevos incentivos establecidos favorecen a los proyectos ya establecidos y dificulta la entrada de nuevos participantes.
Ethereum 2.0 beneficiará de forma directa a los primeros proyectos que han apoyado la red. Si esto es justo o no, es discutible pero lo que sí es cierto es que es radicalmente distinto al funcionamiento de entrada y salida de participantes de la red con algoritmos de PoW como Bitcoin. En este segundo caso, los participantes están en igualdad de condiciones que los posibles nuevos participantes y esto añade mayor robustez a la red. Por otra parte, los mineros que ya tengan una gran cantidad de moneda como Stake, difícilmente querrán abandonar la red a pesar de que la rentabilidad baje.
Si muchas de las decisiones que se toman en cuanto a cambios en el protocolo están fuertemente condicionadas a lo que decidan los mineros, en Ethereum los stakers permanecerán de forma muy prolongada o indefinida sin que otros participantes tenga opción de obtener el mismo poder de decisión y esto supone un riesgo para su descentralización.