Ethereum 80% de datos redundantes colapsan los nodos, la fundación revela tres principales soluciones de mitigación

La investigadora de la Fundación Ethereum advierte que la “inflación de estado” amenaza la descentralización de la red, con un aumento explosivo en los costes de almacenamiento de los nodos, proponiendo tres soluciones principales: expiración de estado, archivado de estado y estado parcial sin estado para hacer frente a la crisis.

Ethereum enfrenta una crisis de inflación de estado, los costes operativos de los nodos se disparan

(Fuente: Fundación Ethereum)

El equipo de consenso sin estado de la Fundación Ethereum emitió recientemente una advertencia importante, señalando que los registros de cuentas en expansión, el almacenamiento de contratos y los bytecodes hacen cada vez más difícil para los operadores de nodos almacenar, servir y sincronizar, y que este problema, conocido como “inflación de estado”, está poniendo en peligro la sostenibilidad a largo plazo de Ethereum.

El “estado” de Ethereum abarca todo lo que la red conoce en la actualidad, incluyendo saldos de cuentas, almacenamiento de contratos y código que impulsa las aplicaciones. La fundación indica que este sistema se ha convertido en un componente clave de la infraestructura global, capaz de “liquidar miles de millones de dólares en valor” y coordinar miles de aplicaciones.

Pero los investigadores señalan que la importancia de Ethereum ahora trae un problema grave: este estado solo crecerá y no disminuirá. A medida que aumenta la cantidad de datos, operar un nodo completo se vuelve más costoso y frágil. La fundación afirma en su blog: “Si el estado se vuelve demasiado grande, demasiado centralizado o difícil de mantener, todas estas capas se vuelven más vulnerables, más caras y más difíciles de descentralizar.”

Esta advertencia no es alarmismo. Según datos proporcionados por la fundación, en el último año la red de Ethereum ha estado añadiendo continuamente datos de estado semanalmente, y la tasa de crecimiento no ha disminuido. Mejoras de escalabilidad como Layer 2, EIP-4844 (proto-danksharding) y aumentos en los límites de gas, aunque hacen posible más actividades, también aceleran el crecimiento del estado.

La descentralización en peligro, los altos costes podrían excluir a los pequeños nodos

Los investigadores advierten que si solo unos pocos operadores técnicos pueden permitirse almacenar y mantener el estado completo, la resistencia a la censura, la neutralidad y la resiliencia de Ethereum podrían debilitarse.

Esta preocupación toca el núcleo de los valores fundamentales de la cadena de bloques. La confianza en Ethereum se basa en que cualquiera puede operar un nodo para verificar el estado de la red. Pero cuando los costes de operación de los nodos se vuelven demasiado altos, solo las grandes instituciones y operadores profesionales podrán permitírselo, lo que conducirá a una mayor centralización.

El equipo de la fundación indica que están realizando pruebas de estrés para determinar tres puntos críticos: ¿cuándo el crecimiento del estado se convertirá en un cuello de botella para la escalabilidad? ¿Cuándo el tamaño del estado dificultará que los clientes sigan la cadena? ¿Cuándo comenzarán a fallar las implementaciones de los clientes en condiciones de estado extremo?

Datos más específicos muestran que aproximadamente el 80% de los datos de estado no se han actualizado en más de un año, pero todos los nodos aún deben almacenarlos hoy en día. Esto significa que los operadores de nodos están pagando por almacenar “datos fríos” que en realidad se visitan muy poco, lo cual es claramente un desperdicio de recursos.

La validación sin estado presenta nuevos desafíos, la especialización podría conducir a la centralización

La hoja de ruta a largo plazo de Ethereum incluye la “sin estado”, que permite a los validadores verificar bloques sin poseer el estado completo. Aunque esto reduce la carga para los validadores y aumenta el rendimiento, también transfiere la responsabilidad de almacenar el estado histórico a un grupo más pequeño y especializado.

Los investigadores escriben que, en el diseño sin estado, “la mayor parte del estado puede ser almacenada solo por: los constructores de bloques, los proveedores RPC y otros operadores especializados, como buscadores MEV y exploradores de bloques.”

Esto plantea una cuestión fundamental: cuando la validación se vuelve más ligera, pero el almacenamiento se vuelve más especializado, ¿Ethereum se vuelve más descentralizado o simplemente transfiere el riesgo de centralización de un nivel a otro?

El equipo reconoce que esta centralización presenta desafíos en la sincronización, resistencia a la censura y recuperación ante interrupciones o presiones externas. Si solo unos pocos operadores especializados mantienen el estado completo, esas entidades podrían convertirse en objetivos de presiones regulatorias o ataques técnicos.

Tres soluciones principales: expiración, archivado y estado parcial sin estado

El equipo de consenso sin estado propone tres métodos potenciales para facilitar la gestión del almacenamiento y servicio del estado, cada uno con sus propias compensaciones.

El primero es la expiración de estado, que elimina datos inactivos de los registros activos y permite a los usuarios recuperarlos mediante pruebas. Dado que aproximadamente el 80% del estado no se ha actualizado en más de un año, esta estrategia tiene una utilidad inmediata. Actualmente se consideran dos variantes: “marcar, expirar y recuperar”, que marca y elimina entradas poco usadas; y “expiración en múltiples épocas”, que desplaza los datos a diferentes épocas y congela las épocas más antiguas.

La ventaja de este método es reducir significativamente la cantidad de datos que los nodos deben mantener continuamente, pero el reto radica en diseñar mecanismos de recuperación que aseguren que los usuarios puedan acceder de manera confiable a los datos expirados cuando los necesiten.

La segunda vía es el archivado de estado, que separa el estado caliente del frío. Los datos calientes se mantienen limitados y fácilmente accesibles, mientras que los datos fríos se almacenan para registros históricos y verificabilidad. Aunque el estado total sigue creciendo, esto puede mantener el rendimiento del nodo “más o menos estable con el tiempo, en lugar de disminuir a medida que la cadena envejece.”

Este método es similar a la estrategia de separación de datos fríos y calientes en bases de datos tradicionales, y es relativamente madura desde el punto de vista técnico, aunque requiere un diseño claro de estándares de clasificación de datos y mecanismos de acceso.

La última opción es el modo parcial sin estado, que permite a los nodos almacenar solo un subconjunto del estado, mientras que las carteras y clientes ligeros almacenan en caché los datos de los que dependen. Esto puede ampliar la participación al reducir los costes de almacenamiento y disminuir la dependencia de los principales proveedores RPC.

El objetivo común de las tres estrategias es “reducir el estado como cuello de botella de rendimiento, disminuir los costes de mantenimiento del estado y facilitar su servicio”. Pero cada una implica diferentes niveles de complejidad técnica y riesgos de centralización.

La Fundación invita a la comunidad a participar, enfatizando que no es una decisión final

La Fundación Ethereum indica que priorizará las acciones que puedan ofrecer beneficios inmediatos, preparándose también para cambios más ambiciosos en el futuro. Estas incluyen el archivado, mejoras en la infraestructura RPC y la simplificación de la operación de nodos sin estado. El equipo subraya que la elección de estas acciones se basa en su utilidad inmediata y compatibilidad hacia adelante.

Cabe destacar que la fundación en la parte superior de la publicación enfatiza que este trabajo es solo una propuesta, y no una posición unificada de toda la organización. “El contenido puede no reflejar un consenso; la fundación es una organización diversa que incluye tanto a miembros internos del protocolo como a diferentes perspectivas externas”, escriben.

Esta formulación cautelosa refleja la naturaleza de la toma de decisiones en el ecosistema de Ethereum: los cambios tecnológicos importantes requieren un amplio debate comunitario y un proceso de consenso, no ser impulsados por una sola organización de arriba hacia abajo.

La fundación ha invitado a desarrolladores, operadores de nodos y equipos de infraestructura a participar en las discusiones. Los investigadores escriben: “A medida que iteramos, compartiremos avances y problemas aún sin resolver. Pero no podemos resolver esto en aislamiento. Si eres desarrollador de clientes, operador de nodos, responsable de infraestructura, desarrollador de capa 2 o simplemente te preocupa el desarrollo a largo plazo de Ethereum, te invitamos a participar: comparte tus comentarios sobre nuestras propuestas, únete a foros y llamadas de discusión, y ayúdanos a probar nuevas soluciones en la práctica.”

Esta actualización coincide con el fortalecimiento de la comunicación de la Fundación Ethereum sobre el desarrollo a largo plazo del protocolo. El mes pasado, la organización presentó en detalle un nuevo trabajo en la “capa de interoperabilidad” destinada a hacer que el ecosistema Layer 2 “se sienta como una cadena”. También ha experimentado cambios en el liderazgo, reestructuración de I+D y ajustes financieros, y ha lanzado la nueva planificación de bifurcaciones duras semestrales con Fusaka.

El problema de la inflación de estado resalta el desafío fundamental de escalar blockchain: ¿cómo mantener la descentralización mientras se mejora el rendimiento? Las tres principales soluciones propuestas por la Fundación Ethereum tienen ventajas y desventajas, y la decisión final, o la combinación de varias, dependerá de un amplio debate comunitario y validación técnica. Para inversores y desarrolladores interesados en el desarrollo a largo plazo de Ethereum, esta discusión es de gran interés.