CONCEPTOS BÁSICOS DE ETHEREUM: CUENTAS, CONTRATOS, VALIDADORES Y TARIFAS

Ethereum es una plataforma blockchain descentralizada que permite transacciones entre pares (P2P) mediante contratos inteligentes sin depender de una autoridad central. Un aspecto fundamental del uso de Ethereum es comprender sus componentes principales. Empecemos por las cuentas de Ethereum, que funcionan como identidades digitales en la red.Tipos de cuentas de EthereumExisten dos tipos de cuentas de Ethereum:Cuentas de propiedad externa (EOA): Controladas por claves privadas, estas cuentas pertenecen a usuarios individuales. Pueden iniciar transacciones y almacenar criptomonedas.Cuentas de contrato: Contratos inteligentes implementados en la blockchain de Ethereum. A diferencia de las EOA, no están controladas por claves privadas, sino por el código almacenado en la blockchain. Solo actúan cuando se activan mediante otra transacción.

Estructura de la cuenta

Cada cuenta de Ethereum consta de las siguientes variables:

• Nonce: Contador del número de transacciones enviadas desde la cuenta.
• Saldo: La cantidad de ether (ETH) que contiene la cuenta.
• Raíz de almacenamiento: El hash raíz del trie Merkle Patricia que codifica el contenido de almacenamiento de la cuenta (utilizado principalmente por contratos).
• Hash de código: El hash del código EVM de la cuenta (específico de los contratos).

Generación de direcciones de Ethereum

Las direcciones de Ethereum se derivan de la clave pública de una cuenta externa. Específicamente, el proceso implica tomar los últimos 20 bytes del hash Keccak-256 de la clave pública, lo que produce un identificador hexadecimal de 40 caracteres. Todas las interacciones en la red Ethereum utilizan estas direcciones.

Roles Clave de las Cuentas

• Iniciar y recibir transacciones
• Implementar e interactuar con contratos inteligentes
• Mantener y transferir tokens ETH y ERC-20

Es crucial mantener segura la clave privada de una cuenta. Cualquier persona con acceso a ella puede controlar los fondos y permisos asociados.

Seguridad de las Claves Públicas y Privadas

La propiedad de una cuenta Ethereum se establece mediante criptografía de claves. La clave privada prueba la identidad del titular de la cuenta, mientras que la clave pública permite a otros verificar las firmas. La pérdida de una clave privada suele implicar la pérdida permanente del acceso a los fondos.

A diferencia de la banca tradicional, las cuentas de Ethereum no tienen la opción de "Olvidé mi contraseña". Por lo tanto, es fundamental almacenar las claves y las frases de recuperación de forma segura, a menudo utilizando monederos físicos para mayor protección.

Una de las características que definen a Ethereum es su capacidad para soportar contratos inteligentes. Estos son fragmentos de código autoejecutables que hacen cumplir automáticamente los términos de un acuerdo. Los contratos inteligentes revolucionan las aplicaciones descentralizadas (dApps) al eliminar la necesidad de intermediarios.¿Qué es un contrato inteligente?Los contratos inteligentes son programas almacenados en la cadena de bloques de Ethereum. Una vez implementados, ejecutan acciones predeterminadas cuando se cumplen condiciones específicas. Los contratos inteligentes funcionan de forma determinista, lo que significa que, para una entrada y un estado determinados, siempre producen la misma salida.Programación de contratos inteligentesLa mayoría de los contratos inteligentes de Ethereum están escritos en Solidity, un lenguaje de programación de alto nivel inspirado en JavaScript y C++. Una vez escrito y probado, los desarrolladores compilan el contrato inteligente en código de bytes compatible con EVM, que se implementa en la cadena de bloques.

Ciclo de vida de un contrato inteligente

1. Desarrollo: El código se escribe en Solidity y se prueba en entornos de desarrollo como Remix o Truffle.
2. Implementación: El contrato se implementa mediante una transacción. Si la implementación se realiza correctamente, se crea una nueva dirección de contrato.
3. Interacción: Los usuarios u otros contratos interactúan con el contrato implementado mediante el envío de transacciones que contienen llamadas a funciones y parámetros.

Propiedades clave

• Inmutable: Una vez implementado, el código de un contrato inteligente no se puede modificar. Las actualizaciones requieren la implementación de una nueva versión.
• Sin confianza: Eliminan la necesidad de confiar en una entidad central o intermediario.
• Transparente: El código es públicamente verificable en la blockchain, lo que significa que cualquiera puede leerlo y auditarlo.

Casos de uso de los contratos inteligentes

• Finanzas descentralizadas (DeFi): Permiten prestar, solicitar préstamos y comerciar sin intermediarios.
• Gestión de la cadena de suministro: Rastrea la procedencia y el movimiento de mercancías de forma transparente.
• Votación descentralizada: Garantiza elecciones a prueba de manipulaciones con resultados instantáneos.
• Tokens no fungibles (NFT): Regulan la emisión y transferencia de activos digitales únicos.

Contrato inteligente Limitaciones

A pesar de su potencial, los contratos inteligentes tienen limitaciones:

• Errores y vulnerabilidades: Los contratos mal redactados son susceptibles a ataques informáticos, lo que hace que las auditorías de seguridad sean esenciales.
• Costos de gas: Cada paso de ejecución requiere gas; interactuar con contratos complejos puede resultar costoso.
• Irreversibilidad: Una vez implementados, las correcciones o reversiones de errores deben gestionarse mediante nuevas implementaciones o contratos auxiliares.

En resumen, los contratos inteligentes representan una herramienta poderosa para la automatización y la lógica descentralizada de aplicaciones, pero requieren un diseño y un análisis minuciosos para ser efectivos.

Ethereum pasó de la prueba de trabajo (PoW) a la prueba de participación (PoS) en septiembre de 2022, un evento conocido como la Fusión. Esta actualización cambió radicalmente la forma en que Ethereum protege su red y procesa las transacciones, reemplazando a los mineros por validadores.El rol de los validadoresLos validadores son usuarios que bloquean ETH (un proceso llamado staking) para obtener el derecho a proponer y validar nuevos bloques. El stake mínimo requerido es de 32 ETH, aunque se pueden usar cantidades menores a través de grupos de staking.Los validadores se seleccionan aleatoriamente para proponer nuevos bloques y confirmar los propuestos por otros. Deben permanecer en línea y actuar con honestidad. De lo contrario, se arriesgan a que se les reduzca una parte de sus ETH en staking como penalización.

Comisiones de transacción y gas

En Ethereum, las comisiones de transacción se calculan utilizando una unidad llamada gas. Cada operación en la red Ethereum, ya sea enviar ETH, transferir tokens o interactuar con un contrato inteligente, consume gas.

La tarifa total que paga un usuario es:

Tarifa total = Unidades de gas utilizadas × Precio del gas

• Límite de gas: La cantidad máxima de gas que un usuario está dispuesto a usar en una transacción.
• Precio del gas: La cantidad de ETH (en gwei) que un usuario está dispuesto a pagar por unidad de gas.

Actualización EIP-1559

Introducida en agosto de 2021, la EIP-1559 renovó el mecanismo de tarifas de Ethereum. Se introdujo:

• Tarifa Base: Una tarifa no negociable, que se quema y se retira de circulación.
• Tarifa de Prioridad (Propina): Un pago opcional para incentivar a los validadores a priorizar la transacción de un usuario.

Esto hace que las tarifas de gas sean más predecibles, y quemar la tarifa base contribuye a la presión deflacionaria de ETH.

Cómo Afectan las Tarifas a los Usuarios

Los usuarios deben pagar tarifas de gas, ya sea transfiriendo ETH o ejecutando una función en un contrato inteligente. Las operaciones más complejas cuestan más gas. Cuando la red está congestionada, los precios del gas se disparan debido a la competencia por la rápida inclusión en los bloques.

Reducción de los costos de transacción

Existen varias estrategias para reducir o mitigar los costos de transacción:

• Sincronización: Evite operar durante las horas punta, cuando la demanda de espacio en bloques es alta.
• Soluciones de capa 2: Plataformas como Arbitrum, Optimism y zkSync ofrecen comisiones significativamente reducidas al procesar transacciones fuera de la cadena y publicar datos comprimidos en Ethereum.
• Agrupamiento: Combine varias transacciones en una cuando sea posible.

Recompensas posteriores a la fusión para validadores

Los validadores reciben recompensas por agregar bloques a la cadena de bloques y dar fe de otros. Sus recompensas incluyen:

• Recompensas base, pagadas directamente por realizar tareas
• Valor Extraíble del Minero (MEV), ahora transmitido a los validadores a través de una nueva infraestructura
• Tarifas prioritarias y propinas de los usuarios

La transición de Ethereum a PoS ha demostrado ser más sostenible desde el punto de vista ambiental, a la vez que mejora la seguridad y la escalabilidad. El futuro reside en actualizaciones continuas como las Cadenas de Fragmentos y el Danksharding para gestionar un mayor rendimiento con tarifas más bajas.