El fundador y CEO de Ava Labs, Emin Gün Sirer, lanzó recientemente la hoja de ruta de desarrollo del equipo, enfatizando la importancia de crear una plataforma para lanzar blockchains heterogéneas con composabilidad asincrónica. La hoja de ruta gira en torno a tres focos principales: aumentar el número de subredes, mejorar el rendimiento de la red y fortalecer la estabilidad del mecanismo de consenso.
Avalanche tiene como objetivo proporcionar a los desarrolladores un marco para personalizar blockchains de acuerdo con escenarios de aplicación específicos.
En el sistema blockchain construido sobre el marco técnico de Avalanche, las tareas de validación dependen de Subredes, que consisten en un grupo de nodos validadores. Es importante aclarar que la Subred en sí misma no es una blockchain, sino más bien un grupo de validadores responsables de diseñar, gestionar y ajustar los mecanismos operativos y modelos económicos de las blockchains que validan. Una Subred tiene la capacidad de validar desde una hasta múltiples blockchains diferentes, pero cada blockchain solo puede ser validada por una única Subred. De esta manera, la multitud de blockchains validadas a través de Subredes construyen colectivamente la extensa arquitectura del sistema de la red Avalanche.
Bajo la guía del popular concepto de arquitectura modular, los creadores de la red Avalanche han diseñado una estructura innovadora: la Mainnet. Esta red optimiza la asignación de recursos dividiendo sus funcionalidades clave en varias blockchains independientes — C-Chain, X-Chain y P-Chain, todas inicialmente verificadas por el primer Subnet — la Mainnet.
Las tres cadenas adoptan el mecanismo de consenso Snowman pionero del equipo de Ava Labs. Este mecanismo garantiza una alta seguridad, una confirmación rápida y escalabilidad mediante muestreos repetidos. A diferencia de otros mecanismos de consenso que requieren una comunicación exhaustiva entre nodos, el consenso Snowman puede lograr verificación sin necesidad de comunicarse individualmente con cada nodo, creando así un motor potente para alcanzar rápidamente un consenso incluso en presencia de un gran número de validadores.
Al igual que otras soluciones L1 populares en el mercado, C-Chain proporciona una plataforma abierta para el desarrollo de aplicaciones de contratos inteligentes basadas en la Máquina Virtual Ethereum (EVM). En el ciclo pasado, C-Chain ha sido testigo de una exploración activa en el espacio DeFi, con un pico de Valor Total Bloqueado (TVL) alcanzando los $21 mil millones, impulsado principalmente por plataformas de préstamos como Aave y Benqi, así como intercambios descentralizados como Trader Joe y Curve. C-Chain también ha implementado algunas integraciones clave para facilitar la expansión de las actividades DeFi, incluida la emisión y redención de Tether (USDT) y Circle (USDC) en C-Chain, con un valor total actual de USDT y USDC en cadena alcanzando los $1.2 mil millones. Además, el apoyo de los proveedores de oráculos de precios es crucial para aplicaciones DeFi como los mercados de préstamos, con Chainlink siendo el proveedor más grande con una participación de mercado del 53%, apoyando actualmente 116 aplicaciones en C-Chain.
En diciembre de 2023, C-Chain mantuvo una tasa de transacción promedio de 40 transacciones por segundo (TPS) durante todo el mes, alcanzando un pico de 106 TPS en un solo minuto. Aunque el aumento en el volumen de transacciones se atribuye principalmente a transacciones livianas (generalmente consideradas de menor calidad), aún demuestra el rendimiento superior de la pila tecnológica de Avalanche en comparación con otras cadenas EVM. Sin embargo, en comparación con cadenas de alto rendimiento como Solana, la capacidad de procesamiento de transacciones de C-Chain es relativamente menor, siendo la velocidad de transacción promedio de esta última típicamente 100 veces la de C-Chain. Para mejorar el rendimiento de la red, la plataforma planea admitir cadenas de alto rendimiento construidas con HyperSDK.
X-Chain tiene una función simple, siendo la responsable exclusiva de crear y transferir activos nativos de la red Avalanche. En contraste, P-Chain juega un papel más crítico en el ecosistema técnico de Avalanche, sirviendo como registro para subredes, registrando el estado activo de validadores y sus pesos de participación para garantizar una comunicación fluida entre subredes.
Actualmente, los validadores que participan en el trabajo de validación de cualquier subred también deben asumir la responsabilidad de validar las tres cadenas (C-Chain, X-Chain, P-Chain) en la Mainnet. Hasta la fecha, la Mainnet ha atraído a 1,821 nodos validadores, apostando colectivamente 259 millones de tokens AVAX, lo que representa el 59% del total de la participación. Para convertirse en un validador en la Mainnet, un nodo debe apostar al menos 2,000 AVAX, mientras que los titulares de tokens pueden participar en el mantenimiento de la red apostando un mínimo de 25 AVAX. Aproximadamente el 82% de la participación total proviene de los propios nodos, mientras que el 18% restante proviene de delegantes individuales. En comparación con otras cadenas de Prueba de Participación (PoS), la función de apuesta de liquidez de Avalanche no se ha adoptado ampliamente. Como los dos mayores proveedores de servicios de apuesta de liquidez en Avalanche, Benqi y GoGoPool actualmente solo representan el 3% del total de la participación.
El equipo de Ava Labs ha presentado la Propuesta ACP-13 a la comunidad de Avalanche, con el objetivo de reducir el costo y la complejidad de lanzar subredes. Esta propuesta introduce un nuevo tipo de identidad de validador: Validadores Solo de Subred (SOV), que no necesitan sincronizar y validar toda la Mainnet, sino que se enfocan únicamente en validar la P-Chain. Esto se debe a que la comunicación entre subredes depende únicamente del mecanismo de validación de la P-Chain. Se espera que este cambio reduzca significativamente los costos fijos iniciales de implementar subredes, optimice la asignación de recursos del hardware del validador, reduzca los riesgos regulatorios para los clientes institucionales y mantenga la interoperabilidad entre subredes.
Bajo las reglas actuales, todos los validadores de subredes deben participar en la validación de tres cadenas de la Mainnet, requiriendo una apuesta mínima de 2,000 AVAX, que, al precio de mercado actual de AVAX, equivale a aproximadamente $88,000 de capital inicial por validador. La Propuesta ACP-13 tiene como objetivo reducir los costos en un 75% al permitir que los SOVs apuesten solo 500 AVAX, ya que no participan en la validación de la Mainnet y, por lo tanto, no reciben recompensas de red. Sin embargo, incluso con el costo reducido propuesto, comenzar como validador de subred todavía requiere alrededor de $22,000, y el efecto de sensibilidad al precio en los posibles validadores aún está por evaluarse.
Al renunciar a los requisitos de validación para C-Chain y X-Chain, la propuesta permite a los validadores de subred asignar de manera más eficiente sus recursos de hardware, centrándose en mantener sus propias cadenas en lugar de dispersar recursos para apoyar la Mainnet. Aunque los requisitos de hardware actuales para la Mainnet no son altos, todavía hay voces dentro de la comunidad que piden un aumento en la configuración de hardware para mejorar el rendimiento general. Esta doble demanda de recursos plantea preguntas sobre si la arquitectura técnica de Avalanche está totalmente comprometida a convertirse en una plataforma de alto rendimiento.
Más importante aún, la Propuesta ACP-13 también aborda los problemas de riesgo regulatorio a los que se enfrentan las plataformas de contratos inteligentes sin permiso (como C-Chain). Por ejemplo, el gobierno de EE. UU. ha impuesto sanciones de la OFAC a ciertas direcciones de Ethereum, obligando a los validadores, desarrolladores y transmisores regulados a excluir transacciones específicas para mantenerse en cumplimiento. Al eximir a los validadores de subred del requisito de participar en el consenso de Mainnet, la ACP-13 reduce efectivamente este riesgo regulatorio, brindando más posibilidades a las entidades en EE. UU. inclinadas a mitigar riesgos para construir blockchains.
Arquitectura de subred
Avalanche se compromete a convertirse en la red preferida para que los desarrolladores construyan blockchains personalizados. Para lograr este objetivo, es crucial proporcionar una infraestructura interoperable, flexible y eficiente.
En el mundo de la cadena de bloques donde coexisten múltiples cadenas, la interoperabilidad es particularmente crucial. Avalanche Warp Messaging (AWM), como tecnología central proporcionada por Avalanche, permite la comunicación entre diferentes subredes. Esta tecnología permite a los clústeres de validadores de dos cadenas diferentes comunicarse directamente, eliminando la necesidad de puentes de terceros para transferir datos o activos, simplificando en gran medida las interacciones entre varias cadenas dentro de la red Avalanche. El diseño de AWM es altamente flexible, admitiendo el paso de mensajes entre cualquier cadena registrada en la P-Chain, ya sean cadenas base sin permisos como C-Chain, cadenas de aplicaciones totalmente específicas con permisos, o cualquier combinación de las mismas.
El paso de mensajes entre subredes es facilitado por relayers, y estos mensajes son verificados utilizando la tecnología de firma múltiple BLS. La subred receptora confirma la validez de estas firmas consultando la P-Chain, que sirve como registro para los hubs validadores de la subred. Por ejemplo, supongamos que la subred A envía un mensaje a la subred B. Una vez que AWM es activado por la acción del usuario, los validadores de la subred A firman colectivamente un mensaje y lo transmiten a la subred B a través de un relayer. Los validadores de la subred B luego verifican el mensaje para determinar si está firmado por una cierta proporción del peso de staking de la subred A. Vale la pena enfatizar que todo el proceso de transmisión, recepción y verificación de mensajes no depende de ninguna entidad externa.
Desde su lanzamiento en diciembre de 2022, Avalanche Warp Messaging (AWM) ha estado activo. Sin embargo, para lograr compatibilidad con la Máquina Virtual Ethereum (EVM), se requieren una serie de importantes optimizaciones de ingeniería. Con la introducción de ACP-30, se ha establecido un estándar de implementación unificado para el paso de mensajes entre subredes en C-Chain y todas las blockchains basadas en EVM dentro de la red Avalanche.
Esta propuesta comunitaria entró en vigor oficialmente con la actualización Durango el 6 de marzo de 2024, lo que permite a los usuarios transferir activos fácilmente entre diferentes cadenas utilizando la herramienta Teleporter. Construido sobre AWM, Teleporter proporciona una interfaz sencilla para enviar y recibir mensajes entre cadenas, lo que permite la transferencia de tokens ERC-20 entre cadenas dentro de la red Avalanche. Teleporter está diseñado para ofrecer una experiencia de usuario fluida y fiable, que incluye características como evitar duplicados de transacciones, implementar listas blancas de relayers y establecer tarifas de transacción opcionales. Con la adopción generalizada del estándar ACP-30, pronto se aplicará a HyperSDK, ampliando aún más el número de cadenas conectadas por Teleporter y mejorando la interoperabilidad de la red Avalanche.
Las máquinas virtuales (VM) son sistemas de software que definen el comportamiento operativo específico de una cadena de bloques al especificar formatos de transacción, permisos de acceso al estado, mecanismos de gas y otros elementos clave. Las diferentes filosofías de diseño e implementaciones de las VM tienen profundas implicaciones para el rendimiento y la funcionalidad de las aplicaciones desarrolladas sobre ellas. Tomemos como ejemplos la Ethereum Virtual Machine (EVM) de Ethereum y la Solana Virtual Machine (SVM) de Solana. Ambas tienen compensaciones de diseño drasticamente diferentes: la EVM es conocida por su gran comunidad de desarrolladores y sus herramientas de desarrollo maduras, mientras que la SVM se enfoca en optimizar el rendimiento a través de su tiempo de ejecución multihilo, capacidades de ejecución paralela y mecanismos mejorados de tarifas de transacción.
La red Avalanche permite a los sistemas blockchain construidos en ella elegir ejecutar máquinas virtuales preconstruidas, como Subnet-EVM diseñada específicamente para ser compatible con Subnets, o máquinas virtuales personalizadas de los desarrolladores. Dado que construir una máquina virtual completamente nueva es una tarea muy desafiante, la gran mayoría de cadenas en la red Avalanche eligen ejecutar Subnet-EVM. El desarrollo de HyperSDK tiene como objetivo reducir la barrera para crear máquinas virtuales personalizadas, permitiendo a los desarrolladores lograr una personalización personalizada sin empezar desde cero.
HyperSDK proporciona un marco para construir máquinas virtuales personalizadas (HyperVM) que pueden integrarse directamente en la red Avalanche. Equipado con potentes configuraciones predeterminadas, este marco permite a los desarrolladores centrarse en el desarrollo de aplicaciones principales sin necesidad de construir máquinas virtuales desde cero. En teoría, HyperSDK puede reducir el tiempo necesario para desarrollar una máquina virtual de varios meses a solo unos días, acelerando en gran medida la velocidad de respuesta al mercado de los desarrolladores.
El desarrollo de HyperSDK no solo significa un nuevo nivel de mejora de rendimiento para Avalanche, sino que también introduce un mecanismo avanzado de procesamiento de transacciones llamado Vryx. La filosofía de diseño de Vryx está inspirada en varios documentos de investigación ampliamente reconocidos, especialmente el documento Narwhal Tusk publicado por Diem (anteriormente equipo de Facebook), que tiene profundas implicaciones para blockchains modernos como Aptos y Sui. En su núcleo, Vryx separa los diversos pasos del procesamiento de transacciones, permitiendo a los validadores construir y replicar bloques simultáneamente. En resumen, logra una escalabilidad horizontal del rendimiento al reducir el tiempo total requerido para la construcción, replicación y validación de bloques. Esto significa que Vryx aumentará significativamente la velocidad de procesamiento de transacciones de la red Avalanche, llevando sus transacciones por segundo (TPS) a niveles más altos. Aunque Vryx aún no se ha lanzado oficialmente, Ava Labs planea integrarlo en HyperSDK para finales de este año. Los puntos de referencia de rendimiento que publicará Ava Labs demostrarán el rendimiento eficiente de Vryx, con un avance esperado de TPS de más de 100,000.
En la búsqueda de optimizar el rendimiento en el diseño de blockchain, las mejoras de rendimiento a menudo vienen con el inconveniente de requerimientos de hardware más altos para los validadores. Los futuros requerimientos de hardware de subredes serán influenciados por el tipo seleccionado de máquina virtual, y la comunidad de la red principal enfrentará una decisión: si este intercambio es apropiado para la C-Chain. Típicamente, se piensa que aumentar los requerimientos de hardware aumenta el costo de convertirse en un validador, lo que a su vez puede reducir la universalidad de la operación del nodo, un aspecto crítico en equilibrar el rendimiento con la descentralización. Aunque teóricamente es razonable, no siempre es el caso en operaciones prácticas. Por ejemplo, a pesar de los mayores requerimientos de hardware, la red Solana puede mantener 1,606 nodos apostados, superando la escala de la red principal de Avalanche. Además, factores como la distribución geográfica de nodos y servidores también son consideraciones esenciales en las discusiones sobre descentralización.
Para avanzar en la mejora del rendimiento, Ava Labs está desarrollando activamente una solución de base de datos propietaria llamada Firewood. Firewood tiene como objetivo abordar el obstáculo principal de la gestión del estado encontrado en el proceso de expansión de la cadena de bloques. El estado de la cadena de bloques se refiere a la instantánea en tiempo real de los datos relevantes almacenados en el sistema, que se expande a medida que aumenta el uso. Como resultado, los validadores necesitan acceder rápidamente al estado actual para procesar transacciones de manera eficiente, una demanda que se vuelve cada vez más desafiante a medida que el estado crece.
El objetivo de Firewood es mejorar la base de datos MerkleDB previamente desarrollada. Adopta un mecanismo innovador para almacenar y recuperar eficientemente estados de blockchain al reducir la sobrecarga necesaria para modificar el estado existente. Se espera que la introducción de este mecanismo cree un sistema de base de datos más sólido que pueda proporcionar capacidades de acceso rápido a los estados, eliminando así los principales obstáculos para mejorar la capacidad de procesamiento de transacciones. Ava Labs espera pronto publicar los resultados de las pruebas de referencia de rendimiento de Firewood para demostrar sus capacidades de rendimiento superiores.
Avalanche no es la única pila tecnológica que construye infraestructura para el lanzamiento de blockchains. Actualmente, los métodos más conocidos para construir su propia cadena incluyen cadenas de aplicaciones (appchains) en el ecosistema Cosmos y rollups en Ethereum. Cada marco tiene su propio conjunto de compensaciones, atrayendo a diferentes grupos de desarrolladores.
La red Avalanche y el ecosistema Cosmos comparten casi objetivos finales idénticos: conectar cadenas independientes asincrónicas a través de estándares de mensajería minimizados en confianza. Ambas plataformas permiten a los desarrolladores construir blockchains que gestionan su propia seguridad, requiriendo el establecimiento de un conjunto de validadores de alta calidad. Incluso con la implementación de ACP-13, un depósito de 500 AVAX aún puede servir como una barrera de entrada para convertirse en un validador de subred. Por lo tanto, los validadores que pagan el depósito pueden estar más inclinados a validar múltiples cadenas para ganar más recompensas y compensar su depósito inicial. En el ecosistema actual de Cosmos, no existe un mecanismo similar al requisito de depósito de 500 AVAX; sin embargo, vemos una superposición significativa entre los conjuntos de validadores de appchain. Por ejemplo, Chorus One, Allnodes, Polkachu y Informal Systems son validadores de Celestia, Cosmos Hub, Osmosis y dYdX, respectivamente.
Esta comparación destaca las diferencias en el diseño y estrategia entre las diferentes pilas de tecnología blockchain y cómo atraen y mantienen a las comunidades de validadores y desarrolladores. Avalanche intenta reducir la barrera de entrada a través de la propuesta ACP-13 para facilitar la creación y mantenimiento de más subredes y blockchains, mientras que el ecosistema de Cosmos atrae la participación de validadores sin requerir depósitos iniciales significativos, lo que demuestra diferentes dinámicas de ecosistema y atractivo para los desarrolladores. Estas diferencias reflejan las diferentes estrategias de cada plataforma en equilibrar la seguridad, la descentralización y la usabilidad.
Actualmente, la cadena P en la red Avalanche sirve como sistema de registro central para subredes, donde se almacena la información del validador. Esta arquitectura significa que aunque las subredes son técnicamente independientes, en cierta medida dependen de la cadena P y no pueden operar completamente de forma autónoma. Por ejemplo, la distribución de recompensas de staking dentro de las subredes está determinada por la cadena P, lo que limita la libertad de las subredes para experimentar con nuevos mecanismos de distribución de recompensas. En contraste, las cadenas en el ecosistema Cosmos tienen más soberanía; no tienen un centro centralizado como Avalanche, lo que les otorga más libertad para ajustar y diseñar su pila tecnológica. Una propuesta de reforma actualmente en discusión por Ava Labs es permitir que los conjuntos de validadores controlados por subredes administren e informen cualquier cambio a la cadena P, otorgando a las subredes más autonomía mientras la cadena P actúa solo como un puente para la comunicación entre subredes. Esta propuesta aún está en la etapa de discusión, y sus perspectivas de implementación son inciertas.
El ecosistema Cosmos ha experimentado una amplia experimentación técnica en los últimos años, con casos exitosos como Terra y dYdX que muestran su capacidad para manejar tráfico L1 general y satisfacer necesidades específicas de aplicaciones. En comparación con los 34 subnets y 36 cadenas activas de Avalanche, Cosmos actualmente tiene 88 cadenas activas, y su gran comunidad de desarrollo aporta más innovación a la pila tecnológica, como módulos desarrollados por equipos externos para ser utilizados por otras cadenas.
Aunque el protocolo AWM de Avalanche y el protocolo IBC de Cosmos tienen similitudes en la comunicación entre cadenas, tienen diferencias fundamentales en los mecanismos de verificación de mensajes. AWM utiliza la cadena P como un registro universal para las firmas de validadores activos en todas las subredes, mientras que IBC no tiene un punto de verificación unificado; los validadores de Cosmos necesitan sincronizar la información entre cadenas y registrar localmente los conjuntos de validadores de otras cadenas. Esto significa que los canales entre las cadenas de Cosmos deben actualizarse periódicamente para garantizar la precisión del conjunto de validadores, lo que requiere una configuración de conexión para cada nuevo canal establecido.
Tanto en las tecnologías AWM como en IBC, la entrega de mensajes entre cadenas depende de los relayers. Sin embargo, en el ecosistema de Cosmos, el trabajo de los relayers no está directamente incentivado económicamente, a menudo proporcionado por proveedores de servicios según las necesidades comerciales. Aunque la propuesta de aumentar las tarifas para las transferencias de IBC no ha obtenido un amplio apoyo, el ecosistema de Cosmos todavía ha establecido una gran red de relays, con actores como Crossnest, Informal Systems y Notional desempeñando roles cruciales. A medida que el ecosistema de subredes se expande, la construcción de una red de relays similar lleva tiempo, pero Teleporter proporciona incentivos para los relayers al introducir tarifas opcionales, mejorando teóricamente la calidad de los servicios de relay y acelerando las velocidades de transferencia de activos. Aunque Teleporter lleva en línea menos de un día, seguiremos monitoreando el desarrollo del ecosistema de relays.
El mecanismo de consenso de Avalanche, utilizando la técnica de Submuestra, ha logrado expandir con éxito la escala de conjuntos de validadores activos a más de 1,800, lo cual es significativamente mejor que las cadenas de Cosmos, donde el número de validadores típicamente oscila entre 80 y 180. Esta expansión permite que las blockchains sin permiso prosperen en la red de Avalanche. Sin embargo, ambas redes apoyan a los desarrolladores en la creación de cadenas con conjuntos de validadores con permiso, como las subredes Noble de Cosmos y Evergreen de Avalanche. Con el lanzamiento de HyperSDK, Vryx y Firewood, se espera que Avalanche proporcione un soporte técnico más eficiente. Sin embargo, las mejoras específicas de rendimiento solo se determinarán después del lanzamiento de pruebas de referencia relevantes.
Los Rollups proporcionan otro camino para lanzar nuevas blockchains en la red Avalanche. Funcionan mediante la ampliación de las capacidades de ejecución de otra blockchain y devolviendo los datos de transacción a la blockchain original. Las opciones de implementación de Rollup son diversas e implican tecnologías de verificación de estado como pruebas de fraude o pruebas de conocimiento cero, marcos como OP Stack u Arbitrum Orbit, opciones de liquidación como Ethereum u otros rollups, y soluciones de disponibilidad de datos como Ethereum o Celestia. El diseño de los Rollups impacta significativamente en su seguridad y estabilidad, por lo que al resumir este método de construcción, nuestro objetivo es compararlo con el concepto de lanzar una blockchain en la red Avalanche.
Una diferencia significativa radica en la fuente de seguridad. Las blockchains dentro de la red Avalanche dependen de sí mismas para garantizar la seguridad, mientras que los Rollups heredan la seguridad de su capa base. Los Rollups amplían las capacidades de ejecución de la cadena de bloques subyacente mediante la creación de un mecanismo proporcionado por la capa base para el consenso, la liquidación y el soporte de disponibilidad de datos para los Rollups. En contraste, las subredes son esencialmente blockchains independientes de Layer1 que proporcionan su propio consenso, liquidación y disponibilidad de datos, teniendo sus propios tokens de participación. Si bien la mayoría de las soluciones de rollup se centran en rollups compatibles con EVM, que pueden tener limitaciones de rendimiento en comparación con las máquinas virtuales más nuevas, es factible construir rollups basados en máquinas virtuales nuevas o personalizadas (como el fork de SVM utilizado por Eclipse). Las subredes de Avalanche permanecen neutrales con respecto a las máquinas virtuales, lo que significa que las subredes pueden ejecutar blockchains basados en cualquier máquina virtual. Aunque la mayoría de las subredes en entornos de producción actualmente admiten EVM, la introducción de MoveVM, máquinas virtuales basadas en WASM y otras máquinas virtuales personalizadas desarrolladas a través de HyperSDK está progresando constantemente.
En la mayoría de las arquitecturas actuales de rollup, la ejecución de transacciones depende de un único secuenciador responsable de hacer públicos los datos de transacción a la capa de disponibilidad de datos, garantizando visibilidad pública. Bajo esta arquitectura, el secuenciador se convierte en un posible punto de falla centralizado; si ocurre una falla del sistema, es posible que los usuarios no puedan ejecutar transacciones de capa dos. Aunque dichas fallas generalmente no resultan directamente en pérdidas de activos para el usuario, el diseño específico de los rollups determina el nivel de garantía de seguridad. Por otro lado, la red Avalanche garantiza que no haya un solo punto de falla a través de mecanismos de aislamiento de fallas, por lo que incluso si falla la cadena P, solo afecta la comunicación entre cadenas, y las actividades dentro de cada subred continuarán con normalidad. Esto contrasta fuertemente con la degradación del rendimiento de los rollups cuando se producen problemas de liquidación o disponibilidad de datos.
El mecanismo de seguridad de Avalanche se basa en subredes responsables de la ejecución, la disponibilidad de datos y el consenso, donde los validadores desempeñan todos los roles de la cadena. Al igual que la mayoría de las cadenas basadas en prueba de participación, los validadores tienen incentivos económicos para participar en el mantenimiento de la seguridad de la red a través de recompensas por inflación o tarifas de transacción. Por el contrario, los rollups necesitan publicar los datos de transacción en la capa de disponibilidad de datos para que las capas de ejecución y liquidación puedan confirmar la disponibilidad de los datos de transacción. Si los datos no se hacen públicos, puede resultar en que el estado del rollup no pueda actualizarse, lo que congelaría los activos de los usuarios. En teoría, los usuarios deberían poder descargar los datos del bloque y verificar las transiciones del estado del rollup por sí mismos para garantizar la seguridad.
Dentro de la red Avalanche, dado que las subredes son responsables de su propia seguridad, el costo de operar una cadena de bloques es esencialmente fijo, siendo el único costo la tarifa de participación en AVAX reducida por el plan ACP-13. En contraste, el costo operativo de los rollups consiste principalmente en el costo de publicar datos en la capa de disponibilidad de datos, que es un costo variable que cambia con el uso y suele trasladarse a los usuarios en forma de tarifas de transacción. El lanzamiento de Celestia reduce significativamente la carga económica de operar rollups al reducir estos costos en un 99%.
Una ventaja significativa de las subredes sobre los rollups radica en la tecnología de Mensajería Warp de Avalanche (AWM) que adoptan, proporcionando interoperabilidad natural dentro de la red Avalanche. Esta interoperabilidad actualmente falta en los rollups, lo que lleva a desafíos no resueltos en la comunicación entre rollups. En la red aislada formada por los rollups, los flujos de fondos, las comunidades de usuarios y la atención del mercado han comenzado a diversificarse. Aunque actualmente existen varias soluciones de puente de terceros, cada solución se basa en su propio conjunto de mecanismos de confianza.
Actualmente, se están realizando intentos para construir soluciones de puente más completas utilizando zk-proofs. Si dos rollups utilizan el mismo zk-prover, pueden intercambiar mensajes de forma asincrónica sin mecanismos de confianza adicionales. Sin embargo, este método también tiene limitaciones. Varios equipos están desarrollando sus propios zk-provers, cada uno con la esperanza de que su solución se convierta en el estándar. Esto puede fragmentar aún más la liquidez entre diferentes grupos de rollup basados en la misma tecnología, en lugar de limitarse a un solo rollup, y la comunicación fuera de cada grupo aún depende de puentes de terceros. En contraste, Avalanche permite una comunicación asincrónica robusta en toda la red mediante la adopción de un protocolo de mensajería unificado, sin depender de ningún servicio de puente de terceros.
La red Avalanche está emergiendo constantemente como la plataforma principal para construir blockchains de alto rendimiento que interoperan perfectamente. Su mayor desafío será atraer constructores al ecosistema Avalanche en lugar de elegir los ecosistemas de competidores. El fuerte enfoque en rendimiento y escalabilidad en la tecnología blockchain podría convertirse en una ventaja competitiva para Avalanche. Anticipamos que el lanzamiento de HyperSDK, Vryx y Firewood en la segunda mitad del año servirá como catalizadores importantes para la adopción generalizada de Subredes. Además, las discusiones sobre ACP-13 se centran estrictamente en reducir las barreras de entrada y aumentar las tasas de adopción de Subredes. El propósito de ACP-13 es facilitar que más desarrolladores y proyectos se unan a la red Avalanche al reducir costos y simplificar procesos para promover la creación y el crecimiento de Subredes. Se espera que estas medidas aumenten la diversidad y funcionalidad de la red Avalanche, atrayendo así a más constructores a participar en su ecosistema.
El fundador y CEO de Ava Labs, Emin Gün Sirer, lanzó recientemente la hoja de ruta de desarrollo del equipo, enfatizando la importancia de crear una plataforma para lanzar blockchains heterogéneas con composabilidad asincrónica. La hoja de ruta gira en torno a tres focos principales: aumentar el número de subredes, mejorar el rendimiento de la red y fortalecer la estabilidad del mecanismo de consenso.
Avalanche tiene como objetivo proporcionar a los desarrolladores un marco para personalizar blockchains de acuerdo con escenarios de aplicación específicos.
En el sistema blockchain construido sobre el marco técnico de Avalanche, las tareas de validación dependen de Subredes, que consisten en un grupo de nodos validadores. Es importante aclarar que la Subred en sí misma no es una blockchain, sino más bien un grupo de validadores responsables de diseñar, gestionar y ajustar los mecanismos operativos y modelos económicos de las blockchains que validan. Una Subred tiene la capacidad de validar desde una hasta múltiples blockchains diferentes, pero cada blockchain solo puede ser validada por una única Subred. De esta manera, la multitud de blockchains validadas a través de Subredes construyen colectivamente la extensa arquitectura del sistema de la red Avalanche.
Bajo la guía del popular concepto de arquitectura modular, los creadores de la red Avalanche han diseñado una estructura innovadora: la Mainnet. Esta red optimiza la asignación de recursos dividiendo sus funcionalidades clave en varias blockchains independientes — C-Chain, X-Chain y P-Chain, todas inicialmente verificadas por el primer Subnet — la Mainnet.
Las tres cadenas adoptan el mecanismo de consenso Snowman pionero del equipo de Ava Labs. Este mecanismo garantiza una alta seguridad, una confirmación rápida y escalabilidad mediante muestreos repetidos. A diferencia de otros mecanismos de consenso que requieren una comunicación exhaustiva entre nodos, el consenso Snowman puede lograr verificación sin necesidad de comunicarse individualmente con cada nodo, creando así un motor potente para alcanzar rápidamente un consenso incluso en presencia de un gran número de validadores.
Al igual que otras soluciones L1 populares en el mercado, C-Chain proporciona una plataforma abierta para el desarrollo de aplicaciones de contratos inteligentes basadas en la Máquina Virtual Ethereum (EVM). En el ciclo pasado, C-Chain ha sido testigo de una exploración activa en el espacio DeFi, con un pico de Valor Total Bloqueado (TVL) alcanzando los $21 mil millones, impulsado principalmente por plataformas de préstamos como Aave y Benqi, así como intercambios descentralizados como Trader Joe y Curve. C-Chain también ha implementado algunas integraciones clave para facilitar la expansión de las actividades DeFi, incluida la emisión y redención de Tether (USDT) y Circle (USDC) en C-Chain, con un valor total actual de USDT y USDC en cadena alcanzando los $1.2 mil millones. Además, el apoyo de los proveedores de oráculos de precios es crucial para aplicaciones DeFi como los mercados de préstamos, con Chainlink siendo el proveedor más grande con una participación de mercado del 53%, apoyando actualmente 116 aplicaciones en C-Chain.
En diciembre de 2023, C-Chain mantuvo una tasa de transacción promedio de 40 transacciones por segundo (TPS) durante todo el mes, alcanzando un pico de 106 TPS en un solo minuto. Aunque el aumento en el volumen de transacciones se atribuye principalmente a transacciones livianas (generalmente consideradas de menor calidad), aún demuestra el rendimiento superior de la pila tecnológica de Avalanche en comparación con otras cadenas EVM. Sin embargo, en comparación con cadenas de alto rendimiento como Solana, la capacidad de procesamiento de transacciones de C-Chain es relativamente menor, siendo la velocidad de transacción promedio de esta última típicamente 100 veces la de C-Chain. Para mejorar el rendimiento de la red, la plataforma planea admitir cadenas de alto rendimiento construidas con HyperSDK.
X-Chain tiene una función simple, siendo la responsable exclusiva de crear y transferir activos nativos de la red Avalanche. En contraste, P-Chain juega un papel más crítico en el ecosistema técnico de Avalanche, sirviendo como registro para subredes, registrando el estado activo de validadores y sus pesos de participación para garantizar una comunicación fluida entre subredes.
Actualmente, los validadores que participan en el trabajo de validación de cualquier subred también deben asumir la responsabilidad de validar las tres cadenas (C-Chain, X-Chain, P-Chain) en la Mainnet. Hasta la fecha, la Mainnet ha atraído a 1,821 nodos validadores, apostando colectivamente 259 millones de tokens AVAX, lo que representa el 59% del total de la participación. Para convertirse en un validador en la Mainnet, un nodo debe apostar al menos 2,000 AVAX, mientras que los titulares de tokens pueden participar en el mantenimiento de la red apostando un mínimo de 25 AVAX. Aproximadamente el 82% de la participación total proviene de los propios nodos, mientras que el 18% restante proviene de delegantes individuales. En comparación con otras cadenas de Prueba de Participación (PoS), la función de apuesta de liquidez de Avalanche no se ha adoptado ampliamente. Como los dos mayores proveedores de servicios de apuesta de liquidez en Avalanche, Benqi y GoGoPool actualmente solo representan el 3% del total de la participación.
El equipo de Ava Labs ha presentado la Propuesta ACP-13 a la comunidad de Avalanche, con el objetivo de reducir el costo y la complejidad de lanzar subredes. Esta propuesta introduce un nuevo tipo de identidad de validador: Validadores Solo de Subred (SOV), que no necesitan sincronizar y validar toda la Mainnet, sino que se enfocan únicamente en validar la P-Chain. Esto se debe a que la comunicación entre subredes depende únicamente del mecanismo de validación de la P-Chain. Se espera que este cambio reduzca significativamente los costos fijos iniciales de implementar subredes, optimice la asignación de recursos del hardware del validador, reduzca los riesgos regulatorios para los clientes institucionales y mantenga la interoperabilidad entre subredes.
Bajo las reglas actuales, todos los validadores de subredes deben participar en la validación de tres cadenas de la Mainnet, requiriendo una apuesta mínima de 2,000 AVAX, que, al precio de mercado actual de AVAX, equivale a aproximadamente $88,000 de capital inicial por validador. La Propuesta ACP-13 tiene como objetivo reducir los costos en un 75% al permitir que los SOVs apuesten solo 500 AVAX, ya que no participan en la validación de la Mainnet y, por lo tanto, no reciben recompensas de red. Sin embargo, incluso con el costo reducido propuesto, comenzar como validador de subred todavía requiere alrededor de $22,000, y el efecto de sensibilidad al precio en los posibles validadores aún está por evaluarse.
Al renunciar a los requisitos de validación para C-Chain y X-Chain, la propuesta permite a los validadores de subred asignar de manera más eficiente sus recursos de hardware, centrándose en mantener sus propias cadenas en lugar de dispersar recursos para apoyar la Mainnet. Aunque los requisitos de hardware actuales para la Mainnet no son altos, todavía hay voces dentro de la comunidad que piden un aumento en la configuración de hardware para mejorar el rendimiento general. Esta doble demanda de recursos plantea preguntas sobre si la arquitectura técnica de Avalanche está totalmente comprometida a convertirse en una plataforma de alto rendimiento.
Más importante aún, la Propuesta ACP-13 también aborda los problemas de riesgo regulatorio a los que se enfrentan las plataformas de contratos inteligentes sin permiso (como C-Chain). Por ejemplo, el gobierno de EE. UU. ha impuesto sanciones de la OFAC a ciertas direcciones de Ethereum, obligando a los validadores, desarrolladores y transmisores regulados a excluir transacciones específicas para mantenerse en cumplimiento. Al eximir a los validadores de subred del requisito de participar en el consenso de Mainnet, la ACP-13 reduce efectivamente este riesgo regulatorio, brindando más posibilidades a las entidades en EE. UU. inclinadas a mitigar riesgos para construir blockchains.
Arquitectura de subred
Avalanche se compromete a convertirse en la red preferida para que los desarrolladores construyan blockchains personalizados. Para lograr este objetivo, es crucial proporcionar una infraestructura interoperable, flexible y eficiente.
En el mundo de la cadena de bloques donde coexisten múltiples cadenas, la interoperabilidad es particularmente crucial. Avalanche Warp Messaging (AWM), como tecnología central proporcionada por Avalanche, permite la comunicación entre diferentes subredes. Esta tecnología permite a los clústeres de validadores de dos cadenas diferentes comunicarse directamente, eliminando la necesidad de puentes de terceros para transferir datos o activos, simplificando en gran medida las interacciones entre varias cadenas dentro de la red Avalanche. El diseño de AWM es altamente flexible, admitiendo el paso de mensajes entre cualquier cadena registrada en la P-Chain, ya sean cadenas base sin permisos como C-Chain, cadenas de aplicaciones totalmente específicas con permisos, o cualquier combinación de las mismas.
El paso de mensajes entre subredes es facilitado por relayers, y estos mensajes son verificados utilizando la tecnología de firma múltiple BLS. La subred receptora confirma la validez de estas firmas consultando la P-Chain, que sirve como registro para los hubs validadores de la subred. Por ejemplo, supongamos que la subred A envía un mensaje a la subred B. Una vez que AWM es activado por la acción del usuario, los validadores de la subred A firman colectivamente un mensaje y lo transmiten a la subred B a través de un relayer. Los validadores de la subred B luego verifican el mensaje para determinar si está firmado por una cierta proporción del peso de staking de la subred A. Vale la pena enfatizar que todo el proceso de transmisión, recepción y verificación de mensajes no depende de ninguna entidad externa.
Desde su lanzamiento en diciembre de 2022, Avalanche Warp Messaging (AWM) ha estado activo. Sin embargo, para lograr compatibilidad con la Máquina Virtual Ethereum (EVM), se requieren una serie de importantes optimizaciones de ingeniería. Con la introducción de ACP-30, se ha establecido un estándar de implementación unificado para el paso de mensajes entre subredes en C-Chain y todas las blockchains basadas en EVM dentro de la red Avalanche.
Esta propuesta comunitaria entró en vigor oficialmente con la actualización Durango el 6 de marzo de 2024, lo que permite a los usuarios transferir activos fácilmente entre diferentes cadenas utilizando la herramienta Teleporter. Construido sobre AWM, Teleporter proporciona una interfaz sencilla para enviar y recibir mensajes entre cadenas, lo que permite la transferencia de tokens ERC-20 entre cadenas dentro de la red Avalanche. Teleporter está diseñado para ofrecer una experiencia de usuario fluida y fiable, que incluye características como evitar duplicados de transacciones, implementar listas blancas de relayers y establecer tarifas de transacción opcionales. Con la adopción generalizada del estándar ACP-30, pronto se aplicará a HyperSDK, ampliando aún más el número de cadenas conectadas por Teleporter y mejorando la interoperabilidad de la red Avalanche.
Las máquinas virtuales (VM) son sistemas de software que definen el comportamiento operativo específico de una cadena de bloques al especificar formatos de transacción, permisos de acceso al estado, mecanismos de gas y otros elementos clave. Las diferentes filosofías de diseño e implementaciones de las VM tienen profundas implicaciones para el rendimiento y la funcionalidad de las aplicaciones desarrolladas sobre ellas. Tomemos como ejemplos la Ethereum Virtual Machine (EVM) de Ethereum y la Solana Virtual Machine (SVM) de Solana. Ambas tienen compensaciones de diseño drasticamente diferentes: la EVM es conocida por su gran comunidad de desarrolladores y sus herramientas de desarrollo maduras, mientras que la SVM se enfoca en optimizar el rendimiento a través de su tiempo de ejecución multihilo, capacidades de ejecución paralela y mecanismos mejorados de tarifas de transacción.
La red Avalanche permite a los sistemas blockchain construidos en ella elegir ejecutar máquinas virtuales preconstruidas, como Subnet-EVM diseñada específicamente para ser compatible con Subnets, o máquinas virtuales personalizadas de los desarrolladores. Dado que construir una máquina virtual completamente nueva es una tarea muy desafiante, la gran mayoría de cadenas en la red Avalanche eligen ejecutar Subnet-EVM. El desarrollo de HyperSDK tiene como objetivo reducir la barrera para crear máquinas virtuales personalizadas, permitiendo a los desarrolladores lograr una personalización personalizada sin empezar desde cero.
HyperSDK proporciona un marco para construir máquinas virtuales personalizadas (HyperVM) que pueden integrarse directamente en la red Avalanche. Equipado con potentes configuraciones predeterminadas, este marco permite a los desarrolladores centrarse en el desarrollo de aplicaciones principales sin necesidad de construir máquinas virtuales desde cero. En teoría, HyperSDK puede reducir el tiempo necesario para desarrollar una máquina virtual de varios meses a solo unos días, acelerando en gran medida la velocidad de respuesta al mercado de los desarrolladores.
El desarrollo de HyperSDK no solo significa un nuevo nivel de mejora de rendimiento para Avalanche, sino que también introduce un mecanismo avanzado de procesamiento de transacciones llamado Vryx. La filosofía de diseño de Vryx está inspirada en varios documentos de investigación ampliamente reconocidos, especialmente el documento Narwhal Tusk publicado por Diem (anteriormente equipo de Facebook), que tiene profundas implicaciones para blockchains modernos como Aptos y Sui. En su núcleo, Vryx separa los diversos pasos del procesamiento de transacciones, permitiendo a los validadores construir y replicar bloques simultáneamente. En resumen, logra una escalabilidad horizontal del rendimiento al reducir el tiempo total requerido para la construcción, replicación y validación de bloques. Esto significa que Vryx aumentará significativamente la velocidad de procesamiento de transacciones de la red Avalanche, llevando sus transacciones por segundo (TPS) a niveles más altos. Aunque Vryx aún no se ha lanzado oficialmente, Ava Labs planea integrarlo en HyperSDK para finales de este año. Los puntos de referencia de rendimiento que publicará Ava Labs demostrarán el rendimiento eficiente de Vryx, con un avance esperado de TPS de más de 100,000.
En la búsqueda de optimizar el rendimiento en el diseño de blockchain, las mejoras de rendimiento a menudo vienen con el inconveniente de requerimientos de hardware más altos para los validadores. Los futuros requerimientos de hardware de subredes serán influenciados por el tipo seleccionado de máquina virtual, y la comunidad de la red principal enfrentará una decisión: si este intercambio es apropiado para la C-Chain. Típicamente, se piensa que aumentar los requerimientos de hardware aumenta el costo de convertirse en un validador, lo que a su vez puede reducir la universalidad de la operación del nodo, un aspecto crítico en equilibrar el rendimiento con la descentralización. Aunque teóricamente es razonable, no siempre es el caso en operaciones prácticas. Por ejemplo, a pesar de los mayores requerimientos de hardware, la red Solana puede mantener 1,606 nodos apostados, superando la escala de la red principal de Avalanche. Además, factores como la distribución geográfica de nodos y servidores también son consideraciones esenciales en las discusiones sobre descentralización.
Para avanzar en la mejora del rendimiento, Ava Labs está desarrollando activamente una solución de base de datos propietaria llamada Firewood. Firewood tiene como objetivo abordar el obstáculo principal de la gestión del estado encontrado en el proceso de expansión de la cadena de bloques. El estado de la cadena de bloques se refiere a la instantánea en tiempo real de los datos relevantes almacenados en el sistema, que se expande a medida que aumenta el uso. Como resultado, los validadores necesitan acceder rápidamente al estado actual para procesar transacciones de manera eficiente, una demanda que se vuelve cada vez más desafiante a medida que el estado crece.
El objetivo de Firewood es mejorar la base de datos MerkleDB previamente desarrollada. Adopta un mecanismo innovador para almacenar y recuperar eficientemente estados de blockchain al reducir la sobrecarga necesaria para modificar el estado existente. Se espera que la introducción de este mecanismo cree un sistema de base de datos más sólido que pueda proporcionar capacidades de acceso rápido a los estados, eliminando así los principales obstáculos para mejorar la capacidad de procesamiento de transacciones. Ava Labs espera pronto publicar los resultados de las pruebas de referencia de rendimiento de Firewood para demostrar sus capacidades de rendimiento superiores.
Avalanche no es la única pila tecnológica que construye infraestructura para el lanzamiento de blockchains. Actualmente, los métodos más conocidos para construir su propia cadena incluyen cadenas de aplicaciones (appchains) en el ecosistema Cosmos y rollups en Ethereum. Cada marco tiene su propio conjunto de compensaciones, atrayendo a diferentes grupos de desarrolladores.
La red Avalanche y el ecosistema Cosmos comparten casi objetivos finales idénticos: conectar cadenas independientes asincrónicas a través de estándares de mensajería minimizados en confianza. Ambas plataformas permiten a los desarrolladores construir blockchains que gestionan su propia seguridad, requiriendo el establecimiento de un conjunto de validadores de alta calidad. Incluso con la implementación de ACP-13, un depósito de 500 AVAX aún puede servir como una barrera de entrada para convertirse en un validador de subred. Por lo tanto, los validadores que pagan el depósito pueden estar más inclinados a validar múltiples cadenas para ganar más recompensas y compensar su depósito inicial. En el ecosistema actual de Cosmos, no existe un mecanismo similar al requisito de depósito de 500 AVAX; sin embargo, vemos una superposición significativa entre los conjuntos de validadores de appchain. Por ejemplo, Chorus One, Allnodes, Polkachu y Informal Systems son validadores de Celestia, Cosmos Hub, Osmosis y dYdX, respectivamente.
Esta comparación destaca las diferencias en el diseño y estrategia entre las diferentes pilas de tecnología blockchain y cómo atraen y mantienen a las comunidades de validadores y desarrolladores. Avalanche intenta reducir la barrera de entrada a través de la propuesta ACP-13 para facilitar la creación y mantenimiento de más subredes y blockchains, mientras que el ecosistema de Cosmos atrae la participación de validadores sin requerir depósitos iniciales significativos, lo que demuestra diferentes dinámicas de ecosistema y atractivo para los desarrolladores. Estas diferencias reflejan las diferentes estrategias de cada plataforma en equilibrar la seguridad, la descentralización y la usabilidad.
Actualmente, la cadena P en la red Avalanche sirve como sistema de registro central para subredes, donde se almacena la información del validador. Esta arquitectura significa que aunque las subredes son técnicamente independientes, en cierta medida dependen de la cadena P y no pueden operar completamente de forma autónoma. Por ejemplo, la distribución de recompensas de staking dentro de las subredes está determinada por la cadena P, lo que limita la libertad de las subredes para experimentar con nuevos mecanismos de distribución de recompensas. En contraste, las cadenas en el ecosistema Cosmos tienen más soberanía; no tienen un centro centralizado como Avalanche, lo que les otorga más libertad para ajustar y diseñar su pila tecnológica. Una propuesta de reforma actualmente en discusión por Ava Labs es permitir que los conjuntos de validadores controlados por subredes administren e informen cualquier cambio a la cadena P, otorgando a las subredes más autonomía mientras la cadena P actúa solo como un puente para la comunicación entre subredes. Esta propuesta aún está en la etapa de discusión, y sus perspectivas de implementación son inciertas.
El ecosistema Cosmos ha experimentado una amplia experimentación técnica en los últimos años, con casos exitosos como Terra y dYdX que muestran su capacidad para manejar tráfico L1 general y satisfacer necesidades específicas de aplicaciones. En comparación con los 34 subnets y 36 cadenas activas de Avalanche, Cosmos actualmente tiene 88 cadenas activas, y su gran comunidad de desarrollo aporta más innovación a la pila tecnológica, como módulos desarrollados por equipos externos para ser utilizados por otras cadenas.
Aunque el protocolo AWM de Avalanche y el protocolo IBC de Cosmos tienen similitudes en la comunicación entre cadenas, tienen diferencias fundamentales en los mecanismos de verificación de mensajes. AWM utiliza la cadena P como un registro universal para las firmas de validadores activos en todas las subredes, mientras que IBC no tiene un punto de verificación unificado; los validadores de Cosmos necesitan sincronizar la información entre cadenas y registrar localmente los conjuntos de validadores de otras cadenas. Esto significa que los canales entre las cadenas de Cosmos deben actualizarse periódicamente para garantizar la precisión del conjunto de validadores, lo que requiere una configuración de conexión para cada nuevo canal establecido.
Tanto en las tecnologías AWM como en IBC, la entrega de mensajes entre cadenas depende de los relayers. Sin embargo, en el ecosistema de Cosmos, el trabajo de los relayers no está directamente incentivado económicamente, a menudo proporcionado por proveedores de servicios según las necesidades comerciales. Aunque la propuesta de aumentar las tarifas para las transferencias de IBC no ha obtenido un amplio apoyo, el ecosistema de Cosmos todavía ha establecido una gran red de relays, con actores como Crossnest, Informal Systems y Notional desempeñando roles cruciales. A medida que el ecosistema de subredes se expande, la construcción de una red de relays similar lleva tiempo, pero Teleporter proporciona incentivos para los relayers al introducir tarifas opcionales, mejorando teóricamente la calidad de los servicios de relay y acelerando las velocidades de transferencia de activos. Aunque Teleporter lleva en línea menos de un día, seguiremos monitoreando el desarrollo del ecosistema de relays.
El mecanismo de consenso de Avalanche, utilizando la técnica de Submuestra, ha logrado expandir con éxito la escala de conjuntos de validadores activos a más de 1,800, lo cual es significativamente mejor que las cadenas de Cosmos, donde el número de validadores típicamente oscila entre 80 y 180. Esta expansión permite que las blockchains sin permiso prosperen en la red de Avalanche. Sin embargo, ambas redes apoyan a los desarrolladores en la creación de cadenas con conjuntos de validadores con permiso, como las subredes Noble de Cosmos y Evergreen de Avalanche. Con el lanzamiento de HyperSDK, Vryx y Firewood, se espera que Avalanche proporcione un soporte técnico más eficiente. Sin embargo, las mejoras específicas de rendimiento solo se determinarán después del lanzamiento de pruebas de referencia relevantes.
Los Rollups proporcionan otro camino para lanzar nuevas blockchains en la red Avalanche. Funcionan mediante la ampliación de las capacidades de ejecución de otra blockchain y devolviendo los datos de transacción a la blockchain original. Las opciones de implementación de Rollup son diversas e implican tecnologías de verificación de estado como pruebas de fraude o pruebas de conocimiento cero, marcos como OP Stack u Arbitrum Orbit, opciones de liquidación como Ethereum u otros rollups, y soluciones de disponibilidad de datos como Ethereum o Celestia. El diseño de los Rollups impacta significativamente en su seguridad y estabilidad, por lo que al resumir este método de construcción, nuestro objetivo es compararlo con el concepto de lanzar una blockchain en la red Avalanche.
Una diferencia significativa radica en la fuente de seguridad. Las blockchains dentro de la red Avalanche dependen de sí mismas para garantizar la seguridad, mientras que los Rollups heredan la seguridad de su capa base. Los Rollups amplían las capacidades de ejecución de la cadena de bloques subyacente mediante la creación de un mecanismo proporcionado por la capa base para el consenso, la liquidación y el soporte de disponibilidad de datos para los Rollups. En contraste, las subredes son esencialmente blockchains independientes de Layer1 que proporcionan su propio consenso, liquidación y disponibilidad de datos, teniendo sus propios tokens de participación. Si bien la mayoría de las soluciones de rollup se centran en rollups compatibles con EVM, que pueden tener limitaciones de rendimiento en comparación con las máquinas virtuales más nuevas, es factible construir rollups basados en máquinas virtuales nuevas o personalizadas (como el fork de SVM utilizado por Eclipse). Las subredes de Avalanche permanecen neutrales con respecto a las máquinas virtuales, lo que significa que las subredes pueden ejecutar blockchains basados en cualquier máquina virtual. Aunque la mayoría de las subredes en entornos de producción actualmente admiten EVM, la introducción de MoveVM, máquinas virtuales basadas en WASM y otras máquinas virtuales personalizadas desarrolladas a través de HyperSDK está progresando constantemente.
En la mayoría de las arquitecturas actuales de rollup, la ejecución de transacciones depende de un único secuenciador responsable de hacer públicos los datos de transacción a la capa de disponibilidad de datos, garantizando visibilidad pública. Bajo esta arquitectura, el secuenciador se convierte en un posible punto de falla centralizado; si ocurre una falla del sistema, es posible que los usuarios no puedan ejecutar transacciones de capa dos. Aunque dichas fallas generalmente no resultan directamente en pérdidas de activos para el usuario, el diseño específico de los rollups determina el nivel de garantía de seguridad. Por otro lado, la red Avalanche garantiza que no haya un solo punto de falla a través de mecanismos de aislamiento de fallas, por lo que incluso si falla la cadena P, solo afecta la comunicación entre cadenas, y las actividades dentro de cada subred continuarán con normalidad. Esto contrasta fuertemente con la degradación del rendimiento de los rollups cuando se producen problemas de liquidación o disponibilidad de datos.
El mecanismo de seguridad de Avalanche se basa en subredes responsables de la ejecución, la disponibilidad de datos y el consenso, donde los validadores desempeñan todos los roles de la cadena. Al igual que la mayoría de las cadenas basadas en prueba de participación, los validadores tienen incentivos económicos para participar en el mantenimiento de la seguridad de la red a través de recompensas por inflación o tarifas de transacción. Por el contrario, los rollups necesitan publicar los datos de transacción en la capa de disponibilidad de datos para que las capas de ejecución y liquidación puedan confirmar la disponibilidad de los datos de transacción. Si los datos no se hacen públicos, puede resultar en que el estado del rollup no pueda actualizarse, lo que congelaría los activos de los usuarios. En teoría, los usuarios deberían poder descargar los datos del bloque y verificar las transiciones del estado del rollup por sí mismos para garantizar la seguridad.
Dentro de la red Avalanche, dado que las subredes son responsables de su propia seguridad, el costo de operar una cadena de bloques es esencialmente fijo, siendo el único costo la tarifa de participación en AVAX reducida por el plan ACP-13. En contraste, el costo operativo de los rollups consiste principalmente en el costo de publicar datos en la capa de disponibilidad de datos, que es un costo variable que cambia con el uso y suele trasladarse a los usuarios en forma de tarifas de transacción. El lanzamiento de Celestia reduce significativamente la carga económica de operar rollups al reducir estos costos en un 99%.
Una ventaja significativa de las subredes sobre los rollups radica en la tecnología de Mensajería Warp de Avalanche (AWM) que adoptan, proporcionando interoperabilidad natural dentro de la red Avalanche. Esta interoperabilidad actualmente falta en los rollups, lo que lleva a desafíos no resueltos en la comunicación entre rollups. En la red aislada formada por los rollups, los flujos de fondos, las comunidades de usuarios y la atención del mercado han comenzado a diversificarse. Aunque actualmente existen varias soluciones de puente de terceros, cada solución se basa en su propio conjunto de mecanismos de confianza.
Actualmente, se están realizando intentos para construir soluciones de puente más completas utilizando zk-proofs. Si dos rollups utilizan el mismo zk-prover, pueden intercambiar mensajes de forma asincrónica sin mecanismos de confianza adicionales. Sin embargo, este método también tiene limitaciones. Varios equipos están desarrollando sus propios zk-provers, cada uno con la esperanza de que su solución se convierta en el estándar. Esto puede fragmentar aún más la liquidez entre diferentes grupos de rollup basados en la misma tecnología, en lugar de limitarse a un solo rollup, y la comunicación fuera de cada grupo aún depende de puentes de terceros. En contraste, Avalanche permite una comunicación asincrónica robusta en toda la red mediante la adopción de un protocolo de mensajería unificado, sin depender de ningún servicio de puente de terceros.
La red Avalanche está emergiendo constantemente como la plataforma principal para construir blockchains de alto rendimiento que interoperan perfectamente. Su mayor desafío será atraer constructores al ecosistema Avalanche en lugar de elegir los ecosistemas de competidores. El fuerte enfoque en rendimiento y escalabilidad en la tecnología blockchain podría convertirse en una ventaja competitiva para Avalanche. Anticipamos que el lanzamiento de HyperSDK, Vryx y Firewood en la segunda mitad del año servirá como catalizadores importantes para la adopción generalizada de Subredes. Además, las discusiones sobre ACP-13 se centran estrictamente en reducir las barreras de entrada y aumentar las tasas de adopción de Subredes. El propósito de ACP-13 es facilitar que más desarrolladores y proyectos se unan a la red Avalanche al reducir costos y simplificar procesos para promover la creación y el crecimiento de Subredes. Se espera que estas medidas aumenten la diversidad y funcionalidad de la red Avalanche, atrayendo así a más constructores a participar en su ecosistema.