Investigación de IBM muestra que el protocolo Proof-of-Work de Bitcoin puede ser más eficiente

Los investigadores indican que pueden crearse sub-redes operadas por nodos IoT, las cuales pueden distribuir el trabajo que un solo dispositivoASIC debe realizar, garantizando los mismos estándares de seguridad haciendo un manejo mucho más eficiente de los recursos energéticos.

De acuerdo con estudios realizados por investigadores de IBM, el algoritmo de consenso principalmente empleado por la red Bitcoin, Proof-of-Work (PoW),podría mejorar su eficacia y reducir los gastos asociados si se le realizan una serie de reformas y se combinan algunos modelos estructurales presentes en algunas redes Blockchain.

Los investigadores aseguraron que a través de una serie de reformas, era posible llevar a la red a una suerte de “punto perfecto” en el cual la misma pudiese garantizar mayor escalabilidad, eficiencia en cuanto al consumo energético, manteniendo altos estándares de seguridad que no comprometen el buen desempeño de la red.

Los responsables del estudio llegaron a esta conclusión tras intentar aplicar el al algoritmo PoW en un caso de uso muy diferente al que tradicionalmente se le asocia, ya que vincularon el protocolo con Internet de las Cosas (IoT) para la ejecución de nodos Blockchain dentro de los dispositivos interconectados. El principal problema dentro de este concepto es que los hardwares considerados en este caso poseen un poder de procesamiento mucho más bajo que los dispositivos ASIC y consumen menos cantidades de energía.

En el documento publicado por los investigadores, ante la incapacidad de los dispositivos IoT para operar en las condiciones actuales bajo un algoritmo PoW, indican:

La eficiencia en IoT puede definirse como la utilización óptima de los recursos de hardware y energía nativos. Por lo tanto, para lograr eso, los dispositivos IoT en Blockchain deben poder utilizar de forma óptima sus propiedades para poder asumir las labores que esto conlleva”.

La solución propuesta aprovecha justamente el hecho de que no todos los nodos de la red deban participar en actividades mineras. Para ello, en una red de pruebas Blockchain, los investigadores dividieron los nodos en pequeños grupos de 250 a 1.000, y mediante un algoritmo diseñado distribuyeron las proporciones en la que los grupos debían realizar el trabajo minero dependiendo de la cantidad de energía empleada por cada nodo y los estándares de seguridad establecidos. La prueba arrojó resultados óptimos en cuanto al consumo energético y a la seguridad de los activos.

Al respecto, el ingeniero que lideró la investigación, Emanuele Ragnoli, comentó:

En este momento consideramos a los Blockchain como sistemas totalmente planos entre pares, en los que todos los nodos tienen que hacer las mismas cosas. Compiten entre sí para poder obtener la recompensa minera, pero no es necesario que todos desempeñen la misma labor”.

Ragnoli propuso la creación de un ecosistema en capas, en el que diferentes pares puedan hacer cosas diferentes. Gracias a los algoritmos inteligentes que agrupan los nodos de acuerdo a su capacidad, se les asignarán tareas más específicas.

Profundizando más sobre la propuesta, Ragnoli comentó:

Algunos de los nodos ejecutan el protocolo PoW por completo, como pasa en la red de Bitcoin… En nuestro caso esto se determina a través de un análisis hecho por detrás de la red Blockchain, en el que podemos constatar si un dispositivo puede ejecutar ese tipo de labores, y si no pasa, dicho hardware es asignado a otro grupo a los que se les asignará otro tipo de tareas de este orden”.

Estos “Sub-Blockchains” que serían sustentados por los grupos de nodos luego podrían conectarse con la red principal haciendo uso de mecanismos de interoperabilidad como Cosmos y Polladot. De esta manera, los investigadores de IBM apodaron el proyecto bajo el alias “Hybrid IoT Blockchain”.

Economía en los dispositivos

El trabajo realizado por el equipo de IBM tiene como uno de sus objetivos más grandes crear un sistema económico en el trabajo realizado por los equipos, en los que estos manejen sus propios monederos Blockchain y se intercambien activos entre si (pagos automáticos entre hardwares).

Aunque esto pueda verse como algo muy revolucionario, Ragnoli invitó a las personas a que fuesen pacientes ya que hay grandes desafíos en el mundo de IoTpara los Blockchain.

Ragnoli comentó:

Hoy en día, en la industria 4.0 o en el mundo de la fabricación, hay muchas empresas que colaboran entre si para la creación de un solo producto. Hoy día tenemos sensores, máquinas, incluso algoritmos y análisis que operan entre distintas compañías, garantizando total interoperabilidad a lo interno y a lo externo”.

De esta forma, IBM descubrió que la organización de nodos en grupos de al menos 250 unidades – con el 7% de esos Sub-Blockchain ejecutando PoW – lograban mejores términos de escalabilidad, sin sacrificar los niveles de seguridad originalmente manejados.

Inteligencia Artificial y Blockchain

La combinación de estas tecnologías es algo que también ha estado estudiando IBM, ya que parte de la premisa que los algoritmos de aprendizaje automático pueden alterar la forma en la que las redes Blockchain se adaptan a las limitaciones que van afrontando en términos de potencia o alto flujo de datos, sin comprometer la seguridad de la información.

En este orden de ideas, Ragnoli comentó:

¿Por qué no intentar reforzar los Blockchain con algoritmos de inteligencia artificial que realmente puedan dar mejor forma a estas redes? Con esto podrían superar algunas de las limitaciones que afrontan actualmente”.

Esta propuesta se une también a IoT, ya que la Inteligencia Artificial recibe datos de estos dispositivos. Se evalúan las condiciones de seguridad del sistema y se decide de esta forma cuales y cuantos dispositivos estarán minando, la dificultad del PoW, la tasa de creación de bloques, el tamaño de los mismos, equilibrando la seguridad y la escalabilidad necesaria.

Los investigadores aseguran que todos estos datos llevados al ecosistema pueden reformular la organización de PoW, haciendo la dinámica mucho más eficiente generando mejoras en el funcionamiento de la red. Ragnoli aseguró que podría haber una posibilidad para modificar la forma en la que los sistemas de comercio funcionen, dinamizando el proceso con distintas monedas digitales. Sin embargo aseguró que esta idea aún necesita ser pensada a mayor profundidad, pero no descarta que próximamente se llegue a ello ya que es un sector que podría verse muy beneficiado por estos alcances.

Fuente: CoinDesk

Versión de Angel Di Matteo/DiarioBitcoin

Con información de Diario Bitcoin

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