¿Revivir la cultura Ethereum? ¿Qué pociones mágicas tiene Mónada?

1. El pueblo Ethereum caído

Érase una vez, en el pueblo Ethereum, vivía un grupo de ranas verdes Pepe. Este fue una vez uno de los reinos más animados, donde la alta descentralización y la fuerte seguridad dieron lugar a una próspera economía.

Guiados por estos principios, los aldeanos celebraban elecciones periódicas en función de sus intereses para designar a los líderes que supervisaban la generación de bloques que registraban las transacciones cada 12 segundos. De este modo, gestionaban diligentemente la próspera economía de la aldea.

Ahora, la antigua gloria de Ethereum ha empezado a desvanecerse, con la propagación de los virus meme y el debilitamiento del poder de la aldea. Las sombras se ciernen sobre las calles, y las ranas verdes de Pepe se arrastran pesadamente, vagando sin rumbo por la desolada y poco iluminada aldea.

Sin embargo, algunas ranas verdes de Pepe siguen anhelando devolver a Ethereum el esplendor perdido. Apoyan la «Reforma L2», un movimiento destinado a revitalizar la aldea. Gracias a sus esfuerzos, Ethereum comienza a florecer de nuevo, alcanzando una vitalidad económica que antes se consideraba imposible.

Pero la reforma de la L2 también tiene sus limitaciones. Pueblos cercanos como Solana y Sui, aunque jóvenes y llenos de inestabilidad, están evolucionando rápidamente a través de revoluciones científicas sin precedentes. Sus innovaciones hacen que las complejas transacciones financieras sean fluidas, mientras que Ethereum, a pesar de las reformas, sigue luchando. En consecuencia, entre las ranas Pepe circulan rumores sobre la posibilidad de trasladarse a estos pueblos vecinos.

Entonces, un fatídico día, un mago Pepe morado apareció en la aldea de Ethereum.

2. La llegada del Mago Pepe Morado

Ataviado con una túnica púrpura, el mago Pepe contemplaba con tristeza la gloria perdida de la aldea de Ethereum, decidido a establecer un nuevo reino llamado Mónada.

Un día, se presentó ante las ranas verdes Pepe y anunció su gran plan de crear la aldea de las mónadas. Reunió a las ranas verdes Pepe en la plaza central y empezó a escuchar sus pensamientos.

La Rana Pepe Verde 1 tomó la palabra: «Espero que la vida en Mónada sea como la de Ethereum. Aunque Ethereum carece de la escalabilidad de Solana o Sui, nunca me planteé marcharme porque sus culturas son muy diferentes a la nuestra.»

La Rana Pepe Verde 2 añadió: «Mantener el mismo modo de vida y la misma cultura es importante, pero también espero un sistema que sea tan eficiente como los de otros pueblos. Aunque Ethereum es seguro, no es suficiente para las empresas que persiguen velocidad y agilidad.»

El mago recordó sus deseos y prometió crear Mónada con las características culturales de Ethereum y la escalabilidad de Solana y Sui. Contempló los poderosos hechizos necesarios para hacer realidad este sueño: una aldea compatible con las tradiciones de Ethereum que pudiera hacer frente a los avances en eficiencia de la nueva era.

Entonces compartió su visión con las ansiosas ranas Pepe, encendiendo su esperanza de un verdadero hogar que pudiera ofrecer lo mejor de ambos mundos.

3. Hechizo secreto 1: Ejecución retardada

Una limitación de la escalabilidad de la aldea de Ethereum reside en el procesamiento de cada transacción durante el proceso de consenso, que es un paso necesario para generar cada nuevo bloque.

En Ethereum, el líder que propone un bloque debe calcular previamente todas las transacciones que lo componen para garantizar la validez de cada una de ellas. Además, los nodos de validación que reciben este bloque también deben calcular todas las transacciones para verificar la legitimidad y el voto del bloque.

Dado que el proceso de consenso implica cálculo y comunicación entre los aldeanos, el tiempo asignado para procesar las transacciones es muy limitado, lo que en última instancia limita la escalabilidad.

Para solucionar este problema, el mago Pepe morado introdujo un nuevo hechizo llamado «Ejecución retardada». Este hechizo separa el proceso de «consenso» (ordenar las transacciones de los aldeanos) del proceso de «ejecución» (calcular los resultados de esas transacciones).

En términos sencillos, en lugar de alcanzar el consenso y la ejecución simultáneamente para cada bloque, el consenso se alcanza para el bloque N mientras que la ejecución se produce para el bloque N-1 (donde ya se ha establecido el orden de las transacciones).

Al permitir la ejecución de un bloque entero, este método aumenta significativamente el número de transacciones que pueden procesarse en el mismo plazo.

Hechizo avanzado: Raíz de Merkle Retardada

En Ethereum, los nodos computan antes de alcanzar el consenso para garantizar la validez del bloque. Sin embargo, en el sistema de ejecución retardada de Monad, el consenso y la ejecución están separados. Esto abre la posibilidad de que nodos maliciosos ignoren transacciones consensuadas previamente o alteren arbitrariamente los estados computacionales.

Para evitarlo, Mónada incrusta la raíz de Merkle (el resultado computado del bloque N-10) en la propuesta del bloque N. Si más de dos tercios de los nodos alcanzan un consenso sobre el bloque N, significa que hay consenso sobre el cómputo del bloque N-10.

Si el resultado del cálculo de cualquier nodo para el bloque N-10 no coincide con la raíz Merkle contenida en el bloque N, ese nodo será eliminado del consenso a partir del bloque N. El retraso de 10 bloques para la raíz Merkle garantiza la detección oportuna de cualquier error de cálculo.

Cabe señalar que el tiempo de bloqueo de Monad es de 1 segundo, pero esto no significa que la finalidad de Monad requiera 10 segundos. Gracias al sistema MonadBFT de Monad, se puede lograr la finalidad de una sola ranura, lo que da como resultado la finalidad en 1 segundo.

4. Hechizo secreto 2: Hashes de transacciones

El astuto mago morado Pepe contempló cómo los líderes de la aldea podrían transmitir rápidamente las propuestas de bloqueo a otros nodos.

En Ethereum, el enfoque típico es empaquetar toda la propuesta de bloque (incluidas todas las transacciones) y enviarla a través de la red.

Sin embargo, el mago Pepe se dio cuenta de que si Mónada adoptaba este método, difundir propuestas de bloques que contuvieran numerosas transacciones sería una tarea ingente y laboriosa.

Para resolver este problema, el mago Pepe morado introdujo el concepto de «hash de transacciones». Dado que todas las transacciones enviadas por los aldeanos ya se habían propagado por la red, cada nodo mantenía un registro de las transacciones de las aldeas Mónada en su propia reserva de memoria.

Esto significaba que el líder ya no necesitaba transmitir una lista completa de transacciones en cada propuesta de bloque. En su lugar, el líder podía simplemente hacer referencia a las transacciones enviando sus valores hash.

Así, las propuestas de bloque de Mónada sólo contendrían los valores hash de cada transacción. Al recibir estos valores hash, otros nodos podrían compararlos fácilmente con sus propios registros de transacciones.

5. Hechizo secreto 3: MónadaBFT

En Monad village, el orden de las transacciones dentro de cada bloque y el consenso para la creación de bloques están controlados por MonadBFT, un mecanismo de consenso de alto rendimiento basado en HotStuff. Este algoritmo de tolerancia bizantina a fallos (BFT) por fases permite alcanzar el consenso en dos pasos.

El papel del líder del bloque se selecciona aleatoriamente en función de la cuota de participación de cada participante. En Monad, la eficiencia de la construcción de bloques es mayor que en Ethereum village porque cada propuesta de bloque N se transmite junto con el Certificado de Quórum (QC) del bloque anterior N-1, lo que indica que más de dos tercios de los nodos han verificado ese bloque.

El proceso se desarrolla del siguiente modo:

1. El líder N emite la propuesta para el bloque N, acompañada del QC para el bloque N-1.
2. Los validadores verifican el bloque N y envían sus votos al líder N+1.
3. El líder N+1 comparte la propuesta para el bloque N+1, junto con el QC para el bloque N.

Sin embargo, incluso con QC N, los validadores no pueden confirmar inmediatamente el bloque N, ya que la naturaleza de la cadena de bloques no garantiza que todos los participantes estén en línea y sincronizados.

Para asegurar completamente el bloque N, los validadores deben enviar sus votos afirmativos para el bloque N+1, que contiene QC N, al líder N+2. Cuando el líder N+2 genera QC N+1, confirma que el bloque N se ha completado con éxito. Cuando el líder N+2 genera QC N+1, confirma que la ronda N+1 se ha completado con éxito, finalizando así el bloque N.

Así, con astuta magia, el mago Pepe Púrpura guía a la aldea de Mónada hacia una nueva era.

6. Hechizo secreto 4: ejecución paralela

En Mónada, para manejar un gran número de transacciones de la aldea, el mago Pepe morado diseñó un nuevo hechizo que procesa las transacciones en paralelo en lugar de en serie como en la aldea Ethereum.

Con la ejecución retardada, la ejecución sólo comienza una vez alcanzado el consenso sobre el orden de transacción del bloque. La aldea de mónadas consta de muchos ejecutores cualificados, cada uno responsable de procesar las transacciones, calcular independientemente sus entradas y salidas y crear una lista de pendientes.

Estas entradas y salidas no alteran inmediatamente el estado de la aldea, sino que esperan en un estado mágico suspendido, listas para ser enviadas en el orden determinado por consenso. Esta presentación fusiona las salidas en el estado actual, tejiendo un tapiz mágico ordenado y sin fisuras.

Sin embargo, surge un giro. El procesamiento paralelo introduce la posibilidad de conflictos de transacción, que son raros en la aldea ordenada de Ethereum pero presentan un nuevo reto en Monad.

Por ejemplo, si una transacción (transacción b) muestra al aldeano A regalando 1 ETH al aldeano B, mientras que otra transacción (transacción c) muestra a B gastando esa ETH en la posada del pueblo, su orden se vuelve crítico. Si la transacción c intenta ejecutarse antes que la transacción b, fallará. En tales casos, las transacciones en conflicto se reorganizan, y la transacción c esperará hasta que la transacción b se complete antes de ejecutarse.

Por lo tanto, en Monad, el núcleo de la ejecución paralela reside en el orden: los resultados se calculan en paralelo, pero las actualizaciones de estado se fusionan en el orden preciso requerido.

7. Hechizo secreto 5: MonadDb

Las ideas creativas del mago de Pepe morado no se detuvieron ahí. Conjuró MonadDb, una base de datos personalizada exclusiva de Monad village, diseñada específicamente para almacenar el estado de la blockchain. Ethereum se basa en una compleja Merkle Patricia Trie, conocida por su resistencia pero también por su ineficacia para clientes externos.

MonadDb se diseñó pensando en la ejecución paralela del pueblo, soportando múltiples lecturas y escrituras simultáneas con gran precisión. A diferencia de las bases de datos tradicionales, que requieren que cada tarea se complete antes de pasar a la siguiente, MonadDb emplea la magia de la E/S asíncrona, permitiendo que las tareas se solapen sin problemas y allanando el camino para un verdadero procesamiento de transacciones en paralelo.

8. Visite la Aldea de las Mónadas

A través de una serie de maravillosos hechizos e intrincada magia, el mago de Pepe morado ha creado la aldea Mónada. Aquí, las cuentas de confianza, la criptografía, los formatos de transacción, los lenguajes y los monederos de Ethereum se mezclan sin esfuerzo con la escalabilidad de Solana y Sui. Ahora, Mónada está prosperando, con el objetivo de alcanzar su sueño de procesar 10.000 transacciones por segundo.

Nacida de la sabiduría y la esperanza, ¿podrá Monad Village salvar al mundo plagado de virus meme y ayudar a Ethereum a recuperar su gloria? Sólo el tiempo lo dirá.