Nuevo modelo de consenso de la IOTA: Coordicide

El nuevo modelo de consenso de la IOTA: Coordicide. El mecanismo de consenso actual de IOTA se basa en nodos honestos que recogen transacciones que aún no se han validado y adjuntan al Tangle (DAG de IOTA - o Gráfico Acíclico Dirigido). Para que el proceso funcione, se necesita un coordinador central para evitar el mal comportamiento de los nodos participantes, como los ataques de doble gasto y Sybil.
Para promover aún más la descentralización entre su red DAG, la Fundación IOTA ha decidido retirar a su coordinador añadiendo un sistema de incentivos de voto para que los nodos sean honestos. Además, para que el proceso funcione, los nodos necesitan aprobar transacciones que son aceptadas por otros nodos para recibir lo que IOTA llama “mana”, que puede ser utilizado como peso por los nodos para votar en transacciones conflictivas.
Votando “Shimmer”
En lugar de reconstruir la opinión de cada otro nodo, el mecanismo de consenso de Shimmer sólo se preocupa por las opiniones de un pequeño subconjunto de nodos, y el consenso puede formarse orgánicamente como una propiedad emergente de la red.
Es importante tener en cuenta que los nodos no necesitarán votar en cada transacción. Las transacciones que no tienen conflictos con ninguna otra transacción pueden considerarse “me gusta” basándose únicamente en modificadores locales (como después de que haya transcurrido un cierto tiempo). Los votos solo son necesarios para resolver conflictos y casos extremos.
Los nodos rechazarán votos que “prefieren” dos subenredos conflictivos al mismo tiempo. Esto obliga a los nodos a decidir sobre un único superviviente. Los nodos que infringen esta regla pueden ignorarse y eliminarse permanentemente como vecinos, lo que obliga a la red a comportarse en consecuencia.
El equipo está examinando dos mecanismos alternativos de votación:
“Cellular Consenso”, que se modela como autómata celular y ajusta el comportamiento en consecuencia, y
“Consenso Probabilístico Rápido”, que da fuertes garantías de seguridad utilizando la teoría de probabilidad.
Consenso celular
En el Consenso Celular, el proceso de votación se modela como un autómata celular, donde los nodos pueden ser considerados como células que monitorean los estados de sus vecinos y ajustan su opinión en consecuencia.
Este enfoque tiene una serie de características convincentes que no se han visto en ningún otro mecanismo de consenso sin permiso, como su naturaleza asíncrona, la simplicidad de su implementación, la eficiencia de su sobrecarga de mensajes, la velocidad a la que alcanza el consenso y su resistencia a los ataques.
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Si bien los fenómenos emergentes son muy comunes en los sistemas biológicos y se ha demostrado que funcionan bien en la práctica, es extremadamente difícil modelarlos matemáticamente debido a su naturaleza inherentemente caótica y compleja. Según el equipo de la Fundación IOTA:
“El mayor inconveniente del enfoque es, por lo tanto, la complejidad de formalizar sus pruebas científicas. Sería necesario estudiar a fondo el Consenso Celular en un entorno testnet antes de poder implementarlo en la red principal.”
Consenso Probabilístico Rápido (FPC)
El principio básico de la FPC es bastante similar al Consenso Celular, pero en lugar de emitir votos de forma asíncrona entre vecinos en paralelo, el proceso de votación se divide en rondas separadas. En cada ronda, cada nodo selecciona un nuevo subconjunto aleatorio de otros nodos y consulta sus opiniones actuales.
La opinión de un nodo se forma de acuerdo con la mayoría de las opiniones devueltas. Sin embargo, la noción de “mayoría” aquí fluctúa. En lugar de utilizar un umbral fijo del 50%, este mecanismo de consenso utiliza un umbral derivado de una secuencia numérica aleatoria descentralizada. La selección de un umbral global pero impredecible permite al FPC defenderse de un atacante que quiere retrasar el consenso.
Después de un cierto número de rondas de votación en las que un nodo no cambia su opinión, el dictamen puede considerarse finalizado y no requiere más votación. Este número se puede elegir de tal manera que la probabilidad de que toda la red haya logrado consenso sea arbitrariamente alta.
Por lo tanto, el Consenso Probabilístico Rápido nos da un enfoque que está garantizado para lograr consenso después de un pequeño número de rondas y con un pequeño conjunto de nodos muestreados, cumpliendo así las condiciones requeridas para cualquier proceso de votación usando Shimmer.
Conclusión
Aunque los nuevos documentos e ideas de la IOTA parecen increíbles, sigo instando a los inversores a que este nuevo modelo de consenso aún no se ha implementado. Creo que si IOTA es capaz de cumplir lo prometido y eliminar con éxito a su coordinador mientras al mismo tiempo logra un mayor grado de descentralización manteniendo la misma seguridad, no hay absolutamente ninguna razón por la que este protocolo basado en DAG no sea adoptado por la mayoría de los desarrolladores, productores y partidarios.