馃嚜馃嚫 El Protocolo Hydra Head: una soluci贸n de c贸digo abierto para la escalabilidad

El :uk:Protocolo Hydra Head [Cabeza de Hydra], al que en adelante nos referiremos simplemente como Hydra, constituye una soluci贸n de escalabilidad en Cardano. Surge como un marco de c贸digo abierto para la creaci贸n de ledgers fuera de la cadena y puede ayudar a los desarrolladores a utilizar blockchain [de Cardano] de forma m谩s eficiente.

Es el resultado de un esfuerzo conjunto de los ingenieros de la Fundaci贸n Cardano y :uk:IOG. Su c贸digo es p煤blico y cuenta con un proceso igualmente p煤blico para interactuar con el equipo y proponer contribuciones. No obstante, a pesar de las muchas menciones previas a Hydra, sigue habiendo cierta confusi贸n sobre el proyecto y c贸mo sirve a la comunidad. As铆 pues, examinemos r谩pidamente los fundamentos de Hydra, la situaci贸n actual del proyecto y hacia d贸nde se dirige.

Qu茅 es Hydra

Este protocolo ofrece una soluci贸n isom贸rfica de capa 2 que pertenece a la familia de las soluciones estado-canal.

En l铆neas generales, [el protocolo Hydra es] un canal es un enlace de comunicaci贸n bidireccional entre dos o m谩s pares. Aplicado a las blockchains, significa un instrumento que permite a dos o m谩s partes intercambiar transacciones de otra forma que no sea transmiti茅ndolas a la red principal. Dentro de este contexto, un canal de estado ofrece fundamentalmente una forma de construir peque帽as redes que operan en paralelo a una red principal. Los canales de estado tambi茅n son una versi贸n generalizada de los canales de pago, que se utilizaron para construir la red Lightning, el protocolo de pago de capa 2 de Bitcoin para facilitar transacciones m谩s r谩pidas. Si bien los canales de pago s贸lo admiten la transferencia de activos, los canales de estado permiten la ejecuci贸n de las secuencias de comandos, as铆 como transacciones m谩s elaboradas, incluyendo metadatos, UTxO multiactivos, etc.

Podemos imaginarnos Hydra como una parte replicada de la cadena Cardano que se ejecuta independientemente de Cardano y entre un conjunto m谩s limitado de actores. As铆, los actores tienen la posibilidad de realizar transacciones a un ritmo r谩pido en su red privada, es decir, su cabeza Hydra. Posteriormente, pueden asentar el resultado de sus operaciones en la cadena principal de Cardano para que el resto de la red conozca el resultado de sus interacciones. Como tales, las cabezas de Hidra pueden ser creadas a voluntad en un entorno semicontrolado y por cualquier actor que vea la necesidad de un tr谩fico tan r谩pido. M谩s adelante ofreceremos m谩s ejemplos.

Dentro del contexto de la tecnolog铆a de libro mayor distribuido (DLT), la capa-1 -o capa base- se refiere a la cadena principal de una blockchain, mientras que la capa-2 corresponde a cualquier soluci贸n o producto montado sobre la cadena principal. Con frecuencia, las soluciones de capa-2 aportan escalabilidad adicional a una cadena. Por ello, el protocolo Hydra Head se considera una soluci贸n de capa-2, ya que se construye sobre la cadena principal de Cardano.

Por otra parte, Hydra se presenta caracterizada como isom贸rfica porque las transacciones en una cabeza Hydra comparten las mismas capacidades que las transacciones que se ejecutan en Cardano. El t茅rmino mismo insin煤a esta similitud: iso- significa igual, y -m贸rfico denota figura, forma o estructura -literalmente, tener la misma forma. M谩s a煤n, en Matem谩ticas un isomorfismo indica un mapeo bidireccional entre elementos de un dominio a otro que preserva la estructura de los elementos entre los dos dominios. Expresado de otro modo, existe una correspondencia estructural directa entre las transacciones que se ejecutan en Cardano y las que se ejecutan en una cabeza Hydra. En consecuencia, Hydra tambi茅n es compatible con cualquier lenguaje de programaci贸n respaldado por Cardano. Como Cardano permite el uso tanto de lenguajes convencionales como especializados, esto implica que las transacciones en Hydra pueden construirse esgrimiendo el mismo utillaje existente ya familiar para los desarrolladores.

En cambio, aunque una cabeza de Hydra cuenta con una tecnolog铆a de ledger similar a la utilizada en la cadena principal de Cardano, ambas divergen a la hora de establecer el consenso, as铆 como de validar y propagar las transacciones entre los pares. Dentro de una cabeza de Hydra no hay stake pools implicados en absoluto, y el consenso entre los participantes de una cabeza es un consenso total: todos tienen que estar de acuerdo en cada transacci贸n. Ello ofrece fuertes garant铆as de seguridad a los participantes de una cabeza Hydra, no obstante limita el n煤mero total de participantes de una sola cabeza. Adem谩s, sugiere que, aunque los participantes no conf铆en necesariamente los unos en los otros, siguen teniendo un inter茅s com煤n -o un incentivo- en participar en el protocolo.

Cabe reiterar que, contrariamente a la creencia popular, un hard fork no habilita Hydra, ni Hydra se convertir谩 en una capacidad de la propia capa base. Hydra es, ante todo, un marco y una pila de infraestructura que los proyectos que funcionan con Cardano pueden aprovechar para acelerar una parte de su caso de uso.

De alguna manera, Hydra act煤a como una DApp para los desarrolladores de DApps que buscan escalar sus propios protocolos. Es un bloque de construcci贸n en un paisaje m谩s amplio y viene principalmente en dos partes:

  • un conjunto de secuencias de comandos en la cadena que dirigen y aseguran la ejecuci贸n del protocolo Hydra Head;
  • una pila de software, denominada nodo Hydra, que ofrece a los desarrolladores una interfaz de alto nivel que utiliza tecnolog铆as web muy extendidas como WebSocket y JSON.

Hydra en retrospectiva

Este 煤ltimo a帽o [2022] han ocurrido muchas cosas en torno a Hydra. Si se le pidiera que lo resumiera en una frase, podr铆a decirse que 2022 se dedic贸 a aumentar la calidad del software y a preparar Hydra para que los primeros pioneros pudieran construirlo.

En los primeros meses del a帽o, el equipo explor贸 y cuantific贸 las limitaciones de los protocolos mediante pruebas comparativas, en particular en lo que respecta a las restricciones en la cadena. En efecto, con un conjunto de secuencias de comandos en la cadena dirigi茅ndolo, el protocolo no es inmune a las restricciones habituales en los recursos de ejecuci贸n comunes en el desarrollo de DApps. Por consiguiente, el equipo redact贸 :uk:CIP-0042 para solicitar la introducci贸n de nuevas primitivas b谩sicas en Plutus, simplificando algunas de las operaciones en la cadena en Hydra.

El alcance del proyecto tambi茅n se ampli贸, abrazando el c贸digo abierto con los brazos abiertos y animando a los colaboradores a unirse al esfuerzo. A partir de febrero de 2022, Hydra mantiene :uk:una hoja de ruta p煤blica. De igual modo, al mes siguiente el equipo lanz贸 un :uk:sitio web para albergar toda la informaci贸n relativa al proyecto y a la pila de software de Hydra. El sitio web ofrece una cantidad de informaci贸n bastante considerable: No solo un manual de usuario con instrucciones de instalaci贸n, demos y referencias api, sino tambi茅n registros de decisiones arquitect贸nicas, resultados de cobertura de pruebas, puntos de referencia y mucho m谩s. Definitivamente, un gran lugar para aquellos que buscan empezar a construir sobre Hydra.

Adem谩s, marzo tuvo la importancia adicional de ser testigo de la apertura del primer cabezal de Hydra en una red de pruebas p煤blica como resultado de un hackathon del equipo en Lyon, Francia. A partir de ah铆, el equipo comenz贸 a llenar el vac铆o para acercar la soluci贸n a una pila de software lista para la producci贸n.

En concreto, se empez贸 a trabajar en la formalizaci贸n del Protocolo de Cabeza Coordinada, una ligera variaci贸n del :uk:documento original de Hydra que actualmente se est谩 aplicando. Como sucede a menudo cuando la investigaci贸n se encuentra con la ingenier铆a, hubo que realizar ajustes de la teor铆a para reflejar mejor la realidad. Parte del esfuerzo incluy贸 el desarrollo de la nueva biblioteca de pruebas :uk:quickcheck-dynamic, que combina pruebas basadas en propiedades, pruebas de modelos y l贸gica temporal para formular y verificar propiedades s贸lidas sobre un protocolo como el de la cabeza de Hydra.

Despu茅s, durante el verano, el equipo trabaj贸 diligentemente en la integraci贸n de la nueva era Babbage introducida por el hard fork Vasil. Como proyecto que se ejecuta en Cardano, Hydra tambi茅n puede aprovechar las nuevas funciones -como las secuencias de comandos de referencia y las entradas de referencia- para ampliar a煤n m谩s algunos l铆mites de las limitaciones. El verano ofreci贸 igualmente una gran oportunidad para realizar numerosos tipos de mejoras de usabilidad para facilitar la experiencia de los desarrolladores. Paralelamente, los primeros pioneros ya estaban activos y experimentando con el proyecto.

Desde agosto y hasta septiembre, el equipo se mantuvo ocupado incorporando a tres nuevos miembros al proyecto. A medida que el proyecto madura, est谩 mejor equipado y es m谩s capaz de ampliar su equipo interno al tiempo que diversifica sus actividades.

En la sombra, los primeros constructores se preparaban para anunciar algunos proyectos apasionantes. En octubre, durante el evento :uk:Rare Bloom, SundaeSwap Labs mostr贸 c贸mo pod铆an ejecutar parte de su protocolo a trav茅s de una cabeza Hydra. Fue la primera demostraci贸n p煤blica de un smart contract sustancial ejecut谩ndose a trav茅s de una cabeza Hydra. Aunque todav铆a en redes de prueba y con varias notas a pie de p谩gina, representa un gran paso adelante en la adopci贸n de Hydra. Y s贸lo pas贸 un mes antes de que :uk:Obsidian Systems e IOG anunciaran :uk:Hydra for Payments [Hydra para pagos], un kit de desarrollo de software abierto adaptado a los pagos a trav茅s de cabezas Hydra. Al mismo tiempo, TxPipe demostr贸 c贸mo hab铆a estado trabajando para ofrecer cabezales Hydra como servicio a trav茅s de su nueva plataforma :uk:Demeter.

En conjunto, estos proyectos demuestran claramente una cosa: el inter茅s por Hydra est谩 creciendo y los primeros constructores han empezado a volcarse en su adopci贸n. Es m谩s, en se帽al de reconocimiento, la comunidad nomin贸 y eligi贸 a Sebastian Nagel -l铆der del equipo de Hydra- para la categor铆a de ponente 鈥淒ev Team鈥 en la Cumbre Cardano 2022.

Por 煤ltimo, aunque la Cumbre ofreci贸 a toda la comunidad un gran momento para reunirse y conocerse, tambi茅n brind贸 al equipo Hydra la oportunidad de sentarse frente a una pizarra y replantearse los objetivos del proyecto, as铆 como la estrategia para los pr贸ximos a帽os.

A d贸nde se encamina Hydra

Hasta noviembre de 2022, el proyecto Hydra pretend铆a que el 99% de todo el tr谩fico de Cardano se produjera fuera de la cadena en los cabezales de Hydra, un objetivo ambicioso que se utilizaba como estrella gu铆a para priorizar las decisiones. No obstante, en noviembre de 2022 el equipo estableci贸 un nuevo objetivo: ser la DApp n煤mero uno en Cardano seg煤n todas las m茅tricas conocidas, ya se considere el valor total bloqueado (TVL), el tr谩fico, el volumen u otros est谩ndares. Ambos objetivos ilustran fundamentalmente la idea de aumentar la adopci贸n y permitir el crecimiento del ecosistema de Cardano, pero el segundo parece m谩s concreto y ayudar谩 mejor a impulsar la hoja de ruta del proyecto.

Hydra se ha percibido durante mucho tiempo como un interruptor m谩gico que har谩 que Cardano sea m谩s r谩pido. El equipo quiere romper con esta narrativa y conseguir que m谩s constructores del ecosistema comprendan que Hydra en s铆 es, en esencia, una DApp, que requiere integraci贸n y adopci贸n para ser realmente 煤til.

Mientras que 2022 priorizaba principalmente ganar estabilidad y alcanzar un punto en el que los primeros pioneros pudieran subirse a Hydra m谩s f谩cilmente, 2023 se centrar谩 en la adopci贸n. Desde el principio, el proyecto Hydra siempre tuvo la intenci贸n de equipar a los pioneros y ayudar a los proyectos a ponerse en marcha. Ya se est谩n explorando muchos casos de uso, como los pagos, los juegos, la gobernanza y los mercados. Y a finales de 2022 se demostr贸 c贸mo los primeros pioneros han empezado a utilizar el marco Hydra. De cara al futuro, el equipo de Hydra pretende capacitarles a煤n m谩s y ayudar a los nuevos pioneros a adoptar Hydra como parte de su pila de herramientas.


Traducci贸n al espa帽ol de 鈥淗ydra Head protocol: an open source solution for scalability鈥, escrito por Matthias Benkort [@KtorZ], Director T茅cnico de Desarrollo Open Source de la @Cardano-Foundation, en diciembre 16 de 2022.


Notas del traductor

  • Corchetes del traductor.
  • :uk: indica que el enlace apunta a un contenido en idioma ingl茅s.
  • :es: indica que el enlace apunta a un contenido en idioma espa帽ol.

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