Evaluación de la descentralización de los validadores: Distribución geográfica y de infraestructuras en redes Proof-of-Stake
Autor: Stephanie Dunbar
Las herramientas de recopilación de datos de código abierto que aparecen en este informe se crearon en colaboración con @theSamPadilla y están abiertas a contribuciones en Github. El repositorio contiene secuencias de comandos para medir el validador y la distribución de stake en redes PoS Layer-1 prominentes a través de la infraestructura de alojamiento de nodos y la ubicación geográfica. Actualmente incluye herramientas para Avalanche, Cardano, Flow, NEAR, Solana y Aptos. Los desarrolladores son bienvenidos a contribuir o construir sobre el proyecto para avanzar en el seguimiento y análisis de la descentralización operativa L1.
- La descentralización operativa de las redes Proof-of-Stake puede evaluarse mediante la distribución de los validadores y del stake entre jurisdicciones geográficas, la infraestructura de alojamiento de nodos y los componentes básicos del software.
- Una red bien distribuida y descentralizada a través de estas variables es más resistente contra el código defectuoso, la hostilidad política y corporativa, y los fallos de infraestructura física.
- Métricas estandarizadas como el coeficiente Nakamoto ayudan a medir la descentralización operativa en un momento dado. Pero para comprender el panorama completo, es importante disponer de un análisis cualitativo de los factores que contribuyen a la concentración de intereses y a la capacidad de una red para recuperarse ante un fallo masivo de la infraestructura.
- En todas las redes analizadas, Avalanche, Cardano, NEAR, Solana y Aptos, existe un margen sustancial de mejora para promover la fiabilidad y la capacidad de recuperación a largo plazo.
Una red Proof-of-Stake es más resistente frente a fallos inesperados o ataques de adversarios cuando sus validadores están bien distribuidos y descentralizados. Esto requiere la distribución de un número suficiente de operadores no confiables en entornos no correlacionados. Los “entornos” abarcan tanto la ubicación física de un validador como los componentes de hardware y software utilizados para conectarse a una red. Un fallo común de la infraestructura en cualquiera de estas variables que afecte a un número significativo de validadores podría interrumpir y, con una gravedad cada vez mayor, incluso comprometer una red por completo.
La descentralización operativa se refiere a la distribución de los validadores de la red y del stake a través de jurisdicciones geográficas, infraestructura de alojamiento de nodos y componentes básicos de software. Una red bien distribuida y descentralizada a través de estas variables ofrece varias ventajas críticas.
En primer lugar, mejora la seguridad al minimizar el riesgo de que una única vulnerabilidad o vector de ataque afecte a una parte significativa de la red. En segundo lugar, mejora la solidez de la red al reducir el impacto de problemas localizados, como acciones reguladoras o fallos de infraestructura. Por último, fomenta la fiabilidad. Demuestra que una red es capaz de resistir posibles retos y amenazas, contribuyendo así a su credibilidad.
Así, han surgido múltiples Capas 1 de uso general con distintos diseños arquitectónicos, cada uno de los cuales intenta encontrar el equilibrio entre seguridad, facilidad de uso y escalabilidad. Sin embargo, cada diseño diferente se enfrenta inevitablemente a compensaciones que influyen en su grado de descentralización. Estas diferencias de diseño hacen que un análisis comparativo de la descentralización de la Capa 1 en su valor nominal sea intrínsecamente difícil. Para evaluar la descentralización, hay que recurrir a modelos estandarizados y controlar los parámetros propios de cada red.
Los primeros trabajos de Balaji y Lee establecieron la norma para cuantificar la descentralización con el coeficiente Nakamoto, un método para medir el número mínimo de entidades necesarias para comprometer los subsistemas de una red blockchain. Sin embargo, los cálculos y parámetros iniciales del coeficiente Nakamoto deben actualizarse para tener en cuenta las reglas de consenso de las redes basadas en prueba de participación (PoS) y centrarse específicamente en la descentralización operativa. Además, hay factores exógenos que contribuyen a la concentración del stake, así como a la capacidad de una red para recuperarse ante un fallo masivo de la infraestructura.
Este informe pretende establecer nuevos estándares para medir la distribución de validadores y stakes entre los componentes de la infraestructura. Con sus conclusiones, el informe pretende ofrecer recomendaciones prácticas para apoyar la descentralización operativa de las redes públicas de prueba de participación.
La función de un validador
Para medir la descentralización operativa en un sistema PoS, primero hay que entender los conceptos básicos del funcionamiento de los validadores, así como los factores que influyen en cómo y dónde operan.
Los validadores actúan como columna vertebral de una plataforma informática global, ejecutando, validando y registrando transacciones para una red de usuarios sin permisos. Llegan a un consenso sobre el estado de una cadena de bloques, que representan el historial de transacciones de una red. Para añadir un bloque a la cadena, un umbral de validadores debe estar de acuerdo. De este modo se garantiza la tolerancia bizantina a fallos, es decir, que la red funcione correctamente aunque algunos nodos se comporten de forma deshonesta o fallen. Sin embargo, los umbrales de vitalidad, finalidad y seguridad de cada red varían en última instancia en función de sus algoritmos de consenso e implementaciones específicas.
Para contribuir al funcionamiento de la red, los validadores bloquean, o “estacan”, el activo nativo de la red. Esta fianza sirve como medida de seguridad que puede deducirse (“recortarse”) para desalentar acciones que no redunden en beneficio de la red. Entre estas acciones se incluyen el bajo rendimiento, como el tiempo de inactividad prolongado, o las intenciones maliciosas, como el intento de producir bloques no válidos. Los validadores son recompensados por su servicio con una parte de las tarifas de usuario y la inflación de la red, dependiendo de la red.
Cómo influye el diseño de la red en la descentralización operativa
Aunque hay muchos matices que influyen en la descentralización operativa, algunos de los factores clave son:
- Requisitos de hardware y capital inicial: El coste del hardware para alojar un nodo y la cantidad mínima de participación necesaria para operar (de forma rentable) un validador.
- Gastos operativos corrientes: El coste del consumo continuo de recursos y el mantenimiento del validador.
- Mecanismos integrados de delegación de participaciones: Si los titulares de los tokens pueden aportar stake a los validadores existentes.
- Límites del conjunto de validadores activos: Una restricción de la red que limita la producción de bloques a los validadores con las participaciones más altas.
A modo de ejemplo, los costosos requisitos de capital y la infraestructura física intensiva en recursos pueden actuar como barreras de entrada, reduciendo la diversidad de operadores pero garantizando el rendimiento de las operaciones. Las redes con un uso intensivo de recursos como Solana, con sus elevadas capacidades de procesamiento de transacciones habilitadas por Proof of History, y NEAR, que emplea sharding, pueden requerir una infraestructura más pesada. A medida que aumentan las necesidades de recursos, los operadores de validadores pueden preferir la comodidad de ejecutar nodos en soluciones de servidores alojados en lugar de adquirir y gestionar localmente una infraestructura dedicada.
Para ampliar la participación de stake, la mayoría de las redes cuentan con un mecanismo de delegación de stake, que permite a los usuarios asignar stake a los validadores existentes en lugar de correr validadores propios. Una mayor participación aumenta la probabilidad de que un validador produzca bloques y obtenga recompensas para sí mismo y para sus delegados. Sin embargo, cuanto más stake atrae un operador validador, mayor es la concentración de riesgo para la red en caso de que falle el validador. Las redes como Cardano implementan un mecanismo de saturación del pool mediante el cual los validadores que han atraído más de 70 millones de ADA comienzan a disminuir sus recompensas potenciales. Esto, sin embargo, no impide a los operadores poner en marcha múltiples validadores, a menudo utilizando la misma infraestructura. Aunque Ethereum no ofrece delegación de stake en el protocolo, esto es similar a cómo los operadores, por definición, ejecutan múltiples validadores en incrementos de 32 ETH.
Además, las redes con un conjunto de validadores activos limitado limitan los validadores activos a aquellos con el mayor peso en las apuestas. Con ello se pretende garantizar que sólo los validadores más eficaces participen en las operaciones de la red, pero en la práctica, a menudo conduce a un monopolio de validadores activos que han adquirido capital social, haciendo que operar como validador no sea rentable o viable para los demás. Para participar en el conjunto de validadores activos del Cosmos Hub, por ejemplo, un validador debe poseer o atraer casi 110.000 tokens ATOM, equivalentes a 1,2 millones de dólares a los precios actuales.
La descentralización operativa es, por tanto, muy matizada; numerosos factores contribuyen a quién dirige los validadores, dónde y cómo. Algunas redes pueden estar muy descentralizadas en una vertical y menos en otras. Métricas estandarizadas como el coeficiente Nakamoto ayudan a agregar el grado de descentralización operativa a través de la infraestructura del validador y las variables operativas.
Más allá de Nakamoto: Medición de la descentralización operativa
Métodos
La concentración de infraestructuras, la distribución de validadores y la distribución de participaciones desempeñan un papel crucial en la evaluación del grado de descentralización operativa de una red. Para establecer una medición de base estandarizada, se evalúa tanto la distribución de las participaciones como la de los validadores a través de las siguientes variables esenciales o “subsistemas”:
- Software de nodo (cliente)
- Infraestructura de alojamiento de nodos
- Ubicación geográfica
En el contexto de los algoritmos de consenso basados en PoS, el requisito de finalidad, seguridad y vitalidad suele referirse a un porcentaje de la participación total, en lugar del número de validadores. Así, el coeficiente Nakamoto para cada subsistema se mide por el peso de la participación.
El coeficiente Nakamoto define un “umbral operativo” como el porcentaje de stake fallido necesario para comprometer una red. En la mayoría de los sistemas basados en PoS, cuando más del 33,3% del stake está comprometido, afecta a la robustez de la red y a su capacidad para tolerar fallos. Sufrirá inestabilidad y, en la mayoría de los casos, se detendrá, con lo que perderá capacidad y finalidad (excepto Ethereum, que mantiene la vitalidad hasta el 50% de los validadores defectuosos). Es importante que una red funcione constantemente con más de ⅔ de estaca válida para garantizar la resistencia frente a posibles problemas de seguridad y mantener la estabilidad general de la red. Así pues, se utiliza el 33,3% como umbral operativo estándar de la red PdS.
Los subsistemas con una concentración de participación superior al 33,3% en un área específica tienen un coeficiente Nakamoto de 1, ya que el fallo de un solo elemento puede comprometer todo el sistema. Cuanto mayor sea el coeficiente Nakamoto operativo, más resistente será la red frente a posibles fallos de la infraestructura.
Para Avalanche, Cardano, NEAR, Solana y Aptos, el “coeficiente Nakamoto operativo” agregado se calculará basándose en la distribución de stake de cada red entre los clientes de software, la infraestructura de alojamiento de nodos y la ubicación geográfica. Para otras redes destacadas, se harán observaciones generales cuando proceda. El coeficiente Nakamoto operativo actúa como medida base de los subsistemas esenciales que representan la descentralización operativa, pero se requiere un análisis adicional para tener en cuenta otras variables interconectadas.
Consideraciones cualitativas
Existen diversas variables adicionales que contribuyen al grado de descentralización operativa y global de una red. La descentralización operativa no existe en el vacío. Estas variables incluyen la distribución de la propiedad de los tokens, la participación de los operadores y la actividad de los desarrolladores, entre otras.
Por ejemplo, si una red se detuviera y un cliente validador necesitara mantenimiento para reiniciarse, la descentralización operativa vendría definida por el número de personas capaces (con permiso) y equipadas (con experiencia) para resolver el problema. Su ubicación también contribuye a la descentralización operativa en lo que respecta a la disponibilidad para responder en caso de que la red se vea comprometida. La concentración de la participación por operador determina entonces el grado de influencia de una entidad individual sobre las operaciones de la red. Puede afectar directamente a la concentración de la infraestructura si los operadores dominantes albergan grandes cantidades de participación utilizando la misma infraestructura.
Al analizar el coeficiente Nakamoto operativo de cada red se tienen en cuenta otras variables y factores esenciales que contribuyen a la descentralización operativa.
Observaciones
Para el presente análisis, la metodología utilizada ofrece una captura momentánea de cada red en un momento dado. Aunque en circunstancias normales la infraestructura de los validadores no tiende a cambiar rápidamente, es natural que se modifique con el tiempo en respuesta a factores exógenos e internos al protocolo. Además, también hay que tener en cuenta que las arquitecturas de nodos centinela o privados, el uso de VPN u otros servicios de mezcla de IP por parte de los operadores pueden ocultar la verdadera ubicación de un validador. De este modo, la exactitud de los datos sobre la ubicación del alojamiento y la distribución geográfica se vería afectada.
Por último, sigue sin medirse la capacidad de una red para recuperarse tras un fallo de una infraestructura crítica. Para las redes con requisitos operativos más simples, por ejemplo, la migración de la participación puede ser más fácil de ejecutar en respuesta a un evento de este tipo.
Análisis
Diversidad de clientes
Un cliente validador es el software específico que ejecuta un operador de nodo para contribuir a las operaciones de la red. Se trata de una aplicación que conecta al operador con la red. Pueden desarrollarse múltiples implementaciones, cada una con diferentes arquitecturas y características. Una base de clientes diversa puede hacer que una cadena de bloques sea más accesible y fácil de usar, atendiendo a diferentes preferencias. Este concepto es similar al de los servicios de correo electrónico como Gmail y Outlook, que utilizan diferentes clientes para conectarse a protocolos de correo electrónico como SMTP, IMAP y POP3.
En un mundo probabilístico, cuanta más diversidad haya a nivel de cliente, menor será la posibilidad de que un único error de código o ataque malicioso afecte a un número significativo de validadores. Además, las diferentes implementaciones ofrecen distintos niveles de optimización del rendimiento, lo que permite a los operadores de nodos elegir el cliente que mejor se adapte a sus necesidades y capacidades de hardware. Esto puede dar lugar a una red más eficiente y rápida en general.
La mayoría de las redes tienen un único punto de fallo a nivel de software básico: Avalanche, Cardano, Cosmos Hub, Flow, NEAR y Aptos sólo tienen una implementación de cliente validador. Ethereum separa la ejecución y el consenso en dos clientes separados, que tienen multitud de implementaciones desarrolladas y utilizadas cada uno. Solana tiene actualmente dos clientes validadores y un tercero en desarrollo. A pesar de la opcionalidad de estas redes, sigue existiendo una concentración sustancial.
En el caso de Ethereum, la mayoría de los validadores utilizan Geth como cliente de ejecución, representando aproximadamente el 62% de los clientes de ejecución. Lighthouse y Prysm son los clientes de consenso predominantes, representando cada uno alrededor del 38% de los clientes de consenso, respectivamente. Históricamente, Prysm ha sido el cliente de consenso dominante por un margen mayor, por lo que la diversidad de clientes de consenso ha mejorado con el tiempo. La concentración de clientes ha causado inestabilidad en la red PoS Ethereum, tanto antes del Merge como más recientemente cuando Prysm y Teku contribuyeron a la pérdida de la finalidad de la cadena faro (Beacon) durante varias épocas en el lapso de dos días. Ethereum es única en comparación con la mayoría de las demás redes, ya que su vitalidad persiste a pesar de la pérdida de finalidad en más del 33,3% de los validadores comprometidos.
Por otro lado, Solana se ha detenido y ha experimentado un tiempo de inactividad significativo en varias ocasiones, en parte debido a que dependía de su cliente validador singular en ese momento, desarrollado por Solana Labs. En respuesta, la comunidad de Solana bifurcó el cliente de Solana Labs para crear el cliente Jito Labs de mantenimiento propio. Jump Crypto también está desarrollando un tercer cliente, Firedancer. En particular, estos clientes incorporarán un mecanismo de tolerancia a los fallos que permitirá a los validadores cambiar a otro cliente si uno de ellos no responde. Esta característica debería contribuir a una mayor fiabilidad de la red para Solana en el futuro.
Nakamoto operativo de clientes
El coeficiente Nakamoto operativo para la distribución de clientes entre todas las redes analizadas es 1, lo que indica que más del 33,3% de la participación se opera en un único cliente validador para cada red.
Distribución del alojamiento
En casi todas las redes analizadas, la inmensa mayoría de los validadores y la participación se ejecutan en soluciones de servidores alojados. Esto puede atribuirse a la comodidad de una infraestructura gestionada profesionalmente y a la dificultad de auto alojar validadores debido a los elevados requisitos de infraestructura y funcionamiento. Los operadores de validadores priorizan la rentabilidad ejecutando nodos en servidores alojados, donde pueden aprovechar las economías de escala y reducir los costes operativos.
Aunque este enfoque es práctico para muchas redes, concentrar los nodos y la participación en un número limitado de proveedores de infraestructura aumenta la susceptibilidad a los puntos únicos de fallo e incrementa los riesgos de dependencia del proveedor. En la actualidad, los proveedores de nube dominantes AWS, OVH Cloud, Hetzner y Google Cloud representan la mayor parte de la participación en la mayoría de las redes analizadas. Tener en cuenta la distribución actual de la participación de los proveedores a la hora de crear un validador puede ayudar a mitigar el riesgo de concentración.
De las redes analizadas, Cardano es la que menos depende de soluciones de servidores alojados, presumiblemente debido a sus menores costes iniciales para gestionar un validador, lo que la hace más viable para los operadores de validadores domésticos. En concreto, 452 validadores, que representan el 17,5% de los validadores de Cardano, son auto alojados y se conectan a la red a través de 183 proveedores de servicios de Internet (ISP) distintos. Aunque no identificamos una muestra representativa de validadores de Ethereum, identificamos al menos 1.679 validadores de Ethereum auto alojados distribuidos en más de 300 ISP distintos.
En términos de distribución de la participación, el 17,5% de los validadores auto alojados de Cardano sólo representan aproximadamente el 6% de la participación. Sin embargo, sigue siendo la red con la mayor cantidad de participación auto alojada de las redes analizadas. También es la red con la mayor variedad de proveedores de alojamiento de nodos no dominantes, con 143 proveedores identificados que representan más del 25% del stake.
Solana es la red con menor dependencia de las soluciones de servidor dominantes, con más del 70% de la participación alojada en proveedores no dominantes. Esto contrasta con el resto de redes, que dependen de AWS, OVH Cloud, Hetzner y Google Cloud para entre el 55% y el 80% de su participación, respectivamente. Esto puede atribuirse al uso por parte de Solana de servidores bare-metal de alto rendimiento, que requieren hardware dedicado para lograr un mayor rendimiento en comparación con las soluciones de nube tradicionales en las que los recursos se comparten con otros usuarios. En particular, los nodos de Solana estuvieron alojados en gran medida en Hetzner, pero todos los validadores activos de Solana migraron del servicio tras su anuncio de prohibir las operaciones criptográficas en agosto de 2022. Hetzner sigue siendo una solución de alojamiento notable para NEAR, Cardano y Aptos, representando el 16,5%, 7,7% y 6,2% de la participación, respectivamente, para estas redes a pesar de su hostilidad hacia las criptomonedas.
La concentración de la participación en Avalanche, Cardano y NEAR es mucho más pronunciada en comparación con la distribución de los validadores. Aparte de Avalanche y Aptos, con más del 40% de los validadores alojados en AWS, la mayoría de los demás proveedores, incluido AWS, no superan el 25% de los validadores por red. En general, AWS representa la mayor cantidad de stake para cada una de estas redes, representando el 67,4% del stake de AVAX, el 43,2% del stake de APT, el 35% del stake de NEAR y el 30,1% del stake de ADA. Esto contrasta con Solana, donde AWS representa sólo el 2,3% de los validadores y ~15% del stake. En el caso de Avalanche, el uso de AWS por parte de la red puede atribuirse en parte a su asociación para promover la adopción de blockchain en empresas, instituciones y gobiernos que utilizan la solución de servidor.
Nakamoto operativo de alojamiento
Avalanche, NEAR y Aptos tienen un coeficiente Nakamoto operativo para la infraestructura de alojamiento de 1, teniendo en cuenta que más del 33,3% de la participación está alojada en AWS en cada red. Cardano tiene un coeficiente Nakamoto de alojamiento de 2 por un pequeño margen con el 30,1% de la participación alojada en AWS y con otros cuatro proveedores que representan más del 5% de la participación, respectivamente. Por último, Solana tiene un coeficiente de alojamiento de Nakamoto de 3, ya que algo más del 33,3% del stake se alojan en TeraSwitch, AWS y un tercer proveedor.
Distribución geográfica
Una red bien distribuida en varias regiones reduce el riesgo de problemas localizados, como catástrofes naturales o fallos de infraestructura. Además, garantiza que la red se mantenga resistente a posibles censuras o presiones geopolíticas que puedan surgir en jurisdicciones específicas.
En general, todas las redes analizadas tienen una presencia significativa en Europa y Norteamérica. Asia está generalmente representada, pero en menor medida, y Oceanía, África y Sudamérica representan menos del 4% de los validadores y el 9% de la participación en todas las redes analizadas. Para algunos países de las regiones subrepresentadas, esto puede representar una falta de infraestructura física o de capacidad para cubrir los costes de capital. También podría indicar una preferencia por el alojamiento en servidores de distintas ubicaciones para beneficiarse de mejores precios y de los efectos de red de tener validadores cerca unos de otros, especialmente en el caso de cadenas con una importante actividad de MEV. En general, la ubicación de alojamiento por defecto, donde se encuentra la mayoría de los usuarios, tiende a ser la más barata. Por ejemplo, cuesta casi tres veces más alojar un validador en AWS en Sudáfrica que en los centros de datos por defecto de Estados Unidos-Este.
Avalanche tiene la mayor presencia en las regiones subrepresentadas, con un 8,2% de las participaciones, seguida de Cardano, con un 2,6%, y Aptos, con un 0,6%. No identificamos ninguna participación activa para NEAR y sólo un validador activo para Solana en estas regiones. En general, Avalanche tiene la mayor distribución de participaciones por continente y Solana la peor.
En términos de países, Estados Unidos y Alemania son las ubicaciones geográficas con mayor número de validadores y participación en todas las redes. Estados Unidos es el país más representado en el alojamiento de validadores, con el mayor número de validadores para Avalanche, Cardano y Solana. NEAR y Aptos tienen un número ligeramente superior de validadores alojados en Alemania.
En cuanto al stake, Avalanche, NEAR y Solana están más representadas en Estados Unidos, y NEAR y Aptos en Alemania. Lo que está claro en todas las redes es que tanto los validadores como el stake se concentran en un puñado de países dominantes. La gran mayoría de las operaciones de la red se producen en sólo 10-15 países por red de los 69 países totales que identificamos, siendo la mayoría los mismos países en todas las redes analizadas.
Si se comparan los gráficos de distribución de validadores y stake, se observa una considerable diversidad de un pequeño número de validadores en regiones subrepresentadas, especialmente en el caso de Avalanche y Cardano. Por otro lado, la participación está más concentrada en un menor número de países. Esto indica que las regiones subrepresentadas tienen más probabilidades de albergar validadores con menor stake.
El caso excepcional es el de Aptos, con una distribución muy similar de validadores y stake. Esto no implica una distribución más justa, sino que se debe a que Aptos tiene previsto lanzar su infraestructura con socios distribuidos por todo el mundo, ya que hay menos operadores pequeños que puedan gestionar validadores de Aptos, ya que el requisito mínimo de stake es de más de 8 millones de dólares.
Cardano es la red con mayor número de países representados de las redes analizadas. Sin embargo, también es la red con mayor concentración de stake en Estados Unidos y Alemania. Los validadores de Cardano están distribuidos en 64 países, mientras que Avalanche lo está en 39, Solana en 25, Aptos en 23 y Near en 22. También hemos identificado validadores de Ethereum en al menos 66 países diferentes.
Hay una concentración considerable de stake en Estados Unidos y una parte considerable de ese stake está alojado en servidores de AWS. La forma más común de ejecutar un validador para Avalanche, Cardano y NEAR es en un centro de datos de AWS ubicado en Estados Unidos. Aunque hay participaciones alojadas en servidores de AWS en más de 15 países, una parte notable se encuentra en Estados Unidos e Irlanda. Teniendo en cuenta el actual dominio de AWS en términos de participación total, una mayor distribución entre sus servidores podría ayudar a mover la aguja de la descentralización geográfica.
La mayor parte del stake alojado en AWS se encuentra en los centros de datos de Amazon en el este de Estados Unidos. Estos centros de datos son bien conocidos por gestionar una parte sustancial de la infraestructura y la actividad de Internet. En la mayoría de las redes analizadas, esta tendencia parece ser constante, presumiblemente debido a las ventajas de precio de ser el centro de datos por defecto y las ventajas de baja latencia de estar más cerca de otros nodos de red para operaciones eficientes.
Nakamoto operativo geográfico
Para calcular el coeficiente Nakamoto operativo para la distribución geográfica, la distribución de la participación se mide por países, ya que esto refleja mejor las posibles fuerzas políticas o los fallos de infraestructura concentrados en comparación con regiones más grandes. Cuatro de las cinco redes tienen un coeficiente Nakamoto geográfico de 2, con una alta concentración de participaciones en Estados Unidos y Alemania. Aptos está estrechamente diferenciada con un coeficiente geográfico de Nakamoto de 3, con una parte notable de la participación en Corea, además de Estados Unidos y Alemania.
Resultados finales
Para calcular los coeficientes Nakamoto operativos agregados de Avalanche, Cardano, NEAR, Solana y Aptos, se asigna a las variables operativas una media ponderada basada en la gravedad del compromiso potencial.
- Nodo Software (Cliente) : 0.4
- Infraestructura de alojamiento del nodo: 0,3
- Ubicación geográfica 0.3
Se asigna un mayor peso a la diversidad de clientes teniendo en cuenta que la concentración a nivel de cliente validador puede ser potencialmente catastrófica si un cliente validador dominante sufre un fallo o un ataque malicioso. Por otro lado, si un país o un proveedor de alojamiento de nodos se vuelve hostil hacia cripto, los riesgos inmediatos para la seguridad de la red son posiblemente menos graves. Históricamente, los mineros y validadores han sido capaces de migrar a otras soluciones sin causar una gran inestabilidad en la red, como demuestra la prohibición de la minería de Bitcoin por parte de China en mayo de 2021 y la prohibición total de las operaciones cripto por parte de Hetzner en agosto de 2022.
Todas las redes analizadas tienen un coeficiente Nakamoto operativo agregado relativamente bajo, con Avalanche y NEAR alcanzando un 1,3, Cardano y Aptos un 1,6, y Solana superando por poco a las demás redes con un 1,9. En promedio, ninguna red ha alcanzado un estado en el que se necesiten al menos dos puntos de fallo no relacionados para interrumpir la red. El tema común a todas las redes es la preferencia de los operadores por infraestructuras similares, que a menudo se basan en los primeros clientes desarrollados, AWS y la representación en Estados Unidos y Alemania. Otra observación general es que el stake está casi siempre más concentrado que los validadores, lo que sugiere un menor número de organizaciones que representan grandes cantidades de participación.
Solana difiere de las demás redes analizadas en algunos aspectos. En primer lugar, a pesar de recibir un coeficiente Nakamoto operativo de cliente de 1, Solana pronto tendrá tres implementaciones diferentes en mainnet. Los validadores tendrán que aprovechar estos nuevos clientes para mejorar la diversidad de clientes de la red. En segundo lugar, aunque una parte significativa de la participación se aloja utilizando soluciones de proveedores de infraestructura, de las redes analizadas, Solana es la que menos depende de los proveedores dominantes, AWS, OVH Cloud, Hetzner y Google Cloud, presumiblemente debido a sus requisitos de servidor bare metal. El Programa de Delegación de la Fundación Solana también puede contribuir a esto, ya que los validadores sólo son elegibles si eligen un centro de datos que aloje al 10% o menos de validadores. Por último, de las redes analizadas, Solana sólo es superada por Cardano en cuanto al número de países representados. Sin embargo, Solana aún tiene margen para mejorar su presencia internacional, ya que sólo se identificó un validador activo en Oceanía, Sudamérica y África.
Recomendaciones para apoyar la seguridad y la descentralización
El coeficiente Nakamoto operativo nos ayuda a comprender el estado actual de las vulnerabilidades de la red, pero no tiene en cuenta el ecosistema y el desarrollo siempre cambiantes de una red. En última instancia, corresponde a las partes interesadas de una red determinar la capacidad de ésta para resistir posibles fallos de infraestructura y amenazas exógenas. La descentralización operativa es crucial para garantizar la resistencia a largo plazo de una red, y todos los tipos de partes interesadas pueden contribuir a mejorar e incentivar la distribución de validadores y participaciones.
Operadores de validadores
Los operadores de validadores deben tratar de auto alojar los nodos cuando sea factible, cambiar a una solución de servidor no dominante o, al menos cuando sea económicamente factible, ejecutar los validadores en centros de datos de diferentes ubicaciones geográficas con el mismo proveedor de alojamiento. Esto ayudará a mitigar los riesgos asociados a la hostilidad política o corporativa, los fallos de infraestructura y las catástrofes naturales que afecten a una región concreta.
Además, los operadores pueden considerar la posibilidad de mejorar la redundancia de la infraestructura utilizando la tecnología de validador distribuido (DVT). Al operar un validador a través de múltiples configuraciones de forma tolerante a fallos, la DVT puede mejorar la seguridad y fiabilidad de una red. Aumenta el número de operadores más allá de los límites actuales, haciéndola más resistente a fallos y ataques técnicos y sociales.
A medida que las soluciones de alojamiento descentralizado como Ankr, Akash y Pocket se hacen más estables, los operadores pueden plantearse utilizar estas plataformas. Estos proyectos permiten a los particulares y a los proveedores de infraestructuras existentes monetizar el cómputo no utilizado. Como mercados abiertos, sus tarifas se fijan en función de la demanda del mercado y no de decisiones empresariales. Una oferta cada vez mayor podría contribuir a que los operadores validadores tuvieran un acceso más barato a servidores en regiones subrepresentadas. Teniendo en cuenta que los proveedores pueden unirse sin permiso a estas redes, también será importante vigilar de dónde procede la computación para evitar la concentración de la misma.
Delegantes
Se recomienda a los delegantes tener en cuenta múltiples factores operativos a la hora de elegir validadores, en lugar de limitarse al rendimiento o al peso del stake. Al apoyar a los validadores que contribuyen a la descentralización de una red, los delegantes pueden contribuir a su viabilidad a largo plazo.
Creadores de ecosistemas, investigadores y proveedores de infraestructuras
Las redes se beneficiarán de una supervisión coherente de la descentralización operativa. Las visualizaciones constantes, como los tableros de mando en directo, pueden ayudar a mantener informada a una comunidad sobre la salud de una red y las áreas de mejora. Al concienciar y educar a las partes interesadas sobre los beneficios de la descentralización operativa, un ecosistema puede fomentar una cultura que valore y apoye la resistencia y el éxito a largo plazo de una red. Hacerlo puede incentivar el desarrollo de infraestructuras nuevas y redundantes, como implementaciones adicionales de clientes validadores, para diversificar el riesgo de la red. Se anima a los creadores a mejorar continuamente los protocolos y la infraestructura existentes identificando y resolviendo los obstáculos que puedan dificultar una mayor participación en la red.
Reflexiones finales
La descentralización operativa puede medirse por la distribución de los validadores y el stake en los componentes de software, la infraestructura de alojamiento de nodos y la ubicación geográfica. Garantiza la resistencia de una red frente a código defectuoso, hostilidad política y corporativa y fallos de la infraestructura física. Para que una red sea solida, debe mostrar descentralización operativa. En todas las redes analizadas (Avalanche, Cardano, NEAR, Solana y Aptos) existe un amplio margen de mejora para promover la fiabilidad y la resistencia a largo plazo.
La supervisión continua y las métricas estandarizadas pueden ayudarnos a comprender el estado actual de descentralización operativa de una red, pero en última instancia depende de la comunidad de una red construir sistemas que eviten los puntos únicos de fallo. El desarrollo de incentivos para distribuir el poder y las operaciones de una plataforma informática pública mundial puede ser una de las tareas menos apreciadas, pero cruciales, de nuestro tiempo. Será la clave para garantizar la viabilidad a largo plazo de las cadenas de bloques programables sin permisos. Sin la suficiente descentralización, una red es susceptible a vulnerabilidades imprevistas o a la voluntad de malos actores. Así pues, el éxito depende en última instancia de la mejora de los sistemas existentes y de la preparación para el futuro frente a posibles amenazas.
Traducción al Español 
por Martín Ungar @LatinStakePools
Texto original: Crypto Research, Data, and Tools | Messari