¿Ethereum enfrenta una crisis de "inflación de estado"? La Fundación lanza tres flechas para resolver la dificultad de almacenamiento de nodos

La reciente advertencia del equipo de investigación central de la Fundación Ethereum señala que el problema de la expansión del estado se está convirtiendo en un posible cuello de botella que amenaza los fundamentos de la descentralización de Ethereum. A medida que aumentan los datos de cuentas y contratos, los costos de almacenamiento y sincronización para operar nodos completos siguen en ascenso, lo que podría conducir a una concentración en unos pocos operadores grandes. Para ello, el equipo de investigación ha propuesto tres caminos tecnológicos principales: “expiración del estado”, “archivado del estado” y “parcialmente sin estado”, con el objetivo de aliviar la carga de los nodos y garantizar la resistencia y resistencia a la censura a largo plazo de la red. Esto no solo es una optimización técnica, sino una batalla clave para proteger la infraestructura fundamental que permitirá a Ethereum cumplir su visión de “capa de liquidación global”.

Expansión del estado: la “dulce carga” detrás del auge de Ethereum

Si imaginamos la red de Ethereum como una computadora mundial que nunca se detiene, entonces su “estado” es toda la memoria en este momento: el saldo exacto de cada cuenta, los datos internos de cada contrato inteligente y el código subyacente que impulsa miles de aplicaciones descentralizadas. Es precisamente este estado en constante acumulación el que soporta liquidaciones diarias por valor de miles de millones de dólares. Sin embargo, los investigadores de la Fundación Ethereum señalan que este sistema enfrenta un desafío fundamental: el estado solo crece y nunca disminuye.

Con medidas como la expansión de Layer 2, EIP-4844 y la elevación del límite de Gas, que han impulsado el crecimiento de la actividad en la red, también han abierto la llave del flujo, acelerando la acumulación de datos de estado. Para los operadores de nodos en todo el mundo, esto significa que el hardware de almacenamiento debe actualizarse continuamente, y los costos de sincronización de nuevos bloques en tiempo y ancho de banda aumentan día a día. La fundación advierte en un blog detallado que, si esta tendencia no se detiene, solo unos pocos operadores con recursos y habilidades podrán costearse la ejecución de nodos completos.

Este riesgo potencial de centralización amenaza directamente los valores fundamentales de Ethereum: resistencia a la censura, neutralidad y resiliencia. La seguridad y el grado de descentralización de la red dependen en última instancia de una amplia distribución de validadores independientes. Por ello, el equipo de investigación realiza pruebas de estrés para identificar puntos críticos: ¿cuándo el crecimiento del estado se convertirá en un cuello de botella para el rendimiento? ¿Qué tamaño de estado hará que los nodos tengan dificultades para seguir el ritmo de los últimos bloques? ¿A qué escala de estado el software cliente comenzará a fallar? La investigación prospectiva sobre estas cuestiones resalta la urgencia de resolver la expansión del estado.

Problemas y soluciones clave para la expansión del estado en Ethereum

Esencia del problema: el estado global de la red (cuentas, datos de contratos) crece linealmente con el tiempo, sin disminuir nunca, elevando los costos operativos de los nodos.

Contradicción central: aproximadamente el 80% de los datos del estado no se han accedido en más de 1 año, pero todos los nodos completos aún deben almacenarlos en su totalidad.

Tres caminos tecnológicos propuestos:

1. Expiración del estado: mover los datos no utilizados a “estado inactivo” a largo plazo, permitiendo que los usuarios los reactivan mediante pruebas criptográficas. Se divide en modos “marcar-expirar-reactivar” y “expiración por múltiples épocas”.
2. Archivado del estado: separar el estado en “datos calientes” (de acceso frecuente) y “datos fríos” (archivos históricos), asegurando que el rendimiento del nodo no disminuya con la antigüedad de la cadena.
3. Parcialmente sin estado: los nodos almacenan solo un subconjunto del estado, mientras que las carteras y clientes ligeros almacenan los datos que necesitan, reduciendo la barrera de participación y la dependencia de grandes proveedores RPC.

Objetivo común: reducir la restricción del estado en el rendimiento, disminuir los costos de almacenamiento y facilitar el acceso a los datos.

La paradoja de la validación sin estado: ¿a quién le corresponde almacenar los datos?

Como parte importante del roadmap a largo plazo de Ethereum, la “sin estado” permite que los validadores verifiquen bloques sin poseer todo el estado, lo que puede reducir significativamente su carga y aumentar el rendimiento de la red. Sin embargo, el equipo de investigación plantea una cuestión profunda: si los validadores ya no almacenan todo el estado, ¿quién será responsable de custodiar estos enormes volúmenes de datos?

La respuesta apunta a un grupo más especializado y concentrado: constructores de bloques, proveedores de RPC, buscadores de MEV y operadores de exploradores de bloques. En realidad, esto implica transferir la responsabilidad de almacenar y proporcionar datos históricos desde una red amplia de validadores a un conjunto más pequeño y especializado de servicios. Aunque esto mejora la eficiencia, también introduce nuevos riesgos. El equipo de investigación advierte que esta posible centralización puede dificultar la sincronización, reducir la resistencia a la censura y hacer que la red sea más vulnerable ante fallos o presiones externas en estos servicios especializados.

Por ello, el enfoque actual no es simplemente lograr un estado sin estado, sino diseñar una arquitectura de almacenamiento de datos que mantenga o incluso fortalezca la descentralización y resiliencia de la red en el proceso. Esto requiere modelos económicos y protocolos ingeniosos para evitar puntos únicos de fallo o monopolios de poder. Las tres vías propuestas por la Fundación Ethereum buscan resolver esta paradoja, mejorando la escalabilidad sin comprometer los atributos fundamentales de la red.

Detalle de las tres vías tecnológicas: cómo “aliviar” a los nodos de Ethereum

Frente al desafío de la expansión del estado, el equipo de “consenso sin estado” de la Fundación Ethereum no presenta una única solución, sino que describe tres caminos que pueden explorarse en paralelo o en combinación, cada uno dirigido a aliviar la presión de almacenamiento desde diferentes ángulos.

La primera vía, “expiración del estado”, aborda directamente los datos “zombis”: aproximadamente el 80% del estado no se ha accedido en el último año, pero aún consume recursos. La propuesta es mover estos datos inactivos a un estado “inactivo” a largo plazo, similar a la limpieza de memoria en computadoras. Cuando un usuario necesita estos datos, puede “despertarlos” mediante una prueba criptográfica. Actualmente, se consideran dos subestrategias: “marcar-expirar-reactivar” y “expiración por múltiples épocas”, buscando el equilibrio óptimo entre limpieza y accesibilidad.

La segunda vía, “archivado del estado”, toma prestado el concepto de jerarquías de datos tradicionales. Limita la cantidad de “estado caliente” para garantizar respuestas rápidas, mientras archiva los datos históricos “fríos” para auditoría y verificación. Este diseño ayuda a mantener el rendimiento del nodo estable con el tiempo, sin que la antigüedad de la cadena o el volumen de datos reduzcan la eficiencia, lo cual es crucial para la sincronización de nuevos nodos y la salud a largo plazo de la red.

La tercera vía, “parcialmente sin estado”, es una estrategia más progresiva y flexible. Permite que los nodos almacenen solo una parte del estado, confiando en carteras y clientes ligeros para cachear los datos relevantes. Esto reduce significativamente la barrera de hardware para participar en la validación, permitiendo que más individuos y organizaciones pequeñas operen nodos, y disminuyendo la dependencia de unos pocos grandes proveedores RPC, promoviendo así la descentralización desde otra dimensión.

Perspectivas futuras: una evolución protocolaria que requiere gobernanza comunitaria

La Fundación Ethereum afirma que resolver la expansión del estado no será una “batalla rápida” que puedan ganar solo los equipos centrales, sino una “guerra prolongada” que requiere la participación activa de toda la comunidad. La estrategia actual combina dos líneas: por un lado, avanzar en soluciones inmediatas y prácticas, como mejorar las herramientas de archivado, optimizar la infraestructura RPC y reducir la dificultad de operar nodos parcialmente sin estado; por otro, investigar y preparar cambios en el protocolo con mayor potencial a largo plazo.

El equipo de investigación ya ha invitado públicamente a desarrolladores, operadores de nodos, equipos de infraestructura y a todos los interesados en la salud a largo plazo de Ethereum a dar retroalimentación, participar en foros y colaborar en pruebas de nuevas tecnologías. Esta actitud de colaboración abierta refleja la cultura de gobernanza de Ethereum. Es importante destacar que la fundación aclara en el inicio del artículo que estas propuestas representan solo las ideas del equipo de investigación y no una posición oficial unificada, promoviendo un entorno abierto a diversas opiniones.

Este debate sobre la expansión del estado forma parte de los esfuerzos de la Fundación Ethereum por fortalecer la comunicación sobre el desarrollo a largo plazo del protocolo. Anteriormente, la fundación anunció investigaciones para que el ecosistema Layer 2 “se sienta como una cadena”, reorganizó su estructura de desarrollo, ajustó su tesorería y lanzó un ritmo de bifurcaciones duraderas dos veces al año. Todos estos movimientos apuntan a un objetivo común: abordar de manera sistemática y prospectiva los desafíos de la evolución de Ethereum, de “escala” a “sostenibilidad”. Para inversores y constructores del ecosistema, comprender estos cuellos de botella tecnológicos y sus soluciones será mucho más importante que seguir las tendencias del mercado a corto plazo, ya que determinarán en última instancia si los cimientos de esta gran estructura financiera descentralizada permanecen sólidos.