Introducción

La comunidad de Ethereum ha estado llena de discusiones recientes sobre un posible aumento del límite de gas. La idea de aumentar el límite de gas se siente intuitiva, ya que se alinea con la demanda de los usuarios de una mayor capacidad de transacciones y refleja el crecimiento natural de la capacidad de la red con el tiempo. Muchos investigadores y miembros de la comunidad han expresado su fuerte ...soporte, argumentando que Ethereum está listo para este cambio y que es un paso oportuno hacia mejorar directamente la escalabilidad de Ethereum.

La propuesta también ha ganado una gran tracción dentro de la comunidad en general. Sitios web como pumpthegas.orghan sido creados por la comunidad para educar sobre los conceptos básicos del aumento del límite de gas y cómo los validadores pueden cambiar la configuración de su nodo. Otro sitio web,gaslimit.pics, hace un seguimiento activo del progreso del soporte de validadores para un límite de gas más alto, revelando que el 25% de los validadores de Ethereum (hasta el 21 de diciembre de 2024) ya han ajustado sus configuraciones de cliente a favor del aumento. Si más del 50% de los validadores están de acuerdo en aumentar el límite de gas y modifican sus configuraciones de cliente, el límite de gas de Ethereum comenzará a aumentar y se establecerá de manera estable en el objetivo aumentado.

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Es importante destacar que esta propuesta representa una diferencia con la hoja de ruta centrada en rollup de Ethereum. A diferencia de las recientes mejoras de escalabilidad como EIP-4844 y EIP-7691, que se centran en la escalabilidad de rollup y transacciones de blob, un aumento del límite de gas es un enfoque de escalabilidad L1.

Si bien esto ha emocionado a algunas partes de la comunidad, también ha suscitado preocupaciones entre los investigadores sobre posibles riesgos para los valores fundamentales de descentralización y seguridad de Ethereum. Los críticos advierten que tamaños de bloque peores en el peor de los casos podrían tensar la capa de consenso y aumentar los requisitos de hardware del validador, poniendo en peligro la estabilidad de la red.

Este artículo examina los orígenes de la propuesta de límite de gas, su posible impacto y las consideraciones técnicas y algunas consideraciones que sustentan las discusiones en curso.

Una breve historia de las propuestas para aumentar el límite de gas de Ethereum

La idea de aumentar el límite de gas de Ethereum se ha discutido durante algún tiempo. Durante el AMA de Ethereum en enero de 2024, Vitalik Buterin sugirió que aumentar el límite de gas a 40M podría alinearse con la Ley de Moore, reflejando la constante mejora en las capacidades de hardware.

Es notable que Ethereum no ha ajustado su límite de gas desde abril de 2021, hace más de tres años, a pesar de los avances significativos en hardware durante este período. Muchos creen que ahora es el momento de que Ethereum tenga en cuenta estos desarrollos.

Más recientemente, las propuestas se han centrado en un objetivo más ambicioso: duplicar el límite de gas a 60M. Si bien esto representa un salto significativo y ha generado entusiasmo, también ha suscitado preocupaciones sobre sus posibles riesgos. 60M se considera en gran medida como un objetivo a largo plazo en lugar de un objetivo inmediato. En diciembre de 2024,Toni Wahrstätterrecomendó un enfoque más cauteloso, abogando por un aumento incremental a 36M de gas, un aumento del 20%, como un primer paso más seguro.

En la actualidad, alcanzar 36M de gas se considera el hito inicial, y se espera que cualquier aumento adicional siga un enfoque gradual y paso a paso. El monitoreo cuidadoso de la red será esencial para garantizar que se preserven los valores fundamentales de estabilidad y descentralización de Ethereum.

¿Cómo se puede cambiar el límite de gas del bloque?

El límite de gas del bloque se puede aumentar gradualmente sin necesidad de una bifurcación o cambio en las reglas de la red. En su lugar, los validadores modifican sus opciones de configuración, lo que permite la compatibilidad hacia atrás y permite ajustes periódicos y flexibles basados en el consenso de la comunidad.

Contrariamente a la creencia popular, el límite de gas del bloque de Ethereum no está fijo en 30M. El proponente del bloque puede ajustarlo ligeramente dentro de ciertos límites. Específicamente, el límite de gas de un bloque puede cambiar hasta 1/1024 del límite de gas del bloque anterior. Por ejemplo, si el límite de gas del bloque actual es 30 millones, puede aumentar a 30M + 30M X (1 / 1024) = 30,029,296 en el siguiente bloque.

El código a continuación demuestra el comportamiento predeterminado de los nodos de Ethereum en el cliente geth: si el límite de gas de un nuevo bloque cae dentro del rango aceptable en relación con el bloque padre, se considerará válido.

Si los proponentes de bloques consecutivos acuerdan aumentar el límite, el límite de gas puede aumentar continuamente. Por ejemplo, alcanzar el primer hito de 36M, un aumento del 20%, tomaría aproximadamente log(1.2) / log(1025/1024) = 187 bloques = 38 minutos, en el caso ideal, asumiendo consenso entre los validadores. Una vez que más del 50% de los validadores estén de acuerdo, el aumento puede ocurrir rápidamente.

¿Qué efectos podemos esperar al aumentar el límite de gas?

Comencemos con algunos de los efectos más predecibles de un aumento en el límite de gas. Una mayor capacidad del bloque haría más fácil manejar las demandas actuales de blockchain, lo que llevaría a tarifas de gas más bajas.

A corto plazo, esta reducción en las tarifas de gas podría resultar en menos ETH quemados bajo el EIP-1559mecanismo, aumentando temporalmente la emisión neta de Ethereum. Se observó una tendencia similar después de EIP-4844, cuando se redujo drásticamente disponibilidad de datos(DA) las tarifas para rollups llevaron a una disminución en la quema de ETH. El mismo efecto podría ocurrir con un aumento del límite de gas, contribuyendo aún más a la inflación a corto plazo.

A largo plazo, sin embargo, es probable que las tarifas más bajas fomenten una mayor actividad en la red, ya que más usuarios pueden permitirse realizar transacciones. Esta mayor actividad podría impulsar el efecto de red de Ethereum, atrayendo más DApps y fomentando una adopción más amplia. A medida que Ethereum se vuelve más integral para aplicaciones descentralizadas y sistemas financieros, es probable que ETH se utilice con mayor frecuencia como moneda. El mayor uso de ETH resultante podría, a su vez, impulsar un mayor crecimiento en la actividad de la red, creando un ciclo de retroalimentación positiva para el ecosistema de Ethereum.

Puede ser posible construir nuevas dapps después del aumento del gas

Además de reducir las tarifas de gas y mejorar el flujo de transacciones, aumentar el límite de gas en un solo bloque podría desbloquear nuevas posibilidades. Si bien un aumento moderado a 36M puede no generar cambios significativos, un salto más grande a 60M podría permitir nuevos tipos de dapps y transacciones que antes estaban limitados por el límite de gas de 30M. Ciertas operaciones, que casi llenan o exceden el límite actual de gas de 30M, podrían ejecutarse de manera más eficiente o ser factibles por primera vez después del cambio.

Por ejemplo, las transacciones que requieren una cantidad considerable de gas, como la acuñación en lote de NFT, la distribución masiva de tokens o las actividades de DAO, a menudo se acercan o superan el límite de gas actual de 30M. Estas transacciones suelen estar fragmentadas en varios bloques, lo que provoca ineficiencias, retrasos y posibles explotaciones. Un ejemplo específico que se muestra en la figura siguiente es una transacción de acuñación en lote de NFT que consume más de 28M de gas.

Hash de transacción: 0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee

Aumentar el límite de gas del bloque a 60M permitiría que estas operaciones se completen en un solo bloque, garantizando una ejecución atómica. Esto garantiza que toda la operación tenga éxito o falle, evitando completaciones parciales y asegurando la equidad para los participantes al reducir las oportunidades de manipulación.

Además de optimizar los casos de uso existentes, un límite de gas más alto podría allanar el camino para DApps innovadoras que requieren operaciones computacionalmente intensivas. Por ejemplo, las aplicaciones de inteligencia artificial en cadena, como el entrenamiento o la inferencia de modelos a pequeña escala, podrían volverse viables con límites de gas más altos. Del mismo modo, contratos inteligentes más complejos, como juegos completamente en cadena o mecanismos de gobernanza sofisticados, podrían prosperar en un entorno de mayor capacidad. Estos avances podrían ampliar la funcionalidad y el atractivo de Ethereum, haciendo que el ecosistema sea más versátil.

En muchos casos, duplicar el límite de gas podría tener más que un beneficio proporcional, ya que reduciría la fragmentación y desbloquearía posibilidades completamente nuevas que antes eran impracticables.

¿Qué significa aumentar el límite de gas para el trilema de la cadena de bloques?

Aumentar el límite de gas es fundamentalmente un esfuerzo para mejorar la escalabilidad de Ethereum. En el contexto de la trilema blockchainSin embargo, lograr una mayor escalabilidad a menudo conlleva el costo de la descentralización o la seguridad. Por esta razón, la propuesta de aumentar el límite de gas ha generado cierto escepticismo, con preocupaciones de que podría conducir a la centralización al aumentar los requisitos del validador o debilitar la seguridad al degradar la estabilidad de la capa de consenso.

Sin embargo, los defensores argumentan que esto no se trata de comprometer la descentralización o la seguridad para aumentar la escalabilidad. En cambio, lo consideran como aprovechar las mejoras en el rendimiento del hardware, como se describe en la ley de Moore, para ampliar la capacidad total de la cadena de bloques. Desde esta perspectiva, el 'triángulo' del trilema de la cadena de bloques podría ampliarse, ya que el hardware moderno permite una mayor capacidad en general sin necesariamente degradar las propiedades fundamentales de Ethereum.

Para evaluar si esto es realmente cierto, es esencial examinar cuidadosamente los riesgos potenciales de aumentar el límite de gas. Las consideraciones sobre la descentralización podrían incluir requisitos de hardware de validadores más altos y la sofisticación de las estrategias de MEV (Valor Extraíble Máximo). En términos de seguridad, debemos considerar el aumento del tamaño máximo de bloque en el peor de los casos, el tiempo de ejecución de las transacciones, que puede afectar la tasa de ranuras bifurcadas o perdidas.

Aumento del límite de gas y tamaños de bloque

Aumentar el límite de gas en un solo bloque permite incluir más calldata, lo que afecta el tamaño del bloque en el peor de los casos. Actualmente, el tamaño máximo de bloque que se puede lograr llenando un bloque con calldata sin sentido es de alrededor de 1.8MB, y con seis blobs, el tamaño total de datos propagados en una sola ranura puede alcanzar los 2,58 MB. Un límite de gas más alto aumentaría este tamaño de bloque en el peor de los casos, lo que podría provocar problemas en la capa peer-to-peer (P2P) que los nodos de red utilizan para comunicarse.

El tamaño de bloque en el peor de los casos puede tensar a los clientes del consenso en la capa P2P. Cuando el límite de gas excede los 40M, el tamaño de bloque en el peor de los casos podría superar las limitaciones construidasen los comportamientos predeterminados del cliente, lo que hace que algunos clientes no puedan proponer o propagar bloques correctamente. Esto hace que sea crítico abordar estas limitaciones antes de aumentar significativamente el límite de gas.

Esperemos que EIP-7623 ofrezca una solución ajustando el precio de calldata para disponibilidad de datoslas transacciones, lo que podría reducir el tamaño máximo del bloque de 2.58MB a aproximadamente 1.2MB. Adoptar EIP-7623 sería necesario para garantizar la estabilidad del consenso para cualquier aumento futuro del límite de gas.

Del mismo modo, el tamaño real del bloque, es decir, el tamaño de los bloques normalmente llenos de datos de transacción, se correlaciona con la probabilidad de ranuras reorganizadas o perdidas. El análisis de los datos de ranuras (#9526972 a #10351782) revela que para bloques más pequeños, hay poca diferencia en la distribución del tamaño del bloque entre las ranuras incluidas y las ranuras reorganizadas/perdidas. Sin embargo, a medida que los bloques crecen (por ejemplo, por encima de 0.25 MB), la probabilidad de reorganizaciones o ranuras perdidas aumenta.

Esta correlación puede derivar de factores como el mayor tiempo de ejecución de transacciones o comportamientos P2P predeterminados, en lugar de solo el tamaño de bloque. Si bien la relación observada destaca los riesgos potenciales, no establece causalidad.

En resumen, si bien el aumento del tamaño del bloque puede afectar la estabilidad de las ranuras, el tamaño del bloque en el peor de los casos es especialmente crítico para garantizar la robustez de la capa P2P. Los futuros aumentos del límite de gas deben ir acompañados de cambios como los propuestos en EIP-7623para mitigar estos riesgos de manera efectiva.

Aumento del límite de gas y tiempo de ejecución

Dado que el aumento del límite de gas permite incluir más transacciones en el bloque, también aumentará el tiempo de ejecución de las transacciones. Si el aumento será crítico o no depende de los slots bifurcados o perdidos, que representan la estabilidad general del consenso.

El gráfico a continuación ilustra que a medida que se utiliza más gas en un bloque, el tiempo de ejecución tiende a aumentar. Se espera que un aumento del 20% en el límite de gas alargue ligeramente los tiempos de ejecución, pero el impacto exacto es difícil de predecir. El tiempo de ejecución no siempre es directamente proporcional al límite de gas máximo o al uso de gas. Sin embargo, si hacemos una suposición conservadora de proporcionalidad basada en el gráfico, un aumento de 400-500ms en el tiempo de ejecución parece plausible.

Ahora, examinemos la relación entre el tiempo de ejecución y las ranuras bifurcadas o perdidas.

El recuadro rojo en la figura izquierda destaca que las franjas con tiempos de ejecución superiores a 4,000ms son mucho más propensas a ser reorganizadas o perdidas en comparación con las franjas con tiempos de ejecución más cortos. Si bien la mayoría de las franjas reorganizadas o perdidas ocurren dentro de 1,000-3,000ms (indicando una débil correlación entre el tiempo de ejecución y la probabilidad de reorganización en este rango), los bloques en el recuadro rojo muestran una probabilidad significativamente más alta de reorganizaciones cuando los tiempos de ejecución superan los 4,000ms. La figura derecha refuerza esto al mostrar que las franjas con tiempos de ejecución superiores a 4,000ms tienen una tasa de reorganización o pérdida más de tres veces mayor que aquellas por debajo de 4,000ms, enfatizando el impacto de los tiempos de ejecución muy altos en la estabilidad.

¿Se verán afectados los requisitos de hardware del validador por un aumento del límite de gas?

Una de las principales preocupaciones de los validadores al aumentar el límite de gas es el tamaño de almacenamiento de los nodos validadores en funcionamiento. A partir de diciembre de 2024, un nodo validador tiene aproximadamente 1,5-1,6 TB para mantener todo el historial y el estado. El aumento del límite de gas acelerará el crecimiento históricoy elcrecimiento del estado.

En 2020 y 2021, el requisito para ejecutar un nodo validador era un SSD de 2TB. Sin embargo, cuando los datos de historial y estado alcanzan 1.8TB, los validadores que utilizan 2TB deben reemplazar su SSD por un SSD de 4TB. Aunque el precio de un SSD de 4TB ahora y un SSD de 2TB hace 3 años es casi el mismo, alrededor de 250$, el reemplazo en sí significa costos de mantenimiento y dificultades técnicas.

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Un límite de gas de 36M puede no ser gran cosa aquí. Pero si el límite de gas aumenta a 60M o más, los nodos validadores tendrían que seguir reemplazando su hardware, acumulando costos de mantenimiento, amenazando la propiedad de descentralización.

Cuando se adopte EIP-4444, previsto para las versiones de los clientes en mayo de 2025, el crecimiento del historial podría detenerse, lo que permitiría aumentar el límite de gas. Sin embargo, sin EIP-4444, el crecimiento del historial podría ser el próximo cuello de botella para aumentar el límite de gas.

Una análisisEl crecimiento del estado según Storm Slivkoff indica que el crecimiento del estado también es un cuello de botella potencial, pero las tasas actuales, alrededor de 2.62 GiB por mes, son manejables, con hardware moderno sosteniendo el crecimiento durante una década. Los requisitos de memoria crecen con el tamaño del estado y un aumento del límite de gas a 60M aceleraría esto, potencialmente requiriendo 2-4.7 GiB de RAM adicional por año. Si bien una configuración de RAM de 64 GiB proporciona un búfer cómodo por ahora, el crecimiento sostenido podría hacer que las actualizaciones sean más frecuentes.

Se espera que mejoras próximas como Verkle intentan y el vencimiento del estado aliviará esta carga, pero la supervisión cuidadosa sigue siendo esencial.

¿Qué significa un aumento del límite de gas para MEV?

Otro factor que podría afectar la descentralización es el impacto de los límites de gas aumentados en las ganancias de MEV (Valor Extraíble Máximo) para los validadores. A medida que MEV ha cobrado importancia, han surgido preocupaciones sobre desigualdad de ingresosentre validadores sofisticados que utilizan estrategias avanzadas de MEV y pequeños apostadores individuales. Esta brecha de ingresos podría agravar las presiones de centralización, ya que los validadores con más recursos y experiencia dominan las ganancias. Para abordar esto, se necesitan mecanismos como Separación de Propositores-Constructores(PBS) andQuema de MEVse están discutiendo activamente dentro de la comunidad de Ethereum, con el objetivo de igualar los ingresos de los validadores.

En teoría, un aumento del límite de gas permite incluir más transacciones en un solo bloque, potencialmente amplificando las disparidades de ingresos relacionadas con MEV. Si bien MEV Boost ha mitigado parcialmente este problema al permitir que los validadores individuales capturen una parte de las recompensas de MEV, los datos sobre la disparidad de ingresos de los validadores siguen siendo inconclusos. Esto se debe a los desafíos para definir las transacciones de MEV y rastrear con precisión las ganancias, especialmente en escenarios complejos como las estrategias de MEV entre plataformas cruzadas.intercambios centralizados (CEX) y descentralizados (DEX). Sin embargo, estos escenarios son relativamente raros, ya que la mayoría de los MEV surgen de estrategias en la parte superior del bloque.

Además, un límite de gas más alto podría permitir estrategias de MEV más sofisticadas y con más recursos. Aunque raro, hay instancias de bots de MEV ejecutando transacciones altamente complejas que consumen casi todo el límite de gas del bloque. Por ejemplo, una transacción de botse observó el uso de más de 18M de gas, realizando múltiples intercambios y operaciones de liquidez dentro de un solo bloque. A medida que aumenta el límite de gas, estas estrategias podrían volverse más frecuentes, ampliando potencialmente la brecha entre validadores sofisticados y participantes más pequeños.

Conclusión

La discusión sobre el aumento del límite de gas de Ethereum presenta una emocionante oportunidad para impulsar la escalabilidad, reducir las tarifas de transacción y permitir dapps innovadoras que antes estaban limitadas por las limitaciones actuales. Si bien un límite de gas más alto puede mejorar la escalabilidad, reducir las tarifas de transacción y permitir nuevos tipos de dapps, también plantea preocupaciones importantes sobre la descentralización, los requisitos de validación y la estabilidad de la red. Problemas como el crecimiento del estado y el historial, el tiempo de ejecución y las disparidades de MEV subrayan la necesidad de una cuidadosa consideración y monitoreo de los datos empíricos.

En última instancia, el éxito de un aumento del límite de gas dependerá de la capacidad de Ethereum para equilibrar estos compromisos. Soluciones como EIP-7623, PBS (Separación de Propositor-Constructor) y Quema de MEVdemostrar el enfoque proactivo de la red para abordar los riesgos potenciales. Con una implementación cuidadosa, un límite de gas más alto tiene el potencial de desbloquear la próxima fase de crecimiento de Ethereum.

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