Bitcoin es un sistema de pago distribuido. Por naturaleza, no lo administra ninguna persona o entidad. Sin embargo, su protocolo a veces se modifica para introducir nuevas funcionalidades. Estos cambios generalmente se realizan mediante un mecanismo conocido como «bifurcación suave».
Para implementar estas bifurcaciones blandas de manera óptima y, al mismo tiempo, mantener la integridad del consenso actual, se utilizan métodos de activación específicos. Estos mecanismos, aunque a veces son desconocidos, desempeñan un papel crucial en la comprensión de la dinámica asociada a los cambios en el protocolo de Bitcoin. En este artículo, exploramos los diversos métodos de activación de las bifurcaciones blandas que se utilizan en Bitcoin.
¿Cuál es la diferencia entre una horquilla blanda y una horquilla dura?
El protocolo Bitcoin es algo de naturaleza intangible. Simplemente representa un grupo de reglas tácitas que permiten que diferentes nodos se sincronicen y formen una red. Todos estos nodos implementan las reglas del protocolo a través de un software, el más utilizado es Bitcoin Core.
Cuando se produce un cambio en estas reglas de protocolo, este evento se denomina «bifurcación». De este modo, cada nodo puede elegir libremente si quiere implementar esta bifurcación o si la rechaza. Así es como se busca el consenso para cada modificación de Bitcoin, sin necesidad de recurrir a una autoridad central.
Hay dos tipos principales de horquillas: horquillas duras y horquillas blandas. La diferencia entre las dos es la compatibilidad con versiones anteriores de la actualización.
La bifurcación dura cambia el protocolo al eliminar las reglas o hacer que las existentes sean menos restrictivas, lo que hace que no sea compatible con versiones anteriores de los nodos más antiguos. Luego, hace que la cadena de bloques se separe en dos cadenas distintas: la que tiene los nodos actualizados y la que tiene los nodos antiguos.
La bifurcación blanda, por otro lado, cambia el protocolo añadiendo reglas o haciendo que las existentes sean más restrictivas. De esta forma, el nuevo protocolo sigue siendo retrocompatible con el anterior y no se supone que se produzcan separaciones en cadena. En el caso de Bitcoin, excepto en casos excepcionales, preferimos utilizar bifurcaciones blandas para modificar las reglas del protocolo.
La dificultad radica en el hecho de que, incluso con el uso de un soft fork, a veces puede haber una separación de la cadena de bloques en dos ramas. Este escenario ocurre cuando los menores que no se actualizaron representan más del 50% de la potencia informática de la red. En este caso, la bifurcación en dos cadenas distintas persiste mientras la cadena que no integró el soft fork acumule más trabajo que la cadena que lo adoptó.
Para preservar la unidad de Bitcoin, queremos evitar este tipo de sucursales a toda costa. Para ello, se pedirá a los mineros que decidan de antemano si aceptan un soft fork. Si bien una gran mayoría está de acuerdo en apoyarla, los riesgos de que se produzca una bifurcación durante la activación de la bifurcación blanda se reducen considerablemente. Este proceso de consulta y consenso previo se denomina «método de activación».
¿Cuál es la diferencia entre una UASF y una MASF?
Luego diferenciamos entre dos categorías de horquillas blandas. Cuando su implementación proviene directamente de los usuarios, se denomina «UASF» (Soft Fork activado por el usuario). Este método se produce cuando los nodos de la red eligen aplicar una bifurcación suave modificando su software, sin esperar la aprobación de los mineros. La UASF, que se utiliza generalmente en situaciones de emergencia, especialmente cuando la mayoría de los menores se opone a la adopción de un soft fork, es en realidad un instrumento disuasorio que permite a los usuarios contrarrestar un posible abuso de poder por parte de menores. Sin embargo, la UASF no está exenta de riesgos: puede desembocar en una rama de la cadena de bloques y colocar así a los usuarios que la adopten en una cadena que podría carecer de valor económico y ser menos segura.
En un proceso más consensuado, preferimos utilizar la activación mediante soft fork por parte de menores. Hablamos entonces de un «MASF» (Horquilla blanda activada por mineros). En este caso, los menores pueden dar su aprobación para la modificación del protocolo. Cuando la gran mayoría de ellos indican que están de acuerdo con el despliegue del soft fork, la actualización se valida y se activa un poco más tarde. Este método permite evitar la ramificación de la cadena de bloques y mantener la unidad de la red.
Como puede ver, dado que no existe una planificación central en Bitcoin, cada actualización puede volverse caótica rápidamente. Por lo tanto, los desarrolladores han propuesto varios métodos de activación para ejecutar una bifurcación suave y, al mismo tiempo, reducir el riesgo de romper el consenso sobre Bitcoin.
Métodos de activación informales
En la época de Satoshi Nakamoto, no existía un procedimiento formal para activar las bifurcaciones blandas. El propio Satoshi introdujo los cambios, que en general fueron adoptados sin mucha oposición por una comunidad aún pequeña. A veces, ni siquiera los anunciaba con antelación, como cuando impuso unilateralmente un límite de tamaño de bloque de 1 MB en 2010.
Entre los primeros métodos utilizados, también encontramos el «Día de la Bandera». Consistía en fijar e imponer una fecha específica para activar el soft fork. Aunque simple, este método es muy rígido y no permite tener en cuenta los posibles desacuerdos dentro de la comunidad.
Tras la marcha de Satoshi a principios de 2011, empezaron a surgir procedimientos de activación más formalizados. La activación del BIP16, que introduce el P2SH (Hash de pago por script), estuvo en el centro de uno de los primeros debates importantes dentro de la comunidad. Fue durante este tenso período cuando se utilizaron los primeros métodos de activación teniendo en cuenta la opinión de los menores.
Tras estos debates sobre P2SH, Gavin Andresen propuso el BIP34, que introdujo un marco inicial para los métodos de activación. Este enfoque permitió tener en cuenta la opinión de los menores y aplicar el método alternativo una vez alcanzado un determinado umbral de aprobación.
Posteriormente, otras bifurcaciones blandas utilizaron métodos similares, con ventanas de activación que se extendieron durante varias semanas. Sin embargo, todavía no existía un método estandarizado para activar un cambio de protocolo. Las activaciones se llevaron a cabo más o menos de acuerdo con las recomendaciones del BIP34, pero este último no tuvo en cuenta la señalización simultánea de varias bifurcaciones blandas.
Activa una horquilla blanda con BIP9
El BIP9, diseñado en 2015 por Pieter Wuille, Peter Todd, Peter Todd, Greg Maxwell y Rusty Russell, establece un marco estándar para activar las horquillas blandas, mejorando el concepto inicial del BIP34. Su funcionamiento es muy sencillo. Cuando se decide adoptar una opción alternativa, la comunidad la somete al informe de menores de edad. Para ello, se determinan una fecha de inicio y una duración máxima de la señalización. Durante este tiempo, los mineros pueden usar un bit específico en el campo de la versión en bloque para indicar que apoyan la bifurcación blanda.
Tan pronto como el 95% de los bloques notifiquen su aprobación durante un período fijo de bloques de 2016, se bloquea la bifurcación blanda. Este período coincide con cada ajuste en la dificultad de la prueba de trabajo. Tras este bloqueo, los mineros disponen de un breve periodo de tiempo para que se adapten a la actualización antes de que se ejecute la bifurcación automática. Si no se alcanza el umbral de aprobación del 95% en el plazo especificado, se abandona la bifurcación blanda.
En comparación con el BIP34, el BIP9 ofrece la posibilidad de informar sobre varias bifurcaciones blandas simultáneamente. Sin embargo, también tiene sus inconvenientes, incluido el hecho de que se basa completamente en un MASF, lo que otorga a los menores una potencia considerable. De hecho, si no se alcanza el umbral del 95% de señalización durante el período de votación, el cambio propuesto simplemente se abandona.
En particular, BIP9 se utilizó para activar SegWit en 2017. Como probablemente sepas, las cosas no salieron según lo planeado. Durante meses, la mayoría de los menores se negaron a denunciar su acuerdo con SegWit, a pesar del consenso de los usuarios.
Por lo tanto, BIP9 introduce cierta ambigüedad en la gobernanza de Bitcoin, lo que lleva a los mineros a pensar que controlan la activación de los soft forks. En realidad, su función se limita a señalar que están dispuestos a adoptar el nuevo código, con el fin de evitar una ramificación de la cadena de bloques. A pesar de la complejidad del tema, son los usuarios quienes ejercen el control definitivo sobre el protocolo, a través de sus nodos completos.
Por esta razón, el desarrollador Shaolin Fry propuso el BIP148 en marzo de 2017, que permitía a los usuarios hacer una UASF. El objetivo era imponer SegWit a los menores, sin su consentimiento. Esta iniciativa, que contó con un amplio apoyo de la comunidad, ejerció suficiente presión sobre los mineros, quienes, por temor a perder sus ingresos, finalmente aprobaron SegWit mediante un proceso de señalización más tradicional.
El proceso de activación de SegWit se convirtió así en un fiasco y podría haber sido un desastre para Bitcoin. Por este motivo, en 2017, Shaolin Fry y Luck Dashjr propusieron el BIP8, un nuevo método de activación que retoma la idea del BIP9 y añade un mecanismo UASF automático al final del período de votación.
Especifica un nuevo parámetro llamado «LOT» (Consiga el tiempo de espera), que puede tomar el valor de «verdadero» o «falso». Si esta variable se establece en «falsa», BIP8 funciona de manera similar a BIP9. Se especifica un período de aprobación para menores y, una vez que se alcanza el umbral, se bloquea la bifurcación blanda. Por otro lado, si el parámetro LOT se establece en «verdadero», el BIP8 establece que si no se alcanza el umbral requerido al final del período de votación, los usuarios activarán automáticamente una UASF. Este mecanismo tiene como objetivo presionar a los mineros para que fuercen la activación del soft fork en caso de que se bloquee el proceso de aprobación.
El BIP8 con LOT activado es, por lo tanto, un método mucho más agresivo contra los menores. Esto les deja solo dos opciones:
Sea cooperativo y, por lo tanto, facilite el proceso de activación;
No coopere, en cuyo caso los usuarios utilizan una UASF para hacer cumplir la bifurcación suave.
BIP8 también ha rectificado algunas fallas en BIP9. En lugar de usar marcas de tiempo para especificar el período de votación, lo establece para que sea más alto. De esta forma, el BIP8 elimina la posibilidad de que los mineros provoquen una caída brusca de la tasa de hash en la red para sesgar el proceso. Además, añade la posibilidad de determinar libremente el umbral mínimo de votación e introduce un parámetro que especifica una altura mínima de bloque, por debajo de la cual no se puede activar la bifurcación blanda. Esta configuración les da a los menores tiempo para prepararse para el cambio de código, al tiempo que les permite indicar su acuerdo por adelantado.
Activa una bifurcación blanda en Speedy Trial
El proceso «Speedy Trial», propuesto por David A. Harding a principios de 2021 basándose en una idea de Russell O'Connor, es un nuevo método de activación diseñado inicialmente para la horquilla blanda Taproot. Se basa en el uso del BIP8 con el parámetro LOT establecido en «falso», pero con una reducción significativa del período de activación a solo tres meses. De esta forma, la aprobación de los menores se puede verificar muy rápidamente. Si se alcanza el umbral requerido durante uno de los períodos, el soft fork se activa varios meses después, lo que deja tiempo suficiente para que los mineros actualicen su software. Aunque este método aún no se ha formalizado en un BIP específico, ya se utilizó para activar Taproot en noviembre de 2021.
A pesar de su eficacia para Taproot, que contó con un amplio consenso en la comunidad, el método Speedy Trial no es necesariamente el más adecuado para todas las actualizaciones de Bitcoin. Algunos desarrolladores expresan sus reservas sobre su uso futuro, ya que temen que fomente una sucesión de soft forks con demasiada rapidez y, por lo tanto, pueda comprometer la estabilidad del protocolo Bitcoin.
Los métodos para activar las bifurcaciones blandas en Bitcoin están evolucionando con nuevas actualizaciones. Se trata de un patrón de prueba y error que siempre es bastante similar: definimos un método de activación estándar; lo utilizamos para la próxima gran bifurcación blanda; no sale como esperábamos; por lo tanto, definimos otro estándar teniendo en cuenta nuestros errores del pasado.
Hasta la fecha, existen principalmente tres métodos de activación:
BIP9, que permite solicitar la aprobación de los menores antes de activar un soft fork;
BIP8, que es esencialmente como BIP9, pero añade la posibilidad de una UASF automática si los menores no cooperan;
Y el Speedy Trial, que es como el BIP8, pero con un período de votación muy corto.
