Plasma, cadenas laterales para mejorar la escalabilidad de Ethereum

Plasma ha sido creada con la finalidad de ayudar a la escalabilidad de la blockchain de Ethereum. Se trata de una solución para registrar transacciones y contratos inteligentes en una o varias cadenas laterales de Ethereum, para aliviar la exigencia que se coloca sobre ella.

Plasma proporciona un marco para construir aplicaciones fuera de la cadena principal que sean seguras, escalables y rápidas de ejecutar. Sirve para mejorar el funcionamiento de diversas aplicaciones para juegos, bases de datos y redes de pagos. Plasma puede ser aplicado a otras blockchains además de la de Ethereum.

Fue presentado como proyecto oficialmente en el 2017 por Vitalik Buterin, fundador de Ethereum, y Joseph Poon, desarrollador del proyecto Lightning Network, bajo el nombre Plasma: contratos inteligentes, escalables y seguros.

La escalabilidad de una red consiste en su capacidad de manejar una cantidad creciente de trabajo y su disposición a ampliarse para adaptarse a esa creciente exigencia. En el caso de las cadenas de bloques, esta discusión se ha enfocado mayormente en el rendimiento de las transacciones. Así, Plasma fue presentado como un proyecto que reduciría la carga de datos en la cadena principal, reduciendo los costos y aumentando la velocidad de las transacciones, pero sin sacrificar la seguridad.

¿Cómo funciona?

Plasma permite que la existencia de criptoactivos en una cadena raíz y en una cadena lateral sea segura. El principio fundamental de Plasma es que todos los criptoactivos puedan retroceder a la cadena raíz en caso de una falla de seguridad en la cadena lateral. Así, esta solución permite aprovechar algunas de las utilidades de la cadena lateral (como transacciones a bajo costo, por ejemplo) al tiempo que se conservan los criptoactivos de manera segura.

Las aplicaciones desarrolladas con Plasma tienden a utilizar bloques de construcción comunes. De esta manera, las aplicaciones requieren un contrato inteligente implementado en otra cadena de bloques que sirva como raíz (Ethereum, por ejemplo). El contrato inteligente se configura con reglas especiales que aseguran que los fondos de los usuarios estén siempre seguros.

Entre las implementaciones de Plasma que se mencionan en su página oficial se encuentra MVP, Plasma Cash y Plasma Debit.

Plasma MVP es un diseño para una cadena de bloques simple, basada en UTXO. Esta implementación permite transacciones de pago que tengan un alto rendimiento, pero no permite que se realicen construcciones más complicadas sobre la blockchain, como scripts o contratos inteligentes.

Plasma Cash, por su parte, es una implementación que utiliza tokens no fungibles para representar cantidades fijas de criptoactivos. Proporciona mayor seguridad en contra de hackeos y está pensada para juegos de coleccionables, así como para gestión y logística de la cadena de suministros. Con esta implementación, la cantidad de datos que los usuarios deben procesar disminuye, pues si se deposita cierta cantidad en la cadena de Plasma Cash, el usuario recibe un solo token por el valor que depositó, el cual no puede ser dividido ni fusionado.

Plasma Debit es una combinación de Plasma Cash y Lightning Network. Así, cada token que se encuentre en esta implementación es un canal de pago entre el usuario y el operador de la cadena. Los usuarios envían criptoactivos al contrato inteligente de la cadena y se crea un token único para ellos, al igual que en Plasma Cash. Sin embargo, este token también es un canal de pago, ideal para operaciones individuales, especialmente micropagos.

Plasma también ha sido investigado para otros usos. Plasma Snapp, por ejemplo, tiene como objetivo reducir la complejidad de Plasma, para así allanar el camino para protocolos más complejos que solo la transferencia de tokens. Plasma Bridge, por su parte, permitiría que dos blockchains diferentes interactúen entre sí por medio de una cadena plasma compartida, permitiendo así los intercambios atómicos.

Investigación y aplicaciones

Actualmente, la investigación que afectaría los diseños de Plasma se enfoca en crear compromisos más baratos; implementar Zk-SNARKs en Plasma para mejorar la privacidad; mejorar el tiempo de finalización de las transacciones (para reducir las 25 confirmaciones o 6 minutos aproximados que establece la cadena raíz, Ethereum, en este caso); un diseño de Plasma generalizado, aplicable a otros aspectos; y que los usuarios puedan retirar fondos rápidamente o permitir intercambios atómicos, entre otras investigaciones que mejoren el protocolo de Plasma Cash y Plasma MVP.

Entre las plataformas que han implementado Plasma hasta el momento se encuentran OmiseGO y Loom Network.

OmiseGO utiliza Plasma para construir una plataforma de intercambio y red de pagos escalable. En el mes de abril lanzó la nueva versión de su red basada en Ethereum, llamada Ari. Con ella, se mejoraría la conectividad con Plasma, para realizar transacciones de ethers y tokens ERC20.

La plataforma para juegos construida sobre Ethereum, Loom Network, por su parte, utiliza Plasma Cash para asegurar tokens no fungibles en sus DAppChains. Esto aumenta la seguridad en las DAppChains, pues se permite la realización de operaciones críticas sin la necesidad de un nivel de confianza relativamente alto.

LeapDAO, por su parte, es una organización descentralizada que está enfocada en crear soluciones de escalabilidad para Ethereum, que lanzó su primer despliegue público de una red Plasma en el mes de febrero. Llamada Testnet Zeta, ancló su primer bloque en la red de pruebas de Ethereum Rinkeby. La red de Plasma sería viable basándose en el algoritmo de consenso Tendermint. Además, usaría un solo operador Plasma, que fuera administrado por la comunidad de la DAO y usaría un sistema de Gobernanza Mínima en las actualizaciones del contrato inteligente. Esta red, además, permitiría la transferencia de tokens ERC20 y ERC721 gracias a Plasma Cash.

Por otro lado, Wolk es un proyecto que está enfocado en crear protocolos para una web que no utilice servidores, donde los datos de los usuarios y el código de la aplicación “se almacenen en todas partes y ninguna parte” gracias a la cadena de bloques, según puede leerse en su página web. Así, los nodos de las cadenas de bloques contienen y protegen los datos. Wolk incorpora Plasma Cash en su arquitectura de servicio de base de datos y mantiene una implementación de los contratos de la cadena raíz de Plasma Cash.

Aunque Plasma fue pensado en el 2017 para mejorar la escalabilidad de la blockchain de Ethereum sin sacrificar la seguridad, años después este sigue siendo un problema que no muestra solución. De hecho, hace unos días, Vitalik Buterin estimó que el problema de la escalabilidad “es un gran cuello de botella para Ethereum”, puesto que la red se encuentra casi llena y propuso una solución que permitiría un trabajo más eficiente, pero sacrificando la seguridad completa de la red.