¿Qué es Harmony y como funciona?

Harmony (ONE) es una plataforma basada en blockchain, creada para resolver el enigma de ofrecer escalabilidad y descentralización sin costo alguno para los demás.

Lanzada como parte de la oferta de intercambio inicial (IEO) en Binance Launchpad en mayo de 2019, Harmony es una plataforma de cadena de bloques descentralizada diseñada como un puente entre la escalabilidad y los esfuerzos de descentralización. Su desarrollo se llevó a cabo bajo el lema de «descentralización a escala» con un enfoque en el intercambio de datos y la creación de mercados de tokens fungibles y activos no fungibles. Además, Harmony viene con una promesa adicional de ofrecer un alto rendimiento acompañado de dos «mínimos»: latencia y tarifas. Combinados, se supone que deben poner la plataforma en el centro de los esfuerzos para sentar las bases de las futuras economías descentralizadas sin confianza.

Antes de la IEO, Harmony comenzó como una startup en 2018. Su proyecto de recaudación de fondos logró recaudar USD 18 millones en abril de 2019, atrayendo la atención de múltiples inversores como Consensus Capital de Silicon Valley, Lemniscap VC de Hong Kong y otros. Los inversores compraron más de 2.800 millones de sus tokens ONE, de los cuales 12.600 millones se reservaron para la minería previa. Para los inversionistas, Harmony promete acceso a un ecosistema que respaldará su adopción en varios mercados, con un enfoque en el intercambio de datos, mercados descentralizados, seguimiento de la cadena de suministro, intercambios de anuncios, sistemas de calificación crediticia y juegos.

¿Qué está tratando de lograr la Harmony?

El desarrollo de Harmony se centró en la idea de que ninguna plataforma ha logrado un grado satisfactorio de equilibrio entre la descentralización y la escalabilidad, como se explica en el documento técnico del proyecto. En base a esto, promete entregar los productos con los siguientes objetivos:

Harmony quiere deshacerse de las limitaciones estructurales que impiden que las criptomonedas se conviertan en dinero digital genuino. Esto se refiere principalmente al problema de escalabilidad, como el que enfrenta Bitcoin, cuya creciente popularidad creó rendimiento y provocó un aumento de los costos del uso de su sistema de pago. En lugar de esto, Harmony implementará una tecnología de fragmentación profunda que cubre no solo la validación de transacciones y la comunicación de la red, sino también el estado de la cadena de bloques. Su apuesta por la escalabilidad total se basa en deshacerse del enfoque modular y tratar de resolver el consenso «a escala». Esto incluye optimizaciones que se agregan en múltiples capas de algoritmos de consenso, redes y sistemas para mejorar el rendimiento sin dañar la descentralización.

Un mayor rendimiento de transacciones es lo que debería diferenciar a Harmony de Ethereum y otras soluciones de cadena de bloques que se ven obligadas a lograr mejoras en el rendimiento sacrificando otras funciones. Los desarrolladores de Harmony describen las soluciones de la competencia como incapaces de resolver problemas de escalabilidad o proporcionar soporte para aplicaciones que requieren un rendimiento de alto rendimiento, como juegos o intercambios descentralizados. De manera similar, blockchains como EOS o IOTA intentaron reemplazar los modelos de consenso e introdujeron nuevas tecnologías, como el gráfico acíclico dirigido (DAG). Todo esto se produjo a expensas de la seguridad y/o la descentralización que Harmony pretende preservar mediante la creación de fragmentos (grupos) de validadores que podrían procesar transacciones simultáneamente. En base a esto, el rendimiento total de la transacción debería aumentar de forma lineal y en paralelo con el crecimiento del número de fragmentos. En septiembre de 2018, la red de prueba de Harmony logró alcanzar 118 000 TPS con unos 44 000 nodos, con la esperanza de cerrar la brecha con los 2000 TPS de Visa a diario.

El protocolo de consenso de Harmony apuesta por la velocidad y la eficiencia energética. Gran parte de las promesas de escalabilidad y rendimiento de Harmony se basan en la capacidad de su protocolo Fast Byzantine Fault Tolerant (FBFT) para emplear el procesamiento de transacciones paralelas para escalar con el tamaño de la red y abordar de manera efectiva su latencia de conexión. Su topología de red está diseñada para permitir un consenso y un intercambio de mensajes más rápidos. Al mismo tiempo, Harmony presenta un kernel diseñado para ejecutar su protocolo de una manera que permite que una gama más amplia de dispositivos participe en la creación de consenso, fortaleciendo así su descentralización. El proceso de fragmentación profunda en sí se basa en un modelo de prueba de participación adaptativo basado en el procedimiento de generación de aleatoriedad distribuida (DRG) que se describe como seguro, fácilmente verificable y escalable.

¿Cómo funciona la fragmentación profunda de Harmony?

Sharding se ha convertido en uno de los métodos mediante los cuales los desarrolladores de blockchain pretenden aumentar las velocidades de transacción de las plataformas basadas en blockchain. En resumen, el concepto Se basa en el enfoque que ya se está utilizando en las bases de datos para mejorar su eficiencia. Una de las implementaciones de sharding más conocidas en el mundo criptográfico es la que se usa con Zilliqa. Cada uno de sus fragmentos es capaz de procesar una fracción de la totalidad de las transacciones que tienen lugar en la red de Zilliqa. Por lo tanto, la plataforma se beneficia del mayor número de fragmentos que contiene, ya que la transacción puede ser gestionada por más unidades que se encargan de ellos.

Supuestamente, el problema que tienen los desarrolladores de Harmony con este enfoque es que no incluye la división del almacenamiento de datos de la cadena de bloques. Esto evita que los dispositivos con acceso limitado a los recursos participen en la red y aumenta el riesgo de ataques de adquisición de fragmentos únicos. En lugar de esto, Harmony propone la fragmentación profunda del estado de la cadena de bloques:

Este enfoque implica la fragmentación tanto en la capa de transacción como en la de consenso.

En base a esto, los nodos pueden identificar otros nodos que pueden desempeñar un papel en la transacción y realizar transacciones solo con ellos como parte del procedimiento de creación de consenso.

Se supone que esto mejora la capacidad de procesamiento paralelo y, a su vez, el rendimiento de la plataforma.

Finalmente, la eliminación de la necesidad de almacenar todo el estado de la cadena de bloques por parte de los nodos permite que los dispositivos de menor capacidad también se conviertan en nodos de la red.

¿Cómo se protege la fragmentación de Harmony?

Los sistemas de fragmentación estarían más expuestos a ataques de códigos maliciosos si no fuera por la asignación aleatoria de nodos a fragmentos. Basado en la aleatorización, el código tiene dificultades para encontrar el fragmento apropiado al que se atribuye. Esto llevó a la implementación de una variedad de opciones con varias plataformas criptográficas que emplean esta tecnología.

La generación de aleatoriedad distribuida (DRG) utilizada por Harmony surgió después de que sus desarrolladores estudiaran soluciones similares utilizadas por OmniLedger y RapidChain. Se encontró que todos ellos carecían de aspectos claves, como la velocidad y la seguridad, lo que llevó a la creación de un sistema único para Harmony:

El equipo de Harmony optó por combinar las fortalezas de la función aleatoria verificable (VRF), implementada en Algorand, y la función de retardo verificable (VDF) propuesta para Ethereum 2.0. Con la ayuda de BRH, los nodos de validación crean números aleatorios y los envían a los nodos líderes que utilizan esta información para obtener el número aleatorio final. Al mismo tiempo, el VDF se utiliza para posponer la revelación de este número para que el proceso sea más seguro.

En comparación con el protocolo RandHound DRG de OmniLedger, que se describió como demasiado lento para sistemas descentralizados más grandes, la solución de Harmony supuestamente es mucho más rápida. Además, en comparación con el sistema VSS, como el que se encuentra con RapidChain, el protocolo de Harmony se describe como imparcial y verificable.

Finalmente, Harmony fue más allá de lo propuesto para Ethereum 2.0 al implementar el consenso BFT para dar carácter definitivo al número aleatorio.

¿Qué es el consenso FBFT?

Más allá de los protocolos de consenso estandarizados de Prueba de trabajo y Prueba de participación, Harmony optó por su propia solución llamada Fast Byzantine Fault Tolerance (FBFT). Esto se produjo como respuesta al modelo de tolerancia práctica a fallas bizantinas (PBFT) de Zilliqa, que se considera que aumenta la complejidad del proceso de comunicación:

Con FBFT, los nodos de validación en Harmony no participan en la transmisión de votos. Al mismo tiempo, el tamaño de la firma múltiple está diseñado para reducir la complejidad de la gestión de la comunicación.

Los validadores se designan según el enfoque de Prueba de participación, es decir, su elección depende de la propiedad de una cantidad específica de tokens. Cuanto mayor sea su número, mayor será la posibilidad de la selección.

Con Harmony, la cadena de balizas es una cadena de fragmentos especializada que acepta las apuestas de los validadores. También tiene la tarea de generar números aleatorios para el DRG.

Comunicación entre fragmentos

La comunicación entre fragmentos está habilitada en la plataforma Harmony con la ayuda de Kademlia, una tabla hash distribuida y un protocolo de enrutamiento. Esta tecnología se describe como el activo clave que se supone que reduce la complejidad de los procedimientos de comunicación que se ejecutan en la red Harmony.

Basado en Kademlia, cada nodo de la red mantiene una tabla de enrutamiento que mantiene información sobre la distancia de los fragmentos restantes, que es una función de la ID del fragmento. Los nodos que forman parte de un fragmento pueden enviar mensajes al fragmento solo con los ID más cercanos, lo que elimina la necesidad de transmitir el mensaje a todos los demás fragmentos en su «vecindario». El enrutamiento de Kademlia también se usa para enviar encabezados de bloque a la cadena de balizas cada vez que se agrega un nuevo bloque a la cadena de fragmentos.

Conclusiones

El token ONE mantiene los engranajes del ecosistema de Harmony en funcionamiento al permitir la participación en él y servir como vehículo de pago para diversas actividades en la red. Esto se hace de la siguiente manera:

El token One se utiliza como apuesta en el modelo de consenso utilizado con Harmony. Los titulares pueden ganar recompensas en bloque y tienen incentivos para mantener el sistema saludable.

Los tokens se utilizan para pagar varias tarifas, incluidas las tarifas de transacción, las tarifas de almacenamiento y las tarifas de gas.

Con la ayuda de los tokens ONE, los titulares obtienen derechos de voto como parte del sistema de gobierno de la plataforma.

Harmony se encontró en el centro de las propuestas para introducir la Renta Básica Universal (UBI) basada en el intercambio de datos personales. Los datos se compartirían a cambio del pago proporcionado por los anunciantes, los minoristas o los medios de comunicación, todo con la ayuda de la cadena de bloques Harmony. Los ingresos servirían como ingreso complementario o básico, seguido del desmantelamiento de los actuales monopolios de intercambio de datos.

El equipo de Harmony está compuesto por más de 30 miembros, cuya experiencia varía desde la ingeniería, el trabajo académico y el espíritu empresarial. El personal clave incluye a Stephen Tse (de Google y Microsoft Research), Nicolas Burtey, Alok Kothari, Rongjian Lan, Minh Doan, Nick White y otros.

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