Profesores y estudiantes del Departamento de Ciencias de la Computación en la Universidad Cornell han publicado un pequeño reporte donde analizan los resultados de un estudio estadístico sobre la red Bitcoin que han estado realizando durante los pasados 12 meses. Más allá de las distintas conclusiones específicas que arrojó el estudio, de forma general los investigadores muestran datos que evidencia mejoras importantes de la red en distintos parámetros durante el pasado año.

El estudio fue realizado utilizando 17 nodos de la Universidad Cornell que están ubicados en diversas partes del mundo y que están conectados a la red Bitcoin, por lo que pueden recoger datos estadísticos sobre diversos parámetros del rendimiento de la misma. El líder de este proyecto es el conocido Emin Gün Sirer, quien resaltó a la luz pública el pasado año al identificar las vulnerabilidades de theDAO antes de sufrir el ataque, destacándose durante todo el 2016 como una de las personas más influyentes dentro del ecosistema de las criptomonedas.

Junto a Adem Efe Gencer, candidato a PhD en la Universidad Cornell, Gün Sirer estuvo observando con una herramienta recolectora de datos varios de los parámetros más llamativos de la red de nodos de Bitcoin. Tal como indica en la página web Hacking Distributed, la herramienta de medición empleada consiste en procesos de larga duración que se ejecutan en una infraestructura distribuida a nivel mundial que abarca 5 continentes.

Hemos estado recopilando continuamente datos sobre el ancho de banda provisto de los nodos, la latencia peer-to-peer y el tráfico de red a nivel de protocolo para los nodos Bitcoin conectados a través de IPv4, IPv6 y Tor.

Emin Gün Sirer

Profesor, Universidad Cornell

El estudio se basó en la recolección de datos y posterior evaluación de tres principales parámetros: Ancho de Banda Provisto, Latencia peer-to-peer y Distribución del Poder de Minado en la red. Sobre estos parámetros, las consideraciones de los investigadores fueron las siguientes:

Ancho de Banda Provisto

Este término se refiere al límite inferior en el ancho de banda de transmisión que se estima para un nodo Bitcoin. Normalmente corresponde a los límites impuestos por la conexión de “última milla” a Internet. Este parámetro es de suma importancia ya que, a mayor ancho de banda, la emisión y propagación de datos entre los nodos de la red Bitcoin es más rápida; logrando que la transmisión de información referente a transacciones, bloques y demás datos sea lo más fluida posible.

De acuerdo a los datos recogidos en el estudio, los anchos de banda de 10 y 100 Mbit/seg son los más comunes entre los nodos de la red Bitcoin, teniendo esta una media cercana a los 50 Mbit/seg. Un dato importante es que apenas el 10% de los nodos de la red poseen anchos de banda por debajo de los 10 Mbit/seg, mientras que en el otro extremo existen nodos que operan gozan de cifras mucho más altas como 300 Mbit/seg.

En las figuras a continuación, la gráfica de la izquierda muestra la distribución completa de ancho de banda para los nodos de la red Bitcoin, y la gráfica a la derecha muestra el aumento de la media de este parámetro en los últimos 12 meses, pasando de unos 33 Mbit/seg a los 56 Mbit/seg.

El aumento cuantitativo del promedio del ancho de banda es de un factor de 1,7 y, tal como concluyen Gün Sirer y Efe Gencer en sus análisis, esto significa, entre diversas cosas, que la red Bitcoin hoy está preparada para emitir y propagar bloques hasta 1,7 veces más grandes que los actuales. Una característica llamativa en estos tiempos de debate y búsqueda de consenso sobre la escalabilidad de Bitcoin.

Latencia peer-to-peer

Definida como la suma de retardos en la transmisión y propagación de datos dentro de una red, en este caso específico los investigadores se centraron en la latencia existente entre pares de nodos de la red Bitcoin. Para ello, identificaron “nodos obsoletos” como aquellos que contienen como mínimo un 1% de información menos que los “nodos frescos” o completamente actualizados. Estos nodos obsoletos presentarán mayores retardos, y por ende latencia, en la transmisión de datos con el resto de los nodos de la red.

No obstante, fueron muy pocos los nodos que, al menos al momento de realizar el estudio, presentaban porcentajes significativos como para ser considerados como obsoletos. En específico, los nodos que ejecutan del protocolo de red IPv4 presentaron un porcentaje de 2,6% de nodos obsoletos; y aquellos que utilizaban el protocolo IPv6 tan solo tenían un 1%. En cuanto al protocolo de alta seguridad TOR, todos los nodos estaban frescos o actualizados.

Acorde a los resultados obtenidos, el promedio de latencia entre los nodos de la red Bitcoin es de unos 110 milisegundos, concentrando la mayor parte de los tiempos de retardo en el intervalo de 0 a 200 milisegundos, aunque también existe una notable cantidad de conexiones de nodos con latencia alrededor de los 300 milisegundos. En la siguiente gráfica lo observamos mejor.

Distribución de Poder de Minado

Este es uno de los parámetros sin duda más atractivos de la red Bitcoin, y por supuesto también fue de interés para los investigadores de la Universidad Cornell, quienes llegaron a medir el radio de bloques minados por los grupos mineros más importantes de la red en una base semanal.

Al graficar los datos obtenidos, se llegó a la conclusión de que en la semana más ajetreada del 2016, el grupo de minería que logró mayor cantidad de bloques minados apenas llegó a representar un porcentaje cercano al 30% del total de la red Bitcoin. Y en general, durante casi todo el año los grupos de minería que mayor poder de procesamiento poseen no lograron superar el 10% del total de la red Bitcoin en cuanto a bloques minados se refiere.

Por supuesto, este parámetro se relaciona directamente con la descentralización de la minería de bitcoins en la red, hasta ahora una actividad que viene recogiendo nuevos protagonistas con el pasar del tiempo y que ofrece un ecosistema más equilibrado y con fuerzas mejor distribuidas. En la siguiente gráfica observamos mejor lo anteriormente mencionado:

Conclusiones

Los investigadores mencionaron que este estudio está basado en la construcción de un sistema de Mundo Miniatura cuyo objetivo es replicar en escala 1:1 la red Bitcoin, aunque también enfatizaron en que los resultados están sujetos a posibles variaciones en las conexiones de datos internas y de Internet que podrían alterar un poco las mediciones realizadas. Aun así, tanto Emin Gün Sirer como Adem Efe Gencer confían en que esta información es bastante cercana al funcionamiento real de la red Bitcoin con respecto los parámetros estudiados a través de algunos de sus nodos completos.

Si observamos los resultados del estudio, podemos concluir que la red de nodos de Bitcoin continúa madurando hacia un sistema más descentralizado y actualizado en los protocolos más eficientes que ofrecen mayor seguridad a los usuarios. A pesar de que el debate por la escalabilidad de la red sigue siendo el tema a resolver en la comunidad, el funcionamiento de la misma sigue evolucionando con el pasar del tiempo y se muestra cada vez más preparado para recibir posibles modificaciones al protocolo que le exijan un mejor rendimiento.

Para mayor información sobre este estudio, les invitamos a revisar las siguientes diapositivas elaboradas por los investigadores y a ver el siguiente vídeo sobre el tema:

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