La muy conocida “Prueba de Trabajo” o PoW, es el mecanismo de consenso que le da la seguridad a Bitcoin y muchas otras cadenas de bloques que usan las criptomonedas como Ethereum, pero sin duda le ha dado a la tecnología una reputación de acaparamiento y sobre uso de energía eléctrica, por lo cual muchos aseguran que está destruyendo el planeta.

De hecho, un argumento comúnmente avanzado de lo que es el método PoW ,es que un ejército de computadoras especializadas, todas compitiendo unas con las otras para resolver un problema matemático arbitrario, y que toda la red de mineros de Bitcoin puede terminar usando tanta electricidad como un país pequeño.

Sin embargo, los científicos de IBM Research, el organismo de investigación y desarrollo del titán tecnológico, afirman haber encontrado una forma de reformar y combinar las arquitecturas de la cadena de bloques tradicionales, incluidos el método de prueba de trabajo, y llegar a lo que ellos han llamado “punto perfecto” para alcanzar una eficiencia energética, una mayor escalabilidad y la misma seguridad.

Los científicos de IBM han anunciado su descubrimiento el miércoles pasado, y se basa en una aplicación que restructura al método PoW a un caso de uso muy diferente,  muy increíblemente el internet de las cosas (IoT) llega al rescate, pues con esta tecnología se ejecutarían los nodos de la cadena de bloques de Bitcoin dentro de los mismos dispositivos conectados.

Pero no todo es perfecto, pues los científicos siguen enfrentándose  un problema importante, a diferencia del Hardware de minería especializado para extraer criptomonedas, como los ASIC y las GPU, los dispositivos IoT varían ampliamente en el poder de computo y los recursos de energías que estos usan. Después de todo, la tecnología IoT es una categoría de dispositivos que incluye literalmente todo sector, desde sensores de temperatura que caben un bolsillo, hasta automóviles conectados a la Internet, como los de Uber, Google o Tesla.

Como tal, algunos de los dispositivos inter conectados en una red IoT podrían no ser capaces de resolver los acertijos matemáticos que exige el método PoW, los cuales son extremadamente complejos. Pero hay una gran cantidad de dispositivos que si serian capaces, y de existir un impulso de esta tecnología podría hacer de la prueba de trabajo energéticamente eficiente, según el documento presentado al público por los expertos de IBM Research:

“La eficiencia dentro la IoT se puede definir como una utilización optima de los recursos de hardware, de software y energéticos. Por lo tanto, para lograr esto, los dispositivos IoT dentro de la cadena de bloques deben utilizar de manera optima los recursos y la energía para mantener y evolucionar los nuevos registros dentro de la Blockchain”.

La solución propuesta por estos científicos de IBM aprovecha el hecho de que no todos los nodos de una red de cadena de bloques tienen que participar en la minería, por ejemplo, muchos usuarios de Bitcoin dedicados a ella, simplemente ejecutan nodos completos para verificar el trabajo de los mineros de BTC, mantenerlos ordenados y la red en funcionamiento optimo.

Trabajando dentro de una Testnet de Bitcoin y en unos entornos de simuladores de Blockchain, los investigadores de IBM han estado dividiendo los nodos en pequeños grupos entre 250 y 1.000, y luego permitiendo que un algoritmo decidiera que proporción de cada grupo debería realizar trabajo de minería y cual no, dependiendo de la cantidad de energía utilizada por cada nodo y la seguridad requerida por la red de cadena de bloques. Esto, dicen los expertos, se obtienen resultados óptimos en términos de conservar la energía y preservar la seguridad.

Dr. Emanuele Ragnoli, técnico que lideró las investigaciones en IBM – Irlanda de Hybrid IoT Blockchain

“En este momento consideramos las Blockchain como sistemas totalmente planos entre pares, en los que todos los nodos tienen que hacer las mismas cosas, compiten entre sí para obtener la recompensa de la minería … Pero en realidad no necesitamos que todos en la red estén haciendo exactamente lo mismo”. Expresó Dr. Emanuele Ragnoli, técnico que lideró las investigaciones en IBM – Irlanda

Ragnoli expresó que IBM quería crear un “ecosistema de capas”, en el que diferentes pares pueden hacer cosas diferentes, gracias a los algoritmos inteligentes que agrupan los nodos de acuerdo a su capacidad y utilización de energía y les asigna tareas específicas.

“Algunos nodos hacen el método de prueba de trabajo completo, como se presenta en Bitcoin. Lo hacen debido a los análisis detrás de la cadena de bloques, que en realidad pueden ver si un dispositivo puede hacer el trabajo de la minería y colocar ese dispositivo en consecuencia, en otro grupo de dispositivo similares, a los cuales se les asignará un cierto tipo de consenso”.

La separación de nodos que ha hecho IBM, ha sido llamada “Sub – Blockchain”, los cuales se conectan utilizando tecnologías de inter operatividad como Cosmos y Polkadot, el equipo de IBM Research ha llamado a su proyecto “Hybrid IoT Blockchain”.

 

Ecosistema hibrido entre IoT y la Blockchain para Bitcoin:


El trabajo de IBM Research es parte de un impulso más amplio para crear una futura economía de máquina a máquina, en la que los dispositivos tendrían sus propias carteras criptográficas, como la que tenemos nosotros los humanos para almacenar nuestros Bitcoin o Ethereum, y entre las mismas máquinas se intercambiarían estos tokens entre sí, como explica Ragnoli, “imagínese que un automóvil conducido por inteligencia artificial le pagase a otro auto por el derecho a circular”.

Pero Ragnoli es realista acerca de la escala del desafío de IoT para las Blockchain. “todavía hacen un conjunto de grandes saltos, pero ya la tecnología la estamos desarrollando”.

 

Pero no sólo la IoT llega a ayudar el Bitcoin, también la inteligencia artificial:


El proyecto de IBM Research es muy extraordinario porque sugiere que los requisitos inherentes a las Blockchain se pueden combinar mediante la inteligencia artificial (IA) permitiendo que los algoritmos de aprendizaje automático alteren la forma en que las cadenas de bloques para adaptarse a las limitaciones de potencias o latencia,  sin comprometer la seguridad.

Como tal, esto parece abrir la puerta a un espacio de diseño completamente nuevo.

“¿Por qué no aumentar la potencia de las cadenas de bloques con el poder de computo y algoritmos de inteligencia artificial que realmente pueden dar forma a la Blockchain, de manera que le ayude a superar algunas de las limitaciones que existen ahora como la de sobre consumo energético y escalabilidad?”

En el caso de los dispositivos IoT que usamos para minar, la forma en que se implementa la inteligencia artificial (IA), es que esta recibe las entradas de los dispositivos IoT que están en el sistema, y los recursos disponibles de estas maquinas. También evalúa los requisitos de seguridad generales del sistema y decide cuáles y cuántos dispositivos están minando, la dificultad de PoW, la tasa de generación de bloques, el tamaño del bloque e intenta equilibrar la seguridad y la escalabilidad requeridas.

Por lo tanto, los dispositivos de IoT aún pueden realizar sus tareas específicas de la aplicación, como el procesamiento de datos, la localización de contenedores en el mar, y al mismo tiempo continuar minando bloques.

 “No hemos profundizado tanto como para alterar el consenso criptográfico, aunque en realidad es una dirección muy interesante de explorar”. Expresó Ragnoli.