¿Qué es un Nodo Ethereum 2.0?

En septiembre de 2022 se implementó en la red de Ethereum la actualización llamada The Merge, que fusionaba la Beacon Chain con la red principal, cambiando el mecanismo de consenso Proof of Work por Proof of Stake y transformando el funcionamiento de Ethereum para siempre.

Actualmente, la red Ethereum cuenta con más de 500 mil validadores, un número sorprendente teniendo en cuenta que la red de Ethereum, al momento de redactar este artículo, no supera los 20 mil nodos.

¿Qué papel juegan estos nodos? ¿Cuáles son los requisitos para su instalación?

¿Qué supone tener un Nodo ETH2?

Tener instalado un nodo de Ethereum 2.0 significa una cosa: ser parte de una red de participantes que tiene un claro objetivo, proteger la red y la información dentro de la blockchain de Ethereum 2.0. 

Hasta la implementación de The Merge, los nodos de validación solo existían en la Beacon Chain, una red separada de la principal, sobre la que se estaba experimentando con el funcionamiento del nuevo mecanismo de consenso.

Esto significa que todas las transacciones que se realizaban en Ethereum, en realidad lo hacían sobre ETH 1.0, mientras que la red ETH 2.0, sólo producía más y más bloques vacíos, mientras esperaba pacientemente la llegada de The Merge, el evento que fusionó la red ETH 1.0 con la red ETH 2.0.

En principio, este evento debió realizarse en 2020, pero el desarrollo de ETH 2.0 sufrió varios retrasos que retrasaron la fusión hasta septiembre de 2022. Esto provocó que tener un nodo ETH 2.0 fuese lo mismo que ser parte de una red sin utilidad real, a la espera de un cambio de paradigma y la llegada de nuevas capacidades.

Tipos de nodos

Con la llegada de Ethereum 2.0, los nodos en Ethereum se dividirán en un primer momento de la siguiente forma:

1. Nodos validadores (Full Node), aquellos que tienen en su haber el poder económico mínimo necesario para participar en la producción de bloques dentro de la red. Dicho poder económico viene por el staking de 32 ETH dentro del esquema de staking de la red ETH 2.0.
2. Nodos solo acceso (Light Nodes), aquellos que sin contar con staking, son capaces de acceder a la red ETH 2.0, almacenar y procesar la validación de los bloques producidos por los validadores. Son en cierto modo, testigos vivos de la actividad de la red y de que todo cumple con las reglas. Para tener uno de estos nodos, basta con instalar un nodo de ETH 2.0 y conectarlo a Internet.
3. Nodos de archivo (Archive Node), debido al enorme tamaño de la red Ethereum y su ingente actividad, los nodos de archivo seguirán existiendo con el fin de mantener una copia exacta y completa de todo el estado de la blockchain y su historial.

Además de estos nodos, con la llegada del sharding a Ethereum 2.0, podrían llegar nuevos nodos y funciones especiales para los mismos, especialmente para interconectar los distintos shards y crear puentes que sostengan la comunicación entre los mismos.

¿Cuáles son los requisitos para ser un nodo ETH2?

Instalar un nodo de Ethereum 2.0 no es algo complejo. De hecho, los requisitos a nivel de hardware son bastante sencillo de cumplir si tienes en cuenta lo siguiente:

1. CPU de al menos 4 núcleos (Intel i5 Gen2 o superior – AMD Ryzen Gen 1 o superior). La CPU será más que suficiente para el trabajo ya que la validación de bloques no consumo grandes recursos de cómputo.
2. Memoria RAM de al menos 8 GB de RAM (DDR3 o DDR4 en Dual Channel). Esto garantizará que el equipo no se quede sin recursos de RAM para su trabajo (tanto a nivel de nodo como de sistema operativo).
3. Almacenamiento SSD de al menos 1 TB. De ser posible, tener al menos dos discos duros de 1 TB en configuración RAID 1, lo que te permitirá mantener un espejo idéntico en ambos discos. Así, si falla uno, podrás recuperar rápidamente la funcionalidad y seguridad del sistema cambiando el disco dañado por uno nuevo, reiniciando la replicación y en pocas horas todo estará bien. Esto solo aplica en caso de los nodos full y ligeros, ya que si decides instalar un nodo archive deberás multiplicar por 20 dicha capacidad (10 TB en configuración RAID1 como mínimo).
4. Conexión a Internet de Banda Ancha dedicada de al menos 10 Mbps simétricos.
5. Estabilidad en el servicio eléctrico, ya que el nodo debe estar en activo 24/7/365.
6. Acondicionar y climatizar el espacio para la ejecución contínua del nodo.
7. Si deseas instalar un nodo full con validación, deberás contar con 32 ETH para realizar el staking. Esto no es necesario para los nodos light y archive.

En la práctica, cualquier computador de mediana potencia de los últimos 10 años te servirá perfectamente para esta tarea. Por supuesto, ejecutar tu propio nodo también te da acceso a ciertos beneficios como lo son:

1. No necesitas confiar en la red porque puedes verificar los datos tú mismo con tu cliente. «No confíes, verifica» es un mantra popular de blockchain.
2. Tu nodo verifica todas las transacciones y bloques según las reglas de consenso por sí mismo. Esto significa que no tienes que depender de ningún otro nodo de la red ni confiar plenamente en él.
3. No tendrás que filtrar tus direcciones y balances a nodos aleatorios. Todo puede ser comprobado con tu propio cliente.
4. Usar dApp puede ser más seguro y privado si usas tu propio nodo. MetaMask, MyEtherWallet y otros monederos pueden ser fácilmente apuntados a tu propio nodo local para que usen el servicio RPC del mismo, evitando dejar rastros de tu actividad en servidores de terceros.
5. Finalmente, puedes conectarte a tu nodo usando comunicaciones entre procesos (IPC) o reescribir el nodo para cargar tu programa como un plugin. Esto garantiza una baja latencia, que es necesaria para reemplazar sus transacciones tan rápido como sea posible (es decir, frontrunning).

Software para instalar nodos en ETH 2.0

Ethereum 2.0 está pensado para usar la perspectiva de «diversidad de clientes» es decir, la existencia de varios clientes con funciones muy específicas. Entre estos podemos mencionar:

Clientes de Ejecución

Los clientes de ejecución (también conocidos como «clientes Eth1»), como lo son Besu, Erigon, go-ethereum (Geth), Nethermind. Estos se encargan de procesar y difundir las transacciones, así como de gestionar el estado de Ethereum. Ejecutan los cálculos de cada transacción en la máquina virtual de Ethereum para garantizar que se cumplan las reglas del protocolo. En la actualidad, también se encargan del consenso Proof of Work. Tras la transición a proof-of-stake, delegarán esta tarea en los clientes de consenso.

Clientes de Consenso

Los clientes de consenso (como Prysm, Teku, Nimbus, Lighthouse, Lodestar) ejecutan el algoritmo de consenso Proof of Stake de Ethereum. Estos son los que se encargan de que la red pueda llegar a un acuerdo sobre la Beacon Chain. Los clientes de consenso no participan en la validación/transmisión de transacciones ni en la ejecución de transiciones de estado sobre ETH 1.0, y solo quedarán totalmente activos tras la transición completa a ETH 2.0.

¿Cuánto gana un nodo ETH2?

Al igual que pasa en la Proof of Work, la ganancia de los nodos Proof of Stake de ETH 2.0, está dictada por la emisión de recompensas para dichos nodos, la cual en ETH 2.0 está fijada en un 4,63 % de APR. Esto significa que por un nodo propio (en local) con 32 ETH en staking (unos 40.082,88 $ USD a junio 2022), dicho nodo produciría unos 1.855,83 $ al año.

En todo caso, existen calculadoras que pueden ayudarte a calcular de forma muy fácil todo esto, como la que ofrece StakingRewards.