Finality Gadget

¿Qué es un Finality Gadget?

Un Finality Gadget es un componente del consenso blockchain que determina cuándo debe considerarse definitivo un bloque o checkpoint.

Según los supuestos de seguridad normales del protocolo, un bloque finalizado se considera parte del historial permanente de la blockchain.

Revertir un bloque finalizado exigiría un fallo grave de consenso, una gran cantidad de poder de voto deshonesto, importantes penalizaciones económicas o una intervención social excepcional.

La palabra «gadget» indica que el mecanismo de finalidad puede añadirse a otro sistema, o combinarse con él, encargado de producir bloques y seleccionar la cadena actual.

Un Finality Gadget no decide necesariamente qué participante crea el siguiente bloque.

En su lugar, recopila los votos de los validadores y eleva bloques seleccionados, que acaban de proponerse, a la categoría de checkpoints justificados y finalizados.

El ejemplo más conocido es Casper the Friendly Finality Gadget, denominado habitualmente Casper FFG.

Casper FFG constituye el componente de finalidad del mecanismo de consenso Proof of Stake de Ethereum.

Ethereum combina Casper FFG con la regla de selección de bifurcaciones LMD-GHOST en un diseño de consenso completo llamado Gasper.

La documentación oficial de Gasper de Ethereum explica que Casper finaliza checkpoints mientras que LMD-GHOST ayuda a los nodos a seleccionar la cabecera correcta de la cadena.

¿Qué significa la finalidad en una blockchain?

La finalidad de una blockchain es el grado de confianza de que una transacción confirmada no se eliminará ni modificará mediante una reorganización posterior de la cadena.

En primer lugar, una transacción se incluye en un bloque propuesto.

Después, pueden añadirse más bloques y votos de validadores sobre ese bloque.

A medida que aumenta el respaldo, disminuye la probabilidad o la viabilidad económica de revertir la transacción.

Una transacción finalizada ha alcanzado el nivel de confirmación más sólido del protocolo.

La finalidad no significa que todos los ordenadores, sitios web, wallets o aplicaciones ya hayan mostrado la transacción.

Significa que el sistema de consenso blockchain se ha comprometido con el bloque que la contiene.

El glosario de Ethereum define la finalidad como la garantía de que un conjunto de transacciones no puede modificarse sin perder una cantidad muy elevada de ETH en staking.

¿Por qué necesitan finalidad las blockchains?

Las blockchains permiten que muchos ordenadores independientes mantengan un historial de transacciones compartido.

Los retrasos de red pueden hacer que distintos nodos reciban bloques válidos diferentes casi al mismo tiempo.

Esta situación puede generar temporalmente ramas en competencia, conocidas como bifurcaciones.

Una regla de selección de bifurcaciones ayuda a los nodos a decidir qué rama deben seguir en ese momento.

Sin embargo, la rama que gana en ese momento todavía puede ser sustituida si votos o bloques posteriores respaldan otra rama.

Un Finality Gadget crea un compromiso más firme con los bloques anteriores.

Una vez finalizado un checkpoint, los nodos honestos no deberían sustituirlo por otro contradictorio.

Este compromiso ayuda a los usuarios cripto, las aplicaciones, los custodios, los bridges y los contratos inteligentes a determinar cuándo una transacción se ha liquidado suficientemente.

¿Por qué se llama «gadget»?

Se denomina gadget porque puede funcionar como módulo independiente dentro de un mecanismo de consenso más amplio.

El sistema subyacente puede seguir proponiendo bloques rápidamente incluso antes de que alcancen la finalidad completa.

Después, el gadget aplica reglas de votación de validadores a determinados bloques o checkpoints.

Esta estructura modular separa dos preguntas relacionadas, pero diferentes.

La primera es qué bloque debe considerarse la cabecera actual de la cadena.

La segunda es qué bloques anteriores son lo bastante seguros como para considerarlos finalizados.

Separar estas funciones puede permitir que una blockchain produzca bloques con frecuencia y aplique reglas de acuerdo más estrictas con menor frecuencia.

Producción de bloques frente a finalidad de los bloques

La producción de bloques es el proceso de seleccionar a un participante para que cree y difunda un bloque nuevo.

La finalidad de los bloques es el proceso de alcanzar un acuerdo sólido de que un bloque permanecerá en la cadena canónica.

Una blockchain puede utilizar un protocolo para producir bloques y otro para establecer su finalidad.

Ethereum utiliza validadores Proof of Stake para proponer bloques en slots.

Su regla de selección de bifurcaciones utiliza mensajes de los validadores para identificar la cabecera de la cadena.

Casper FFG utiliza por separado los votos de checkpoint para justificar y finalizar partes de esa cadena.

Otra blockchain puede utilizar un protocolo distinto para producir bloques y añadir su propio Finality Gadget.

¿Cómo funciona un Finality Gadget?

Por lo general, un Finality Gadget recopila los votos de validadores que han comprometido valor económico u otra forma de autorización con sus decisiones.

Los validadores examinan la blockchain y votan sobre la relación entre un checkpoint anterior y otro más reciente.

El checkpoint anterior suele denominarse origen.

El checkpoint más reciente suele denominarse objetivo.

Cuando suficientes votos respaldan la relación, el protocolo reconoce un enlace de supermayoría.

El checkpoint objetivo puede quedar justificado.

Cuando la relación de voto se mantiene a través de checkpoints posteriores, un checkpoint justificado anterior puede quedar finalizado.

Los validadores que firman votos contradictorios pueden ser sancionados mediante slashing o expulsados del conjunto de validadores.

Estas penalizaciones hacen que los conflictos de finalidad tengan un coste económico elevado.

¿Qué es un checkpoint?

Un checkpoint es un bloque seleccionado en un límite periódico para utilizarlo en las votaciones de finalidad.

Los Finality Gadgets no siempre exigen que los validadores voten sobre la finalidad de cada bloque individual.

En su lugar, pueden votar sobre checkpoints que representan grupos de bloques.

En Ethereum, el tiempo se divide en slots y epochs.

Actualmente, un slot dura 12 segundos.

Una epoch contiene 32 slots y, por tanto, dura aproximadamente 6,4 minutos.

El bloque situado al principio de una epoch sirve de checkpoint.

Si el primer slot de una epoch no contiene un bloque, el bloque anterior más reciente puede representar el límite del checkpoint según las reglas del protocolo.

La definición oficial de checkpoint de Ethereum explica que la votación por checkpoints permite combinar la actividad de los validadores a lo largo de una epoch para alcanzar una decisión de supermayoría.

¿Qué es una attestation?

Una attestation es un voto de un validador sobre el estado y el historial de la cadena de bloques.

En Ethereum, una attestation incluye información que se utiliza tanto en el proceso de selección de bifurcaciones como en el proceso de finalidad.

El validador vota por el bloque que considera la cabecera de la cadena.

También vota por un checkpoint de origen y otro objetivo que Casper FFG utiliza.

Los validadores tienen asignados momentos concretos para publicar attestations.

Las attestations correctas y puntuales ayudan a la red a seleccionar una cadena y finalizar checkpoints.

Las attestations omitidas, tardías o contradictorias pueden reducir las recompensas del validador o generar penalizaciones.

¿Qué es un enlace de supermayoría?

Existe un enlace de supermayoría cuando los votos de validadores que representan al menos dos tercios del stake activo pertinente respaldan la conexión entre dos checkpoints.

Los votos indican que el checkpoint objetivo es un descendiente válido del checkpoint de origen.

El umbral de dos tercios es importante porque dos grupos en conflicto de ese tamaño deben solaparse en al menos un tercio del stake total.

Si se finalizaran dos checkpoints contradictorios, al menos un tercio del stake tendría que haber infringido las reglas de votación.

Ese stake coincidente podría identificarse y sancionarse.

Por tanto, el umbral vincula la seguridad del consenso con consecuencias económicas cuantificables.

¿Qué es un checkpoint justificado?

Un checkpoint justificado es aquel que ha recibido el respaldo de supermayoría requerido desde un checkpoint justificado anterior.

La justificación representa un nivel de acuerdo sólido, pero no definitivo.

Es poco probable que se elimine un checkpoint justificado, pero el protocolo todavía no le ha otorgado el estado de finalidad más sólido.

En el proceso simplificado de Ethereum, los validadores justifican primero un checkpoint más reciente mediante un enlace de supermayoría de dos tercios.

La votación continuada sobre un checkpoint posterior puede finalizar entonces el checkpoint justificado anterior.

¿Qué es un checkpoint finalizado?

Un checkpoint finalizado es un checkpoint justificado que ha recibido la relación de votación adicional exigida por las reglas de finalidad.

En el ejemplo habitual de Ethereum, el checkpoint A ya está justificado.

A continuación, los validadores crean un enlace de supermayoría desde el checkpoint A hasta el siguiente checkpoint B.

El checkpoint B queda justificado y el checkpoint A, finalizado.

Todos los bloques situados en el checkpoint A o antes de él pasan a formar parte del historial finalizado de la cadena.

Una transacción incluida en uno de esos bloques ha alcanzado la finalidad a nivel de protocolo de Ethereum.

¿Qué es Casper FFG?

Casper FFG son las siglas de Casper the Friendly Finality Gadget.

Es un protocolo de finalidad Proof of Stake diseñado para superponerse al proceso de producción de bloques y selección de bifurcaciones de una blockchain, o complementarlo.

El artículo de investigación original sobre Casper FFG describía un sistema de finalidad Proof of Stake capaz de añadir una mayor protección frente a la reversión de bloques a una blockchain existente.

El diseño combina depósitos de validadores, votaciones de supermayoría, finalización de checkpoints y condiciones de slashing.

Ethereum utiliza una versión modificada de Casper FFG en su sistema de consenso Proof of Stake actual.

No debe confundirse Casper FFG con todo el mecanismo de consenso de Ethereum.

Proporciona las reglas de finalidad, mientras que otros componentes gestionan la propuesta de bloques, la ejecución de transacciones, las comunicaciones y la selección de bifurcaciones.

¿Qué es Gasper?

Gasper es el nombre del diseño de consenso Proof of Stake de Ethereum.

El nombre combina GHOST y Casper.

LMD-GHOST ayuda a los nodos a seleccionar la cabecera actual de la blockchain.

Casper FFG justifica y finaliza checkpoints.

El componente de selección de bifurcaciones puede reaccionar rápidamente a los bloques nuevos y los mensajes de los validadores.

El componente de finalidad ofrece un compromiso más lento, pero económicamente más sólido, con el historial de la blockchain.

Esta combinación permite a Ethereum producir bloques en cada slot y alcanzar la finalidad completa en un periodo más largo.

¿Qué es LMD-GHOST?

LMD-GHOST son las siglas de Latest Message Driven Greedy Heaviest Observed SubTree.

Es la regla de selección de bifurcaciones que utilizan los clientes de consenso de Ethereum.

La regla tiene en cuenta el mensaje válido más reciente de cada validador.

Sigue la rama que acumula el mayor peso de respaldo de los validadores a través del árbol de bloques.

LMD-GHOST identifica la cabecera actual de la cadena, que puede cambiar a medida que llegan nuevos bloques y attestations.

En condiciones normales, Casper FFG proporciona un límite que el proceso de selección de bifurcaciones no debería sobrepasar.

Por tanto, los dos mecanismos resuelven problemas de consenso relacionados, pero distintos.

¿Cuánto tarda la finalidad de Ethereum?

En condiciones normales de red, Ethereum tarda actualmente unos 15 minutos en finalizar un bloque.

Cada epoch dura aproximadamente 6,4 minutos, ya que contiene 32 slots de 12 segundos.

La finalidad suele requerir el respaldo de checkpoints en epochs sucesivas.

El tiempo exacto de una transacción depende de dónde aparezca su bloque dentro de una epoch y de cuándo se procesen suficientes votos de validadores.

Un bloque puede considerarse cada vez más seguro antes de alcanzar la finalidad completa, pero todavía no habrá llegado al nivel de liquidación más sólido del protocolo.

La hoja de ruta oficial de Ethereum para la finalidad en un solo slot indica que el proceso actual tarda unos 15 minutos.

Finalidad frente a confirmaciones de bloque

Una confirmación de bloque suele significar que se ha añadido otro bloque o unidad de avance de la cadena después de una transacción.

Por lo general, más confirmaciones reducen la probabilidad de una reorganización.

La seguridad basada en confirmaciones puede ser probabilística: la posibilidad de reversión disminuye con el tiempo, pero quizá nunca llegue a cero matemático absoluto.

Los Finality Gadgets proporcionan un estado de protocolo distinto, basado en el acuerdo de los validadores y las penalizaciones económicas.

Una transacción puede tener varias confirmaciones sin estar finalizada.

Al establecer políticas para depósitos o retiradas, las aplicaciones pueden tener en cuenta tanto la profundidad de confirmación reciente como el estado de finalidad.

Finalidad probabilística y finalidad económica

La finalidad probabilística aumenta a medida que se añaden bloques sobre una transacción.

Revertir un bloque antiguo se vuelve cada vez más difícil, porque un atacante debe sustituir una mayor cantidad de trabajo o peso de la cadena aceptada.

La finalidad económica se basa en compromisos de los validadores sujetos a penalización.

Un historial finalizado contradictorio exigiría que los validadores infringieran las reglas y pusieran en riesgo sus activos en staking.

Casper FFG proporciona finalidad económica porque una finalización deshonesta puede exponer una parte significativa del stake de los validadores al slashing.

El término «económica» importa porque la finalidad depende del coste y las consecuencias de infringir el consenso, no de una imposibilidad física.

¿Es la finalidad completamente irreversible?

La finalidad no afirma que revertir un bloque sea imposible en cualquier circunstancia imaginable.

Es una garantía del protocolo de que no puede producirse una reversión mientras se mantengan los supuestos de seguridad del sistema.

Un bloque finalizado solo podría cuestionarse tras un incidente grave, como infracciones generalizadas de las reglas por parte de los validadores, un error crítico de consenso o una decisión social tras un fallo catastrófico.

La latencia normal de la red, la omisión de un bloque o una interrupción menor de un validador no deberían revertir el historial finalizado.

En la práctica, para los usuarios cripto, las transacciones finalizadas se consideran liquidadas, ya que modificarlas requeriría un coste y una alteración extraordinarios.

¿Qué son las condiciones de slashing?

Las condiciones de slashing definen comportamientos de los validadores que demuestran que han firmado mensajes de consenso contradictorios.

El slashing destruye una parte o la totalidad de las criptomonedas en staking del validador y lo retira de la participación activa.

La finalidad al estilo Casper se basa en dos grandes categorías de votos de checkpoint prohibidos.

Una categoría es la doble votación.

La otra es la votación envolvente.

Estas reglas están diseñadas para que los checkpoints finalizados contradictorios revelen una cantidad considerable de conducta sancionable entre los validadores.

¿Qué es la doble votación?

Se produce una doble votación cuando un validador presenta dos votos distintos para checkpoints con la misma epoch objetivo.

En la práctica, el validador respalda objetivos contradictorios para el mismo periodo de finalidad.

Los validadores honestos solo deben publicar un voto objetivo válido por epoch.

Dos votos contradictorios firmados pueden utilizarse como prueba criptográfica de la infracción.

¿Qué es la votación envolvente?

Se produce una votación envolvente cuando un voto de un validador engloba otro voto emitido por el mismo validador.

Esto significa que el origen de un voto es anterior y su objetivo posterior a ambos puntos del otro voto.

La regla impide que un validador respalde historiales de checkpoints que entren en conflicto en intervalos superpuestos.

Al igual que la doble votación, la votación envolvente puede demostrarse mediante mensajes firmados.

Por qué importa un tercio del stake

El umbral de un tercio es fundamental para las propiedades de seguridad y disponibilidad de Casper FFG.

La finalización requiere votos que representen al menos dos tercios del stake activo.

Dos grupos contradictorios de dos tercios deben compartir al menos un tercio del peso total de voto.

Si respaldara ambas finalizaciones contradictorias, ese grupo coincidente habría infringido las condiciones de slashing.

Por consiguiente, finalizar historiales contradictorios exige que, según los supuestos del protocolo, al menos un tercio del stake total quede sujeto a slashing.

La documentación oficial de Proof of Stake de Ethereum explica que revertir un historial finalizado exigiría que un atacante pusiera en riesgo de destrucción al menos un tercio del ETH total en staking.

¿Qué ocurre si más de un tercio de los validadores deja de funcionar?

Si más de un tercio del stake activo no vota correctamente, los validadores restantes no pueden alcanzar de inmediato el umbral de dos tercios necesario para la finalidad.

Se pueden seguir proponiendo bloques y la regla de selección de bifurcaciones puede continuar identificando la cabecera de la cadena.

Sin embargo, los checkpoints pueden dejar de finalizarse.

Esta situación se denomina retraso de finalidad o fallo de disponibilidad.

Un retraso de finalidad no significa automáticamente que la blockchain haya dejado de procesar todas las transacciones.

Significa que no avanza el estado de liquidación más sólido del protocolo.

¿Qué es la fuga por inactividad?

La fuga por inactividad es un mecanismo de Ethereum diseñado para restablecer la finalidad tras un periodo prolongado de participación insuficiente de los validadores.

Cuando la finalidad falla durante varias epochs, los validadores que no participan correctamente empiezan a perder stake a un ritmo cada vez mayor.

Gradualmente, los validadores activos representan un porcentaje mayor del stake efectivo restante.

Con el tiempo, el grupo activo puede recuperar la supermayoría de dos tercios necesaria para finalizar checkpoints.

La documentación de Ethereum sobre recompensas y penalizaciones explica que la fuga por inactividad reduce la influencia de los validadores inactivos hasta que la mayoría participante puede restablecer la finalidad.

El mecanismo favorece la disponibilidad, pero la recuperación puede tardar durante una partición grave de la red o un fallo generalizado de validadores.

Seguridad frente a disponibilidad

La seguridad significa que los nodos honestos no finalizan dos historiales de blockchain contradictorios.

La disponibilidad significa que la blockchain puede seguir avanzando y finalizando nuevos checkpoints.

Un Finality Gadget debe equilibrar ambas propiedades.

Negarse a finalizar en caso de incertidumbre puede preservar la seguridad, pero retrasar la liquidación.

Finalizar con demasiada facilidad puede aumentar la velocidad y debilitar la protección frente a historiales contradictorios.

Casper FFG prioriza una seguridad sólida y utiliza la fuga por inactividad para recuperar la disponibilidad tras una interrupción prolongada.

¿Qué es un retraso de finalidad?

Se produce un retraso de finalidad cuando se siguen produciendo bloques, pero los checkpoints no reciben suficientes votos válidos para finalizarse.

El retraso puede deberse a interrupciones de validadores, errores de software, particiones de red, attestations incorrectas o un ataque intencionado.

Durante el retraso, las aplicaciones pueden seguir mostrando transacciones propuestas recientemente.

Sin embargo, los sistemas de alto valor pueden esperar a que se reanude la finalidad antes de considerar esas transacciones liquidadas de forma permanente.

No debe confundirse un retraso de finalidad con una reorganización confirmada de la cadena.

Señala una mayor incertidumbre sobre los bloques recientes, no que ya se hayan eliminado.

¿Qué es la doble finalidad?

Se produce una doble finalidad cuando dos checkpoints contradictorios parecen cumplir las reglas de finalización del protocolo.

Esto representaría un fallo de consenso crítico.

En el modelo normal de Casper FFG, al menos un tercio del stake de los validadores tendría que haber firmado votos contradictorios sujetos a slashing.

Los nodos que detecten dos historiales finalizados contradictorios no pueden resolver automáticamente el problema mediante las reglas normales de selección de bifurcaciones.

Podría ser necesaria una coordinación off-chain y un consenso social para determinar qué historial debe aceptarse.

Por tanto, la doble finalidad es mucho más grave que una reorganización normal de corto alcance.

Finality Gadgets y reorganizaciones de la cadena

Se produce una reorganización de la cadena cuando los nodos sustituyen bloques recientes por una rama en competencia.

Pueden producirse reorganizaciones pequeñas antes de la finalidad porque los validadores reciben los bloques y mensajes en momentos distintos.

Un Finality Gadget limita la distancia que puede abarcar una reorganización normal.

Los nodos honestos nunca deberían reorganizar la cadena hacia una rama que entre en conflicto con el checkpoint finalizado más reciente.

Las aplicaciones que acepten bloques no finalizados deben tener en cuenta la posibilidad restante de una reorganización de corto alcance.

Finalidad y depósitos cripto

Un servicio de depósitos cripto puede esperar a que una transacción alcance un número determinado de confirmaciones o la finalidad del protocolo antes de poner los fondos a disposición.

Si el servicio acepta un riesgo limitado de reorganización, puede abonar depósitos pequeños antes de que se alcance la finalidad completa.

Los depósitos mayores pueden requerir más seguridad de liquidación.

El periodo de espera requerido es una decisión de riesgo operativa, no una regla universal de blockchain.

Los usuarios deben distinguir entre la inclusión de una transacción, su visualización en la wallet, el abono por parte del servicio y la liquidación final.

Finalidad y bridges cross-chain

Los bridges cross-chain supervisan una blockchain y actúan en otra tras detectar un evento en la cadena de origen.

Un bridge que actúe antes de que se alcance la finalidad en la cadena de origen puede procesar una transferencia que después se elimine mediante una reorganización.

Un atacante podría intentar recibir activos en la cadena de destino antes de que desaparezca la transacción de origen.

Esperar a la finalidad reduce este riesgo, pero alarga el tiempo de transferencia.

Los diseñadores de bridges también deben tener en cuenta la seguridad de los validadores, los relayers, los contratos inteligentes, los clientes ligeros y la cadena de destino.

La finalidad de la cadena de origen protege solo una parte del sistema completo del bridge.

Finalidad y redes Layer 2

Las redes Layer 2 procesan transacciones fuera de la blockchain base y publican en ella datos, pruebas o compromisos.

Los usuarios pueden recibir una confirmación local rápida antes de que se finalice la transacción correspondiente en la capa base.

La liquidación completa puede depender del diseño de Layer 2, el sistema de pruebas, el periodo de desafío, la disponibilidad de datos y la finalidad de la capa base.

Es posible que una transacción descrita como final dentro de una aplicación Layer 2 todavía no haya alcanzado la liquidación final en la blockchain subyacente.

Los usuarios deben comprobar a qué tipo de finalidad se refiere la aplicación.

Finalidad y contratos inteligentes

Una transacción de contrato inteligente puede ejecutarse correctamente antes de que se finalice su bloque.

Otras aplicaciones pueden realizar inmediatamente más operaciones sobre ese estado temporal.

Una reorganización de la cadena puede eliminar la transacción y todos los cambios de estado dependientes de ella en la rama sustituida.

Por tanto, las acciones off-chain de alto valor deberían esperar a un nivel adecuado de confirmación o finalidad.

Un contrato inteligente que se ejecuta en la misma cadena normalmente no puede esperar a que se alcance la finalidad dentro de una transacción, porque esta se ejecuta en un único bloque.

Los flujos de trabajo que dependen de la finalidad suelen requerir transacciones posteriores, relayers o supervisión off-chain.

¿Qué es la subjetividad débil?

La subjetividad débil es una propiedad de Proof of Stake según la cual un nodo nuevo o que ha permanecido desconectado durante mucho tiempo necesita un checkpoint reciente de confianza para identificar de forma segura la cadena correcta.

Un atacante de largo alcance puede intentar crear un historial alternativo con claves de validadores cuyo stake se retiró hace mucho tiempo.

Es posible que esos antiguos validadores ya no tengan stake activo sujeto al slashing normal.

Un checkpoint reciente de subjetividad débil indica al nodo qué historial de blockchain reconoce la comunidad activa.

La documentación oficial de Ethereum sobre subjetividad débil explica cómo los checkpoints recientes protegen los nodos que se sincronizan frente a historiales alternativos obsoletos.

La subjetividad débil no significa que todas las transacciones diarias requieran confiar en una autoridad central.

Se aplica principalmente a la puesta en marcha segura de nodos que no disponen de información reciente sobre la cadena.

Checkpoint de subjetividad débil frente a checkpoint finalizado

Un checkpoint finalizado se produce mediante el proceso de votación de validadores del protocolo.

Un checkpoint de subjetividad débil es una referencia reciente de confianza que se proporciona a un nodo nuevo o desconectado durante mucho tiempo.

Si un nodo observa dos checkpoints finalizados contradictorios, dispone de pruebas de un fallo de consenso crítico, pero no puede identificar automáticamente la rama que acepta la comunidad.

Si un bloque entra en conflicto con el checkpoint de subjetividad débil de confianza del nodo, este lo rechaza.

Ambos conceptos están relacionados, pero cumplen distintas funciones de seguridad.

¿Qué es la sincronización mediante checkpoint?

La sincronización mediante checkpoint permite que un nodo Proof of Stake empiece a sincronizarse desde un checkpoint reciente de confianza, en vez de procesar todo el historial de consenso desde el bloque génesis.

Esto puede reducir el tiempo necesario para poner en marcha un nodo.

El nodo debe obtener el checkpoint de una fuente de confianza o verificada de forma independiente.

Utilizar un checkpoint malicioso puede situar al nodo en una cadena incorrecta.

Los operadores de nodos pueden comparar checkpoints de varias fuentes independientes antes de confiar en un valor.

Finality Gadget frente a regla de selección de bifurcaciones

Una regla de selección de bifurcaciones elige la rama que un nodo debe seguir en ese momento.

Un Finality Gadget determina qué checkpoints anteriores ya no deberían sustituirse.

El resultado de la selección de bifurcaciones puede cambiar cuando llegan nuevos mensajes.

El límite finalizado debería mantenerse estable salvo que se produzca un fallo de consenso grave.

LMD-GHOST es la regla de selección de bifurcaciones de Ethereum, mientras que Casper FFG es su Finality Gadget.

Finality Gadget frente a mecanismo de consenso

Un mecanismo de consenso es el conjunto completo de reglas, incentivos, supuestos de red, lógica de selección de bifurcaciones, selección de validadores y procesos de finalidad utilizados para mantener el acuerdo.

Un Finality Gadget es un componente de ese sistema más amplio.

Decir que Casper FFG es todo el mecanismo de consenso de Ethereum deja fuera la propuesta de bloques, LMD-GHOST, la ejecución de transacciones, las recompensas, las comunicaciones y otras funciones esenciales.

La documentación de Ethereum sobre el mecanismo de consenso explica que el consenso comprende una pila completa de protocolos e incentivos, no solo Proof of Stake o un algoritmo de votación.

Finality Gadget frente a Proof of Stake

Proof of Stake es un método para asignar influencia en el consenso según los criptoactivos puestos en staking.

Un Finality Gadget es un conjunto de reglas que utiliza los votos de los validadores para finalizar bloques o checkpoints.

Una blockchain Proof of Stake puede utilizar un Finality Gadget, pero ambos términos no son intercambiables.

Las redes Proof of Stake pueden utilizar reglas, umbrales, calendarios de votación y penalizaciones de finalidad diferentes.

Finality Gadget frente a tolerancia a fallos bizantinos

La tolerancia a fallos bizantinos describe la capacidad de un sistema distribuido para mantener el acuerdo pese a que algunos participantes actúen de forma incorrecta o maliciosa.

Muchos Finality Gadgets utilizan conceptos de consenso tolerante a fallos bizantinos.

Un umbral de votación de supermayoría permite que el sistema tolere una fracción limitada del peso de validadores defectuosos.

Las penalizaciones económicas añaden una capa de incentivos Proof of Stake a esas reglas de votación.

Por tanto, un Finality Gadget es un componente práctico de una blockchain, mientras que la tolerancia a fallos bizantinos es una propiedad y un ámbito de investigación más amplios de los sistemas distribuidos.

GRANDPA como Finality Gadget

GRANDPA son las siglas de GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement.

Es un Finality Gadget utilizado en el diseño de consenso de Polkadot.

GRANDPA está separado del mecanismo que produce los bloques candidatos.

Sus validadores votan sobre cadenas y pueden finalizar un antepasado común de varios bloques, en lugar de finalizar solo un bloque nuevo cada vez.

La documentación oficial de consenso de Polkadot describe GRANDPA como un Finality Gadget asíncrono y verificable.

Casper FFG y GRANDPA demuestran que el concepto de Finality Gadget puede implementarse mediante algoritmos distintos.

Ventajas de un Finality Gadget independiente

Un gadget independiente permite que la producción de bloques continúe rápidamente mientras se alcanza una finalidad más sólida mediante los votos de los validadores.

Puede proporcionar una finalidad explícita, en lugar de exigir a los usuarios que calculen la seguridad solo a partir del número de confirmaciones.

Las condiciones de slashing hacen que determinadas infracciones del consenso puedan demostrarse públicamente y sancionarse económicamente.

El diseño modular puede permitir que los investigadores mejoren por separado la selección de bifurcaciones y la finalidad.

También puede admitir mecanismos de producción de bloques que sigan disponibles durante retrasos temporales de finalidad.

Limitaciones de los Finality Gadgets

Los Finality Gadgets añaden complejidad al protocolo.

Los validadores deben gestionar claves, calendarios de votación, conexiones de red y riesgos de slashing.

Alcanzar una supermayoría requiere tiempo y comunicación.

Una interrupción de muchos validadores puede retrasar la finalidad aunque se sigan produciendo bloques.

La concentración de validadores puede agravar los efectos de un fallo coordinado o de la censura.

Los nodos nuevos o desconectados durante mucho tiempo pueden necesitar checkpoints recientes de confianza conforme a los supuestos de subjetividad débil.

La finalidad económica también depende del valor real y la distribución del activo en staking.

Concentración de validadores y riesgo de finalidad

Un Finality Gadget es más seguro cuando el stake de los validadores se distribuye entre operadores, clientes de software, ubicaciones y proveedores de infraestructura independientes.

La concentración del stake puede permitir que una organización o grupo coordinado retrase la finalidad.

Un error común de software también puede afectar simultáneamente a muchos validadores.

Si un cliente de consenso controla más de un tercio del stake, un error grave podría impedir la finalidad.

Si una implementación defectuosa controla una supermayoría, las consecuencias podrían ser más graves.

La guía de Ethereum sobre la diversidad de clientes explica por qué distribuir los validadores entre implementaciones independientes reduce el riesgo de consenso correlacionado.

Particiones de red y finalidad

Se produce una partición de red cuando grupos de validadores no pueden comunicarse de forma fiable entre sí.

Cada grupo puede ver un conjunto diferente de bloques y attestations.

Si ninguna de las partes controla dos tercios del stake activo, ninguna debería finalizar checkpoints nuevos.

Esta pérdida de disponibilidad protege la seguridad, porque a los grupos les resulta difícil finalizar historiales contradictorios.

La fuga por inactividad puede permitir, con el tiempo, que una de las partes recupere la finalidad si la partición dura lo suficiente.

La recuperación puede requerir una coordinación cuidadosa, ya que los validadores de cada parte pueden sufrir penalizaciones.

¿Puede un Finality Gadget finalizar una transacción no válida?

Un Finality Gadget no sustituye la validación normal de transacciones y bloques.

Los clientes de ejecución verifican firmas, saldos, reglas de contratos inteligentes y otros requisitos de las transacciones.

Los clientes de consenso verifican las reglas de bloques y validadores.

Los nodos honestos rechazan los bloques no válidos antes de considerar aceptable el respaldo de los validadores.

Por tanto, la finalización de un bloque no válido exigiría un fallo grave relacionado con el comportamiento de los validadores, el software de los clientes, los supuestos de implementación o la gobernanza de la red.

La finalidad dificulta revertir el historial válido aceptado, pero no convierte una transacción claramente no válida en válida cuando los clientes funcionan correctamente.

¿Pueden los validadores revertir un bloque finalizado?

Los validadores que siguen el protocolo no votan por una cadena que entre en conflicto con un checkpoint finalizado.

Un grupo que intente finalizar un historial alternativo necesitaría suficiente poder de voto para infringir las reglas de consenso.

Los votos contradictorios expondrían al menos una parte del stake deshonesto al slashing.

Un ataque que implicara más de dos tercios del stake podría controlar temporalmente la finalización, pero sus consecuencias económicas y sociales serían extraordinarias.

Por ello, los usuarios deben tratar los bloques finalizados de forma distinta a los recién propuestos.

¿Qué es la finalidad en un solo slot?

La finalidad en un solo slot es un diseño de blockchain propuesto en el que un bloque puede proponerse y finalizarse dentro de un mismo slot.

El proceso de finalidad actual de Ethereum tarda unos 15 minutos.

La finalidad en un solo slot reduciría el periodo de espera de las aplicaciones y los usuarios.

También podría limitar el tiempo durante el cual los bloques recientes siguen expuestos a intentos de reorganización.

Para conseguirlo a la escala de Ethereum, se necesita una agregación y una verificación eficientes de un conjunto muy amplio de validadores.

A julio de 2026, la finalidad en un solo slot sigue formando parte de la hoja de ruta futura de Ethereum y no es el proceso de finalidad utilizado en la mainnet.

Por qué es difícil acelerar la finalidad

Acelerar la finalidad exige que los validadores se comuniquen, voten, agreguen firmas y verifiquen resultados en menos tiempo.

Una red mundial de validadores experimenta latencia, interrupciones temporales y diferentes calidades de conexión.

Exigir que todos los validadores voten en cada slot podría imponer importantes demandas de ancho de banda y capacidad de cálculo.

El uso de comités más pequeños mejora la eficiencia, pero puede reducir la seguridad económica que representa cada voto.

Los diseñadores de protocolos deben equilibrar velocidad, descentralización, seguridad, requisitos de hardware y resiliencia.

Por qué importa la finalidad a los traders cripto

La finalidad ayuda a los traders a entender cuándo es poco probable que un depósito o una transferencia desaparezca debido a una reorganización de la cadena.

Una transacción que solo aparece en un bloque propuesto recientemente todavía conlleva cierto riesgo de reorganización.

Una transacción finalizada ha superado el umbral de consenso normal más sólido de la red.

Quienes transfieran cantidades importantes pueden optar por esperar a que se alcance la finalidad, aunque un servicio abone antes las transacciones de menor importe.

La finalidad no protege al trader de enviar criptomonedas a una dirección equivocada, firmar una transacción maliciosa o comprar un activo que pierda valor.

Por qué importa la finalidad a los desarrolladores

Los desarrolladores deben decidir cuándo una aplicación debe considerar liquidado un evento on-chain.

Responder de inmediato mejora la velocidad, pero aumenta el riesgo de reorganización.

Esperar a la finalidad completa aumenta la seguridad de liquidación, pero también la latencia.

Cuando la interfaz de red admita esos conceptos, las aplicaciones deberían distinguir entre los estados de bloque propuesto, seguro y finalizado.

Las aplicaciones cross-chain deberían tener en cuenta la finalidad tanto en la cadena de origen como en la de destino.

Los sistemas de supervisión deben detectar retrasos de finalidad y no dar por hecho que la finalización siempre avanza según lo previsto.

Por qué importa la finalidad a los validadores

Los validadores ayudan a alcanzar la finalidad publicando attestations puntuales y coherentes.

Deben proteger las claves de firma y evitar configuraciones que puedan generar mensajes contradictorios.

Los sistemas de conmutación por error deben diseñarse con cuidado, porque dos instancias activas de un validador que utilicen la misma clave pueden votar dos veces.

Los validadores deberían utilizar bases de datos de protección frente al slashing cuando su software lo permita.

La diversidad de clientes, una sincronización horaria fiable, redes seguras y sistemas de supervisión también reducen los riesgos relacionados con la finalidad.

Cómo pueden comprobar los usuarios la finalidad

Un explorador de blockchain o la interfaz de un nodo puede indicar que los bloques están finalizados.

Las API de consenso de Ethereum también proporcionan información sobre los checkpoints finalizados.

Es posible que una wallet muestre una transacción como confirmada sin indicar si ya se ha alcanzado la finalidad completa.

Quienes gestionen transferencias de gran valor pueden comparar el bloque de la transacción con el último bloque finalizado de la red.

Las interfaces de terceros pueden mostrar datos retrasados o incorrectos, por lo que los sistemas críticos pueden consultar su propio nodo o varias fuentes independientes.

Ideas equivocadas frecuentes sobre los Finality Gadgets

Un Finality Gadget no es todo el mecanismo de consenso de una blockchain.

No necesariamente produce bloques.

Un bloque confirmado recientemente no siempre está finalizado.

La finalidad no significa que todas las aplicaciones ya hayan abonado una transacción.

Una transacción finalizada no puede revertirse durante el funcionamiento normal del protocolo, aunque teóricamente siguen siendo posibles fallos de consenso catastróficos.

No se aplica slashing a todos los validadores que se saltan un voto.

El slashing se aplica a conductas contradictorias demostrables o infracciones graves, mientras que la falta de participación normal suele recibir penalizaciones menores.

Un retraso de finalidad no significa automáticamente que la blockchain haya dejado de producir bloques.

Casper FFG no es lo mismo que LMD-GHOST.

La finalidad en un solo slot no está activa actualmente en la mainnet de Ethereum.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa Finality Gadget en cripto?

Un Finality Gadget es un componente de consenso que utiliza los votos de los validadores y reglas económicas para determinar cuándo deben considerarse definitivos los bloques o checkpoints.

¿Cuál es el propósito de un Finality Gadget?

Su objetivo es ofrecer garantías sólidas de liquidación e impedir que las reorganizaciones normales de la cadena sustituyan el historial finalizado de la blockchain.

¿Cuál es el Finality Gadget más conocido?

Casper the Friendly Finality Gadget, o Casper FFG, es el ejemplo más conocido y se utiliza dentro del sistema de consenso Proof of Stake de Ethereum.

¿Qué significan las siglas FFG?

FFG significa Friendly Finality Gadget.

¿Es Casper FFG lo mismo que Proof of Stake de Ethereum?

No. Casper FFG es el componente de finalidad dentro del mecanismo de consenso Proof of Stake, más amplio, de Ethereum.

¿Qué es Gasper?

Gasper es el diseño de consenso de Ethereum que combina el Finality Gadget Casper FFG con la regla de selección de bifurcaciones LMD-GHOST.

¿Cuál es la diferencia entre Casper FFG y LMD-GHOST?

Casper FFG finaliza checkpoints, mientras que LMD-GHOST selecciona la cabecera actual de la blockchain.

¿Qué es un bloque finalizado?

Un bloque finalizado es un bloque que no puede eliminarse durante el funcionamiento normal del protocolo sin un fallo grave de consenso y penalizaciones importantes para los validadores.

¿Qué es un checkpoint justificado?

Un checkpoint justificado ha recibido un enlace de supermayoría válido desde otro checkpoint justificado anterior, pero no necesariamente ha alcanzado la finalidad.

¿Qué es un enlace de supermayoría?

Es un voto de checkpoint respaldado por al menos dos tercios del stake activo pertinente de los validadores.

¿Cuánto tarda la finalidad de Ethereum?

En condiciones normales, Ethereum alcanza actualmente la finalidad completa del protocolo en unos 15 minutos.

¿Cuánto dura una epoch de Ethereum?

Una epoch de Ethereum contiene 32 slots de 12 segundos y dura aproximadamente 6,4 minutos.

¿Una confirmación de Ethereum es definitiva?

No. Un bloque puede estar confirmado y aceptarse como cabecera actual de la cadena antes de alcanzar la finalidad a nivel de protocolo.

¿Puede revertirse una transacción finalizada?

No durante el funcionamiento normal, ya que revertirla exigiría infracciones importantes de las reglas por parte de los validadores, penalizaciones económicas o un fallo de consenso excepcional.

¿Cuánto stake se necesita para finalizar un checkpoint?

Se necesitan votos que representen al menos dos tercios del stake activo para crear el enlace de supermayoría pertinente.

¿Por qué importa un tercio del stake?

Más de un tercio puede retrasar la finalidad, mientras que una finalización contradictoria dejaría al menos un tercio del stake sujeto a slashing conforme a los supuestos normales de Casper.

¿Qué ocurre si un tercio de los validadores se desconecta?

La red puede dejar de finalizar nuevos checkpoints porque el peso de voto restante no alcanza el umbral exigido de dos tercios.

¿Qué es la fuga por inactividad?

Es un mecanismo que reduce gradualmente el stake de los validadores que no participan durante un fallo prolongado de finalidad, para que los validadores activos puedan recuperar una supermayoría.

¿Un retraso de finalidad detiene todas las transacciones?

No necesariamente, porque se pueden seguir proponiendo bloques aunque los nuevos checkpoints no alcancen la finalidad.

¿Qué es la doble finalidad?

La doble finalidad es un fallo de consenso crítico en el que dos checkpoints contradictorios parecen quedar finalizados.

¿Qué es la doble votación?

Se produce una doble votación cuando un validador firma distintos objetivos de checkpoint para la misma epoch objetivo.

¿Qué es la votación envolvente?

Se produce una votación envolvente cuando un voto de checkpoint de un validador engloba indebidamente otro voto del mismo validador.

¿Qué es el slashing?

El slashing destruye el stake del validador y lo retira de la validación activa tras infracciones graves y demostrables del consenso.

¿Solo Ethereum utiliza un Finality Gadget?

No. Otros sistemas blockchain utilizan mecanismos de finalidad independientes, entre ellos el Finality Gadget GRANDPA.

¿Qué es GRANDPA?

GRANDPA es un Finality Gadget que vota sobre cadenas y finaliza antepasados comunes por separado del proceso de producción de bloques.

¿Qué es la subjetividad débil?

La subjetividad débil significa que un nodo Proof of Stake nuevo o desconectado durante mucho tiempo necesita un checkpoint reciente de confianza para sincronizarse de forma segura.

¿Qué es la sincronización mediante checkpoint?

Permite que un nodo empiece a sincronizar el consenso desde un checkpoint reciente de confianza, en vez de procesar todo el historial desde el bloque génesis.

¿Qué es la finalidad en un solo slot?

Es un diseño propuesto en el que un bloque se propone y finaliza dentro del mismo slot.

¿Utiliza Ethereum actualmente la finalidad en un solo slot?

No. A julio de 2026, sigue siendo un objetivo de la hoja de ruta futura.

¿Por qué esperan los bridges cripto a que se alcance la finalidad?

Esperan para reducir el riesgo de emitir activos o mensajes basados en una transacción de la cadena de origen que después se elimine mediante una reorganización.

¿La finalidad protege frente al robo de una wallet?

No. La finalidad protege el historial de la blockchain, no las claves privadas, los permisos de la wallet, la seguridad de los contratos inteligentes ni el valor de las inversiones.

¿Cómo puede comprobar un usuario si un bloque está finalizado?

Puede comparar el bloque de la transacción con el último checkpoint finalizado que indique un explorador de blockchain fiable o un nodo de consenso.

Conclusión

Un Finality Gadget es un componente de consenso blockchain que transforma el acuerdo entre validadores en sólidas garantías de liquidación.

Funciona junto con las reglas de producción de bloques y selección de bifurcaciones, en lugar de sustituir todo el mecanismo de consenso.

Casper FFG de Ethereum utiliza votos de checkpoint, enlaces de supermayoría de dos tercios, justificación, finalización y condiciones de slashing para proteger el historial de la blockchain.

Ethereum combina Casper FFG con LMD-GHOST en el diseño de consenso más amplio denominado Gasper.

Durante el funcionamiento normal, un checkpoint finalizado no puede sustituirse sin infracciones importantes de las reglas por parte de los validadores y penalizaciones económicas significativas.

El Finality Gadget puede preservar la seguridad retrasando la finalización cuando demasiados validadores están desconectados o no están de acuerdo.

La fuga por inactividad de Ethereum está diseñada para restablecer la disponibilidad reduciendo la influencia del stake que no participa durante un fallo prolongado de finalidad.

La finalidad es importante para los depósitos cripto, los bridges, los sistemas Layer 2, los contratos inteligentes, los validadores y cualquier aplicación que deba determinar cuándo se ha liquidado permanentemente un evento on-chain.

La finalidad actual de Ethereum tarda unos 15 minutos, mientras que la finalidad en un solo slot sigue siendo un objetivo de desarrollo futuro.

Comprender la diferencia entre propuesta de bloques, selección de bifurcaciones, confirmación, justificación y finalización ayuda a los usuarios cripto a evaluar con mayor precisión el riesgo de liquidación de una blockchain.