La cadena de bloques es una tecnología revolucionaria en muchos sentidos y promete beneficios innovadores para múltiples industrias, pero eso solo sucederá si es capaz de superar el problema más apremiante que la afecta en este momento.
Cualquiera que lea regularmente las últimas noticias sobre criptografía probablemente estará al tanto del llamado problema de “escalabilidad” en blockchain. El problema es que las cadenas de bloques luchan por procesar las transacciones lo suficientemente rápido. Los usuarios de Bitcoin pueden dar fe de eso muy bien, con el transacción promedio por lo general, toma alrededor de 10 minutos, aunque en las horas punta puede tardar entre 30 minutos y una hora en procesarse. Si vamos a ver la adopción masiva de blockchain y las criptomonedas, el ritmo de tortuga actual de las transacciones simplemente no funcionará.
El cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, describió el desafío de aumentar la velocidad de las transacciones cuando habló sobre el “trilema de la cadena de bloques”, que define la cadena de bloques ideal como una descentralizada, segura y escalable.
Lograr ese ideal hasta ahora ha demostrado ser inalcanzable para cualquier cadena de bloques. El problema es que si su cadena de bloques solo puede tener dos de las tres características, a expensas de la tercera.
En el caso de Bitcoin, por ejemplo, tenemos una gran cantidad de nodos que garantizan que sea descentralizado e increíblemente seguro. Como resultado, Bitcoin tiene una comunidad próspera y nunca ha sido pirateado (¡y casi seguro que nunca lo será!). Pero estas características vienen a expensas de la escalabilidad. Debido a que hay una gran cantidad de nodos en la red de Bitcoin, cada uno de ellos debe validar cada transacción. La mayoría de las veces, el resultado es un estancamiento, ya que muchos de los nodos luchan con una conectividad deficiente y no pueden seguir el ritmo de las transacciones que realizan los usuarios de Bitcoin.
Si disminuimos la cantidad de nodos en la red de Bitcoin, seguramente podrá procesar transacciones más rápido, pero tendrá el costo de una menor seguridad.
Los desarrolladores han estado trabajando día y noche durante años tratando de encontrar una solución al trilema de la cadena de bloques y la buena noticia es que están progresando. Se ha implementado una variedad de ideas y técnicas en muchos niveles diferentes en múltiples cadenas de bloques, con diferentes niveles de éxito. Algunas de estas ideas giran en torno a la construcción de una segunda “capa” en la cadena de bloques para procesar transacciones a través de una red alternativa. Como resultado, hemos visto el surgimiento de muchos tipos diferentes de soluciones de escalado de cadena de bloques de Capa 1 y Capa 2.
Explicación de las capas de la cadena de bloques
Las capas generalmente se refieren al nivel en el que se implementan las soluciones de escalado dentro de la cadena de bloques. Algunas soluciones se implementan en la propia cadena de bloques, mientras que otras simplemente se conectan a ella y funcionan de forma independiente como una especie de red o protocolo dependiente.
Por lo tanto, cuando hablamos de la capa 1 de la cadena de bloques, generalmente nos referimos a la cadena de bloques real, la red de igual a igual distribuida, que abarca todos los nodos que componen el sistema. Entonces, por ejemplo, la red de capa 1 de la criptomoneda Ethereum es la red Ethereum, mientras que XRP se ejecuta en XRP Ledger y AVAX se encuentra en Avalanche Network.
Las redes de capa 2 son los protocolos y sistemas de escala independientes que se encuentran encima de una de esas cadenas de bloques de capa 1. Se pueden considerar como una segunda capa de la red principal de blockchain.
En general, hay dos tipos de solución de capa 2, a saber, redes anidadas y canales de estado. En el primero, la cadena de bloques se considera la “cadena principal” y establece las reglas para toda la red de subcadenas. Por lo general, no participa en la operación del sistema, excepto cuando existe la necesidad de resolver una disputa. Con este tipo de sistema, los desarrolladores pueden construir muchas cadenas de bloques independientes que interoperan entre sí, cada una diseñada para diferentes aplicaciones. La idea es reducir la congestión de la red al tener cadenas optimizadas separadas para cada caso de uso.
Un buen ejemplo de esto es el Lunares blockchain, que en realidad es una “plataforma de capa 0 que une varias paracadenas en una sola red gigante. Todas las paracadenas en el ecosistema de Polkadot, como el protocolo de privacidad Web3 Red Manta, son en realidad cadenas de bloques de capa 1 por derecho propio, sin embargo, obtienen los beneficios de la red de consenso y la seguridad de Polkadot. Otra ventaja de este sistema es que todas las paracadenas son interoperables entre sí. Entonces, Manta Network, que enmascara las direcciones de las billeteras criptográficas y los montos de las transacciones mediante criptografía, puede llevar sus soluciones de privacidad a las aplicaciones creadas en la cadena principal de Polkadot y también en todas sus paracadenas.
En el futuro, Manta también podrá acceder a otras cadenas de bloques gracias a su nueva alianza con Axelarque ha desarrollado un puente de cadena cruzada a redes como Ethereum, Polygon, Avalanche y Terra.
En cuanto a los canales estatales, estos son protocolos que facilitan la comunicación bidireccional entre la red de transacciones fuera de la cadena y la cadena de bloques principal. Entonces, cuando una aplicación se basa en dicho protocolo, todas las transacciones se realizarán fuera de la cadena de bloques principal. La clave es que estas transacciones fuera de la cadena no requieren verificación de nodos, lo que significa que pueden procesarse mucho más rápido para aliviar la congestión.
Capas de blockchain en acción
Para comprender mejor en qué se diferencian la Capa 1 y la Capa 2, podemos ver algunos ejemplos. La Capa 1 más famosa de todas es, por supuesto, Bitcoin. Los problemas de escalado de Bitcoin son bien conocidos, y han surgido una serie de soluciones de Capa 2 para intentar mejorar las cosas. El más famoso es el Red relámpago, que se basa en contratos inteligentes para procesar transacciones fuera de la cadena entre diferentes billeteras. La red establece estos canales de pago entre pares de monederos para facilitar las transacciones de forma casi instantánea.
La forma en que funciona es bastante inteligente, porque no necesita crear pares entre cada billetera. Por ejemplo, si la Cartera A tiene un canal establecido para la Cartera B y la Cartera B con la Cartera C, entonces la Cartera A puede transferir fondos a la Cartera C sin crear un canal separado. Una billetera puede cerrar su canal de pago en cualquier momento, y solo entonces todas las transacciones que pasaron por su canal se registrarán en la cadena de bloques principal. Esto permite que toda la red se mueva mucho más rápido.
La segunda cadena de bloques de Capa 1 más famosa es Ethereum, y también ha dado a luz a varias Capa 2. Quizás el más conocido es el de Ethereum. Polígono. Polygon es una cadena de bloques paralela más rápida que se ejecuta junto con la red Ethereum. Para aprovechar Polygon, los usuarios deben unir algunos de sus tokens, desde donde pueden interactuar con múltiples aplicaciones descentralizadas de “Capa 3” que también se han conectado a Polygon.
Mientras tanto, el Cardano La aplicación DeFi más grande de blockchain Intercambio de Ada se ha construido encima de otra solución de Capa 2 llamada Hidra. AdaSwap está construyendo un ecosistema para Cardano que abarca un intercambio descentralizado basado en un creador de mercado automatizado, una plataforma de lanzamiento, un mercado NFT nativo y fondos de liquidez de alto rendimiento llamados Stake and Forget. Permitirá a los usuarios de Cardano comprar y vender NFT, lanzar proyectos, apostar tokens y ganar intereses.
AdaSwap es en realidad una “capa 3” o aplicación descentralizada. Las dApps, como se les conoce, pueden ubicarse en la Capa 1 o en la Capa 2. En el caso de AdaSwap. Se está construyendo en una capa 2.
El problema de construir sobre Cardano (capa 1) es que su arquitectura de cadena de bloques es mucho más parecida a la de Bitcoin que a la de Ethereum y, como resultado, se vuelve mucho más difícil escribir aplicaciones que vivan directamente en la cadena de Cardano. Debido a esto, AdaSwap y su DEX y otros servicios se basan en el protocolo Hydra Layer 2, lo que le permitirá agrupar y procesar transacciones fuera de la red principal de Cardano.
Una de las soluciones de escalado más intrigantes que está siendo explorada por el Tezos blockchain es un mecanismo de Capa 2 conocido como “acumulativos optimistas”, que planea implementar junto con su mecanismo de consenso Tenderbake recientemente actualizado.
Si bien Tenderbake mejora la latencia y la finalidad para proporcionar transacciones más rápidas y aplicaciones descentralizadas que funcionan mejor, no altera sustancialmente su rendimiento ni la cantidad de transacciones que se pueden procesar por segundo.
Para superar esto, Nomadic Labs recientemente propuesto el uso de acumulaciones optimistas, que son entidades que se ubican en la cadena de bloques principal con su propia dirección de billetera que puede procesar de manera compacta ejecuciones de transacciones fuera de la cadena y actualizaciones de estado. La idea es que las transacciones enviadas a un resumen no sean procesadas por los nodos de la cadena principal, sino que sean procesadas por operadores de resumen especializados. Los operadores procesan las transacciones fuera de la cadena antes de enviar un recibo a la cadena principal para resumir el nuevo estado del resumen como un hash criptográfico. En esencia, el sistema continuamente “enrolla” las transacciones fuera de la cadena, liberando la red de la congestión.
Es importante no confundirse con las diferentes capas. Algunas cadenas de bloques, como pilas, puede ser bastante confuso. Stacks a menudo se describe incorrectamente como una solución de capa 2 para Bitcoin, cuando de hecho, es una plataforma de capa 1 en su propio derecho. La confusión surge porque Stacks está vinculado a Bitcoin por su mecanismo de consenso, que abarca las cadenas de bloques de Bitcoin y Stacks, llamado Prueba de transferencia. Esto permite que Stacks se beneficie de la seguridad de Bitcoin, mientras que las aplicaciones de Stacks pueden usar el estado de Bitcoin, a pesar de estar alojadas en una cadena de bloques separada. Entonces, mientras que Lightning Network está diseñado para ayudar a Bitcoin a escalar, Stacks se creó para traer nuevos casos de uso a Bitcoin a través de contratos inteligentes.
El resultado
Aunque las capas criptográficas parecen bastante confusas para un extraño, el hecho es que son evidencia de que la comunidad está trabajando arduamente para abordar el problema más grande en blockchain, el de la escala. A medida que aumenta la demanda de criptografía, las redes de cadenas de bloques se verán sometidas a una mayor presión para encontrar soluciones para escalar.
Las soluciones de capa 1 tienen un papel vital porque son la base de nuestras cadenas de bloques descentralizadas. Pero necesitan la Capa 2. Con un poco de suerte, algunas mejoras y refinamientos, parece que las Capas 2 eventualmente podrán abordar los problemas de congestión de la Capa 1, permitiéndonos finalmente abrazar el trilema de blockchain de descentralización, seguridad y escalabilidad.
