Conclusiones clave
El trilema de blockchain destaca la dificultad que enfrentan las redes blockchain al intentar equilibrar seguridad, descentralización y escalabilidad.
Se están explorando múltiples soluciones de escalado para abordar tales limitaciones. Algunas se centran en la cadena principal (Capa 1), mientras que otras se enfocan en una cadena separada (Capa 2).
Las soluciones de escalado de Capa 1 se refieren a cambios en la arquitectura y las reglas de la blockchain principal para mejorar su rendimiento (por ejemplo, cambiando cómo funciona el consenso o utilizando fragmentación).
Las soluciones de Capa 2 están compuestas por marcos secundarios construidos sobre una Capa 1 para ayudar a aliviar su carga de trabajo (por ejemplo, al manejar el procesamiento de transacciones fuera de la cadena principal).
El futuro de la blockchain probablemente dependerá de una mezcla de ambos sistemas, utilizando la Capa 1 para seguridad y liquidación mientras se apoya en la Capa 2 para velocidades más altas y costos más bajos.
Introducción
La popularidad de las criptomonedas sigue creciendo, trayendo un flujo de nuevos usuarios y transacciones. Si bien la naturaleza revolucionaria de la blockchain es clara, la escalabilidad (la capacidad de un sistema para manejar una demanda creciente) sigue siendo un desafío principal. Las blockchains públicas que priorizan la descentralización y la seguridad a menudo luchan por lograr un alto rendimiento.
Este desafío se conoce como el trilema de blockchain, que establece que es difícil para un sistema descentralizado lograr simultáneamente altos niveles de descentralización, seguridad y escalabilidad. Típicamente, las redes priorizan dos a expensas de la tercera.
Para resolver esto, los desarrolladores han creado diferentes enfoques de escalado. Algunas soluciones ajustan la arquitectura de la blockchain principal (Capa 1), mientras que otras operan en protocolos secundarios que funcionan sobre la red subyacente (Capa 2).
Capa 1 vs. Capa 2
El término Capa 1 se refiere al nivel fundamental de una arquitectura de blockchain. Es la red principal donde se finalizan las transacciones. Ejemplos incluyen Bitcoin, Ethereum, BNB Chain y Solana.
La Capa 2 se refiere a redes o protocolos construidos sobre estas blockchains de Capa 1. Por ejemplo, la red Lightning es una solución de Capa 2 para Bitcoin, y Arbitrum es una Capa 2 para Ethereum.
Las mejoras de escalado se clasifican según dónde ocurren:
Una solución de Capa 1 cambia las reglas o mecanismos de la blockchain base directamente (por ejemplo, cambiando el mecanismo de consenso).
Una solución de Capa 2 utiliza una red externa y paralela para facilitar transacciones alejadas de la cadena principal para reducir la congestión.
Soluciones Comunes de Escalado de Capa 1
1. Mecanismo de consenso
Algunas blockchains están cambiando de sistemas lentos y que consumen mucha energía como Prueba de Trabajo (PoW) a otros más eficientes como Prueba de Participación (PoS). Por ejemplo, Ethereum se trasladó a PoS para mejorar su capacidad de procesar datos y ser más ecológico. Este método utiliza staking (bloquear monedas) en lugar de minería para verificar transacciones.
2. Fragmentación
La fragmentación es como romper una gran base de datos en piezas más pequeñas y fáciles de gestionar llamadas "fragmentos". Así, en lugar de que cada computadora en la red haga todo el trabajo, el trabajo se divide. Esto permite que la blockchain procese múltiples transacciones al mismo tiempo, aumentando la eficiencia general.
3. Aumento del tamaño del bloque
Algunas blockchains simplemente aumentan el tamaño de los bloques. Esto permite que más transacciones quepan en un solo bloque. Sin embargo, esto puede dificultar que las computadoras normales funcionen como nodos validadores en la red, lo que podría perjudicar la descentralización.
Soluciones de Escalado Comunes de Capa 2
1. Rollups
Los rollups son actualmente la solución de escalado más popular para Ethereum. "Agrupan" (consolidan) cientos de transacciones fuera de la cadena en un solo lote antes de enviarlas a la cadena principal.
Rollups optimistas: Utilizados por redes como Optimism y Arbitrum, estos asumen que las transacciones son válidas por defecto. Ofrecen un período de "prueba de fraude" donde se pueden impugnar transacciones inválidas.
Rollups de conocimiento cero (ZK): Utilizados por redes como zkSync y Scroll, los rollups ZK utilizan pruebas criptográficas para verificar la validez de las transacciones al instante. Ofrecen alta seguridad y privacidad sin necesidad de un período de disputa.
2. Cadenas laterales
Las cadenas laterales son blockchains independientes con sus propios conjuntos de validadores. Un ejemplo principal es la red Polygon PoS. A diferencia de los rollups, las cadenas laterales son responsables de su propia seguridad. Aunque a menudo son más rápidas y baratas, no heredan directamente la seguridad de la cadena principal de Capa 1 de la misma manera que lo hacen los rollups.
3. Canales de estado
Un canal de estado es un entorno de comunicación bidireccional entre participantes. Los usuarios transaccionan fuera de la cadena tantas veces como deseen, y solo se registran los saldos de apertura y cierre en la blockchain. La red Lightning de Bitcoin opera bajo este modelo, permitiendo pagos instantáneos y de bajo costo en Bitcoin.
4. Blockchains anidadas
En esta configuración, la blockchain principal asigna trabajo a las cadenas "hijas". Las cadenas hijas realizan el trabajo y envían los resultados de vuelta a la cadena "padre". El marco Plasma en Ethereum es un ejemplo de esto.
Capa 1 vs. Capa 2: Diferencias clave
Ambas capas quieren hacer la red más rápida, pero lo hacen de manera diferente.
Limitaciones de las Soluciones de Escalado
Capa 1: Actualizar la cadena principal es difícil. Cambios importantes, como aumentar el tamaño del bloque o cambiar el consenso, a menudo requieren una bifurcación dura, lo que puede dividir a la comunidad.
Capa 2: Si bien son rápidas, las L2 pueden agregar complejidad. Los usuarios deben transferir fondos entre redes, y la liquidez puede volverse fragmentada a través de diferentes L2. Además, algunas L2 dependen de secuenciadores centralizados, lo que introduce un posible punto de falla en comparación con la cadena principal descentralizada.
Reflexiones finales
El mundo de la blockchain está creciendo rápidamente. Para manejar la adopción masiva, necesitamos redes que sean tanto seguras como rápidas. Las actualizaciones de Capa 1 como la fragmentación son importantes a largo plazo. Sin embargo, las soluciones de Capa 2 ofrecen la velocidad y los bajos costos que necesitamos en este momento. En el futuro, será más común ver una mezcla de ambos: una fuerte Capa 1 para seguridad y redes flexibles de Capa 2 para transacciones diarias.
Lectura adicional
¿Qué es el Trilema de Blockchain?
¿Qué son los Zk-Rollups? La técnica de escalabilidad de Capa 2
¿Qué son las Redes de Bitcoin de Capa 2?
¿Qué es la fragmentación y cómo funciona?
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