Hoy veremos todo sobre las capas de blockchains, desde qué son hasta las características de todas las soluciones y la importancia de la escalabilidad en las redes blockchain.
- La tecnología blockchain ha demostrado ser un nuevo pilar en la economía global. Sin embargo, su estructura subyacente enfrenta un desafío único conocido como el blockchain trilemma o el trilema de blockchain en español.
- Las redes de capa 1 se refieren a las blockchain mientras que el protocolo de capa 2 se refiere a la integración que hace un tercero y que se puede usar en conjunto con una blockchain capa 1.
- Cuando se habla de la tecnología blockchain se hablan de capas y generaciones. Si bien ambos términos pueden ser similares y muchas veces se confunden, no se refieren a lo mismo.
Con el uso cada vez más frecuente de la tecnología blockchain y de las criptomonedas, la escalabilidad se ha vuelto cada vez más necesaria.
Es por esto que las capas, o layers de blockchain, han surgido buscando mantener la seguridad y descentralización de las blockchains, al tiempo que se agilizan los tiempos y números de transacciones que pueden procesar.
Entendiendo la escalabilidad de blockchain
La tecnología blockchain ha demostrado ser un nuevo pilar en la economía global. Sin embargo, su estructura subyacente enfrenta un desafío único conocido como el blockchain trilemma o el trilema de blockchain en español.
El trilema de blockchain es el acto de equilibrio entre 3 aspectos claves de la infraestructura: descentralización, seguridad y escalabilidad.
La descentralización se refiere a la distribución significativa del poder de cómputo y el consenso de la red. Mientras más actores participen en el proceso de consenso, más descentralizada es la blockchain.
La seguridad se refiere a las defensas que un protocolo de blockchain tenga contra actores malintencionados y ataques a la red.
La seguridad y la descentralización son los dos elementos más claves e importantes para una blockchain y se consideran, por muchos expertos, como dos características no negociables de las cryptos.
Finalmente, el último aspecto del trilema es la escalabilidad, que se refiere a la capacidad que tiene una red de blockchain para soportar alto rendimiento transaccional y crecimiento.
La escalabilidad es importante para la adopción de la tecnología ya que solo redes escalables pueden competir de forma efectiva con sus contrapartes centralizadas que por lo general tienen tiempos de liquidación rápidos.
Para ponerlo en perspectiva, Bitcoin tiene la capacidad de procesar entre 4 y 7 transacciones por segundo o TPS. Visa, en cambio, puede procesar 65.000 TPS.
Entonces, para que redes como Bitcoin y otras blockchains puedan competir con actores como Visa, la escalabilidad es fundamental.
Afortunadamente, hay una nueva generación de blockchains y de soluciones creadas específicamente con la intención de aumentar los límites de escala y lograr un progreso significativo.
Estos proyectos se abordan principalmente de dos formas distintas: las soluciones de capa 1 y las soluciones de capa 2.
Capa 1 o layer 1
Las redes de capa 1 se refieren a las blockchain mientras que el protocolo de capa 2 se refiere a la integración que hace un tercero y que se puede usar en conjunto con una blockchain capa 1.
Bitcoin, Litecoin y Ethereum son blockchains de capa 1.
Las soluciones de escalabilidad de capa 1 aumentan la capa base del propio protocolo para mejorar su escalabilidad. Básicamente cambian las reglas del protocolo para aumentar la velocidad y capacidad de procesar transacciones al tiempo que se adaptan para procesar más datos y atender a más usuarios.
Una solución de escalabilidad de capa 1 podría, por ejemplo, aumentar la cantidad de datos que contiene cada bloque de la blockchain.
Los dos tipos de mejoras más comunes en la capa 1 son:
Mejoras en el protocolo de consenso
Algunos protocolos de consenso son más seguros. Otros priorizan la velocidad y la escalabilidad.
El protocolo de consenso de Bitcoin es el Proof-of-Work (PoW). Si bien es el más seguro, puede ser lento.
Por eso, algunas blockchains como Ethereum están trabajando para migrar al protocolo de Proof-of-Stake (PoS), que es más rápido.
Fragmentación o sharding
La fragmentación implica dividir el estado de toda la red en distintos conjuntos de datos llamados shards o fragmentos. De esta forma, los nodos tienen que mantener menos cantidad de red, lo que hace que su trabajo sea más manejable.
Estos fragmentos de red son procesados simultáneamente en paralelo, lo que permite el trabajo secuencial.
Los fragmentos individuales proporcionan pruebas a la blockchain principal e interactúan entre sí para compartir direcciones, saldos y estados generales utilizando protocolos de comunicación entre fragmentos.
Ethereum 2.0 está explorando el uso de sharding en su blockchain.
Capa 2 o layer 2
Las soluciones de layer 2 o de capa 2 se refieren a una red o tecnología que opera sobre una blockchain para mejorar su escalabilidad y eficiencia.
Este tipo de soluciones pasa parte de la carga de transacciones a un sistema adyacente que maneja la mayor parte del procesamiento de la red y, al finalizar los resultados, informa a la blockchain principal. De esta forma se “descongestiona” la blockchain principal.
Por ejemplo, Bitcoin es una blockchain de capa 1 y Lightning Network es una solución de capa 2 creada para mejorar las velocidades de transacción de la red de Bitcoin.
Lightning Network no es el único caso de soluciones de capa 2. Algunas otras incluyen:
Nested blockchains o blockchains anidadas
Las blockchains anidadas son básicamente una blockchain construída encima de otra.
Una blockchain anidada generalmente incluye una blockchain principal que establece los parámetros y una red secundaria en la que se llevan a cabo las ejecuciones. Un ejemplo de blockchain anidada es el proyecto OMG Plasma, que actúa como una solución de capa 2 para Ethereum.
State channels o canáles estatales
Esta solución facilita la comunicación entre una blockchain y los canales transaccionales fuera de la red mejorando la capacidad y la velocidad de las transacciones.
Los state channels no requieren validación por parte de los nodos de la capa 1, sino que un recurso adyacente a la red es el que sella las transacciones mediante el uso de smart contracts o múltiples firmas.
Cuando se completa la transacción en un state channel, todas las transacciones se registran a la blockchain de capa 1.
La Bitcoin Lighting Network es un state channel al igual que Liquid Network y Celer.
Sidechains o cadenas laterales
Las sidechains son cadenas transaccionales adyacentes que se usan para transacciones de lotes grandes. Usan un mecanismo de consenso independiente que está separado de la blockchain original y que se puede optimizar para velocidad y escalabilidad.
A diferencia de los state channels, las sidechains no son privadas entre los participantes y las transacciones se registran en el ledger. Además, las infracciones de seguridad que pasen en una sidechain no afectan la blockchain principal ni a otras sidechains.
Capas Vs. Generaciones
Cuando se habla de la tecnología blockchain se hablan de capas y generaciones. Si bien ambos términos pueden ser similares y muchas veces se confunden, no se refieren a lo mismo.
Las capas son funcionalidades que se van construyendo sobre las blockchains mientras que las generaciones se refieren al momento histórico en el que fueron creadas.
La escalabilidad de la blockchain así como la descentralización y seguridad, son los desafíos más grandes que la tecnología tiene para garantizar la adopción y sostenibilidad de su uso.
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Sixto Otoya Ching
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