Capa 1 de blockchain vs. soluciones de escalabilidad de Capa 2

Con la popularidad de las criptomonedas y el mundo Web3 en constante crecimiento,el número de usuarios no ha parado de crecer, lo que plantea un problema para la tecnología blockchain. Ya que, la mayoría de ellas simplemente no fueron diseñadas para escalar hasta el punto al que tienen que llegar hoy en día.

Afortunadamente, ahora tenemos lo que la industria denomina como soluciones de escalado de capa 1 y capa 2, que se pueden agregar a la arquitectura principal de una blockchain para ayudar a hacer frente a una mayor demanda y mejorar su funcionalidad o conjunto de características. En esta guía de AAG Academy, analizaremos las diferencias entre las soluciones de capa 1 y capa 2, sus ventajas y desventajas, y más.

¿Qué es una blockchain de capa 1 vs capa 2?

AAG Academy tiene una guía detallada sobre qué es blockchain y cómo funciona a nivel fundamental para aquellos que no están familiarizados o quieren aprender más, y recomendamos leerla antes de sumergirse en soluciones de escalabilidad. Si ya tienes un buen conocimiento de los conceptos básicos, entonces comprender las diferencias entre la capa 1 y la capa 2 no será difícil.

La capa 1 de una blockchain es su infraestructura base o «mainnet», y sirve como apoyo para todo el proyecto. La capa 2 es, como su nombre indica, una red secundaria o capa adicional que se puede construir sobre esa base para proporcionar una mejor escalabilidad o nuevas características. Por ejemplo, Bitcoin es un protocolo de capa 1, mientras que la Red Lightning de Bitcoin es un protocolo de capa 2.

Cuando se lanzó en 2009, muy pocos podrían haber predicho que Bitcoin sería tan popular como lo es hoy en día, y por lo tanto su blockchain principal no estaba diseñada para manejar la cantidad de usuarios que ahora confían en él para procesar transacciones. A medida que su popularidad ha aumentado, la red se ha vuelto más lenta y más costosa de usar debido a la demanda que ve a diario.

Este es un gran problema para una criptomoneda de la magnitud de Bitcoin, no solo por su popularidad, sino también por lo que representa para la industria de criptomonedas, por lo que se necesitaba una solución. La Red Lightning se creó como una forma más rápida y asequible de manejar las transacciones de Bitcoin para que la cadena principal no tuviera que lidiar con toda la presión por sí sola.

Ambas capas son críticas para la industria hoy en día. Sin protocolos de capa 1, criptomonedas, NFT, el metaverso y muchas otras ramas de Web3 tal como los conocemos simplemente no existirían. Y sin protocolos de capa 2, muchas blockchain de capa 1 tendrían dificultades para satisfacer las demandas de sus usuarios a medida que crecen, y básicamente serían aplastadas por su propio éxito.

¿Cómo funciona una blockchain de capa 1?

Una solución de escalabilidad de capa 1 implica realizar cambios o mejoras en la capa base de una blockchain. Una de las razones por las que muchas blockchain no son muy escalables es que dependen de proof-of-work (PoW) para verificar las transacciones y crear nuevos bloques. Esto requiere que cada nodo minero de la red examine la transacción y decida si es válida.

Este proceso requiere mucha potencia computacional, y aunque puede funcionar bien para proyectos más pequeños que no se ven abrumados, se ha demostrado ser un cuello de botella significativo para criptomonedas más grandes y populares que tienen que procesar y validar grandes cantidades de transacciones todos los días. Se considera una de las mayores desventajas del modelo descentralizado.

Para poner esto en perspectiva, comparémos un sistema descentralizado con uno centralizado. Visa, la mayor red de pagos del mundo, es capaz de procesar más de 65.000 transacciones por segundo. Bitcoin, debido a su dependencia del mecanismo de consenso PoW, solo puede procesar siete transacciones por segundo.

Implementar soluciones de capa 1 generalmente significa hacer cambios en el diseño fundamental de la red o su mecanismo de consenso para acelerar las cosas. Esto podría incluir aumentar su tamaño de bloque para que se puedan agrupar más transacciones, o utilizar un proceso llamado «sharding» para dividir las operaciones de una blockchain y compartirlas entre grupos más pequeños de nodos.

Alternativamente, podría significar una transición a un mecanismo de consenso diferente por completo. En 2022, Ethereum se convirtió en la criptomoneda más grande en abandonar el sistema PoW que había utilizado desde su lanzamiento a favor del mecanismo de proof-of-stake (PoS), que es más escalable y eficiente. En lugar de requerir potencia computacional, utiliza la validación de criptomonedas.

¿Cuáles son los pros y los contras de una blockchain de capa 1?

Una vez que una red blockchain está en funcionamiento, hacer cualquier ajuste, cambio o mejora a sus fundamentos es una perspectiva aterradora, especialmente si es utilizada por un gran número de personas. Siempre existe la posibilidad, como con cualquier software, de que se introduzca un error no intencionado que pueda causar consecuencias no deseadas o hacer que toda la red colapse.

Por lo tanto, aunque las ventajas de las soluciones de escalabilidad de la capa 1 podrían significar una mayor velocidad y capacidad de procesamiento, una mejor seguridad y transacciones más fluidas, los desarrolladores a menudo se muestran reacios a arriesgarse a hacer alteraciones a la cadena principal por temor a romper algo que pueda causar un fallo total.

¿Cómo funciona una blockchain de capa 2?

Una capa 2 de blockchain, como se mencionó anteriormente en relación con la Red Lightning de Bitcoin, es esencialmente una red secundaria que funciona paralelamente a una capa 1 de blockchain, como Bitcoin o Ethereum. Puedes pensar en ella como un camino que se encuentra al lado y funciona en paralelo con una autopista; el tráfico puede entrar en ella cuando la autopista está más concurrida, aliviando parte de la congestión.

La capa 2 es una red en sí misma, por lo que puede descargar parte del trabajo computacional de la blockchain principal. Esto generalmente consiste en procesar transacciones fuera de la cadena (aquellas que no son manejadas por la red principal) de manera independiente usando un sistema diferente, como el establecimiento de canales directos entre dos partes para un procesamiento de transacción casi instantáneo.

Como mencionamos anteriormente, Bitcoin misma solo puede manejar siete transacciones por segundo, mientras que Visa puede manejar hasta 65.000. Sin embargo, la Red Lightning de Bitcoin puede procesar hasta 1 millón de transacciones por segundo, convirtiéndose en la solución de procesamiento de pagos más rápida del planeta. Y debido a que es increíblemente rápido, también es significativamente más asequible de usar.

Hay varios tipos diferentes de soluciones de escalabilidad de capa 2 en uso hoy en día, las cuales comunes son:

Canales de estado:
Los canales de estado, como la Red Lightning, crean un canal bidireccional entre dos partes para que las transacciones directas puedan tener lugar casi instantáneamente. Esto elimina la necesidad de un tercero, como un minero, para confirmar las transacciones. Solo después de que se cierra un canal se transmite su «estado» final a la blockchain principal para que se puedan finalizar los saldos de las carteras.

Rollups de conocimiento cero (ZK):
Los rollups de conocimiento cero, también conocidos como ZK rollups, consolidan un paquete de transacciones que tienen lugar fuera de la cadena y los presentan como una transacción, que se llama prueba criptográfica o prueba de validez, a la mainnet. Esto significa que efectivamente la blockchain principal solo tiene que preocuparse por una transacción en lugar de un gran número de ellas.

Rollups optimistas:
Los rollups optimistas son algo similares a los ZK rollups, excepto que en lugar de utilizar pruebas de validez, se basan en pruebas de fraude. Los agregadores de transacciones envían la menor cantidad de información posible a la blockchain principal y asumen que los datos son correctos. Si se realiza una transacción fraudulenta, se realiza una prueba de fraude y se penaliza al remitente.

¿Cuáles son los pros y los contras de una blockchain de capa 2?

A diferencia de los protocolos de capa 1, que son desarrollados e implementados por el equipo de desarrollo de una blockchain, a menudo los protocolos de capa 2 son creados por terceros. Esto significa que los protocolos de capa 2 pueden tardar más en implementarse, pero pueden traer cambios o mejoras más sustanciales que el propio equipo de desarrollo de un proyecto es más reacio a hacer.

Una de las mayores ventajas de los protocolos de capa 2 es que no requieren cambios en una capa 1 existente. Pueden traer mejoras significativas, nuevas funciones y más a una mainnet establecida sin temor a que se introduzcan errores y otras vulnerabilidades accidentalmente. Además, los protocolos de capa 2 se pueden diseñar alrededor de una función o característica específica.

Otra ventaja importante de los protocolos de capa 2, es que se pueden construir cualquier cantidad de ellos sobre una blockchain existente, cada uno con sus propias habilidades, mientras que solo se puede tener una capa 1. Sin embargo, también tienen sus desventajas, como que a menudo requieren que se bloqueen fondos en el protocolo de capa 2 mientras lo estás utilizando o que se mueva dinero de la blockchain principal.

Esto conlleva riesgos que los usuarios deben conocer antes de usar los protocolos de capa 2. Por ejemplo, los fondos bloqueados en un protocolo de capa 2 se vuelven temporalmente no disponibles si experimenta tiempos de inactividad u otros problemas. También debemos ser conscientes de que algunos protocolos de capa 2 pueden ser malintencionados y diseñados específicamente para robar cualquier activo que se transfiera a ellos.

¿Cuál podría ser la solución a futuro?

A pesar de los riesgos potenciales que conllevan los protocolos de capa 2, son ampliamente utilizados en la actualidad, especialmente en Ethereum. Sus muchas fortalezas hoy por hoy superan sus debilidades, y tal como están las cosas, no existe una alternativa que compita en términos de flexibilidad, compatibilidad y seguridad.

Es difícil predecir si en el futuro estará disponible una alternativa a los protocolos de capa 2, pero dada la rápida evolución de la industria de las criptomonedas, es perfectamente factible.

Fuentes:

• What are layer 2 scaling solutions
• Blockchain layer 1 vs layer 2 scaling solutions
• What is a layer 1 blockchain
• What are layer 2s and why are they important