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Retirada de las capas de escalado L2 en las redes de blockchain

Resumen

Existen varios enfoques diferentes para el escalado de Capa 2 en blockchain, siendo dos de los más populares los Optimistic Rollups y los ZK Rollups. También existen otros tipos de L2 menos conocidos, que presentan ventajas y desventajas específicas. Los L2 suelen agrupar las transacciones antes de devolverlas como una sola a la cadena principal.

Las soluciones de escalado de capa 2 se han hecho cada vez más populares en el sector de las criptomonedas, ya que la demanda de escalabilidad y eficiencia sigue creciendo. Estas soluciones pretenden superar las limitaciones de la capa base, como las elevadas comisiones por transacción y la congestión de la red.

Sin embargo, hay varios enfoques diferentes para el escalado de la capa 2 en las redes blockchain, cada uno de los cuales tiene sus propias ventajas y desventajas. Este artículo pretende destacar la importancia de las soluciones de Capa 2 y comparar los distintos tipos disponibles en el mercado.

¿Qué son las soluciones de nivel 2?

Las soluciones de capa 2 son protocolos o marcos construidos sobre cadenas de bloques existentes para mejorar la escalabilidad y el rendimiento de las transacciones. A diferencia de las cadenas de bloques tradicionales, las soluciones de capa 2 descargan la mayor parte del trabajo informático en una capa adicional, lo que reduce la carga de la cadena principal al tiempo que garantiza la seguridad y la descentralización.

Estas soluciones consiguen escalar procesando miles de transacciones fuera de la cadena y agrupándolas después en una única transacción en la cadena principal. En otras palabras, las soluciones L2 se aseguran de que la red principal gestione los aspectos críticos de descentralización, disponibilidad de datos y seguridad, mientras desvían la carga transaccional a su red paralela, descongestionando la red principal en el proceso.

¿Por qué es importante la capa 2 en las criptomonedas?

Las soluciones de escalado de capa 2 son cruciales para el crecimiento y la adopción de las criptomonedas. Las cadenas de bloques subyacentes, como Ethereum (ETH), a menudo se enfrentan a la congestión y a elevadas comisiones por transacción, lo que las hace poco prácticas para un uso generalizado.

Las capas 2 alivian estos problemas permitiendo transacciones más rápidas y baratas, mejorando la experiencia del usuario e incentivando una participación más activa en el ecosistema blockchain. Esto permite que los sólidos estándares de seguridad descentralizada de blockchains como Bitcoin (BTC) y Ethereum sean accesibles a una amplia gama de aplicaciones descentralizadas (DApps) que están encontrando adopción.

3/ Las soluciones de nivel 2 son como nutrientes. Cada una cumple una función específica y colectivamente garantizan el buen funcionamiento de la cadena de bloques. Sumerjámonos en las diferentes soluciones de escalabilidad desarrolladas.

– G U I G Z (@Guigz_web3) 9 de agosto de 2023

Diferentes tipos de Capa 2

Han surgido varios tipos de soluciones de Capa 2, cada una con su propio enfoque único para escalar las redes de blockchain. He aquí algunas de las más populares:

1. Rollups optimistas

Los Optimistic Rollups son soluciones de Capa 2 que priorizan la escalabilidad sin comprometer la naturaleza descentralizada de la cadena de bloques. Funcionan ejecutando transacciones fuera de la cadena y produciendo pruebas criptográficas que se envían a la cadena principal.

En un Optimistic Rollup, la mayor parte del procesamiento de transacciones se produce fuera de la cadena, en lo que se denomina “rollup” o “cadena de compromiso”. Esto permite tiempos de confirmación de transacciones más rápidos y reduce la carga sobre la red de blockchain subyacente.

El concepto clave de los Optimistic Rollups radica en suposiciones optimistas y pruebas de fraude. Se supone que las transacciones procesadas fuera de la cadena son válidas, y cualquier posible fraude se detecta y cuestiona mediante el mecanismo de pruebas de fraude. Si se identifica una transacción fraudulenta, el sistema vuelve a la cadena de bloques principal para resolver la disputa y castigar al actor malicioso.

Los Optimistic Rollups ofrecen varias ventajas, entre ellas mejoras de escalabilidad al permitir que se procesen más transacciones fuera de la cadena, menores costos para los usuarios debido a la reducción de las comisiones y una mayor velocidad de procesamiento de las transacciones. Además, mantienen la compatibilidad con los contratos inteligentes y Dapps existentes sin requerir modificaciones significativas.

Sin embargo, los Optimistic Rollups también tienen ciertas limitaciones. Dado que la cadena de rollups no está totalmente descentralizada y depende de la blockchain principal para la resolución de disputas, hay un pequeño retraso antes de que las transacciones puedan considerarse definitivas. Además, la seguridad de las transacciones fuera de la cadena depende del correcto funcionamiento de las pruebas de fraude.

2. ZK Rollups

Los ZK Rollups, también conocidos como Zero-Knowledge Rollups, son soluciones de escalado de capa 2 que pretenden mejorar la escalabilidad y reducir los costes de transacción procesando transacciones fuera de la cadena y creando después pruebas sucintas que se envían a la blockchain principal para su verificación.

En un ZK Rollup, un conjunto de transacciones es agregado y procesado fuera de la cadena por un conjunto de validadores. En lugar de incluir todos los detalles de cada transacción, los validadores generan una prueba compacta, también conocida como prueba ZK-SNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) o ZK-STARK (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge).

Esta prueba proporciona evidencia criptográfica de que las transacciones son válidas sin revelar ninguna información sensible. A continuación, la prueba se presenta y valida en la blockchain principal.

Utilizando ZK Rollups, la cadena de bloques principal sólo necesita verificar la validez de las pruebas, lo que reduce significativamente la carga computacional y aumenta el rendimiento de las transacciones. La cadena de bloques principal actúa como una capa de “disponibilidad de datos”, garantizando la integridad de las transacciones fuera de la cadena.

Algunas de las ventajas de los ZK Rollups son el aumento de la escalabilidad, la reducción de las comisiones por transacción y la mejora de la privacidad. Al agregar múltiples transacciones en una única prueba, los ZK Rollups permiten un rendimiento mucho mayor en comparación con el procesamiento de transacciones individuales en la cadena.

Sin embargo, los ZK Rollups presentan ciertos retos y limitaciones. Por un lado, la generación y verificación de pruebas ZK-SNARK o ZK-STARK puede requerir un gran esfuerzo informático y conocimientos especializados.

Además, la configuración y el mantenimiento del sistema ZK Rollup también requieren un nivel de confianza en la validez de las transacciones fuera de la cadena. Si un actor malicioso crea con éxito una prueba no válida, podría comprometer la integridad de todo el rollup.

3. Cadenas laterales

Las cadenas laterales son cadenas independientes que se ejecutan en paralelo a la cadena de bloques principal, lo que permite aumentar el rendimiento y la escalabilidad de las transacciones. Estas cadenas pueden tener sus propios mecanismos y reglas de consenso sin dejar de ser interoperables con la cadena principal, lo que permite que los activos se muevan entre las dos cadenas.

El principal objetivo de las sidechains es abordar las limitaciones de la blockchain base, como la escalabilidad, la privacidad y la flexibilidad, aprovechando al mismo tiempo la seguridad y la descentralización de la blockchain matriz.

Algunas de las principales ventajas de las cadenas laterales son la escalabilidad, la personalización, la interoperabilidad y la mejora de la privacidad. Las cadenas laterales también pueden diseñarse para fines específicos, como los juegos, las aplicaciones financieras, la gestión de la cadena de suministro o la verificación de la identidad.

Cabe destacar que la seguridad de las sidechains está interconectada con la blockchain principal. Los validadores o auditores desempeñan un papel crucial a la hora de garantizar la integridad y fiabilidad de las operaciones de la sidechain, y los usuarios deben confiar en que la blockchain principal reflejará con exactitud sus acciones en la sidechain.

4. Canales de estado/pago

Los canales de estado y de pago son acuerdos fuera de la cadena en los que varios participantes pueden realizar numerosas transacciones sin implicar a la cadena principal en cada una de ellas. Estos canales permiten a los usuarios interactuar de forma privada y a una velocidad mucho mayor, resolviendo el estado final en la cadena principal sólo cuando es necesario.

Los canales de estado permiten a los participantes realizar múltiples transacciones fuera de la cadena de bloques principal, registrando únicamente el estado final de dichas transacciones en la cadena de bloques. Esto significa que sólo el estado inicial y final de una transacción se almacena en la cadena de bloques, evitando la necesidad de procesar cada transacción en la cadena.

Los canales de pago, un tipo específico de canal de estado, se utilizan para realizar transacciones recurrentes o múltiples entre dos partes. En lugar de procesar cada transacción en la cadena de bloques, los participantes abren un canal de pago en el que pueden realizar varias transacciones fuera de la cadena. El estado final de estas transacciones se registra en la cadena de bloques, lo que garantiza la seguridad y la transparencia.

Los canales de estado/pago funcionan aprovechando contratos inteligentes y técnicas criptográficas para facilitar las transacciones fuera de la cadena. Requieren que los participantes bloqueen una cierta cantidad de criptomoneda en el canal, asegurando que cualquier comportamiento fraudulento pueda ser castigado. Los participantes pueden actualizar el estado del canal creando e intercambiando mensajes firmados, que son válidos hasta que cualquiera de las partes decida cerrar el canal y liquidar el estado final en la blockchain.

5. Cadenas de plasma

Las cadenas de plasma son soluciones de nivel 2 que permiten la creación de cadenas de bloques interconectadas denominadas cadenas hijo. Estas cadenas hijo gestionan un subconjunto de transacciones fuera de la cadena y envían el resumen a la cadena principal periódicamente.

El marco Plasma utiliza una combinación de computación dentro y fuera de la cadena para permitir un procesamiento seguro y eficiente de las transacciones. Cuando un usuario desea interactuar con una cadena Plasma, deposita sus tokens o activos en un contrato inteligente de la cadena principal.

A partir de ahí, pueden realizar transacciones dentro de la cadena Plasma, ejecutando contratos inteligentes, realizando transacciones y otras operaciones. Estas transacciones se registran en la cadena Plasma, pero el estado final se devuelve periódicamente a la cadena principal, lo que garantiza la seguridad y evita el fraude.

Las cadenas Plasma ofrecen varias ventajas, como una mayor escalabilidad, tarifas reducidas, un procesamiento más rápido de las transacciones y una mayor privacidad. La cadena principal puede gestionar un mayor rendimiento y dar cabida a más usuarios descargando una gran parte del procesamiento de las transacciones a las cadenas laterales.

Aunque las cadenas Plasma tienen el potencial de mejorar significativamente la escalabilidad de la cadena de bloques, aún quedan retos por abordar, como la disponibilidad de datos, las salidas masivas y la sincronización de la red.

5/ Los plasmas, por su parte, son clones más pequeños de la cadena principal. Utilizan técnicas de cifrado para crear un número infinito de blockchains, mejorando así la velocidad de las transacciones y reduciendo los costes. Sin embargo, solo permiten transferencias de fondos, no la ejecución de contratos inteligentes.

– G U I G Z (@Guigz_web3) 9 de agosto de 2023

6. Validiums

Los Validiums son una mezcla de zkRollups y rollups optimistas. Ejecutan cálculos y verifican transacciones fuera de la cadena, asegurando una alta escalabilidad. Sin embargo, a diferencia de los zkRollups, los Validiums intercambian garantías de privacidad por escalabilidad, lo que los hace adecuados para escenarios en los que la preocupación por la privacidad es menos importante.

Soluciones de escalado L2 de Ethereum más populares

Estas son algunas de las soluciones de escalado Ethereum Layer 2 más populares actualmente disponibles:

  1. Starkware: Starkware emplea la tecnología zkRollups para ofrecer escalabilidad masiva y pruebas criptográficas en Ethereum. Es adecuado para aplicaciones como intercambios descentralizados, mercados NFT y más.
  2. Optimismo: Optimism es una solución Optimistic Rollup que garantiza una alta escalabilidad preservando las propiedades de descentralización y seguridad de Ethereum. Al aprovechar la Máquina Virtual Ethereum (EVM), Optimism ofrece compatibilidad con las aplicaciones Ethereum existentes, facilitando a los desarrolladores la adopción y migración de sus proyectos a la Capa 2.
  3. Arbitrum: Arbitrum también utiliza la tecnología Optimistic Rollup para escalar Ethereum. Proporciona una confirmación casi instantánea de las transacciones y reduce significativamente las comisiones de gas. Arbitrum logra esto agrupando múltiples transacciones fuera de la cadena en una sola prueba en la cadena, aumentando la capacidad y la velocidad de procesamiento de Ethereum.
  4. Polygon: Polygon, antes conocido como Matic, es una solución de capa 2 que emplea una combinación de cadenas Plasma y sidechains para escalar Ethereum. Proporciona un marco unificado para construir y conectar blockchains compatibles con Ethereum, mejorando la escalabilidad y manteniendo al mismo tiempo un alto nivel de seguridad.

Conclusión

Las soluciones de escalado de capa 2 desempeñan un papel clave a la hora de abordar los retos de escalabilidad a los que se enfrentan las redes blockchain. Al descargar la mayoría de las transacciones en capas secundarias, estas soluciones aumentan el rendimiento, reducen los costes de transacción y mejoran la escalabilidad general.

Existen varios enfoques diferentes para el escalado de la capa 2 en blockchain, siendo dos de los más populares los Optimistic Rollups y los ZK Rollups. También hay otros tipos de L2 menos conocidos, que presentan ventajas y desventajas específicas.

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Ruholamin Haqshanas
Editor

Ruholamin Haqshanas es un periodista especializado en criptomonedas y finanzas con más de tres años de experiencia en el campo. Tiene una licenciatura en Mecatrónica y un gran interés en el espacio de FinTech. Comenzó como escritor independiente de tecnología, pero se adentró en el mundo de las criptomonedas en 2019. Ruholamin ha sido destacado en varios medios de noticias financieras y criptográficas, incluyendo CryptoNews, Investing.com, 24/7 Wall St, The Tokenist, Business2Community, ZyCrypto, EthereumPrice.org, Milk Road, entre otros. También ha trabajado con importantes proyectos de criptomonedas y DeFi como creador de contenido, incluyendo Midas Investments, BullPerks/GamesPad y Equalizer Finance.