¿Qué es una capa criptográfica 2 y cómo funciona?

Para comprender la tecnología blockchain, es fundamental comenzar desde la base, conocida como " Capa 1 " (L1). Esta capa representa la base de redes descentralizadas como Bitcoin (BTC) y Ethereum (ETH). Estas plataformas operan en sistemas de contabilidad distribuida que facilitan la propiedad y el intercambio de activos digitales sin necesidad de intermediarios. La ausencia de dependencia de terceros significa que cualquiera puede operar el protocolo L1 utilizando un dispositivo informático personal, como una computadora portátil o incluso una Raspberry Pi.

En el corazón de la Capa 1 se encuentra el mecanismo de consenso , que garantiza que todos los participantes, o nodos, de la red lleguen eventualmente a un acuerdo sobre el estado del sistema; por ejemplo, confirmando la cantidad de ETH que posee un usuario en un momento dado. Actualmente, la Capa 1 de la red Bitcoin puede procesar aproximadamente siete transacciones por segundo, mientras que la capacidad de Ethereum es ligeramente mayor, pero aún está limitada a decenas de transacciones por segundo. Estas limitaciones dan como resultado una lucha competitiva por el espacio en bloque.

Esta competencia se manifiesta en forma de tarifas de transacción, en las que los usuarios superan a los demás para que sus transacciones sean priorizadas y confirmadas más rápidamente en la cadena de bloques. Cuanto mayor sea la tarifa ofrecida por un usuario, antes será probable que se procese su transacción. Este cuello de botella en el rendimiento a menudo ha provocado congestión y mayores costos, lo que presenta un desafío importante en términos de escalabilidad.

Si bien el equilibrio intrínseco entre descentralización, seguridad y escalabilidad (a menudo denominado el trilema de Blockchain ) parece ser una limitación fundamental, se han desarrollado soluciones de Capa 2 para abordar estas limitaciones. Tecnologías como los rollups para Ethereum y Lightning Network para Bitcoin están diseñadas para mejorar la capacidad de transacción y la eficiencia de estas redes, ofreciendo una vía prometedora para superar los obstáculos inherentes a sus contrapartes de Capa 1.

Las crónicas de la capa 2: pasos hacia la escalabilidad de Blockchain

Los usuarios de criptomonedas frecuentemente enfrentan tarifas elevadas y transacciones retrasadas debido a que la red alcanza su límite de procesamiento, que actualmente ronda los 1,5 millones de transacciones por día y solo alrededor de 15 transacciones por segundo. Los eventos de alto tráfico, como la venta de terrenos virtuales Otherside de Yuga Labs o el mercado alcista de 2021, ejemplifican la congestión de la red y los consiguientes aumentos de tarifas y el lento rendimiento de las aplicaciones.

Las soluciones de Capa 2, o "L2", son las innovaciones tecnológicas diseñadas para aliviar este cuello de botella. Actuando como autopistas complementarias a la bulliciosa red principal de Ethereum, estas L2 ofrecen transacciones rápidas y rentables al mismo tiempo que se benefician de la seguridad y la naturaleza descentralizada de la red subyacente. Piense en las L2 como vías arteriales que corren a lo largo de la vía principal de blockchain, completas con rampas de entrada y salida para un fácil acceso, proporcionando una alternativa rápida a las congestionadas carreteras principales.

Arbitrum, Optimism y zk-Sync lideran la carga como redes L2 populares en Ethereum, mientras que Lightning Network realiza una función similar para los usuarios de Bitcoin. En conjunto, estas redes tienen una capitalización de mercado cercana a los 2 mil millones de dólares, lo que refleja su papel fundamental en la escalabilidad de blockchain.

Las capas 2 se distinguen no solo por reducir las tarifas mediante la agrupación de transacciones fuera de la cadena, sino también por ampliar la utilidad debido a su capacidad de procesar más transacciones por segundo a un costo menor. Esto permite experiencias de usuario mejoradas y una gama más amplia de aplicaciones, con el objetivo en última instancia de rivalizar con la eficiencia de los procesadores de pagos centralizados como Visa y Mastercard.

La integración de las L2 es esencial para abordar los problemas de escalabilidad relacionados con la descentralización inherentes a los sistemas blockchain. Mientras que los sistemas bancarios tradicionales se benefician del control centralizado para una regulación de pagos más eficiente, blockchain debe mantener la seguridad y la transparencia entre miles de participantes de la red. En este contexto, la Capa 1 asume el papel de garantizar la seguridad y la descentralización, mientras que la Capa 2 se enfoca en escalar las capacidades de transacción, trabajando juntos hacia una red que no solo sea más rápida sino también más fácil de usar, asegurando que la tecnología blockchain pueda satisfacer las demandas. de los mercados globales y tal vez, algún día, lleguen a ser superiores a los conductos financieros tradicionales.

¿Cómo funciona la capa 2?

Los protocolos de Capa 2 (L2) sirven como un marco avanzado para Ethereum, diseñado para manejar transacciones fuera de la red principal de Ethereum (Capa 1), al tiempo que aprovechan la sólida seguridad que proporciona la cadena de bloques principal. Estas soluciones de Capa 2 son cadenas de bloques separadas que complementan y amplían la funcionalidad de Ethereum, proporcionando un entorno escalable donde la red puede operar de manera más eficiente.

El ingenio de las soluciones L2 radica en su capacidad para aliviar una carga significativa de la Capa 1. Esto no solo reduce la congestión sino que también mejora la escalabilidad general del sistema. Una de las tecnologías clave dentro de la Capa 2 es el concepto de paquetes acumulativos. Los rollups funcionan agrupando cientos de transacciones en una sola transacción de Capa 1, compartiendo y minimizando efectivamente las tarifas de transacción entre todos los usuarios incluidos en el rollup. Si bien estas transacciones se ejecutan fuera de la Capa 1, sus datos aún se publican en la Capa 1, lo que garantiza que se mantenga la seguridad de Ethereum; revertir una transacción dentro de un resumen requeriría revertir una transacción en el propio Ethereum.

Hay dos formas principales de resúmenes: optimistas y de conocimiento cero . Ambos tipos difieren en el método que utilizan para enviar datos de transacciones a la Capa 1, pero el objetivo sigue siendo el mismo: garantizar la fidelidad y seguridad de los datos de transacciones mientras se descarga la mayor parte del trabajo computacional.

Más allá de los paquetes acumulativos, la Capa 2 también incluye cadenas laterales y otros marcos que admiten una multitud de aplicaciones. Algunas L2 están diseñadas para ser abiertas y accesibles, y admiten una amplia gama de aplicaciones, mientras que otras son más especializadas y atienden necesidades específicas de proyectos. Independientemente de su estructura, la característica esencial de todas las soluciones de Capa 2 es su capacidad de publicar datos de transacciones en la Capa 1, donde están anclados de forma segura en el libro mayor y el registro histórico de la cadena de bloques.

El espacio de Capa 2 es un campo dinámico con distintos niveles de accesibilidad y aplicación. Al descargar la carga de trabajo de la Capa 1 y publicar en ella los datos de las transacciones, los protocolos de la Capa 2 mejoran la funcionalidad, la velocidad y la eficiencia de la red Ethereum, al tiempo que mantienen la integridad y la seguridad que vienen con la tecnología blockchain. Esta arquitectura de doble capa garantiza que a medida que Ethereum continúe creciendo y evolucionando, pueda satisfacer las demandas de sus usuarios y aplicaciones sin sacrificar sus principios fundamentales.

Hay varios tipos de resúmenes, cada uno con sus propios matices. Por ejemplo, los paquetes acumulativos Optimistic y ZK (Zero-Knowledge) difieren en cómo se comunican con la cadena principal.

Resúmenes optimistas

Los paquetes acumulativos optimistas operan junto con la cadena de bloques principal de Ethereum. Procesan transacciones en paralelo antes de informar los resultados a la cadena principal. Los usuarios prefieren estos paquetes acumulativos debido a sus tarifas más bajas. Si existe alguna sospecha de una transacción fraudulenta, se puede cuestionar y verificar mediante pruebas de fraude, que reconstruyen la transacción utilizando los datos estatales existentes. Si bien el proceso de resolución puede tardar más en comparación con los paquetes acumulativos de ZK, las transacciones dentro del propio paquete acumulativo Optimistic se confirman rápidamente.

Los paquetes acumulativos optimistas también son totalmente compatibles con la máquina virtual Ethereum (EVM), lo que significa que pueden reflejar cualquier función de la red principal de Ethereum en su capa. Algunos ejemplos destacados de paquetes acumulativos optimistas incluyen soluciones como Arbitrum, Optimism y Boba.

acumulaciones de ZK

Por el contrario, los paquetes acumulativos de ZK emplean pruebas criptográficas para determinar la integridad de las transacciones. Estas pruebas, conocidas como pruebas de validez, incluidas SNARK y STARK, se presentan a la cadena principal. Los paquetes acumulativos de ZK actualizan el estado de las transferencias en su capa utilizando estas pruebas sin necesidad de datos completos de la transacción, lo que agiliza el proceso de validación. Tras la aceptación de una prueba de validez por parte del contrato acumulativo, la precisión de las transacciones ya está asegurada, lo que simplifica el movimiento de fondos de regreso a la cadena principal. Sin embargo, los paquetes acumulativos de ZK tienen limitaciones, como soporte parcial de EVM y mayores demandas computacionales para ciertas operaciones. Ejemplos de paquetes acumulativos de ZK incluyen plataformas como dYdX, Loopring y zkSync.

cadenas laterales

Si bien las cadenas laterales como XDai y Polygon PoS se ejecutan en conjunto con la red Ethereum y ofrecen compatibilidad con EVM, dependen de sus propios mecanismos de consenso y no están protegidas por la red principal de Ethereum, lo que las clasifica fuera de la definición estricta de Capa 2. Estas cadenas imitan a Ethereum. funcionalidad pero con un modelo de seguridad distinto que conlleva diferentes riesgos, especialmente en lo que respecta a la confianza en los operadores de la cadena lateral.

Validaciones

Los Validium utilizan pruebas de validez similares a las de los paquetes acumulativos de ZK, pero se diferencian por no almacenar datos de transacciones en la cadena principal. Pueden operar varias cadenas en paralelo, cada una capaz de procesar miles de transacciones por segundo. Sin embargo, debido a la necesidad de lenguajes de programación más especializados, el soporte para contratos inteligentes es más limitado.

Tanto las cadenas laterales como los validiums, aunque no son verdaderas soluciones de Capa 2 como los rollups, ofrecen beneficios similares, como tarifas de transacción reducidas y alta capacidad de procesamiento. Proporcionan métodos de escalamiento alternativos, pero conllevan distintas consideraciones de seguridad debido a sus marcos operativos separados.

El futuro de las cadenas de bloques L2

A medida que el ecosistema blockchain evoluciona con un enfoque cada vez mayor en la adopción generalizada, las soluciones de escalabilidad se vuelven más cruciales. Se espera que los avances de la Capa 1 (L1) de Ethereum, como el cambio a un mecanismo de consenso de Prueba de Participación y la introducción de fragmentación, mejoren significativamente el rendimiento de las redes conectadas de Capa 2 (L2). Estas soluciones L2 están preparadas para ofrecer velocidades de transacción y reducciones de costos sin precedentes, lo que permitirá aún más el crecimiento de las aplicaciones descentralizadas, particularmente en el sector DeFi .

El avance de las soluciones L2 será fundamental para fomentar un entorno multicadena, mejorar la interoperabilidad de la cadena de bloques y facilitar nuevas posibilidades en el comercio de activos digitales. A medida que se expande el número de puentes entre plataformas L2, los usuarios se beneficiarán de una experiencia perfecta y de la apertura de nuevas vías en las interacciones blockchain.

Sin embargo, el camino hacia un panorama descentralizado no está exento de complejidades. Si bien los protocolos L2 están ideológicamente comprometidos con la descentralización, el despliegue práctico a menudo implica elementos centralizados. Esto es evidente en escenarios como Lightning Network para Bitcoin, donde a pesar de su protocolo descentralizado, los usuarios tienden a preferir carteras y servicios de custodia por conveniencia. De manera similar, muchas soluciones Ethereum L2 comienzan con funciones centralizadas, destinadas a descentralizarse gradualmente con el tiempo, lo que permite actualizaciones y desarrollo más rápidos en las primeras etapas.

Para los usuarios de blockchain, discernir el verdadero alcance de la descentralización dentro de estos protocolos es un desafío. Proyectos como L2Beat brindan información crítica sobre el estado de descentralización de las redes L2 de Ethereum, lo que subraya la importancia de una investigación diligente y un enfoque cauteloso al navegar en el espacio criptográfico.

A medida que la industria avance, la colaboración y la innovación serán clave para ofrecer soluciones L2 y aplicaciones descentralizadas ( DApps ) que hagan avanzar al mundo hacia una economía descentralizada, manteniendo al mismo tiempo los principios fundamentales de seguridad, descentralización y escalabilidad.

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