Conclusiones clave
El trilema de la blockchain explica por qué la mayoría de las redes tienen dificultades para lograr seguridad, descentralización y escalabilidad al mismo tiempo.
Las soluciones de escalado de Capa 1 cambian directamente la blockchain base, como actualizar el mecanismo de consenso o añadir sharding.
Las soluciones de Capa 2 se construyen sobre una Capa 1 para gestionar más transacciones fuera de la cadena principal, reduciendo la congestión y las comisiones.
La mayoría de los ecosistemas de blockchain se están moviendo hacia una combinación de mejoras de Capa 1 para seguridad a largo plazo y redes de Capa 2 para velocidad y asequibilidad en el día a día.
Introducción
Las redes de blockchain están ganando popularidad y, con más usuarios, vienen más transacciones. Aunque la tecnología ofrece una utilidad real, gestionar una demanda a gran escala sigue siendo un desafío importante. Las blockchains públicas que priorizan la descentralización y la seguridad a menudo tienen dificultades para procesar transacciones de forma rápida y barata.
Esta tensión se conoce como el trilema de la blockchain: es difícil que una red descentralizada sea segura, descentralizada y escalable al mismo tiempo. La mayoría de las redes priorizan dos de estas propiedades, lo que puede limitar la tercera.
Los desarrolladores han creado dos enfoques amplios para abordarlo. Algunas soluciones modifican la blockchain central (Capa 1), mientras que otras construyen redes adicionales sobre ella (Capa 2). Ambos enfoques tienen compensaciones y muchos ecosistemas ahora utilizan una combinación de ambos.
Capa 1 vs. Capa 2
El término blockchain de Capa 1 se refiere a la blockchain fundamental donde se finalizan las transacciones. Ejemplos incluyen Bitcoin, Ethereum, BNB Chain y Solana. Estas son las redes base sobre las que otros protocolos pueden construirse.
Capa 2 se refiere a protocolos construidos sobre una Capa 1. Procesan transacciones fuera de la cadena principal y luego informan los resultados de vuelta. Ejemplos incluyen la Lightning Network (para Bitcoin) y Arbitrum, Base y zkSync (para Ethereum).
La distinción clave es dónde ocurre el trabajo. Las soluciones de Capa 1 cambian las reglas de la red base en sí. Las soluciones de Capa 2 crean un entorno separado para gestionar más actividad y luego se liquidan de vuelta en la Capa 1 para la seguridad.
Soluciones comunes de escalado de Capa 1
Actualizaciones del mecanismo de consenso
Algunas blockchains han cambiado de sistemas intensivos en energía como la prueba de trabajo (PoW) a otros más eficientes como la prueba de participación (PoS). Ethereum completó esta transición en septiembre de 2022 con “The Merge”. PoS selecciona validadores en función de los fondos apostados (staked) en lugar del trabajo computacional, lo que puede mejorar el rendimiento de las transacciones y el uso de energía.
Sharding
El sharding divide la blockchain en particiones más pequeñas llamadas shards. En lugar de que cada nodo procese cada transacción, el trabajo se distribuye entre varios grupos. Esto permite que la red gestione más transacciones en paralelo, potencialmente aumentando la capacidad total.
La hoja de ruta a más largo plazo de Ethereum incluye el sharding completo mediante una función llamada Danksharding, aunque aún está en desarrollo. Un paso preliminar, EIP-4844 (transacciones blob), se introdujo en marzo de 2024 y redujo significativamente los costos de datos para redes de Capa 2.
El tamaño del bloque aumenta
Un enfoque más sencillo es aumentar el tamaño máximo de cada bloque, lo que permite incluir más transacciones por bloque. Esto puede elevar el rendimiento (throughput) sin cambios importantes de protocolo. Sin embargo, los bloques más grandes requieren más almacenamiento y potencia de procesamiento, lo que puede dificultar que las computadoras habituales participen como validadores de la red, potencialmente afectando la descentralización.
Soluciones comunes de escalado de Capa 2
Rollups
Los rollups agrupan muchas transacciones fuera de la cadena y envían un resumen comprimido a la cadena principal. Esto reduce los datos que aporta cada transacción a la Capa 1, baja las comisiones y aumenta el rendimiento. Los rollups se han convertido en el método de escalado principal para Ethereum.
Hay dos tipos principales. Los optimistic rollups (usados por Arbitrum y Base) asumen que las transacciones son válidas por defecto y permiten un periodo de desafío para las disputas. Los ZK rollups (usados por zkSync y Scroll) generan pruebas criptográficas que confirman la validez de las transacciones de inmediato, sin periodo de espera.
Canales de estado
Un canal de estado permite que dos partes realicen transacciones directamente fuera de la cadena tantas veces como sea necesario. Solo se registran en la blockchain los saldos de apertura y cierre. Esto funciona muy bien para interacciones repetidas entre las mismas partes, como micropagos o juegos.
La sección de redes de Capa 2 de Bitcoin cubre la Red Lightning, que utiliza canales de estado para habilitar pagos rápidos y de baja comisión de Bitcoin entre participantes.
Sidechains
Las sidechains son blockchains independientes que se ejecutan junto a una Capa 1 y tienen sus propios validadores y reglas de consenso. Se conectan a la cadena principal mediante un puente (bridge). Polygon PoS es un ejemplo bien conocido. Las sidechains pueden ser más rápidas y baratas, pero son responsables de su propia seguridad, a diferencia de los rollups, que heredan la seguridad de la Capa 1 subyacente.
Blockchains anidadas
En una configuración de blockchain anidada, la cadena principal delega el trabajo en cadenas secundarias. Estas cadenas hijas gestionan las transacciones y devuelven los resultados a la cadena principal. El framework Plasma es un ejemplo temprano de este enfoque para Ethereum, aunque en la práctica ha sido ampliamente reemplazado por los rollups.
Capa 1 vs. Capa 2: Diferencias clave
Ambas capas buscan mejorar el rendimiento de la red, pero abordan el problema de maneras distintas. Aquí tienes un resumen de las principales diferencias:
Propósito: La Capa 1 es la fuente base de verdad y la capa de liquidación. La Capa 2 se construye para aumentar el rendimiento y reducir las comisiones de esa capa base.
Método: La Capa 1 cambia directamente las reglas del protocolo. La Capa 2 transfiere la carga de procesamiento a una red o aplicación secundaria.
Seguridad: La Capa 1 depende de su propio consenso descentralizado. Las redes de Capa 2 normalmente dependen de la Capa 1 para la seguridad final y la disponibilidad de datos.
Complejidad: Las actualizaciones de Capa 1 requieren consenso en toda la red y pueden ser disruptivas. Las redes de Capa 2 a menudo pueden implementarse o actualizarse sin cambiar la cadena base.
Limitaciones de las soluciones de escalado
Ninguno de los dos enfoques está libre de compensaciones.
Las actualizaciones de Capa 1 pueden ser lentas y políticamente complejas. Los cambios importantes de protocolo, como el sharding o los cambios en el consenso, requieren un acuerdo amplio entre validadores, desarrolladores y partes interesadas. Los hard forks, cuando la comunidad no puede ponerse de acuerdo, pueden dividir la red.
Las redes de Capa 2 introducen fricción para los usuarios. Mover fondos entre una Capa 1 y una Capa 2 requiere un puente, que puede tardar y también introducir riesgos de seguridad. La liquidez suele estar fragmentada entre distintas redes de Capa 2, y algunas dependen de secuenciadores centralizados para ordenar transacciones, lo que podría introducir un punto central de confianza.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cuál es la diferencia entre Capa 1 y Capa 2?
La Capa 1 es la blockchain base donde las transacciones se finalizan, como Ethereum o Bitcoin. La Capa 2 es una red secundaria construida sobre una Capa 1 para gestionar más actividad fuera de la cadena antes de liquidarla de vuelta en la cadena principal. La Capa 1 se encarga de la seguridad y la liquidación; la Capa 2, de la velocidad y el costo.
¿Las redes de Capa 2 son tan seguras como la Capa 1?
Depende del tipo de Capa 2. Los rollups heredan gran parte de su seguridad de la Capa 1 subyacente, ya que los datos de las transacciones se envían a la cadena principal. Sin embargo, las sidechains mantienen sus propios conjuntos de validadores y no heredan directamente la seguridad de la Capa 1. Los usuarios deberían entender cómo una Capa 2 específica gestiona la seguridad antes de usarla.
¿Por qué los rollups tienen comisiones más bajas que Ethereum?
Los rollups agrupan muchas transacciones y envían a Ethereum un lote comprimido. Esto significa que el costo de una transacción de Ethereum se comparte entre muchas transacciones del rollup, reduciendo significativamente la comisión por transacción. La actualización Dencun de Ethereum en marzo de 2024 redujo aún más esos costos de datos utilizando transacciones tipo blob.
¿Qué es el trilema de la blockchain?
El trilema de la blockchain se refiere a la dificultad de lograr seguridad, descentralización y escalabilidad al mismo tiempo. La mayoría de los diseños de blockchain priorizan dos de estas propiedades, lo que limita la tercera. Las soluciones de escalado, ya sea en Capa 1 o Capa 2, son en gran medida intentos de abordar esa limitación.
¿Qué redes de Capa 2 se usan más ampliamente?
A día de hoy, Arbitrum, Base y zkSync se encuentran entre las redes de Capa 2 de Ethereum más activas según el conteo de transacciones y el valor total bloqueado. Para Bitcoin, la Lightning Network sigue siendo la Capa 2 principal para pagos. La adopción continúa creciendo a medida que más aplicaciones y usuarios se trasladan a redes de Capa 2 para reducir costos.
Reflexiones finales
El escalado es una de las áreas más activas del desarrollo de blockchain. Las mejoras de Capa 1, como el sharding, ofrecen crecimiento de capacidad a largo plazo, mientras que las redes de Capa 2 proporcionan beneficios prácticos de velocidad y costo hoy. La mayoría de los ecosistemas importantes de blockchain se están moviendo hacia una arquitectura por capas, combinando una cadena base segura y descentralizada con redes más rápidas y baratas construidas encima.
Lecturas adicionales
¿Qué es el trilema de la blockchain?
¿Qué son los ZK-Rollups? La técnica de escalabilidad de la Capa 2
¿Qué son las redes de Capa 2 de Bitcoin?
¿Qué es el sharding y cómo funciona?
¿Qué es la Capa 1 en blockchain?
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