Desde 2020, el negocio Defi ha crecido rápidamente, con TVL creciendo de 600 millones de dólares a 37 mil millones de dólares, un aumento de 60 veces. Con el rápido aumento en el uso de transacciones en la cadena blockchain y el desarrollo de escenarios de aplicaciones DeFi, la red blockchain se ha vuelto cada vez más congestionada y la expansión de la red principal es imperativa.
Entonces, ¿por qué Bitcoin o Ethereum no eligen directamente aumentar la capacidad del bloque para aumentar la capacidad de carga de transacciones? La razón es que cuando la capacidad del bloque se expanda, saldrán más nodos pequeños y avanzarán gradualmente hacia la centralización. Por lo tanto, los desarrolladores centraron su atención en el desarrollo de la Capa 2, que se construye sobre la red blockchain existente para mejorar su eficiencia. Al descargar parte del procesamiento para reducir la congestión de la red y los costos excesivos asociados con las transacciones en cadena, este proceso no Afecta la capacidad del bloque Layer1 existente y evita la centralización.
Actualmente, Bitcoin procesa un promedio de 7 transacciones por segundo, mientras que la red Ethereum es capaz de procesar aproximadamente 30 transacciones por segundo y, en comparación, Visa procesa aproximadamente 1.700 transacciones por segundo en promedio. A medida que el número de personas que utilizan ambas cadenas de bloques ha aumentado con el tiempo, tanto Bitcoin como Ethereum casi han alcanzado los límites de capacidad y requieren soluciones que les ayuden a dar cabida a más usuarios. En este artículo, profundizaremos en por qué Bitcoin necesita la Capa 2 más que Ethereum y analizaremos los obstáculos y perspectivas actuales de la Capa 2 de Bitcoin.
Bitcoin contra Etereum
Diferencias fundamentales entre Bitcoin y Ethereum
Bitcoin es la primera criptomoneda basada en la tecnología blockchain, que da valor a los datos. Como sistema de efectivo electrónico peer-to-peer, funciona independientemente de cualquier autoridad central. Bitcoin realiza principalmente algunas transferencias de valor simples. Por ejemplo, Bob transfiere una cierta cantidad de Bitcoins a Sally en un momento determinado, y el único parámetro que se puede ajustar es la cantidad de Bitcoins en el momento de la transferencia.
Ethereum es una red blockchain distribuida descentralizada y de código abierto impulsada por su criptomoneda nativa, Ethereum, que se utiliza para realizar transacciones e interactuar con aplicaciones creadas sobre la red Ethereum. Mientras que Bitcoin utiliza la tecnología blockchain para transacciones monetarias y permite adjuntar nodos y mensajes a cada transacción, Ethereum va un paso más allá y utiliza blockchain para crear una computadora descentralizada. Ethereum se basa en el lenguaje de programación Solidity combinado con la tecnología blockchain para lanzar un entorno de desarrollo de contratos inteligentes, que permite a los desarrolladores realizar un procesamiento de datos más complejo, completar el desarrollo de aplicaciones descentralizadas y superar las limitaciones de la simple transferencia de valor de Bitcoin.
Si bien las redes Bitcoin y Ethereum se basan en los conceptos de libros de contabilidad distribuidos y cifrado, difieren significativamente en términos de especificaciones técnicas.
En primer lugar, Bitcoin, como equivalente de oro digital, se utiliza para almacenar valor, que es esencialmente una transacción monetaria, mientras que los datos adjuntos a las transacciones de la red Bitcoin solo se utilizan para registrar información de la transacción. Si bien Ethereum se utiliza para impulsar la red Ethereum y sus aplicaciones, las transacciones en Ethereum pueden contener código ejecutable para crear contratos inteligentes o interactuar con contratos y aplicaciones autoejecutables creados con ellos.
En segundo lugar, Bitcoin emite nuevos tokens utilizando la capa Omni, una plataforma para crear e intercambiar monedas en la cadena de bloques de Bitcoin. La adopción de la capa Omni gira principalmente en torno a las monedas estables. Los tokens Ethereum se emiten según diferentes estándares, el más popular de los cuales es el estándar ERC-20, que define las reglas para los tokens en la red. El estándar ERC-20 incluye varias características que los desarrolladores deben implementar antes de lanzar un token. Estas características incluyen proporcionar información sobre el suministro total de tokens, proporcionar saldos de cuenta en las direcciones de los usuarios y permitir la transferencia de fondos entre direcciones.
Finalmente, otras diferencias entre estas redes incluyen diferencias en los mecanismos de consenso, diferencias en el tiempo que lleva agregar nuevos bloques y diferencias en la cantidad de transacciones procesadas por segundo.
Diferentes soluciones de expansión
Una de las soluciones actuales de escalamiento de Bitcoin es la mejora tecnológica, que es una solución de escalamiento en cadena. Como el Testigo Segregado (SegWit) de 2017, una actualización que "aísla" algunos datos más allá del espacio disponible de cada bloque que se propaga a través de la red, agregando a la cadena de bloques eliminando datos de firma de las transacciones de Bitcoin. Cuando ciertas partes de una transacción se eliminan del bloque, que libera espacio o capacidad para agregar más transacciones a la cadena, la actualización SegWit expande el espacio del bloque a 4 MB. La actualización Taproot 2021 agiliza el procesamiento de transacciones, haciendo que sea más fácil y rápido confirmar las transacciones en la red Bitcoin. También aumenta la cantidad de transacciones que se pueden procesar y reduce el costo general de las transacciones en la red.
Además, los desarrolladores han estado trabajando en soluciones de escalamiento de Capa 2 fuera de la cadena, comenzando con soluciones para construir una capa de transacciones sobre la cadena de bloques subyacente de Lightning Network. En Lightning Network, las transacciones son rápidas y las tarifas extremadamente bajas porque se envían a través de canales de pago creados por el usuario. Los canales de pago generados por los usuarios de Lightning Network están prefinanciados con Bitcoin y pueden permitir que la mayoría de las transacciones se trasladen desde la cadena de bloques base a esta red de segunda capa. Estas transacciones no se liquidarán en la red Bitcoin en sí, ya que las únicas transacciones liquidadas en la cadena de bloques Bitcoin subyacente son aquellas que abren y cierran los canales de pago de Lightning Network. De hecho, la cadena lateral de Bitcoin establece una cadena paralela en la cadena de bloques de Bitcoin que es independiente de la cadena principal de Bitcoin pero que puede interactuar con ella. La cadena lateral utiliza la seguridad y la estabilidad de la cadena principal para construir un conjunto de Relativamente independiente. sistema blockchain. En la cadena lateral de Bitcoin, los usuarios pueden realizar diversas operaciones, como crear nuevas monedas digitales, ejecutar contratos inteligentes, implementar protección de la privacidad, etc. En comparación con la cadena principal de Bitcoin, la cadena lateral de Bitcoin puede proporcionar más funciones para Bitcoin y mejorar la escalabilidad y flexibilidad de Bitcoin.
El plan de expansión de Ethereum también se divide en expansión dentro de la cadena y expansión fuera de la cadena. La expansión dentro de la cadena es mejorar el rendimiento de la cadena de bloques en sí, transformando el propio Ethereum para obtener una mejor escalabilidad; la expansión fuera de la cadena está separada de la red principal de primera capa, sin cambiar el protocolo Ethereum existente.
El núcleo de la expansión en cadena es la solución para lograr el efecto de expansión cambiando una capa del protocolo de red principal. Esta es una actualización técnica del propio Ethereum, que involucra el proceso de toma de decisiones de Ethereum, por lo que requiere desarrolladores de Ethereum. investigadores y comunidades, los miembros deciden juntos. La expansión actual de la cadena utiliza principalmente fragmentación (que se implementará gradualmente después de la actualización de Cancún en la segunda mitad del año. La cadena de fragmentación puede ayudar a distribuir los recursos informáticos necesarios para ejecutar Ethereum a un total de 64 redes). Reduzca el costo de cada máquina que ejecuta los requisitos de memoria de acceso aleatorio del dispositivo Blockchain.
En comparación con la expansión dentro de la cadena de Ethereum, la ecología de la expansión fuera de la cadena es más rica. La expansión fuera de la cadena consiste en ejecutar transacciones o procesos de procesamiento fuera de la cadena. Debe expandirse sin cambiar el protocolo de la cadena pública de la red principal existente. Para la expansión fuera de la cadena, el problema más crítico es el procesamiento de datos de transacciones. El procesamiento de datos de transacciones se coloca en la red principal de Capa 1 afectará su seguridad. Esta es la diferencia entre todos los planes de expansión fuera de la cadena. La solución de escalamiento fuera de la cadena de Ethereum utiliza principalmente Rollup, que se basa en servidores que agrupan una gran cantidad de transacciones y luego las envían directamente a la cadena de bloques de Ethereum. Otra solución de capa 2 se llama cadena lateral, que es una red independiente que se ejecuta en paralelo con la red Ethereum, lo que permite a los usuarios intercambiar tokens de una red a otro protocolo de red, lo que les permite efectivamente crear aplicaciones basadas en Ethereum, todo mientras pagan menos. .
En comparación con Ethereum, Bitcoin necesita la Capa 2 para mejorar su escalabilidad
El volumen de transacciones continúa expandiéndose y se necesita urgentemente la Capa 2 como soporte.
El tamaño del bloque de Bitcoin siempre ha sido controvertido. De hecho, cuando nació Bitcoin, no había límite en el tamaño de los bloques y su propia estructura de datos podía alcanzar un máximo de 32 MB. En ese momento, el tamaño promedio de los bloques empaquetados era de 1 a 2 KB. Algunas personas creían que el límite superior de la cadena de bloques era demasiado alto, lo que fácilmente conduciría a un desperdicio de recursos informáticos y la haría propensa a ataques DDOS. Por lo tanto, para garantizar la seguridad y estabilidad del sistema Bitcoin, Satoshi Nakamoto decidió limitar el tamaño del bloque a 1 MB. Según el cálculo de que cada transacción representa 250 mil millones y se genera un bloque promedio cada diez minutos, la red Bitcoin puede manejar teóricamente hasta 7 transacciones por segundo. Sin embargo, en ese momento, la cantidad de usuarios de Bitcoin era pequeña y el volumen de transacciones también era muy pequeño, lo que no causó problemas de congestión en la red blockchain. Sin embargo, después de 2013, el número de usuarios de Bitcoin se hizo cada vez mayor y gradualmente surgieron los problemas de congestión de la red de Bitcoin y el aumento de las tarifas de transacción.
A principios de 2023, el protocolo Ordinals introdujo una nueva dirección de desarrollo para Bitcoin, y el protocolo de token BRC-20 también se hizo popular rápidamente. La popularidad del mercado hizo que la red Bitcoin estuviera muy concurrida y los costos operativos alcanzaron nuevas alturas. Las tarifas cobradas por un solo bloque de transacciones de Bitcoin han excedido la recompensa del bloque, lo que demuestra la creciente demanda de espacio en bloque de Ordinals y BRC-20. Según Bitcoin Browser, el número actual de datos de transacciones no confirmadas en la red Bitcoin alcanza un máximo de 504,182, y la velocidad de procesamiento de 7 transacciones por segundo obviamente no puede satisfacer las necesidades del usuario. Al mismo tiempo, las tarifas de transacción de la red Bitcoin también han aumentado, con tarifas de gas que superan los 500 Satoshi/byte.
Las velocidades de transacción lentas, los largos tiempos de confirmación de las transacciones, las altas tarifas de transacción y las limitaciones de escalabilidad de la red han obstaculizado el desarrollo del ecosistema de Bitcoin en esta etapa. Por lo tanto, el estado de desarrollo actual de Bitcoin requiere Layer2 como soporte.
La expansión del bloque está bloqueada, Layer2 es la mejor opción
Ya en 2010, cuando comenzó a considerar el plan de expansión del bloque, aunque la capacidad estaba establecida en 1 millón, Satoshi Nakamoto creía que si era necesario expandirlo, sería suficiente establecer directamente la altura del bloque en el código para que automáticamente. mejorar la capacidad del bloque. Después de que Satoshi Nakamoto se jubilara, las tareas de desarrollo y mantenimiento de Bitcoin pasaron de Satoshi Nakamoto a Gavin, y otros desarrolladores se unieron lentamente, desarrollándose hasta convertirse en el actual equipo de desarrollo central.
Más tarde, hubo desacuerdos dentro del equipo de desarrollo de Core sobre si seguir el plan de Satoshi Nakamoto e implementar una bifurcación dura para eliminar el límite de 1M. La mayoría de los desarrolladores sienten que este límite no debe eliminarse. El equipo central cree que si se elimina el límite de 1M, los bloques futuros serán cada vez más grandes, lo que elevará el umbral para ejecutar nodos, afectará la descentralización del sistema y aumentará los riesgos del sistema.
Al final, entre seguridad y escalabilidad, la comunidad BTC prefirió la seguridad, y estos desarrolladores propusieron "SegWit + Lightning Network". Para resolver los problemas de escalabilidad que afectan a Lightning Network y lograr algunos efectos de expansión, el equipo de desarrollo central propuso la solución Segregated Witness (Segwit) en diciembre de 2015. Posteriormente, Gregory, CTO de Blockstream, incluyó Lightning Network en la hoja de ruta de Bitcoin, formando la ruta "Segregated Witness + Lightning Network". En este punto, se han formado oficialmente las diferencias entre el plan de expansión de bloques impulsado por Gavin y los desarrolladores principales de Blockstream, que domina el desarrollo de Bitcoin. Sin embargo, algunas personas rechazaron esta actualización técnica. En agosto de 2017, la bifurcación dura de BTC derivó de BCH. Después del hard fork, BCH elevó el límite de bloqueo a 8 MB y posteriormente lo aumentó a 32 MB. El TPS promedio es de alrededor de 120. Además, la comunidad BCH se dividió nuevamente en 2018 debido a diferencias en la ruta de actualización técnica y se separó de BSV (Bitcoin Satoshi Vision).
De hecho, la complejidad de la solución de expansión de bloques de Bitcoin es alta. La solución más aceptada por la comunidad es construir una nueva capa basada en la Capa 1 de Bitcoin, que sea compatible con el sistema Bitcoin y no la afecte, al mismo tiempo que resuelve el problema. problema de congestión en la cadena. A juzgar por el resultado final de la batalla de expansión, la facción Core obtuvo la victoria final y la expansión del bloque de Bitcoin finalizó. Después de completar Segregated Witness, Bitcoin se desarrolló completamente hacia la Capa 2, como Lightning Network y Sidechain.
Para romper las limitaciones de los libros de contabilidad simples, no es otro que el Layer2 completo de Turing.
Como hablamos en la primera parte, Ethereum rompe las limitaciones del libro de contabilidad simple de Bitcoin y establece un sistema de contrato inteligente para lograr una transferencia de valor compleja. Por lo tanto, Ethereum ha estado resolviendo necesidades financieras relacionadas con los activos desde su nacimiento, ya sean los activos que emite ERC20 (token), ERC721 (NFT) o sus productos Defi en cadena, como Maker Dao, UniSwap, OpenSea, etc. ., todos ellos satisfacen las diversas necesidades de los usuarios. En particular, Ethereum tiene una máquina virtual EVM completa de Turing, que resuelve el problema de liquidación en la cadena de activos. Por lo tanto, el ecosistema EVM admite el suministro de DEX en cadena para tokens/NFT y también ha permitido muchos conocidos. Aplicaciones defi.
La emisión y circulación de activos siempre ha sido la narrativa de Ethereum antes, pero ahora también se ha convertido en la narrativa de Bitcoin. Ya con la aparición de Ethereum en 2014, Bitcoin ya había comenzado a explorar las necesidades comerciales de la emisión de activos. Por ejemplo, USDT, la primera moneda estable emitida por el protocolo Omni Layer más conocido. En ese momento, la moneda estable cifrada más grande del mundo se emitió en UTXO OpReturn de la red Bitcoin. Sin embargo, debido a que OpReturn en ese momento solo admitía 80 bytes de espacio de contenido, el protocolo OmniLayer falló. Como resultado, la red Bitcoin continuó experimentando actualizaciones técnicas, incluidas la actualización segwi y la actualización Taproot que mencionamos. Es precisamente debido a estas dos actualizaciones técnicas que brindan la posibilidad para el desarrollo posterior del ecosistema Bitcoin.
Aunque Segregated Witness de Bitcoin resuelve el problema de escala de 80 bytes a 4 MB, no resuelve el problema de la computación en cadena. Por lo tanto, Bitcoin solo puede realizar la lógica de emisión de activos por el momento, y es imposible crear aplicaciones informáticas en cadena como AMM DEX y Ethereum, que admiten la informática en cadena. El desempeño de los activos actualmente emitidos en el ecosistema Bitcoin es realmente gratificante. Por ejemplo, el número de transacciones de inscripción BRC20 ha superado los 10 millones y el valor de mercado de Bitcoin NFT ya es equivalente al del mercado de Ethereum. Lo siguiente que la red Bitcoin debe resolver es poder completar de forma independiente la liquidación de activos como Ethereum Layer 1.
A juzgar por las soluciones de expansión fuera de la cadena mencionadas anteriormente, la actual Capa 2 de Ethereum solo copia la Capa 1 de Ethereum. No hay problemas comerciales reales que la Capa 2 deba resolver. Lo que la Capa 2 de Ethereum tiene que resolver es reducir las tarifas del gas, especialmente. Una vez que se implemente la fragmentación de Ethereum, puede convertirse en un desafío adicional para el protocolo de Capa 2 actual. En comparación con Ethereum, las soluciones de Capa 2 de Bitcoin todavía son muy pocas. Las máquinas virtuales en cadena completas que no son de Turing solo pueden registrar activos, pero no pueden realizar liquidaciones. Por lo tanto, la Capa 1 de Bitcoin debe requerir la Capa 2 completa de Bitcoin para ayudar. el problema de liquidación de los activos emitidos. Es por eso que Bitcoin necesita desarrollar la Capa 2 más que Ethereum.
En comparación con la prosperidad de ecosistemas como Ethereum, todavía hay muy pocos proyectos en el ecosistema de Bitcoin. Actualmente, el valor de mercado TVL de todo el ecosistema Ethereum alcanza aproximadamente los 26 mil millones de dólares, y el TVL del ecosistema Bitcoin es de aproximadamente 180 millones de dólares. Sin embargo, Bitcoin El valor de mercado de Bitcoin es de casi 600 mil millones de dólares estadounidenses y el valor de mercado de Ethereum es de aproximadamente 230 mil millones de dólares estadounidenses. Por lo tanto, a largo plazo, el desarrollo de Bitcoin Layer 2 todavía tiene un margen de crecimiento considerable.
La perspectiva de la capa 2 de Bitcoin
En 2012, Coloured Coins se volvió furor, aprovechando la cadena de bloques de Bitcoin y apuntando a "colorear" un Bitcoin específico para distinguirlo de otros Bitcoins. El objetivo era aprovechar Bitcoin y su infraestructura existente para realizar transacciones no monetarias. Aunque las monedas de colores nunca se desarrollaron de forma totalmente independiente, inspiraron nuevas tecnologías que se utilizan ampliamente en la actualidad. En 2017, se activó la actualización SegWit (Segregated Witness), que amplió el espacio del bloque a 4 MB, mejorando así el rendimiento de las transacciones. Hasta 2018, los desarrolladores lanzaron gradualmente Lightning Network y Sidechains, y Bitcoin L2 entró en la atención del público. La actualización Taproot 2021 trae otro Bitcoin más seguro, eficiente y privado. Este año, la aparición del protocolo BRC-20 ha enriquecido aún más el ecosistema relacionado con Bitcoin. En el ecosistema actual de Bitcoin, los protocolos más convencionales incluyen cadenas laterales y redes relámpago. A medida que aumenta el volumen de transacciones en la red Bitcoin, cómo permitir que Bitcoin realice más transacciones y la ecología es la principal dirección de desarrollo actual. Ya sea Lightning Network, cadena lateral o protocolo RGB, el desarrollo de Bitcoin Layer 2 también continúa. trabajar hacia la compatibilidad con la seguridad y escalabilidad de la red Bitcoin.
La escala actual del ecosistema de Bitcoin todavía está muy por detrás de la de Ethereum. En primer lugar, hay menos proyectos conocidos en comparación con Ethereum. En segundo lugar, la escala de usuarios no es tan buena como la de Ethereum. El valor de mercado más alto, su potencial de crecimiento sigue siendo grande.
Las diversas infraestructuras del ecosistema Bitcoin mejoran día a día, atrayendo cada vez más proyectos y la atención de los inversores. Proyectos como los protocolos OmniBOLT y RGB basados en Lightning Network podrán obtener capacidades de desarrollo más poderosas, y algunos proyectos Bitcoin Layer2 compatibles con Ethereum también se beneficiarán del ecosistema. En el futuro, el ecosistema Bitcoin acelerará el desarrollo en áreas como pagos, DeFi y NFT, cubriendo más pistas y usuarios.