Lista de contenidos

• Introducción

• Problemas de escalabilidad de blockchain

• ¿Cuáles son algunas soluciones de escalabilidad fuera de la cadena?

• Conociendo las cadenas laterales

  • ¿Qué son las cadenas laterales?

  • ¿Cómo funciona la cadena lateral?

  • ¿Por qué se utilizan cadenas laterales?

• Conozca los canales de pago

  • ¿Qué es un canal de pago?

  • ¿Cómo funciona el canal de pago?

  • linea de pago

• Clausura

Introducción

En general, la escalabilidad es la capacidad del sistema para desarrollarse para satisfacer la demanda creciente. En informática, puede aumentar las capacidades de su máquina actualizando la apariencia del hardware para que sea más rápido al realizar ciertas tareas. Cuando hablamos de escalabilidad en blockchain, nos referimos a ampliar la capacidad para manejar más transacciones.

Protocolos como Bitcoin tienen muchas ventajas, pero lamentablemente la escalabilidad no es una de ellas. Si Bitcoin se ejecutara en una base de datos de propiedad central, sería relativamente fácil para los administradores aumentar la velocidad de los resultados. Pero la propuesta de valor de Bitcoin (ejemplo: resistencia a la censura) requiere que muchos participantes sincronicen copias de la cadena de bloques.

Problemas de escalabilidad de blockchain

Ejecutar un nodo de Bitcoin es relativamente barato e incluso dispositivos simples pueden hacer el trabajo. Pero como miles de nodos tienen que mantenerse actualizados entre sí, esto provoca ciertas limitaciones en su capacidad. 

Se imponen límites a la cantidad de transacciones que se pueden procesar en la cadena, para evitar que la base de datos se expanda a tamaños indeseables. Si es demasiado grande o demasiado rápido, los nodos no podrán seguir el ritmo. Además, si un bloque es demasiado grande, no se podrá reenviar a través de la red.

Como resultado, nos encontramos en una situación conocida como cuello de botella. Blockchain se puede comparar con un servicio de tren que saldrá a intervalos predeterminados. Hay asientos limitados en cada vagón y, para conseguir los billetes, los viajeros deben regatear para conseguir un lugar. Si todos intentan subir al tren al mismo tiempo, el precio será alto. Del mismo modo, una red congestionada debido a transacciones retrasadas requerirá que los usuarios paguen tarifas más altas para realizar sus transacciones a tiempo.

Una solución es construir vagones más grandes. Esto significa que habrá más asientos y precios de billetes más baratos. Pero no hay garantía de que los asientos sean más silenciosos. Los vagones no pueden expandirse continuamente, del mismo modo que los bloques o los bloques de gas no pueden expandirse continuamente. Esto encarecería la permanencia de los nodos en la red, ya que requeriría hardware más caro para permanecer sincronizados.

El creador de Ethereum, Vitalik Buterin, creó el Trilema de Escalabilidad para explicar los desafíos que enfrenta blockchain. Teoriza que los protocolos deben elegir entre escalabilidad, seguridad y descentralización. Esta es una situación complicada: si te concentras demasiado en dos propiedades, la tercera será muy débil.

Por esta razón, muchos argumentan que la escalabilidad debe lograrse fuera de la cadena, mientras que la seguridad y la descentralización deben maximizarse en la propia cadena de bloques.

¿Cuáles son algunas soluciones de escalabilidad fuera de la cadena?

La expansión fuera de la cadena es un enfoque que permite ejecutar transacciones sin inflar la cadena de bloques. Los protocolos encadenados permiten a los usuarios enviar y recibir fondos, pero las transacciones no aparecen en la cadena principal. Discutiremos dos desarrollos importantes en este sector: cadenas laterales y canales de pago.

Conociendo las cadenas laterales

¿Qué son las cadenas laterales?

Sidechain es una cadena de bloques separada. Sin embargo, no es una plataforma independiente, porque está vinculada de cierta manera a la cadena principal. Las cadenas principales y las cadenas laterales pueden operarse de la misma manera, lo que significa que los activos pueden fluir libremente hacia y desde ambos tipos de cadenas.

Hay varias formas de garantizar que se puedan enviar fondos. En ciertos casos, los activos se mueven de la cadena principal depositándolos en una dirección especial. Estos fondos en realidad no se envían: están bloqueados dentro de la dirección y la misma cantidad se emite en la cadena lateral. Una forma más sencilla (pero es una opción centralizada) es enviar fondos a un custodio, quien intercambia el depósito por fondos en la cadena lateral.

¿Cómo funciona la cadena lateral?

Imagina que nuestra amiga Alice tiene cinco bitcoins. Quiere cambiarlo por cinco unidades equivalentes en una cadena lateral de Bitcoin (digamos que se llama sidecoin). La cadena lateral en cuestión utiliza enlaces bidireccionales, lo que significa que los usuarios pueden transferir sus activos de la cadena principal a la cadena lateral y viceversa. 

Recuerde que las cadenas laterales son cadenas de bloques separadas. Entonces estas cadenas tienen diferentes bloques, nodos y mecanismos de validación. Para obtener sus sidecoins, Alice envía cinco bitcoins a otra dirección. Esta dirección podría pertenecer a alguien que acreditaría cinco sidecoins en la dirección de la cadena lateral de Alice si hubiera recibido los bitcoins. O alternativamente, el sistema tiene algún tipo de configuración en la que las sidecoins se acreditan automáticamente una vez que el software detecta un pago.

Ahora Alice ha cambiado sus monedas a la cadena lateral, pero en cualquier momento puede hacer el proceso inverso para recuperar los bitcoins. Dado que ingresó a la cadena lateral, ahora puede realizar transacciones en esta cadena de bloques separada. Puede enviar o recibir sidecoins tan fácilmente como en la cadena principal.

Ahora puede, digamos, pagarle a Bob una moneda secundaria por la compra de una sudadera con capucha de Binance. Cuando quiera volver a Bitcoin, puede enviar cuatro sidecoins a una dirección especial. Una vez confirmada la transacción, se liberarán cuatro bitcoins y se enviarán a su propia dirección controlada en la cadena principal.

¿Por qué se utilizan cadenas laterales?

Quizás te estés preguntando cuál es el verdadero punto. ¿Por qué Alice simplemente no usa la cadena de bloques de Bitcoin?

La respuesta es que las cadenas laterales son capaces de hacer cosas que Bitcoin no puede. Blockchain es un sistema de compensaciones cuidadosamente elaborado. Aunque Bitcoin es la criptomoneda más segura y centralizada, en términos de rendimiento, Bitcoin no es la mejor. Aunque las transacciones de Bitcoin son más rápidas que los métodos convencionales, siguen siendo relativamente lentas en comparación con otros sistemas blockchain. Los bloques se extraen cada diez minutos y las tarifas pueden aumentar significativamente cuando la red está congestionada.

De hecho, quizás los pagos pequeños y cotidianos no necesiten este nivel de seguridad. Si Alice está pagando el café que compró, no querrá quedarse esperando a que se confirme la transacción. Si eso sucede, detendrá la línea y la bebida se enfriará antes de beberla.

Las cadenas laterales no están sujetas a las mismas reglas. De hecho, no es necesario utilizar una prueba de trabajo para que funcione. Puede utilizar cualquier mecanismo de consenso, confiar en un único validador o cambiar cualquier número de parámetros. Puede agregar mejoras que no existen en la cadena principal, generar bloques más grandes y completar transacciones rápidamente.

Curiosamente, las cadenas laterales pueden incluso tener defectos/errores críticos sin afectar la cadena subyacente. Esto hace posible que las cadenas laterales se utilicen como plataformas para la experimentación y el despliegue de funciones que pueden requerir el consenso de la mayoría de la red.

Si a los usuarios no les importan las compensaciones, las cadenas laterales pueden ser un paso integral hacia una escalabilidad efectiva. No es necesario que el nodo de la cadena principal almacene transacciones de la cadena lateral. Alice puede ingresar a la cadena lateral con una transacción de Bitcoin, realizar cientos de transacciones de monedas laterales y luego salir de la cadena lateral. En lo que respecta a la cadena de bloques de Bitcoin, solo hace dos cosas: iniciar sesión y cerrar sesión.

Es similar a Ethereum Plasma, pero existen grandes diferencias. Leer más sobre: ​​¿Qué es Ethereum Plasma?

Conozca los canales de pago

¿Qué es un canal de pago?

Los canales de pago tienen el mismo propósito que las cadenas laterales en términos de escalabilidad, pero son fundamentalmente diferentes. Al igual que las cadenas laterales, los canales de pago fomentan que las transacciones se realicen fuera de la cadena principal para evitar la inflación de la cadena de bloques. Pero a diferencia de las cadenas laterales, los canales de pago no requieren una cadena de bloques separada.

Los canales de pago utilizan contratos inteligentes para permitir a los usuarios realizar transacciones sin publicarlas en la cadena de bloques. Esto se hace mediante el uso de consentimiento habilitado por software entre dos participantes.

¿Cómo funciona el canal de pago?

En modelos como el popular Lightning Network, dos partes primero depositarían monedas en una dirección que poseen juntas. Esta es una dirección de múltiples firmas, que requiere dos firmas para gastar los fondos. Entonces, si Alice y Bob crean una dirección como esta, los fondos solo podrán transferirse con su consentimiento.

Digamos que cada uno deposita 10 BTC en una dirección que ahora tiene 20 BTC. Sería fácil para ellos mantener un balance que comience indicando que Alice y Bob tienen cada uno 10 BTC. Si Alice quiere darle monedas a Bob, pueden actualizarlo para que diga que Alice tiene 9 BTC y Bob tiene 11 BTC. No necesitan publicarlo en blockchain porque el saldo se actualiza constantemente. 

Cuando llegue el momento, digamos que Alice tiene 5 BTC y Bob 15 BTC. Luego pueden crear una transacción que envíe este saldo a una dirección propiedad de las partes, firmarla y publicarla.

Alice y Bob podrían registrar diez, cien o mil transacciones en su balance. Pero en lo que respecta a las cadenas de bloques, solo realizan dos operaciones en la cadena: una para la transacción de financiación inicial y otra para reasignar el saldo cuando se haya completado. Aparte de estas dos, todas las demás transacciones son gratuitas y casi instantáneas ya que se realizan fuera de la cadena. No hay que pagar tarifas de minero ni esperar confirmaciones de bloque.

El ejemplo que discutimos anteriormente ciertamente requiere que ambas partes trabajen juntas; esta situación no es ideal para partes que no se conocen. Sin embargo, se pueden utilizar mecanismos especiales para castigar cualquier intento de hacer trampa, de modo que todas las partes puedan interactuar de forma segura sin necesidad de confiar entre sí. 

Ruta de pago

Está muy claro que los canales de pago son muy beneficiosos para dos partes que tienen altos volúmenes de transacciones. Hay aún mejores noticias: la red de estos canales se puede perfeccionar, lo que significa que Alice puede pagar a partes que no estén directamente conectadas con ella. Si Bob tiene una línea abierta con Carol, Alice puede pagarle a Carol siempre que haya suficiente capacidad. Moverá los fondos al canal de Bob y luego Bob los trasladará al canal de Carol. Si Carol está conectada con otro participante, por ejemplo Dani, se puede hacer lo mismo. 

Redes como esta se convierten en una topología distribuida donde cada persona está conectada a muchos pares. A menudo habrá múltiples caminos o rutas hacia un único destino y los usuarios podrán elegir el más eficaz. 

Clausura

Hemos analizado dos enfoques de escalabilidad que permiten realizar transacciones sin sobrecargar la cadena de bloques subyacente. Las tecnologías de cadena lateral y canales de pago son todavía relativamente jóvenes, pero son cada vez más demandadas por los usuarios que quieren evitar deficiencias en las transacciones en la capa base.

A medida que pasa el tiempo y más usuarios se unen a la red, se debe lograr el objetivo de la descentralización. Esto sólo se puede hacer imponiendo límites al crecimiento de la cadena de bloques para que puedan unirse fácilmente nuevos nodos. Los defensores de las soluciones de escalabilidad fuera de la cadena creen que, con el tiempo, la cadena principal solo se utilizará para liquidar transacciones de alto valor o para procesar enlaces de entrada/salida de la cadena lateral y abrir/cerrar canales.