Puntos Clave
La escalabilidad de blockchain se refiere a la capacidad de una red para manejar más transacciones a medida que crece la demanda. Para las redes de blockchain, esto es difícil de lograr sin compromisos en seguridad o descentralización.
El trilema de la blockchain describe el desafío de lograr escalabilidad, seguridad y descentralización al mismo tiempo.
Las sidechains son blockchains separadas vinculadas a una cadena principal, permitiendo que las transacciones ocurran con diferentes reglas y velocidades más rápidas que la capa base.
Los canales de pago permiten a dos partes transaccionar fuera de la cadena. Solo las transacciones de apertura y cierre aparecen en la blockchain, reduciendo la congestión y las tarifas.
Introducción
La escalabilidad se refiere en términos generales a la capacidad de un sistema para crecer y manejar la demanda creciente. En computación, puedes aumentar el rendimiento de una máquina mejorando su hardware. En las redes de blockchain, el desafío es diferente. Escalar una blockchain significa aumentar su capacidad para procesar más transacciones, manteniéndola segura y accesible para muchos participantes.
Bitcoin es un buen ejemplo. Su naturaleza descentralizada significa que miles de nodos deben mantenerse sincronizados entre sí. Esto crea limitaciones sobre cuántas transacciones pueden procesarse a la vez. Cuando la demanda supera la capacidad, las tarifas de transacción pueden aumentar y los tiempos de confirmación pueden ralentizarse.
En lugar de intentar resolver todo esto en la capa base, muchos desarrolladores se han centrado en soluciones fuera de la cadena. Dos de los enfoques más importantes son las sidechains y los canales de pago. Este artículo explica cómo funcionan y cómo encajan en el panorama más amplio de Capa 2.
El Problema de Escalabilidad de Blockchain
Ejecutar un nodo de Bitcoin es relativamente barato, y incluso hardware modesto puede hacerlo. Pero dado que miles de nodos deben mantenerse sincronizados, la red tiene límites sobre cuántas transacciones puede procesar. Los límites en el tamaño de los bloques y los tiempos de bloque ayudan a mantener la base de datos manejable para todos los participantes.
Este cuello de botella se hace visible durante períodos de alta demanda. Puedes pensar en ello como un tren con un número fijo de asientos que sale en un horario determinado. Cuando más personas quieren abordar que asientos disponibles, los precios suben. Una red congestionada aumenta los costos de transacciones por segundo (TPS) y ralentiza las confirmaciones para aquellos que no pagan una tarifa premium.
El creador de Ethereum, Vitalik Buterin, describió este desafío como el trilema de la blockchain. Propuso que los sistemas de blockchain enfrentan compensaciones entre tres propiedades: escalabilidad, seguridad y descentralización. Mejorar cualquiera de las dos puede empeorar la tercera. Por esta razón, muchos creen que la escalabilidad se aborda mejor en una capa secundaria en lugar de en la cadena principal.
¿Cuáles son las Soluciones de Escalado Fuera de la Cadena?
El escalado fuera de la cadena permite que las transacciones ocurran sin sobrecargar la blockchain principal. Los protocolos construidos sobre una cadena permiten a los usuarios enviar y recibir fondos, pero las transacciones individuales no se registran en la cadena principal. Esto mantiene la capa base ligera mientras aún se habilitan altos volúmenes de transacciones.
Dos de los enfoques más antiguos y ampliamente implementados son las sidechains y los canales de pago. Ambos reducen la carga en la cadena principal, pero funcionan de maneras muy diferentes.
Una Introducción a las Sidechains
¿Qué es una sidechain?
Una sidechain es una blockchain separada que funciona junto a una cadena principal y está conectada a ella a través de un vínculo bidireccional. Los activos pueden moverse entre la cadena principal y la sidechain, y viceversa. La sidechain opera de manera independiente, con sus propias reglas de consenso, tiempos de bloque y validadores.
¿Cómo funciona una sidechain?
Cuando un usuario mueve activos a una sidechain, sus fondos en la cadena principal se bloquean, y se emite una cantidad equivalente en la sidechain. Cuando regresan, los tokens de la sidechain se queman y los fondos originales se desbloquean. Este mecanismo se llama vínculo bidireccional.
Supongamos que Alice tiene cinco bitcoins y quiere usar una sidechain más rápida. Ella envía sus bitcoins a una dirección de puente, que los bloquea. Luego recibe cinco tokens coincidentes en la sidechain.
Alice ahora puede transaccionar libremente en la sidechain. Cuando esté lista para regresar, envía los tokens de la sidechain a una dirección especial, y sus bitcoins se liberan en la cadena principal. En lo que respecta a Bitcoin, ella solo realizó dos transacciones: una para entrar en la sidechain y otra para salir.
¿Por qué se utilizan las sidechains?
Las sidechains no están limitadas por las reglas de la cadena principal. Pueden usar diferentes mecanismos de consenso, producir bloques con mayor frecuencia y liquidar transacciones más rápido. También pueden servir como entornos de prueba para nuevas características, ya que un error en una sidechain no afecta a la red subyacente.
La compensación es la seguridad. Una sidechain es típicamente menos segura que la cadena principal, ya que tiene menos validadores y su propio modelo de consenso. Los usuarios que transaccionan en una sidechain están confiando en sus reglas en lugar de las de Bitcoin.
El Plasma de Ethereum fue un marco temprano que compartió algunas similitudes con las sidechains. Usó una jerarquía de cadenas hijas para descargar transacciones de la red principal de Ethereum. A pesar de algunas de sus limitaciones, ayudó a sentar las bases para diseños más avanzados de Capa 2.
Una Introducción a los Canales de Pago
¿Qué es un canal de pago?
Un canal de pago permite a dos partes transaccionar fuera de la cadena sin publicar cada transacción en la blockchain. La implementación más conocida es la Lightning Network para Bitcoin. Los canales de pago utilizan contratos inteligentes para hacer cumplir un saldo compartido entre los participantes, permitiéndoles actualizar ese saldo libremente sin pagar tarifas en cadena cada vez.
¿Cómo funciona un canal de pago?
Para abrir un canal, dos participantes depositan fondos en una dirección multisig compartida. Esta dirección requiere que ambas partes firmen cualquier transacción. Juntos, mantienen un balance privado que rastrea cuánto tiene cada persona.
Si Alice y Bob depositan 10 BTC cada uno en una dirección compartida, comienzan con 10 BTC cada uno. Si Alice quiere pagarle a Bob 1 BTC, actualizan el balance para reflejar esto: Alice tiene 9 BTC, Bob tiene 11 BTC. Esta actualización no toca la blockchain. Pueden seguir transaccionando de ida y vuelta, actualizando el balance tantas veces como quieran.
Cuando han terminado, firman una transacción final que envía a cada persona su saldo actual. Solo se requieren dos transacciones en cadena independientemente de cuántas actualizaciones fuera de la cadena ocurrieron: una para abrir el canal y otra para cerrarlo. Todas las transacciones intermedias son gratuitas y casi instantáneas.
Enrutamiento de pagos
Los canales de pago se vuelven especialmente potentes cuando están conectados en una red. Si Bob tiene un canal abierto con Carol, Alice puede pagarle a Carol sin abrir un canal directo con ella. Ella enruta el pago a través de Bob, quien lo pasa a Carol. Este enrutamiento puede extenderse a múltiples saltos.
En una red bien conectada, a menudo hay múltiples rutas entre dos participantes. El pago encuentra el camino con suficiente capacidad y reenvía la cantidad. Así es como la Lightning Network permite pagos de Bitcoin entre usuarios que nunca han interactuado directamente.
¿Cómo ha evolucionado la escalabilidad de Capa 2?
Desde que se introdujeron las sidechains y los canales de pago, el ecosistema de Capa 2 ha crecido considerablemente. Una nueva clase de soluciones de escalado llamada rollups se ha convertido en el enfoque dominante para Ethereum. Los rollups ejecutan transacciones fuera de la cadena y publican datos comprimidos de regreso a la cadena principal, heredando la seguridad de Ethereum en lugar de depender de un conjunto separado de validadores.
Junto con los rollups, los canales de estado han surgido como una generalización de los canales de pago. Permiten cualquier tipo de cambio de estado, no solo transferencias de tokens, para ocurrir fuera de la cadena entre participantes. Esto abre posibilidades para aplicaciones más allá de los pagos simples.
En Bitcoin, la Lightning Network continúa desarrollándose como la solución principal de canales de pago. Las redes de Capa 2 específicas de Bitcoin también han crecido, agregando capacidades de contratos inteligentes y vinculando la liquidez de Bitcoin a otros ecosistemas. Cada enfoque implica diferentes supuestos de confianza, por lo que entender las compensaciones es importante al elegir qué solución utilizar.
FAQ
¿Qué es la escalabilidad de blockchain?
La escalabilidad de blockchain es la capacidad de una red de blockchain para manejar más transacciones a medida que aumenta la demanda. La mayoría de las blockchains enfrentan límites sobre cuántas transacciones pueden procesar por segundo, lo que puede llevar a congestión y tarifas más altas cuando la demanda es alta.
¿Qué es el trilema de la blockchain?
El trilema de la blockchain es la idea de que una blockchain no puede lograr plenamente escalabilidad, seguridad y descentralización al mismo tiempo. Mejorar una de estas propiedades a menudo requiere comprometer otra.
¿Cuál es la diferencia entre una sidechain y un canal de pago?
Una sidechain es una blockchain separada que funciona junto a la cadena principal. Tiene sus propios validadores y reglas de consenso. Un canal de pago es un acuerdo fuera de la cadena entre dos partes que utiliza un contrato inteligente para rastrear saldos sin una blockchain separada.
¿Es seguro usar la Lightning Network?
La Lightning Network utiliza contratos criptográficos para reducir el riesgo de trampa. Los participantes que intentan difundir un antiguo estado del canal pueden ser penalizados por la otra parte. Dicho esto, los usuarios deben mantener su nodo en línea o usar un servicio de watchtower para monitorear los canales. Como con cualquier tecnología, vale la pena entender los riesgos antes de usarla.
¿Qué son los rollups y cómo difieren de las sidechains?
Los rollups ejecutan transacciones fuera de la cadena principal pero publican datos de transacción comprimidos de regreso a ella, heredando la seguridad de la capa base. Las sidechains, en cambio, operan con su propio modelo de seguridad independiente. Esto significa que las sidechains pueden ser más rápidas y flexibles, pero dependen de sus propios validadores en lugar de las garantías de seguridad de la cadena principal.
Reflexiones Finales
Las sidechains y los canales de pago fueron algunos de los primeros enfoques para abordar la escalabilidad de blockchain. Ambos buscan mover transacciones fuera de la cadena principal, reduciendo la congestión y las tarifas mientras se preserva el acceso a la capa base para la liquidación.
Lectura Adicional
¿Qué son las redes de Capa 2 de Bitcoin?
Rollups Optimistas vs. Zero-Knowledge: ¿Cuál es la Diferencia?
¿Qué son los ZK-Rollups? La técnica de escalabilidad de Capa 2
¿Qué es Ethereum y cómo funciona?
Prueba de Trabajo Explicada
Descargo de responsabilidad: Este contenido se presenta en una base "tal como está" para información general y fines educativos, sin representación o garantía de ningún tipo. No debe interpretarse como asesoramiento financiero, legal u otro profesional, ni está destinado a recomendar la compra de ningún producto o servicio específico. Debe buscar su propio consejo de asesores profesionales adecuados. Cuando el contenido es aportado por un contribuyente externo, tenga en cuenta que las opiniones expresadas pertenecen al contribuyente externo y no reflejan necesariamente las de Binance Academy. Los precios de los activos digitales pueden ser volátiles. El valor de su inversión puede disminuir o aumentar y es posible que no recupere la cantidad invertida. Usted es el único responsable de sus decisiones de inversión y Binance Academy no es responsable de ninguna pérdida que pueda incurrir. Para obtener más información, consulte nuestros Términos de Uso, Advertencia de Riesgo y Términos de Binance Academy.