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¿Cómo funciona una blockchain L1?

La tecnología blockchain ha revolucionado la forma en que manejamos las transacciones, creando redes descentralizadas y seguras para diversas aplicaciones. Entre los diferentes tipos de blockchains, la L1, o Capa 1, desempeña un papel fundamental.

En este artículo, profundizaremos en el funcionamiento de una blockchain L1, explorando sus componentes clave y procesos.

¿Qué es la blockchain?

Antes de profundizar en que es la blockchain L1 y como funciona, debemos definir que es la tecnología blockchain.

La blockchain es una tecnología descentralizada de registro de datos que se basa en una red de computadoras interconectadas. Funciona como un libro de contabilidad digital público y distribuido en el que se registran transacciones de manera segura y permanente.

En esta red, la información se organiza en bloques, cada uno conteniendo un conjunto de transacciones. Cada bloque está enlazado al anterior, creando una cadena de bloques (de ahí el nombre "blockchain"). Este enlace criptográfico asegura la integridad de los datos y previene su modificación retroactiva.

La característica clave de la blockchain es su naturaleza descentralizada. No está controlada por una única entidad, sino que es mantenida y verificada por la comunidad de usuarios (nodos) que participan en la red. Esto proporciona transparencia y confianza, ya que no hay una autoridad central que pueda manipular los datos.

¿Qué son las blockchains L1?

Una blockchain L1, o capa 1, es el nivel fundamental de una red blockchain. Es la infraestructura base que sustenta toda la operación de la cadena de bloques. En esencia, la capa 1 es la cadena de bloques en sí misma, donde ocurre la validación y el registro de transacciones.

En el caso de Bitcoin, por ejemplo, la blockchain de Bitcoin es la capa 1. En esta red, los nodos de la red compiten para resolver complejos problemas matemáticos, lo que les otorga el derecho de agregar un bloque de transacciones a la cadena.

Además, otras criptomonedas y blockchains como Ethereum también tienen sus propias capas 1. En el caso de Ethereum, la capa 1 incluye la Ethereum Virtual Machine (EVM) y la ejecución de contratos inteligentes.

En resumen, una blockchain L1 es el componente esencial de una red blockchain que maneja la validación y el registro de transacciones. Es el nivel donde se establecen las reglas de consenso y se ejecutan las operaciones básicas de la cadena de bloques.

Limitaciones de las blockchains L1

El objetivo principal de cualquier blockchain es optimizar la descentralización, la seguridad y la escalabilidad. Sin embargo, encontrar un equilibrio entre estos tres elementos es complicado, y por eso se le conoce como el trilema de la blockchain.

Las primeras cadenas de capa 1 (específicamente Bitcoin y Ethereum) priorizaron la descentralización y la seguridad, a costa de la capacidad de escalabilidad de las redes ante un aumento en la adopción. Sin embargo, presentan ciertas limitaciones que es importante tener en cuenta:

Escala y Rendimiento: La mayoría de las capas 1 tienen dificultades para manejar grandes volúmenes de transacciones por segundo (TPS). Esto puede resultar en tiempos de confirmación más largos y tarifas de transacción más altas en momentos de congestión.

Costos de Transacción: Las tarifas de transacción pueden aumentar significativamente en momentos de alta demanda, lo que puede ser una barrera para la adopción masiva y limitar el acceso a la red.

Flexibilidad y Personalización: Algunas capas 1 pueden tener limitaciones en términos de la flexibilidad y la capacidad de personalización de las reglas del protocolo. Esto puede dificultar la implementación de ciertas funcionalidades o características específicas.

Blockchains L2: La solución

Para solucionar los problemas mencionados anteriormente que sufren de las capas 1, se crearon las capas 2 (L2). Las capas 2 emergen como soluciones ingeniosas que extienden y potencian las capacidades de la capa 1.

Una capa 2 se refiere a cualquier red, sistema o tecnología fuera de la cadena construida sobre una cadena de bloques (comúnmente conocida como una red de capa 1) que ayuda a ampliar las capacidades de la red basesubyacente. Las redes de capa 2 pueden respaldar cualquier cadena de bloques para introducir mejoras como una mayor capacidad de procesamiento de transacciones.

Un requisito fundamental para que una red, sistema o tecnología sea considerada una capa 2 es que heredala seguridad de la cadena de bloques sobre la que está construida. Los datos de transacción deben ser verificados y confirmados de alguna manera por la red de cadena de bloques subyacente en lugar de un conjunto separado de nodos. Por ejemplo, las cadenas laterales suelen implementar sus propios mecanismos de consenso y validadores, lo que conlleva un conjunto diferente de garantías de seguridad que la cadena de capa base.

Para las cadenas de bloques que sacrifican escalabilidad para lograr una mayor descentralización y seguridad, las capas 2 permiten una mayor capacidad de procesamiento de transacciones, lo que puede conducir atarifas más bajas. Las capas 2 pueden ser vistas como una solución al problema de escalabilidad, permitiendo una ejecución rápida y escalable sin comprometer la descentralización o seguridad.

Ejemplos de Blockchain L1

Bitcoin

La red de Bitcoin es una blockchain de primera capa, donde se lleva a cabo la producción de bloques y la validación de transacciones directamente en su cadena principal.

En el caso de Bitcoin, los mineros compiten para resolver complejos problemas matemáticos, lo que les otorga el derecho de agregar un bloque de transacciones a la cadena de bloques. Este proceso es lo que garantiza la seguridad y la integridad de la red.

Además, Bitcoin también incluye componentes como primitivas criptográficas para asegurar la protección de los datos y un mecanismo de consenso, que en el caso de Bitcoin es la Prueba de Trabajo (PoW), para verificar la autenticidad de las transacciones.

Un ejemplo destacado de Capa 2 para Bitcoin es la Lightning Network. Esta es una red de canales de pago que permite a los usuarios realizar transacciones rápidas y de bajo costo entre sí, sin necesidad de confirmaciones en la blockchain de Bitcoin.

Ethereum

Ethereum se destaca como una blockchain de capa 1 basada en el mecanismo de consenso de Prueba de Participación (PoS), lo que la convierte en una de las redes blockchain más prominentes y de mayor envergadura en el ecosistema criptográfico. Esta plataforma ha establecido un sólido precedente en términos de seguridad y escalabilidad.

Para ampliar aún más su capacidad y mejorar la eficiencia de las transacciones, Ethereum ha desarrollado varias soluciones de capa 2. Entre estas, se destacan Polygon, Arbitrum y Optimism, que se han convertido en opciones notables para aquellos que buscan aprovechar al máximo las capacidades de Ethereum mientras mantienen costos y tiempos de transacción optimizados.

BNB Smart Chain

BNB Smart Chain opera con un mecanismo de consenso llamado Prueba de Autoridad con Apuesta (PoSA), que combina características de la Prueba Delegada de Participación (DPoS) y la Prueba de Autoridad (PoA).

Este enfoque híbrido asegura que los bloques sean producidos por un conjunto limitado de validadores, mejorando así la eficiencia y descentralización. Con un breve tiempo de bloque de 3 segundos, las transacciones pueden confirmarse rápidamente, brindando a los usuarios una experiencia fluida.

Cardano

Cardano es una plataforma de blockchain de tercera generación que se centra en la seguridad y la escalabilidad. Utiliza un mecanismo de consenso de Prueba de Participación (PoS) llamado Ouroboros. Lo que distingue a Cardano es su enfoque basado en la investigación académica y la revisión formal de software.

Se divide en capas, incluida la capa de liquidación (Settlement Layer) y la capa de cálculo (Computation Layer), lo que permite actualizaciones y mejoras sin interferir con la funcionalidad principal. Cardano busca proporcionar un entorno sostenible y seguro para el desarrollo de contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas.

Solana

Solana es una infraestructura abierta para construir aplicaciones criptográficas escalables. Su arquitectura es resistente a la censura, rápida y segura, diseñada para facilitar la adopción global. Para mantener el tiempo en la cadena de bloques, Solana utiliza un proceso innovador conocido como Prueba de Historia (PoH). PoH no es un mecanismo de consenso en sí, pero desempeña un papel importante en el mecanismo de consenso de Prueba de Participación de Solana.

El resultado de PoH y otras innovaciones clave de Solana es una red altamente  escalable, con una capacidad muy elevada de transacciones por segundo. La cadena de bloques mantiene bajos costos y alta velocidad a medida que escala, con una tarifa promedio de transacción de muy bajo comparado con otras blockchains L1.

De izquierda a derecha: Bitcoin, Ethereum, BNB Smart Chain, Cardano, Solana.

Conclusiones

La Capa 1 de blockchain, siendo la piedra angular de esta tecnología, se encuentra en constante evolución para enfrentar los retos presentes y futuros. La escalabilidad, sin duda, es un tema central. Con la creciente demanda de transacciones en diversas aplicaciones, se requieren soluciones que permitan un procesamiento más eficiente yrápido.

La interoperabilidad entre diferentes blockchains también se alza como una prioridad. La capacidad de estas redes para interactuar sin fricciones abre un mundo de posibilidades para la colaboración y la innovación. Estándares y protocolos que faciliten la transferencia de activos y datos entre diferentes blockchains son cruciales para un ecosistema blockchain más integrado.

Su capacidad para adaptarse y superar los desafíos emergentes marcará el rumbo de esta tecnología y su influencia en la sociedad y la economía globales. La innovación y la colaboración en esta área, incluyendo el desarrollo de capas 2 eficientes, son clave para un futuro blockchain más eficiente, conectado y sostenible.

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