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¿Cómo funciona una blockchain L2?

En el universo de la tecnología blockchain, la búsqueda de la escalabilidad ha sido una meta constante. A medida que las redes blockchain de primera capa, como Bitcoin y Ethereum, ganan popularidad, también enfrentan desafíos significativos en términos de capacidad y costos de transacción.

Es aquí donde entra en juego la innovación de las blockchains de capa 2, una solución que promete revolucionar la eficiencia y la capacidad de estas redes descentralizadas.


Entendiendo la Blockchain: Fundamentos Esenciales

Antes de adentrarnos en mundo de las blockchains de capa 2, es crucial comprender los conceptos fundamentales de la tecnología blockchain en sí misma.

En su esencia, una blockchain es una base de datos descentralizada y distribuida que registra de manera inmutable una lista de transacciones. Estas transacciones se agrupan en bloques y se enlazan entre sí mediante criptografía, formando una cadena continua.

Esta tecnología ha demostrado ser revolucionaria en diversos campos, desde finanzas hasta logística, al brindar una transparencia y seguridad sin precedentes. Sin embargo, no es ajena a ciertas limitaciones, siendo la escalabilidad una de las más notables.

¿Qué son las Capa 2 (L2)?

Para comprender plenamente la importancia de la capa 2, es esencial primero tener en cuenta la naturaleza de la capa 1 (L1) en una blockchain. La capa 1 es la capa fundamental de una red blockchain, que incluye protocolos como Bitcoin y Ethereum. En esta capa, las transacciones se validan y se registran directamente en la cadena principal.

Sin embargo, esta aproximación, aunque valiosa en términos de seguridad y descentralización, plantea desafíos significativos en términos de escalabilidad. La velocidad de procesamiento y la capacidad de transacción en las blockchains de capa 1 a menudo están limitadas por la necesidad de que cada nodo de la red valide y registre cada transacción.

Es aquí donde entra en juego la capa 2. En esencia, la capa 2 es una capa adicional construida sobre una blockchain de capa 1 existente. Su propósito principal es proporcionar una solución a los desafíos de escalabilidad, permitiendo un mayor número de transacciones por segundo (TPS) y reduciendo las tarifas de transacción.

¿Cómo funcionan las blockchains L2?

Las blockchains de capa 2 funcionan como capas adicionales construidas sobre blockchains de primera capa, como Ethereum o Bitcoin. Su principal objetivo es mejorar la escalabilidad y eficiencia de estas redes. Lo logran al llevar parte del proceso de transacciones fuera de la cadena principal. En lugar de cada transacción ser registrada directamente en la blockchain principal, en una L2, múltiples transacciones se agrupan y se procesan independientemente de la cadena principal.

Este enfoque reduce significativamente la carga de trabajo en la cadena principal, lo que se traduce en tiempos de procesamiento más rápidos y tarifas de transacción más bajas. Además, las L2 permiten a los usuarios mover activos entre la cadena principal y la capa secundaria de manera eficiente, brindando flexibilidad y rapidez en las transacciones.

En conjunto, estas soluciones de capa 2 ofrecen una vía efectiva para abordar los desafíos de escalabilidad que enfrentan las blockchains de primera capa, allanando el camino para un ecosistema blockchain más rápido, eficiente y accesible.

Tipologías de Blockchains Capa 2

Hay varios enfoques de funcionamiento y tipologías para implementar una capa 2, cada uno con sus propias características y ventajas. A continuación te dejamos con una lista de los principales.

Canales de Estado

Los 'state channels' o canales de estado son un tipo de solución de Capa 2 que permite a dos o más partes realizar múltiples transacciones fuera de la cadena, sin necesidad de que cada transacción se difunda a toda la red. Esto puede mejorar significativamente la escalabilidad de una blockchain al reducir el número de transacciones que deben procesarse en la red y también reducir las tarifas.

Un ejemplo de uso de canales de estado es la Lightning Network, que es un protocolo de capa 2 que opera sobre la blockchain de Bitcoin. La Lightning Network permite a los usuarios realizar múltiples transacciones fuera de la cadena, sin necesidad de que cada transacción se difunda a toda la red. Esto mejora drásticamente la escalabilidad de la blockchain de Bitcoin, proporciona liquidación instantánea y reduce las tarifas de transacción.

Cadenas Laterales

Las cadenas laterales son blockchains secundarias que operan de manera autónoma pero están interconectadas con una cadena principal. Estas cadenas laterales, aunque poseen reglas y características distintas, permiten la transferencia bidireccional de activos y datos con la cadena principal.

Su implementación responde principalmente a la necesidad de abordar problemas de escalabilidad al redistribuir ciertas transacciones o funciones específicas a una cadena secundaria. Este enfoque alivia la carga en la cadena principal, facilitando un rendimiento mejorado y tiempos de confirmación más rápidos.

Las cadenas laterales pueden diseñarse para casos de uso particulares, como transacciones de micropagos o contratos inteligentes especializados, sin afectar la integridad y la seguridad de la cadena principal. La transferencia de activos entre la cadena principal y la cadena lateral se realiza mediante puentes seguros, y se implementan medidas criptográficas para garantizar la seguridad de estas operaciones.

Un ejemplo es la red Liquid, una cadena lateral de la blockchain de Bitcoin. La Red Liquid permite a los usuarios vincular BTC a la red Liquid como "Bitcoin Líquido (LBTC)". Esto puede llevar a una mayor liquidez y permitir transacciones más rápidas y económicas, al tiempo que permite definir otros activos en la red.

Optimistic Roll-ups

Los optimistic roll-ups son soluciones de Capa 2 para Ethereum que permiten a los usuarios ejecutar contratos inteligentes fuera de la cadena, sin necesidad de que cada transacción se difunda a toda la red. Esto mejora la escalabilidad de la blockchain de Ethereum y reduce las tarifas de transacción.

Los Optimistic Roll-ups están asegurados por la Capa 1 de Ethereum, ya que todas las transacciones se liquidan eventualmente en Ethereum. Sin embargo, la desventaja aquí es que estos Roll-ups asumen "optimistamente" que las transacciones son válidas, e imponen un período de verificación de siete días antes de que puedas retirar tus fondos a la cadena principal de Ethereum.

Ejemplos de Roll-ups son Arbitrum y Optimism. Ambos son compatibles con la Máquina Virtual Ethereum (EVM), lo que significa que el código escrito en Ethereum se puede portar fácilmente.

A finales de 2022, Optimism lanzó la OP Stack sobre Optimism para construir blockchains y nuevos casos de uso experimentales desde cero. Permitió a sus usuarios construir OP Craft (Minecraft sobre Optimism, un mundo completamente en cadena de bloques) y también podría permitir a los Roll-ups liquidarse en Bitcoin.

Arbitrum siguió el ejemplo al lanzar una nueva blockchain llamada Arbitrum Nova, que ofrece costos de transacción aún más bajos y mayores volúmenes de transacción. A medida que se procesen más transacciones de Ethereum utilizando roll-ups, los usuarios pueden esperar reducciones de tarifas de 10 a 100 veces.

Roll-ups de Conocimiento Cero (ZK-rollups)

Los roll-ups de conocimiento cero utilizan algo llamado pruebas de conocimiento cero (ZK-proofs) para verificar la validez de miles de transacciones en un lote y luego publicar datos de resumen mínimos en la cadena principal. Una prueba de conocimiento cero permite a una parte (el probador) demostrar a otra parte (el verificador) que una afirmación es verdadera, sin revelar ninguna información sobre la afirmación en sí.

Esto se puede usar para mejorar la privacidad en una blockchain, ya que permite verificar transacciones sin revelar información sensible sobre la transacción. La tecnología de prueba de conocimiento cero probablemente será un componente clave para construir casos de uso empresariales para que los usuarios puedan mostrar solo la información que desean a terceros mientras transmiten datos sensibles de manera segura.

Algunos ejemplos de blockchains de ZK-rollup son Starknet, Immutable X, Polygon zkEVM o ZKSync.

Plasma

Plasma es un marco para mejorar la escalabilidad en blockchains públicas como Ethereum. Como se describe en el documento técnico original, las cadenas Plasma se construyen sobre otra blockchain (llamada "cadena raíz"). Cada "cadena secundaria" se extiende desde la cadena raíz y generalmente está gestionada por un contrato inteligente desplegado en la cadena principal.

El contrato Plasma cumple, entre otras cosas, la función de puente que permite a los usuarios mover activos entre la Red Principal de Ethereum y la cadena plasma. Aunque esto las hace similares a las cadenas laterales, las cadenas plasma se benefician, al menos en cierta medida, de la seguridad de la Red Principal de Ethereum. Esto es diferente de las cadenas laterales, que son totalmente responsables de su propia seguridad.

Para profundizar más sobre este tipo de blockchain puedes consultar el whitepaper en este enlace.

Conclusiones

Las capas 2 en blockchain están destinadas a desempeñar un papel fundamental en la evolución de esta tecnología. Al trasladar ciertas operaciones fuera de la cadena principal, estas capas permiten una escalabilidad notable, lo que se traduce en la capacidad de manejar un mayor volumen de transacciones. Este avance no solo reduce los costos de transacción, sino que también acelera los tiempos de confirmación, lo que hace que las blockchains sean más eficientes y accesibles para una variedad de casos de uso.

Además, se espera que la adopción de aplicaciones descentralizadas (dApps) experimente un aumento significativo gracias a estas mejoras. Asimismo, las capas 2 tienen el potencial de fortalecer la interoperabilidad entre diferentes blockchains y protocolos, lo que facilitaría la interacción fluida entre activos y aplicaciones en múltiples entornos blockchain.

En este contexto, se recomienda estar atento a las nuevas capas y novedades que están en constante desarrollo. La tecnología de L2 está evolucionando rápidamente y es probable que surjan soluciones aún más innovadoras y especializadas en el futuro cercano. Estar al tanto de estos avances puede proporcionar una ventaja significativa en la comprensión y aprovechamiento de las capacidades que ofrecen estas mejoras en la tecnología blockchain.

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