La escalabilidad es la necesidad del momento. Si ha estado involucrado en el espacio criptográfico / blockchain de alguna manera, entonces debe haber oído hablar de las soluciones de “capa 1” y “capa 2”. En este artículo, desmitificaremos estos términos y explicaremos los pros y los contras de ambas soluciones.
Capa-1 vs Capa-2
Layer-1 es el término que se usa para describir la arquitectura de la cadena de bloques principal subyacente. Layer-2, por otro lado, es una red superpuesta que se encuentra en la parte superior de la cadena de bloques subyacente. Considere Bitcoin y Lightning Network.
Bitcoin es la red de capa 1, mientras que la red Lightning es de capa 2. Ahora que conocemos la diferencia central, veamos las soluciones de capa 1 y capa 2 en las que las empresas están trabajando actualmente. Comenzaremos con soluciones de capa 2.
Soluciones de capa 2
Veamos las siguientes soluciones de capa 2:
- Canales estatales.
- Blockchains anidados.
Canales estatales
Un canal de estado es un canal de comunicación bidireccional entre los participantes, que les permite realizar interacciones, que normalmente ocurrirían en la cadena de bloques, fuera de la cadena de bloques. Hacer esto ayuda a reducir el tiempo de espera, ya que ya no depende de un tercero como un minero. Así es como funciona un canal estatal:
- Una parte de la cadena de bloques se sella mediante firma múltiple o algún tipo de contrato inteligente, que los participantes acuerdan previamente.
- Los participantes pueden interactuar directamente entre sí sin enviar nada a los mineros.
- Cuando finaliza todo el conjunto de transacciones, el estado final del canal se agrega a la cadena de bloques.
Lightning Network de Bitcoin y Raiden Network de Ethereum son las dos soluciones de canales estatales más populares. Ambos utilizan Contratos Hashed Timelock (HTLC) para ejecutar canales estatales. Si bien Lightning Network permite a los participantes realizar una gran cantidad de microtransacciones en un período de tiempo limitado, Raiden también permitirá a los participantes ejecutar contratos inteligentes a través de sus canales.
Blockchains anidados
Actualmente, OmiseGO, una dApp basada en Ethereum, está trabajando en una solución de cadenas de bloques anidadas llamada Plasma. El principio de diseño del plasma es bastante sencillo:
- La cadena de bloques principal y base va a establecer las reglas básicas de todo este sistema. No participará directamente en ninguna operación a menos que necesite resolver algunas disputas.
- Habrá múltiples niveles de blockchains en la parte superior de la cadena principal. Estos niveles se conectarán entre sí para formar una conexión en cadena padre-hijo. Los delegados de la cadena principal trabajan entre sus cadenas secundarias. Luego, las cadenas secundarias ejecutan estas acciones y envían el resultado a la cadena principal.
- Esta solución no solo reduce significativamente la carga en la cadena raíz, sino que, si se ejecuta correctamente, aumentará la escalabilidad de manera exponencial.
Ventajas de la solución Layer-2
- La mayor ventaja es que no interfiere con el protocolo blockchain subyacente.
- Soluciones de capa 2, como los canales estatales, y particularmente la red Lightning, para realizar múltiples microtransacciones sin perder tiempo con la verificación del minero y el pago de tarifas de transacción innecesarias.
Soluciones de capa 1
Finalmente, tenemos las soluciones de capa 1. Lo que esto significa esencialmente es mejorar el protocolo base en sí para hacer que el sistema en general sea más escalable. Las dos soluciones de capa 1 más comunes son:
- Cambios en el protocolo de consenso.
- Fragmentación.
Cambios en el protocolo de consenso
Muchos proyectos como Ethereum están pasando de protocolos de consenso más antiguos y torpes como Proof-of-Work (PoW) a protocolos más rápidos y menos derrochadores como Proof-of-Stake (PoS). Tanto Bitcoin como Ethereum usan PoW, en el que los mineros resuelven ecuaciones criptográficamente difíciles utilizando su poder computacional.
Si bien PoW es bastante seguro, el problema es que puede ser muy lento. Bitcoin solo gestiona 7 transacciones por segundo, mientras que Ethereum solo puede gestionar de 15 a 20 en un buen día. Es por eso que Ethereum está buscando cambiar de PoW a PoS (a través del protocolo Casper).
Fragmentación
La fragmentación es uno de los métodos de escalabilidad de capa 1 más populares en los que están trabajando actualmente varios proyectos. En lugar de hacer que una red funcione secuencialmente en todas y cada una de las transacciones, la fragmentación dividirá estos conjuntos de transacciones en pequeños conjuntos de datos llamados «fragmentos». Estos fragmentos pueden ser procesados en paralelo por la red.
Ventajas de la solución Layer-1
La mayor ventaja es que no es necesario agregar nada a la arquitectura existente. Sin embargo, todavía no está exento de problemas, lo que nos lleva a la siguiente sección.
El mayor problema tanto con Layer-1 como con Layer-2
En primer lugar, tenemos un gran problema al agregar estas soluciones a los protocolos ya existentes. Ethereum y Bitcoin tienen límites de mercado de miles de millones de dólares. Se negocian millones de dólares todos los días utilizando estas dos criptomonedas. Es por eso que no tiene sentido agregar códigos innecesarios y complicaciones para experimentar con estos protocolos y jugar con tanto dinero.
En segundo lugar, incluso si crea un protocolo desde cero, que tiene estas técnicas integradas, es posible que aún no resuelvan el trilema de escalabilidad.
El término «trilema de escalabilidad» fue acuñado por el fundador de Ethereum, Vitalik Buterin. Es una compensación que los proyectos de blockchain deben hacer al decidir cómo optimizar su arquitectura, al equilibrar entre tres de las siguientes propiedades: descentralización, seguridad y escalabilidad. P.ej. Bitcoin quiere optimizar la seguridad y la descentralización, por lo que terminan comprometiendo la escalabilidad.
Entonces, ¿cuál es la solución?
La solución es crear un protocolo desde cero con estas soluciones integradas. Además, también debería poder resolver el trilema de escalabilidad. Silvio Micali, ganador del premio Turing, está construyendo un proyecto llamado «Algorand», que está tratando de hacer precisamente eso. Algorand utiliza un protocolo de consenso llamado Pure Proof of Stake (PPoS).
Durante PPoS:
- El líder y los verificadores seleccionados (SV) se eligen de cada paso del Acuerdo Bizantino.
- El costo de cómputo que enfrenta un solo usuario solo implica generar y verificar firmas y operaciones de conteo simples.
- El costo no depende del número de usuarios seleccionados para cada bloque. Este número es constante y no se ve afectado por el tamaño de toda la red.
- El aumento de la potencia computacional mejora directamente el rendimiento, lo que hace que Algorand sea perfectamente escalable. Esto significa que a medida que la red aumenta de tamaño, mantiene una alta tasa de transacciones sin incurrir en costos adicionales.
Conclusión
La escalabilidad es la principal razón que inhibe la adopción generalizada de criptomonedas. Para asegurarnos de que las criptomonedas sean escalables y lo suficientemente rápidas para las transacciones diarias, necesitamos protocolos que se hayan creado específicamente para resolver este problema. Es por eso que proyectos como Algorand son críticos, y solo podemos esperar que otros proyectos sigan su ejemplo y brinden una solución viable.
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