Soluciones de escalado de cadena de bloques de capa 1 frente a capa 2: ¿cuáles son las diferencias?

¿Qué son las soluciones de capa 1 y capa 2?

La capa 1 se refiere al nivel base de la infraestructura subyacente de la cadena de bloques. Bitcoin, Ethereum, Binance Smart Chain y Solana son ejemplos de cadenas de bloques de capa 1. Estas redes pueden procesar y finalizar transacciones en su propia cadena de bloques.

Por otro lado, la capa 2 se refiere a una red construida sobre una cadena de bloques de capa 1. Su propósito principal es ayudar a descargar el trabajo computacional de la capa 1 mediante el procesamiento de transacciones fuera de la cadena, lo que aumenta la velocidad y el rendimiento de las transacciones. Polygon, por ejemplo, es una solución de capa 2 que se ejecuta sobre Ethereum para facilitar las transacciones fuera de la red principal.

Descripción general de la capa 1

Problemas subyacentes de la capa 1

La escalabilidad es el mayor problema que ha estado afectando a la mayoría de las cadenas de bloques de capa 1. A medida que más usuarios realizan más transacciones simultáneas, la cadena de bloques se vuelve lenta y costosa de usar. Ethereum, por ejemplo, es la red descentralizada más utilizada, pero sus tarifas de gas y tiempo de proceso son altos.

Trilema de la cadena de bloques

Esto se conoce como el «trilema de la cadena de bloques»: la imposibilidad de que las cadenas de bloques logren simultáneamente la descentralización, la seguridad y la escalabilidad. Como tal, una cadena de bloques de capa 1 descentralizada y segura no puede proporcionar escalabilidad. Y una red escalable y segura carece de descentralización.

Esto sucede debido a la naturaleza fundamental de una cadena de bloques. Todas las transacciones requieren la verificación independiente de los nodos que ejecutan el software de la cadena de bloques. Los datos verificados se registrarán y almacenarán en la cadena de bloques.

Hora de confirmación de la transacción

Sin embargo, dependiendo de la red, todo este proceso lleva tiempo. Para Bitcoin, todas las transacciones requieren seis confirmaciones en la cadena de bloques de los mineros antes de ser procesadas. El tiempo de realización varía entre diez minutos y una hora.. Un nodo solo puede manejar tanto a la vez. En tiempos de congestión de la red, los usuarios experimentarán tiempos de confirmación más largos y tarifas de gas más altas debido a la alta demanda.

¿Cómo funcionan las soluciones de capa 1?

Hay varias formas de aumentar el rendimiento y la capacidad general de la red de las cadenas de bloques de capa 1.

Transición a prueba de participación

Para las cadenas de bloques que utilizan la prueba de trabajo como mecanismo de consenso, pueden cambiar a la prueba de participación para aumentar las transacciones por segundo y reducir las tarifas de gas. Ethereum es un gran ejemplo de esto, ya que están experimentando una transición a la prueba de participación llamada «Fusión».

El equipo de desarrollo de blockchain también puede introducir una bifurcación dura o suave de la red para que su comunidad vote y apruebe:

Tenedor blando

Una bifurcación blanda es cuando se implementan nuevas funciones en el protocolo a nivel de programación. Es una actualización compatible con versiones anteriores, lo que significa que los nodos no actualizados aún verán la cadena como válida y aún podrán comunicarse con otros nodos actualizados. En otras palabras, la adición de una nueva regla no entrará en conflicto con las reglas anteriores.

Un ejemplo de una bifurcación blanda es la de Bitcoin. actualización de SegWit en el que las firmas se separan de los datos de las transacciones, liberando más espacio para que las transacciones se almacenen en un solo bloque, aumentando el rendimiento de la red.

bifurcación dura

Por otro lado, una bifurcación dura es un cambio importante en el protocolo de la cadena de bloques que da como resultado la división de la cadena de bloques, creando una segunda cadena de bloques que hereda toda su historia con la original, pero está por sí sola hacia una nueva dirección. Las nuevas reglas entran en conflicto con las reglas de los nodos antiguos, lo que significa que los nodos actualizados no pueden comunicarse con los nodos no actualizados.

En julio de 2016, la red Ethereum se bifurcó en dos cadenas de bloques: Ethereum y Etéreo clásico. Ethereum Classic es el antiguo Ethereum con una criptomoneda (ETC) completamente separada. Tienen diferentes objetivos tecnológicos y filosóficos.

Descripción general de la capa 2

¿Cómo funcionan las soluciones de capa 2?

Las soluciones de capa 2 se construyen sobre una cadena de bloques de capa 1 para aumentar su rendimiento y la capacidad general de la red. Trabajan en paralelo o independientes de la cadena principal. Los rollups y las cadenas laterales son dos de las soluciones de capa 2 más comunes que ayudan a descargar la carga computacional de las capas 1:

resúmenes

Los rollups escalan las cadenas de bloques de la capa 1 al procesar las transacciones en las plataformas de la capa 2 antes de enviar los resultados a la capa 1. El término «consolidación» se refiere a la forma en que la cadena agrupa muchas transacciones para enviarlas a la cadena principal.

Hay dos tipos de resúmenes: resúmenes optimistas y resúmenes de conocimiento cero (resumen ZK). La diferencia está en cómo validan las transacciones.

En resumen, Optimistic Rollups asume que las transacciones son válidas, por lo tanto, una perspectiva «optimista», mientras que ZK Rollups intenta demostrar que las transacciones son válidas.

Ver también: Comprender la capa 2 y las soluciones de escalado: Arbitrum, Boba, Optimism, Polygon, Ethereum 2.0

Arbitrum, Optimism y Boba Network son ejemplos de proyectos de capa 2 que emplean resúmenes optimistas. Por otra parte, red estelar y zkSync se encuentran entre las capas 2 de Ethereum que aprovechan ZK Rollups.

Cadenas laterales

Las cadenas laterales son cadenas de bloques secundarias que se ejecutan en paralelo a la cadena de bloques de capa 1. Como tienen su propia máquina virtual y validadores, pueden operar de forma independiente. En resumen, las cadenas laterales validan las transacciones y luego las envían de regreso a la cadena principal a través de puentes.

Polygon es la cadena lateral más popular que tiene como objetivo escalar Ethereum construyendo y conectando redes de cadena de bloques compatibles con Ethereum. Polygon opera con su propio mecanismo de consenso y también tiene su propio token nativo conocido como $MATIC.

¿Son soluciones de capa 2? ¿Viable a largo plazo?

Aunque la capa 2 proporciona una solución rápida para mejorar la escalabilidad, se han planteado dudas sobre si la capa 2 será irrelevante una vez que se resuelvan los problemas de escalabilidad en el extremo de la capa 1.

Ethereum 2.0 finalmente podrá acelerar las transacciones mientras reduce drásticamente las tarifas de gas. Esto no solo afecta a las soluciones de capa 2, sino que también afecta a otras cadenas de bloques de capa 1 de la competencia, como Solana o Avalanche.

Sin embargo, a partir de ahora, debido a la próxima fusión en septiembre, todavía vemos un sentimiento alcista en torno a las capas 1 de la competencia de Ethereum y varios otros proyectos de capa 2. Quizás la finalización de Ethereum 2.0 fomente indirectamente otros ecosistemas de capa 1 y capa 2, en lugar de al revés.

Punto clave

Si es nuevo en criptografía, puede ser confuso distinguir entre las cadenas de bloques de capa 1 y las soluciones de capa 2. Es útil comprender las diferencias entre los dos, así como los diferentes enfoques de escalado que ofrecen.

Las cadenas de bloques de capa 1 son redes que pueden validar y finalizar transacciones por sí mismas, y sus soluciones de escalado implican mejoras en el protocolo existente. Por otro lado, las soluciones de capa 2 se construyen sobre una cadena de bloques de capa 1 para ayudar a escalar su rendimiento y la capacidad general de la red.

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