Soluciones de escalado de capas L1 vs L2: La industria de la criptografía, al igual que otras industrias, tiene su propio conjunto de deficiencias. Sin embargo, la mayoría de estos problemas también vienen con soluciones. Por ejemplo, la escalabilidad ha sido un problema común para varias cadenas de bloques. La dificultad de acomodar el creciente número de transacciones y datos en una cadena de bloques ha sido planteada por una serie de redes. Aquí es donde entran las soluciones Layer-1 [L1] y Layer-2 [L2].
¿Qué es la Capa 1 o L1?
La capa 1 generalmente se refiere a una cadena de bloques o al nivel base de la cadena de bloques. Bitcoin [BTC], Ethereum [ETH] y Litecoin [LTC] son ejemplos de una cadena de bloques de capa 1. Las soluciones asociadas con él generalmente se implementan en la propia cadena de bloques original. Esto incluiría cambiar los mecanismos o reglas para mejorar la capacidad de transacción. El alojamiento de más usuarios, así como los datos, sigue su ejemplo en las soluciones de escalado L1.
Las soluciones de escalado L1 prominentes incluyen cambiar el protocolo de consenso . Los criptoactivos como Bitcoin y Ethereum actualmente emplean el mecanismo de consenso de Prueba de trabajo [PoW] . Si bien se promociona como uno de los algoritmos más seguros, a veces puede ralentizarse. Además de esto, es ampliamente ignorado por su consumo de energía. Como resultado, las redes cambian al mecanismo de consenso de prueba de participación [PoS].
¿Qué son las soluciones de escalado de capa 2?
El trilema de la escalabilidad sigue siendo uno de los mayores problemas de la cadena de bloques. Así es como pueden ayudar las soluciones de escalado de capa 2.
Las soluciones de escalado de capa 2 son la tecnología que se ejecuta sobre un protocolo de cadena de bloques que mejora la velocidad y la eficiencia de la cadena de bloques subyacente. Así es como funciona en detalle.
Desde su uso como moneda de transacción ( ETH ) hasta aprovechar su inmutabilidad para el mantenimiento de registros y la seguridad criptográfica, Ethereum ha sido un catalizador para un enorme crecimiento en la industria de la cadena de bloques desde su introducción en 2013.
Pero, como muchas otras cadenas de bloques, Ethereum ha llegado a un punto en el que ahora enfrenta el desafío de la escalabilidad . A partir del verano de 2022, Ethereum procesa aproximadamente 500 000 transacciones por día, lo que se traduce en 30 transacciones por segundo . En comparación, el sistema de pago de Visa es capaz de procesar hasta 150 millones de transacciones por día y 65 000 transacciones por segundo , magnitudes superiores a las de Ethereum.
Conclusiones clave
- La capa 1 se refiere a una cadena de bloques principal, mientras que la capa 2 se refiere a la red que se encuentra en la parte superior de una cadena de bloques principal.
- Las soluciones de capa 2 pretenden resolver el problema de la escalabilidad mediante el procesamiento de transacciones fuera de la red principal
- Las ventajas de una solución de capa 2 incluyen mayores transacciones por segundo (TPS), tarifas de gas reducidas, seguridad mantenida y redes específicas de aplicaciones.
En la práctica, alcanzar los límites de una cadena de bloques da como resultado una congestión de la red (donde puede llevar horas procesar una transacción) y tarifas de gas extremadamente altas .
Ingrese a la capa 2, a veces denominada capa de enlace de datos (DLL). Esta solución pretende resolver el problema de escalabilidad de la cadena de bloques mediante el procesamiento de transacciones en redes de terceros en lugar de la red principal de Ethereum (Capa-1). Al hacerlo, no solo aligera la carga de trabajo en la red principal, sino que también mantiene los mismos estándares de seguridad y descentralización de la cadena de bloques subyacente.
Cadenas de bloques de capa 1 frente a capa 2
La capa 1 se refiere a la propia base de datos distribuida: la red que reúne todos los nodos de la cadena de bloques en un solo sistema con sus mecanismos de consenso subyacentes . Por ejemplo, la capa 1 de Bitcoin es la red Bitcoin y la capa 1 de Ethereum es la red Ethereum. Ambos utilizan actualmente un mecanismo de consenso de Prueba de trabajo (PoW).
La capa 2, sin embargo, es una red superpuesta que se encuentra en la parte superior de la cadena de bloques. Lightning Network es la solución de capa 2 para Bitcoin. Plasma , Polygon , Optimism y Arbitrum son solo algunas de las redes de capa 2 construidas en Ethereum.
¿Por qué son importantes?
Actualmente, Ethereum es una de las cadenas de bloques más sofisticadas en términos de seguridad y estabilidad de la red. La mayoría de las personas y empresas optan por usar esta cadena de bloques para transacciones o para construir proyectos. Sin embargo, a medida que aumenta el número de transacciones, la red se vuelve cada vez más congestionada.
Para abordar esto, los mineros priorizan la confirmación de transacciones con precios de gas más altos. Pero estos mayores costos recaen sobre el usuario, elevando la tarifa mínima de gas, que en ocasiones puede superar el valor de una transacción en sí.
Con Layer-2, la red subyacente (mainnet) no necesita procesar cantidades tan grandes de datos porque envía estos datos a diferentes canales de procesamiento (terceros), registrando solo el resultado final en la cadena de bloques de Layer-1.
Ventajas de las soluciones de capa 2
- El aumento de transacciones por segundo (TPS) puede mejorar la experiencia del usuario y reducir la congestión de la red en la red principal
- Las transacciones se consolidan en un solo paquete antes de registrarlas en la red principal, lo que reduce las tarifas de gas
- Cualquier actualización de una solución de capa 2 no altera la cadena de bloques subyacente, ya que la capa 2 se construye sobre la cadena de bloques, lo que ayuda a garantizar la seguridad de la red.
- Permite redes de capa 2 específicas de la aplicación que están diseñadas específicamente para optimizar una característica determinada
Desventajas de las soluciones de capa 2
- Puede eliminar la liquidez de la cadena de bloques principal
- Posibles vulnerabilidades de seguridad y privacidad; los usuarios deben hacer su propia investigación antes de usar las soluciones Layer-2
- Podría impedir la interconectividad con otras aplicaciones basadas en Ethereum (es decir, usando un L-2)
¿Qué tipos de soluciones de capa 2 existen?
Las soluciones de capa 2 se centran principalmente en desviar la mayoría de las transacciones de la red principal. En poco tiempo, han surgido muchos proyectos de Capa 2 para abordar este desafío. Sin embargo, solo unos pocos han logrado resolver los problemas más críticos. Aquí hay tres ejemplos de soluciones de escalado de cadena de bloques de capa 2:
Canales estatales
Un canal estatal es un canal de comunicación bidireccional entre los participantes. En otras palabras, no es necesario que un tercero, como un minero, confirme las transacciones; esto mejora la velocidad de transacción.
El proceso comienza sellando una parte de la cadena de bloques a través de la firma múltiple ( multisig ) para permitir una interacción directa sin necesidad de enviar nada a los mineros. Una vez que se confirma la transacción, el estado final del canal se agrega a la cadena de bloques.
Ejemplos: Lightning Network de Bitcoin , Raiden Network de Ethereum
Ventajas
- Gestiona interacciones complejas
- Maneja un rendimiento de transacción extremadamente alto a un costo muy bajo
Desventajas
- Alto costo de instalación y establecimiento de canales.
- Se requiere que los fondos estén bloqueados en canales de pago abiertos
- No apoya la participación abierta
Paquetes acumulativos de conocimiento cero
Los rollups de conocimiento cero (ZK-Rollups) consolidan las transacciones que se han extraído de la cadena de bloques principal y generan una prueba criptográfica conocida como SNARK (Argumento de conocimiento sucinto no interactivo). Esta prueba, también llamada prueba de validez, es el único registro requerido en la cadena de bloques principal; por lo tanto, se reduce la tarifa de gas en la que habrían incurrido los usuarios al procesar todos los datos.
Ejemplos: X inmutable , Polígono Hermez , Starkware
Ventajas
- Seguro y descentralizado
- Transferencias casi instantáneas
Desventajas
- Difícil de calcular para aplicaciones más pequeñas con menos actividad en cadena
- No todos los ZK-Rollups ofrecen compatibilidad con Ethereum Virtual Machine ( EVM )
- El pedido de transacciones puede ser influenciado por un usuario
Paquetes acumulativos optimistas
A diferencia de los ZK-Rollups, los rollups optimistas se basan en pruebas de fraude. En pocas palabras, los agregadores publican información mínima en la capa 1 y asumen que los datos son correctos.
Si la transacción es realmente válida, no se requiere que la cadena de bloques principal haga nada más. En el caso de una transacción fraudulenta, el resumen optimista realiza una prueba de fraude y penaliza al remitente.
Ejemplos: Arbitrum , Boba , Cartesi , Fuel Network , Optimismo
Ventajas
- Tarifas de gas bajas
- Mayor rendimiento
- Capacidad de contrato inteligente
- Seguridad
Desventajas
- Largos tiempos de retiro
- Potencial desalineación de incentivos entre los participantes de la red
- La capa 1 subyacente podría censurar las transacciones
¿Qué sigue para la escalabilidad de Blockchain?
Los proyectos y soluciones de cadena de bloques de capa 2 en la cadena de bloques Ethereum se han convertido en una de las respuestas más comunes a los problemas de escalabilidad de la cadena de bloques. Con un fuerte enfoque en esta tecnología, promete un futuro con una adopción generalizada, acompañada de tarifas de transacción bajas.
Las soluciones de capa 2 presentadas anteriormente son el intento inicial de la industria de resolver los problemas de escalabilidad. A fines de 2022, Ethereum está programado para lanzar ‘ The Merge ‘, encapsulando su próximo paso para superar los problemas de escalabilidad. Sin embargo, aún no está claro cómo cambiará esto el panorama de las cadenas de bloques y el impacto que tendrá en las soluciones de escalado de capa 2.
Ethereum, está cada vez más cerca de la transición a PoS.
El proceso elimina la necesidad de mineros y trae validadores a la cadena de bloques para validar nuevos bloques de transacciones.
La otra solución es fragmentar . Este término es bastante popular entre la comunidad Ethereum . La red criptográfica ha estado abordando muchos problemas de escalabilidad. Ethereum 2.0 ha estado trabajando en lo mismo con Tezos, Qtum y Zilliqa.
A pesar de su estado relativamente experimental dentro de la industria de la cadena de bloques, la fragmentación es un método tomado de bases de datos distribuidas que se ha convertido en una de las opciones de escalado de capa 1 más apreciadas. Para que el monitoreo de toda la red sea más factible, la fragmentación implica dividir el estado de toda la red blockchain en bases de datos separadas conocidas como «fragmentos». Después de esto, la red procesa los fragmentos para allanar el camino para muchas otras transacciones.
¿Qué es la Capa 2 o L2?
Las soluciones de capa 2, a diferencia de L1, operan en una cadena de bloques ya existente. Aquí, el L2 está involucrado para disminuir la carga en una sola cadena de bloques al involucrar una arquitectura similar. Básicamente, la cadena de bloques original se basa en redes secundarias que funcionan en paralelo a la cadena principal. Lightning Network de Bitcoin es un ejemplo destacado de un L2.
Las soluciones de escalabilidad de capa 2 van desde canales estatales, cadenas laterales y cadenas de bloques anidadas.
Las cadenas laterales son redes separadas que están adyacentes a las cadenas transaccionales con sus propios validadores. Esto indica que el contrato inteligente puente de la cadena principal no confirma de forma independiente la legitimidad de la red de la cadena lateral. Como resultado, dado que la cadena lateral tiene la capacidad de administrar activos en la cadena principal, debe tener fe en que funciona bien. También se debe tener en cuenta que la cadena principal permanece imperturbable a pesar de cualquier brecha de seguridad en la cadena lateral.
Las cadenas de bloques anidadas son bastante diferentes
Ya que funcionan desde dentro de la cadena principal en lugar de encima de ella. La arquitectura de cadena de bloques anidada generalmente consta de una cadena de bloques central que establece las reglas para una red más grande, con ejecuciones que tienen lugar en una red interconectada de cadenas subordinadas. La cadena principal puede servir como base para varios niveles de blockchain, cada uno de los cuales aprovecha un enlace padre-hijo. La cadena principal asigna tareas a las cadenas secundarias, que las completan y luego las devuelven a la cadena principal. A menos que sea esencial para resolver un desacuerdo, la cadena de bloques base subyacente no participa en las operaciones de red de las cadenas subsidiarias.
El siguiente son los canales estatales
Cabe señalar que esto crea un telón de fondo de comunicación bidireccional para las entidades que realizan transacciones.
Esto generalmente involucra canales transaccionales blockchain y fuera de la cadena. La velocidad de transacción de la red criptográfica, así como la capacidad, recibe un golpe en este caso.
Un canal de estado no está sujeto a la validación del nodo de red de capa 1. Por el contrario, es un recurso que está cerca de la red que está bloqueado mediante un método de contrato inteligente o de firma múltiple. El «estado» final de un canal de estado y las transiciones asociadas se publican en la cadena de bloques subyacente después de que se concluye una transacción o un lote de transacciones.
Bitcoin Lightning Network es un ejemplo principal de un canal estatal.
En los últimos años, la industria de las criptomonedas ha experimentado un crecimiento impecable. La mayor cantidad de inversores que se sumergen en la industria ha obligado a las redes a emplear soluciones L1 y L2 para acomodarlas. Las posibilidades de que más soluciones lleguen a los mercados eran altas a medida que las masas continúan explorando el criptoverso.
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