¿No es terrible cuando te quedas atascado en medio del tráfico? ¡Especialmente cuando tienes prisa! En momentos como estos, uno empieza a preguntarse cuántas calles existen, por las que pasan miles de autos y personas cada día. Curiosamente, este dilema tiene un equivalente en el mundo de las criptomonedas y se conoce como el problema de escalabilidad.

Esto ocurre cuando una red blockchain alcanza ciertas limitaciones de capacidad. Piensa en ello como el tráfico de vehículos que se acumula debido a la cantidad de gente en las calles. En el caso de las criptomonedas, ocurre cuando muchas personas intentan realizar transacciones al mismo tiempo. En cuanto a la solución, existe algo llamado segunda capa (Layer 2 en inglés) que pretende resolver el problema de la escalabilidad en el espacio de las criptomonedas. Pero, ¿en qué consiste realmente este problema de escalabilidad y cómo puede la red de segunda capa solucionarlo? Veámoslo.

El problema de escalabilidad de blockchain en pocas palabras

Si echamos un vistazo a la capitalización del mercado de las criptomonedas en la actualidad, nos sorprenderá descubrir el número de personas que tienen en sus manos estas monedas, independientemente del propósito. Al momento de escribir este artículo (25 de enero de 2022), bitcoin (BTC) ya ha alcanzado una capitalización de mercado de más de 686.210 millones de USD, mientras que ethereum (ETH) tiene más de 286.550 millones de USD.

Estas enormes cifras solo demuestran que cada vez más personas están empezando a explorar diferentes criptomonedas. Y cuantas más transacciones se realicen, más ocupada estará la red blockchain. Aquí es donde entra en juego el tema de la escalabilidad.

Tomemos la red Ethereum, por ejemplo. En la blockchain de Ethereum, las altas demandas se traducen en velocidades de transacción más lentas y precios del gas de ETH casi insostenibles. Lo mismo ocurre con la blockchain de Bitcoin, que tiene que gestionar el flujo de muchas transacciones al mismo tiempo.

Para aumentar la eficacia operativa de la red y mejorar sus procesos, se desarrolló una solución de escalabilidad de segunda capa.

¿Qué son las capas de blockchain y cómo funcionan?

Si la congestión del tráfico se compara con el problema de escalabilidad, las vías de acceso y calles adicionales juegan el papel de la segunda capa. Este es el término utilizado para denominar las soluciones creadas y diseñadas para ayudar a escalar mejor una red blockchain.

Anteriormente, mencionamos que la velocidad de las transacciones y los procesos pueden ser más lentos y los costos de las transacciones pueden ser más altos cuando una red está muy congestionada. La segunda capa intenta solucionar precisamente estos problemas. Para entender cómo funciona la segunda capa, veamos primero cómo funciona la primera capa.

Primera capa

En el espacio de las criptomonedas, la primera capa o cadena principal es la capa de consenso estándar o base. Aquí es donde se realizan y se liquidan casi todas las transacciones. Algunos ejemplos son la red Bitcoin, la red Ethereum y otras redes de criptomonedas. Piensa en estas como la autopista por la que pasan casi todos los autos y otros vehículos que se dirigen hacia una dirección determinada.

Cuando se incrementa el volumen de autos, comienza el problema por la acumulación de tráfico. Lo mismo sucede con las transacciones que entran y se completan en la red blockchain, de ahí la necesidad de encontrar soluciones de escalabilidad.

Algunas soluciones de escalabilidad de la primera capa incluyen mejoras en los protocolos de consenso, en los que se pueden encontrar los términos Prueba de trabajo (PoW) y Prueba de participación (PoS) con mayor frecuencia. La otra se llama sharding, donde toda la red blockchain se divide en conjuntos de datos distintos llamados “shards”.

Si una red requiere un mayor número de transacciones completadas por segundo o tarifas más bajas (o quizá ambas cosas), las soluciones de segunda capa pueden ser otra buena opción.

Segunda capa

La segunda capa es simplemente otra capa construida sobre la primera. Lo bueno es que no necesita hacer ningún cambio en la primera capa, lo que significa que la capa base no tendrá interrupciones ni alteraciones en sus sistemas y procesos. El objetivo de la segunda capa es ayudar a potenciar la capacidad de la primera capa gestionando las transacciones fuera de la cadena.

Esto significa que la solución de segunda capa debería ser capaz de facilitar el trabajo, reducir la congestión general y evitar los puntos únicos de fallo. De este modo, la velocidad de las transacciones y la experiencia del usuario no se verán comprometidas, sino que se ejecutarán de forma fluida y segura, tal y como debería funcionar en realidad.

Profundicemos en las soluciones de escabilidad de la segunda capa

Idealmente, una red blockchain puede manejar una cantidad ilimitada de transacciones por segundo. Esta métrica se denomina rendimiento o TPS (transacciones por segundo). Sin embargo, si observamos la situación actual de las redes de criptomonedas, el procesamiento de un número infinito de transacciones está todavía muy lejos de ser una realidad.

La cadena principal de Bitcoin puede funcionar entre 3 y 7 TPS, cifras que están muy lejos de las 20,000 TPS de Visa. Por otro lado, la red de Bitcoin es indiscutiblemente más segura, dado que está descentralizada y cada transacción debe ser aprobada, minada, distribuida y confirmada por múltiples nodos o los protectores de datos de una infraestructura blockchain.

Para aumentar la velocidad y la eficacia de la red, manteniendo su seguridad e integridad, se desarrollaron soluciones de escalabilidad de segunda capa. Estos incluyen:

  • State channels

Los State channels utilizan contratos multifirma para acelerar las transacciones fuera de la cadena y terminarlas con la cadena principal. Esto reduce la congestión en la red, las tarifas de las transacciones y los retrasos en el procesamiento.

  • Sidechains

Se trata de una cadena de bloques independiente compatible con la máquina virtual de Ethereum (EVM) y que funciona en paralelo a la cadena principal. Funciona con Ethereum a través de puentes bidireccionales y opera bajo sus propios parámetros de consenso y bloque.

  • Rollups

Estos ejecutan las transacciones fuera de la cadena principal y publican los datos en la primera capa cuando se alcanza el consenso. Existen dos tipos de rollups: ZK-rollups y rollups optimistas.

Los zero-knowledge o rollups de conocimiento cero (ZK) recopilan o sintetizan cientos de transacciones fuera de la cadena y crean un argumento de conocimiento sucinto no interactivo (SNARK). Con los ZK-rollups, solo se necesita la prueba de validez en lugar de los datos de la transacción. Esto hace que sea más rápido y barato validar un bloque.

Los rollups optimistas, en cambio, no realizan ningún cálculo, sino que proponen el nuevo estado a la cadena principal o “notarizan” la transacción. La computación es la parte más costosa del uso de Ethereum, por lo que los rollups optimistas son ideales para reducir los costos del gas.

  • Plasma

Está diseñado para la red Ethereum y se construye utilizando contratos inteligentes y árboles de Merkle, una forma de organizar una cantidad masiva de datos de forma más sencilla. Plasma permite el desarrollo de un número ilimitado de cadenas laterales o copias más pequeñas de la red Ethereum.

Ejemplos de red de segunda capa

Ahora que entiendes lo que son las soluciones de escabilidad de segunda capa, veamos algunos ejemplos que aplican al mundo de las criptomonedas.

  • Lightning Network de Bitcoin

La Lightning Network de Bitcoin es un sistema descentralizado que permite a los usuarios realizar micropagos instantáneos de gran volumen a un costo menor. Este protocolo de pago es uno de los canales más utilizados para realizar transacciones rápidas y sencillas con bitcoin.

  • Loopring

Loopring utiliza contratos inteligentes de código abierto de Ethereum para desarrollar sus propios proyectos. Se ha creado para resolver los retos a los que se enfrentan los intercambios centralizados y descentralizados, permitiendo a los inversores almacenar sus inversiones en sus propios monederos mientras completan los comercios de forma centralizada.

  • Polygon

Polygon ofrece desarrollo en la seguridad de la red Ethereum, así como para los desarrolladores. Dispone de herramientas utilizadas por los desarrolladores para crear tecnologías optimizadas basadas en Ethereum.

  • Optimism

Optimism presenta mejoras en lo que respecta al precio de las transacciones de Ethereum. Además, Optimism también desarrolla la velocidad de las transacciones para los usuarios de Ethereum.

Más allá de la segunda capa

Es innegable que la segunda capa de Blockchain ofrece un montón de grandes beneficios a la red que soporta, así como a sus usuarios. Como descubrimos anteriormente, el desarrollo de la segunda capa aborda la creciente carga de las diferentes redes de criptomonedas, incluyendo la de Bitcoin y Ethereum.

Con más vías abiertas para las transacciones de criptomonedas, más y más personas intentarán aprovechar el increíble potencial de las monedas digitales. No es de extrañar que muy pronto veamos a otras redes proporcionando transacciones de criptomonedas más accesibles, rápidas y baratas.