¿Qué son las Capas 1 y 2 de la Blockchain?

A medida que aumenta la popularidad de las criptomonedas y la blockchain, también crece el número de usuarios y transacciones. Sin embargo, la escalabilidad siempre ha sido un reto para la blockchain, a pesar de su potencial revolucionario. Las redes públicas de blockchain, altamente descentralizadas y seguras, a menudo tienen dificultades para alcanzar un alto rendimiento, lo que conduce a la Trilema de la Blockchain. Este plantea que un sistema descentralizado solo puede lograr dos de tres factores: descentralización, seguridad y escalabilidad.

Afortunadamente, miles de entusiastas y expertos trabajan en soluciones de escalado. Algunas de estas soluciones atacan la Capa 1, la arquitectura de la blockchain principal, mientras que otras se enfocan en protocolos de Capa 2 que operan sobre la red subyacente. Estas soluciones buscan aumentar la capacidad de la blockchain para crecer y adaptarse a la demanda creciente.

Conceptos básicos

Este artículo pretende ayudar a los lectores a entender las diferencias entre blockchains de Capa 1 y Capa 2, así como las diversas soluciones de escalabilidad disponibles. No es raro que los usuarios no sepan si están usando una cadena de Capa 1 o Capa 2, dado el gran número de blockchains y criptomonedas disponibles. Aunque pueda resultar tentador ignorar los detalles técnicos y centrarse en los beneficios de la tecnología blockchain, es importante conocer el sistema en el que se invierte o se utiliza.

¿Qué son la Capa 1 y la Capa 2?

Los términos Capa 1 y Capa 2 describen distintos niveles de una red blockchain. La Capa 1, también conocida como nivel base, es la estructura principal de la arquitectura blockchain, con ejemplos como Bitcoin, Ethereum y Solana. En contraste, la Capa 2 se refiere a redes construidas sobre otras blockchains, como la Lightning Network que funciona sobre Bitcoin.

Las mejoras en la escalabilidad de una red blockchain pueden clasificarse en dos soluciones: Capa 1 y Capa 2. Una solución de Capa 1 cambia directamente las reglas y mecanismos de la blockchain original, mientras que una solución de Capa 2 utiliza una red externa y paralela para facilitar transacciones fuera de la cadena principal. Tanto si usas una blockchain de Capa 1 como de Capa 2, merece la pena dedicar tiempo a comprender el sistema en el que inviertes o trabajas.

¿Por qué es importante la escalabilidad en blockchain?

En el contexto de la tecnología blockchain, la Capa 1 se refiere a la red primaria, mientras que la Capa 2 hace referencia a redes secundarias que pueden mejorar la capacidad global del sistema. Para entender mejor este concepto, imagina una nueva autopista construida entre una gran ciudad y su suburbio de rápido crecimiento. A medida que aumenta el tráfico y se vuelve habitual la congestión, el tiempo de viaje entre los puntos A y B puede incrementarse significativamente.

Para ayudar a los viajeros a desplazarse más rápido, las autoridades pueden considerar varias soluciones no relacionadas con cambiar la infraestructura central. Por ejemplo, construir vías de servicio adicionales o lanzar una línea de tranvía ligera paralela a la autopista. De manera similar, las soluciones de Capa 2 son redes externas que facilitan transacciones fuera de la red primaria, aumentando la capacidad total. Sin embargo, a diferencia de añadir carriles a la autopista, las soluciones de Capa 2 suelen ser más prácticas y rentables.

Las blockchains de Capa 1, como Bitcoin, Ethereum y Solana, actúan como blockchains de capa base que gestionan transacciones para sus ecosistemas y cuentan con criptomonedas nativas. Estas monedas se usan comúnmente para pagar tarifas y ofrecer utilidad adicional. En contraste, las soluciones de escalado de Capa 2, como Polygon para Ethereum, operan sobre la blockchain principal y envían actualizaciones periódicas mediante puntos de control.

La capacidad de procesamiento es un factor esencial al evaluar una blockchain. Esta métrica mide la velocidad y eficiencia con la que las transacciones pueden ser procesadas y registradas en un periodo determinado. A medida que más usuarios se unen y aumentan las transacciones simultáneas, las blockchains de Capa 1 pueden volverse más lentas y caras de usar, especialmente aquellas que dependen de mecanismos de Prueba de Trabajo en lugar de Prueba de Participación.

Problemas actuales de la Capa 1

Unos buenos ejemplos de redes de Capa 1 con problemas de escalado son Bitcoin y Ethereum. Ambas usan un modelo de consenso distribuido, por el cual todas las transacciones deben ser verificadas por múltiples nodos antes de ser validadas. Los nodos compiten para resolver un puzzle computacional, y los mineros exitosos son recompensados con la criptomoneda nativa. Aunque esto garantiza la exactitud de los datos registrados, puede provocar congestión en la red durante periodos de máxima actividad. Como resultado, los usuarios pueden experimentar tiempos de confirmación más lentos y tarifas de transacción más altas.

¿Cómo funcionan las soluciones de escalado de Capa 1?

Una forma de aumentar la capacidad de las blockchains de Capa 1 es cambiar de Prueba de Trabajo a Prueba de Participación. Sin embargo, las opiniones sobre los beneficios y las consecuencias a largo plazo de este enfoque varían dentro de la comunidad cripto.

El equipo de desarrollo de un proyecto suele introducir soluciones de escalado en redes de Capa 1. Estas soluciones pueden requerir que la red pase por un hard fork o un soft fork, según los cambios realizados. Las soluciones compatibles con versiones anteriores, como la actualización SegWit de Bitcoin, pueden implementarse con mínima disrupción. En contraste, cambios mayores, como aumentar el tamaño de bloque de Bitcoin a 8 MB, requieren un hard fork, que crea dos versiones de la blockchain.

Otra opción para aumentar el rendimiento de la red es el sharding. Este proceso divide las operaciones de una blockchain en múltiples secciones más pequeñas que pueden procesar datos simultáneamente, lo cual es más eficiente que procesar los datos de forma secuencial.

¿Cómo funcionan las soluciones de escalado de Capa 2?

Las soluciones de Capa 2 funcionan con redes secundarias que operan en paralelo o de forma independiente de la cadena principal.

Rollups

Un tipo de rollup menos intensivo en recursos, denominado rollups de conocimiento cero, agrupa las transacciones fuera de la cadena de Capa 2 y las presenta como una sola transacción en la cadena principal. Este sistema utiliza pruebas de validez para verificar la integridad de las transacciones, y los activos se mantienen en la cadena original mediante un contrato inteligente puente. El contrato inteligente confirma que el rollup funciona según lo previsto, proporcionando así la seguridad de la red original.

Cadenas laterales (Sidechains)

Las cadenas laterales requieren una asunción de confianza, ya que son redes blockchain separadas con sus propios validadores. A diferencia de otras soluciones de Capa 2, el contrato inteligente puente en la cadena principal no verifica la validez de las transacciones en la cadena lateral. Por tanto, el usuario debe confiar en que la red de la cadena lateral funciona correctamente, ya que esta controla los activos en la cadena original.

Canales de estado

Las transacciones fuera de la cadena pueden ejecutarse en un canal de estado, que es un sistema de comunicación bilateral entre partes que aísla una sección de la blockchain y la vincula a un canal de transacciones off-chain. Esto suele lograrse mediante un contrato inteligente preacordado o una firma múltiple. Las transacciones o grupos de transacciones se procesan fuera de la cadena, y la información de las transacciones no se envía de inmediato al libro mayor distribuido subyacente, conocido como la cadena principal. Una vez que se completan todas las transacciones, el estado final del canal se presenta en la blockchain para su autenticación. Este enfoque acelera los tiempos de transacción y mejora la capacidad global de la red. La Lightning Network de Bitcoin y Raiden de Ethereum son ejemplos de soluciones basadas en canales de estado.

Blockchains anidadas

Las soluciones de Capa 2 dependen de redes secundarias que se ejecutan en paralelo o de forma independiente a la cadena principal. Las blockchains anidadas son una de estas tipologías. En este sistema, se construye un conjunto de cadenas secundarias sobre la blockchain principal. Estas cadenas siguen las reglas y condiciones establecidas por la cadena matriz. La responsabilidad de la cadena principal se limita a la resolución de disputas cuando es necesario, mientras que las cadenas 'hijas' se encargan del trabajo diario. Tras completar las transacciones, devuelven la información procesada a la cadena principal. El proyecto Plasma de OmiseGO es un ejemplo de solución de blockchain anidada de Capa 2.

Limitaciones de Capa 1 y Capa 2

Las soluciones de Capa 1 y Capa 2 tienen sus propias ventajas e inconvenientes. Aunque la Capa 1 puede ser la más efectiva para mejoras de protocolo significativas, requiere que los validadores acepten cambios mediante un hard fork. Los validadores pueden mostrarse reacios, como se vio en la transición de Prueba de Trabajo a Prueba de Participación.

La Capa 2 proporciona un método más rápido para mejorar la escalabilidad, pero conlleva el riesgo de perder parte de la seguridad que aporta la blockchain original. La seguridad y resiliencia de redes como Ethereum y Bitcoin están bien establecidas, y los usuarios confían en ellas para su protección. No obstante, pasar a Capa 2 implica confiar en el equipo y la red para lograr tanto eficiencia como seguridad.

¿Qué sigue?

En el futuro, puede que las soluciones de Capa 2 no sean necesarias si las blockchains de Capa 1 mejoran su escalabilidad. Aunque algunas blockchains ya están viendo avances, puede llevar mucho tiempo que los sistemas principales resuelvan sus problemas de escalado y no hay garantía de éxito. Es más probable que las blockchains de Capa 1 se centren en reforzar su seguridad, mientras que las redes de Capa 2 ofrecerán servicios adaptados a casos de uso específicos. A pesar de ello, cadenas consolidadas como Ethereum probablemente seguirán siendo prominentes en el corto plazo, gracias a sus amplias comunidades de usuarios y desarrolladores. Con su gran conjunto descentralizado de validadores y reputación de confianza, Ethereum ofrece una base sólida para soluciones de Capa 2 dirigidas.

Conclusión

La búsqueda de una mejor escalabilidad en el mundo cripto ha dado lugar a dos estrategias principales: mejorar la Capa 1 e introducir soluciones de Capa 2. Si tienes una cartera cripto variada, es probable que ya poseas activos en redes de ambas capas. Ahora que comprendes mejor sus diferencias y los distintos métodos de escalado que ofrecen, puedes entender mejor sus roles.