La arquitectura modular de blockchain es una nueva filosofía de diseño que ofrece una visión futura de redes altamente escalables y especializadas con una interoperabilidad fluida, al desacoplar las funciones centrales de la blockchain en capas especializadas e intercambiables.
El enfoque modular no se parece en nada al diseño monolítico que tenían las primeras blockchains, el cual, aunque seguro y sencillo, daba la sensación de que era imposible lograr descentralización, seguridad y escalabilidad al mismo tiempo.
Propone "desagrupar" las funciones de la blockchain en diferentes capas: una capa que gestiona el consenso, otra que garantiza la disponibilidad de los datos y una tercera que ejecuta las transacciones.
Esta separación desbloquea la escalabilidad, el rendimiento y la flexibilidad sin sacrificar la descentralización ni la seguridad.
El Desacoplamiento de la Pila de Blockchain
La arquitectura modular se trata básicamente de la especialización a través de la división, ya que divide los conceptos o niveles especializados que componen el desacoplamiento de la pila de blockchain en diferentes capas, cada una de las cuales se enfoca en una o dos responsabilidades principales. Las cuatro capas principales de desacoplamiento son:
- Capa de Ejecución: Esta capa es el motor donde se realiza el cómputo y donde los usuarios interactúan con las dApps. En esta capa se ejecutan los contratos inteligentes y se procesan las transacciones, con su forma dominante (rollups) ejecutando transacciones fuera de la cadena antes de publicar los resultados en la capa de liquidación. Determina el nuevo estado de la blockchain basándose en las transacciones.
- Capa de Consenso: Este es el "sistema judicial" de la blockchain. Es la principal responsable de ordenar las transacciones y de asegurar que todas las partes en la red lleguen a un consenso con respecto al orden de las actualizaciones de estado y su validez. Ofrece el mecanismo de seguridad primario de la red.
- Capa de Disponibilidad de Datos: Esta capa garantiza que todos los datos de transacción del bloque se publiquen y estén fácilmente disponibles para todos los usuarios de la red. Esto es muy importante para permitir que los nodos completos y los nodos ligeros (especialmente aquellos que verifican Rollups) realicen una verificación adecuada del estado de la cadena y la detección de fraudes. Sin una DA fiable, los nodos no pueden verificar el estado de la cadena, lo que genera problemas de confianza.
- Capa de Liquidación: Esta capa sirve como un centro opcional y especializado donde las capas de ejecución (como los rollups) finalizan las transacciones, verifican pruebas criptográficas (por ejemplo, pruebas de fraude o validez), manejan disputas y puentean activos de forma segura. Esta capa no necesita manejar el consenso o la disponibilidad de datos por sí misma, pero ofrecería un entorno de confianza donde las cadenas de ejecución pueden anclar actualizaciones de estado para la interoperabilidad, mejorando así la seguridad y la finalidad sin duplicar la infraestructura de la capa base.
Ventajas de la Arquitectura Modular
Escalabilidad:
La arquitectura modular presenta una oportunidad para escalar y optimizar capas individuales de forma independiente (por ejemplo, añadiendo más capas de ejecución/Rollups) sin sobrecargar la capa base o comprometer su seguridad, lo que permite una mayor tasa de transacciones.
Flexibilidad:
La arquitectura modular permite a los desarrolladores personalizar su entorno de ejecución particular sin comprometer la seguridad de la capa base.
Se les permite seleccionar diferentes capas; por ejemplo, un rollup diseñado para el trading de alta frecuencia puede optimizar su máquina virtual para la velocidad, pero un rollup centrado en juegos puede priorizar las transacciones NFT.
Soberanía:
Si bien siguen aprovechando la infraestructura compartida, los proyectos pueden desplegar sus propias cadenas soberanas y específicas (también conocidas como AppChains o RollApps) con gobernanza y estructuras de tarifas personalizadas, adaptadas a su aplicación específica.
Eficiencia de Costos:
Con la arquitectura modular, no todas las cadenas están obligadas a ejecutar su propio conjunto de validadores. Agrupar transacciones y utilizar niveles de disponibilidad de datos más baratos reduce significativamente los precios de las transacciones para los usuarios finales.
Desventajas de la Arquitectura Modular
Complejidad del Sistema:
El principal inconveniente del enfoque de arquitectura modular es el drástico aumento de la complejidad del sistema en comparación con una cadena monolítica simple. Construir un sistema modular requiere coordinar múltiples componentes independientes, a menudo gestionados por diferentes equipos o protocolos, lo que introduce numerosos nuevos puntos de falla y requiere sofisticados mecanismos de mensajería entre cadenas. Incluso los desarrolladores deben comprender los matices de toda la pila, desde las reglas de consenso de la L1 hasta el sistema de pruebas de la L2 y las especificidades de la capa DA. Esto requiere un nivel de experiencia superior.
Seguridad Condicional:
En la arquitectura modular, la seguridad de una L2 (capa de Ejecución) depende de que la L1 (capa de Consenso/Liquidación) cumpla correctamente sus funciones, y de que la L2 utilice correctamente los mecanismos de seguridad de la L1. La seguridad se basa en una "minoría honesta" de validadores para publicar una prueba de fraude durante una ventana de desafío. Si nadie publica la prueba, una transición de estado fraudulenta podría pasar desapercibida.
Riesgo de Interoperabilidad:
La arquitectura modular conduce naturalmente a un ecosistema de cadenas diversas y especializadas, lo que puede resultar en fragmentación. Dependen de complejos puentes entre cadenas para mover activos y datos entre capas. Estos puentes son notoriamente complejos y han sido históricamente el objetivo de los mayores exploits de seguridad en el espacio cripto.
Alineación Económica:
El desacoplamiento de funciones puede crear desafíos para alinear los incentivos entre las diferentes capas. Una capa que se centra únicamente en una función de utilidad como la Disponibilidad de Datos podría tener dificultades para acumular un alto valor para su token nativo en comparación con una capa de Ejecución que captura el valor de las tarifas de la aplicación, lo que dificulta incentivar un conjunto de validadores lo suficientemente grande y seguro para la red central de DA/Consenso.
Conclusión
Aunque la modularidad no es una solución mágica en este momento, su impulso es claro. El futuro de la blockchain ha cambiado del diseño monolítico y ya no es una cadena gigantesca para gobernarlos a todos, sino un ecosistema modular de redes especializadas e interoperables, cada una destacando en su tarea, protegida por una infraestructura compartida y escalando en conjunto.
Tal como lo expresa Mustafa Al-Bassam, cofundador de Celestia:
"La modularidad es para las blockchains lo que la pila TCP/IP fue para internet."
— Mustafa AI-Bassam
A medida que los proyectos y un número creciente de empresas centradas en rollups avanzan, la tesis modular está preparada para definir la próxima generación de infraestructura de blockchain, permitiendo en última instancia el futuro escalable y descentralizado de Web3.
Este artículo ha sido contribuido por una escritora externa: Premalynn.
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