Ethereum es ampliamente conocida como la potente blockchain que inició por primera vez los contratos inteligentes y las aplicaciones descentralizadas (dApps), y al igual que otras redes blockchain, ha enfrentado desafíos persistentes de escalabilidad desde su concepción.



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Cuanto más popular se volvía la blockchain, mayor era el número de transacciones que competían por ser incluidas en cada bloque, lo que provocaba una congestión de la red, que a su vez conllevaba altas tarifas de transacción y tiempos de confirmación más lentos.

Considere una ciudad bulliciosa con calles congestionadas, lo que provoca atascos de tráfico y retrasos. Esto puede compararse con lo que experimentan los usuarios de Ethereum cuando la red se sobrecarga.

Para resolver estos problemas, la comunidad blockchain creó lo que se conoce como soluciones de Capa 2. Esta tecnología de vanguardia permite a los usuarios expandir las capacidades de Ethereum sin comprometer la seguridad.

Las soluciones de Capa 2 procesan las transacciones fuera de la cadena principal de Ethereum (Capa 1) y luego liquidan periódicamente los resultados en la cadena principal. Esto minimiza la congestión, disminuye los costos de transacción y aumenta la calidad general de la experiencia del usuario.

El sitio web de análisis e investigación L2Beat informa que la Capa 2 ahora procesa entre 11 y 12 veces más transacciones que la cadena principal de Ethereum.

Por Qué Son Necesarias las Soluciones de Escalado de Capa 2

Uno de los principales problemas que las redes blockchain como Ethereum y Bitcoin han enfrentado a medida que su popularidad ha aumentado es la escalabilidad.

Diseñadas para centrarse en la seguridad y la descentralización, estas blockchains de Capa 1 ejecutan todas las transacciones directamente en la cadena.

Aunque este diseño tiene sus fortalezas, también conlleva desventajas, que incluyen un número limitado de transacciones, mayores tarifas de transacción y congestión.

Estos problemas impulsaron a los desarrolladores a buscar más allá de las modificaciones de Capa 1, dando así origen a las soluciones de escalado de Capa 2.

Las soluciones de Capa 2 se convirtieron en la columna vertebral para mantener el crecimiento de la blockchain al aliviar la presión sobre la red principal sin poner en riesgo la seguridad o la descentralización.

A diferencia de la Capa 1, que limitaba las redes blockchain con problemas como altas tarifas de transacción, mala experiencia de usuario y tiempos de transacción lentos, las soluciones de Capa 2 permiten a los usuarios interactuar con servicios basados en blockchain a costos más bajos y mayor velocidad.

Tipos de Soluciones de Escalado de Capa 2

Las soluciones de escalado de Capa 2 tienen varios tipos. Y cada una de estas soluciones de escalado posee cualidades distintivas que mejoran el rendimiento de la blockchain y resuelven problemas de escalabilidad particulares.

Rollups

Los rollups se encuentran entre las primeras soluciones de Capa 2 ampliamente adoptadas. Son soluciones de Capa 2 en las que muchas transacciones fuera de la cadena se comprimen en un solo lote que se ejecuta en la cadena principal. Los rollups se presentan principalmente en dos partes diferentes: los rollups optimistas y los rollups de validez (comúnmente conocidos como zero-knowledge o ZK rollups).

Rollups Optimistas

Los Rollups Optimistas asumen efectivamente que las transacciones son precisas por defecto a menos que se demuestre lo contrario y solo proporcionan un método de verificación si se presenta una prueba de fraude.

Dependen de un mecanismo de resolución de disputas donde los usuarios pueden impugnar la validez de una transacción dentro de un plazo específico.

Si la impugnación tiene éxito, el estado inválido se revierte y el actor malicioso es penalizado. Sin embargo, en ausencia de una impugnación, las transacciones se consideran válidas y se liquidan en la cadena principal.

Esto reduce notablemente el volumen de procesamiento de datos en la propia cadena y aumenta la escalabilidad.

Ejemplos de rollups optimistas (todos compatibles con EMV) incluyen los siguientes:

1. Arbitrum
2. Optimism
3. Base

Rollups de Validez (Zero-Knowledge)

Los ZK rollups adoptan un enfoque diferente. En lugar de asumir que las transacciones son válidas, utilizan pruebas criptográficas de validez, como las pruebas de conocimiento cero, para verificar matemáticamente la corrección de las transacciones antes de actualizar el estado de la blockchain.

Esto asegura que todas las transacciones sean correctas sin requerir que ni una sola de ellas sea verificada. Y dado que solo las transacciones que han pasado la prueba de validez pueden liquidarse en la capa base, los rollups de conocimiento cero se consideran los más seguros de los dos tipos de rollups.

El proyecto líder actual en rollups de validez es StarkWare. Este proyecto logra una mayor seguridad y escalabilidad al comprimir los datos de las transacciones, minimizando así la carga que debe liquidarse en la cadena.

Otros rollups de validez incluyen:

1. zkSyncScroll
2. Polygon zkEVM
3. Linea

Canales de Estado

Los canales de estado representan otro enfoque de escalado de Capa 2 con una arquitectura fundamentalmente diferente. Permiten transacciones fuera de la cadena sin disminuir la seguridad de la blockchain principal.

En lugar de agrupar las transacciones de muchos usuarios, los canales de estado crean canales de comunicación privados fuera de la cadena entre los participantes. Gracias a esto, la congestión se reduce considerablemente y las transacciones se confirman mucho más rápido.

Prácticamente, esto se logra al encerrar una porción del estado de la blockchain en un contrato multifirma o inteligente. Esto a menudo se conoce como un "contrato de juez" en la cadena principal.

Una vez bloqueados, los usuarios pueden realizar un número ilimitado de operaciones fuera de la cadena intercambiando mensajes firmados para actualizar el estado sin registrar cada transacción en la blockchain.

Cuando están listos para finalizar y cerrar el canal, envían el estado final a la cadena principal. La blockchain se actualiza y los fondos se dispersan de acuerdo con la decisión acordada.

Dos grandes ejemplos de canales de estado son la Lightning Network para Bitcoin y la Raiden Network para Ethereum.

El Futuro de las Soluciones de Capa 2

El crecimiento de las soluciones de Capa 2 es más que una simple respuesta técnica a la congestión de Ethereum; señala un cambio fundamental en cómo las redes blockchain alcanzan un tamaño global sin abandonar sus fundamentos cypherpunk de descentralización.

Aunque los Rollups Optimistas, los ZK-Rollups y los Canales de Estado a veces se presentan como competidores en un juego de suma cero, la realidad del ecosistema apunta a un futuro de especialización e interoperabilidad.