Layer-1 (L1) vs Layer-2 (L2): qué son y cómo prometen solucionar la escalabilidad de blockchain

Con el objetivo de mejorar la seguridad de la red y el mantenimiento de registros se creó Layer-2 solution, o solución de escalado de capa 2. Su objetivo es combatir los problemas de escalabilidad de blockchain, las transacciones lentas y los costos de tarifa de gas altos.

¿Qué es una cadena de capa 1?

Una red de capa 1 es una blockchain en un sistema descentralizado. Ejemplos de blockchains que operan con capa 1 incluyen Bitcoin, Ehtereum, Binance Smart Chain (BSC), Litecoin y Avalanche.

En el escalado de capa 1, el protocolo de la blockchain se cambia para hacer posible la escalabilidad y aumentar la capacidad y la velocidad de las transacciones, logrando así más transacciones de datos y usuarios. Es decir, mejoran el protocolo base en sí para hacer que el sistema en general sea mucho más escalable.

Hay tres enfoques para implementar soluciones de Capa 1: Proof of Stake (o prueba de participación), Proof of Work(o prueba de trabajo) y sharding (o fragmentación).

• Proof-of-Stake (PoS) es una alternativa al modelo de minería Proof-of-Work (PoW) ya que, en lugar de que los mineros resuelvan acertijos criptográficos utilizando la potencia informática para verificar las transacciones como lo hacen con PoW, los usuarios de PoS utilizan monedas existentes y con estas verifican las transacciones en proporción a la cantidad de monedas que bloquearon o "enlazaron" en una billetera de stacking.

En proyectos como Ethereum 2.0, están pasando de protocolos de conseso más antiguos como el Proof-of-Work, a protocolos mucho más rápidos y que consumen menos energía, como el Proof-of-Stake.

• La fragmentación es uno de los métodos de escalabilidad de capa 1 más populares que existen. Sharding es una técnica utilizada por las empresas de blockchain en donde, en lugar de hacer que una red funcione secuencialmente en cada transacción, se dividen estos conjuntos de transacciones en conjuntos de datos que se conocen como "fragmentos", que luego pueden ser procesados por la red en paralelo. El propósito es mejorar la escalabilidad, lo que les permite procesar más transacciones por segundo (TPS).

Sin embargo, las soluciones de capa 1 no son la única vía disponible para mejorar la escalabilidad de blockchain. Las soluciones de capa 2 establecen un protocolo adicional que se construye sobre blockchains como las de Ethereum y Bitcoin. Estas aumentan el rendimiento sin alterar de manera significativa las características originales de descentralización o seguridad, que son una parte integral de la blockchain original.

¿Qué es una solución de escalado de capa 2?

Las blockchains de capa 2, o layer-2, procesan nuevas transacciones más rápido mientras reducen la carga en la capa 1 y, por lo general, cobran tarifas mucho más bajas.

¿Como lo hacen?

La capa 2 se refiere a un protocolo secundario que se construye sobre un sistema blockchain existente con el objetivo de resolver las dificultades de escalado y velocidad de las transacciones.

Dos ejemplos importantes de soluciones de capa 2 son Bitcoin Lightning Network y Ethereum Plasma:

• Lightning Network se basa en canales estatales, que son canales adjuntos que realizan operaciones de blockchain y las informan a la cadena principal y que se utilizan principalmente como canales de pago.
• Mientras que el marco Plasma consta de cadenas laterales, que son cadenas de bloques chiquitas organizadas en una estructura que tiene forma de árbol. Las cadenas de plasma tienen su propio algoritmo de consenso y crean bloques de transacciones.

¿Cómo funciona la capa 2?

Los protocolos de capa 2 crean un marco secundario donde las transacciones y procesos de blockchain pueden tener lugar independientemente de la capa 1 (la cadena principal). Una de las principales ventajas de usar soluciones fuera de la cadena es que la cadena principal no necesita pasar por ningún cambio estructural porque la segunda capa se agrega como una capa adicional.

Una gran parte de las transacciones que pasan por la capa 1 se trasladan a la capa 2, aumentando la capacidad y velocidad de procesamiento, junto a un flujo de tráfico menos “congestionado” en la capa 1. De esta forma, se mejora la escalabilidad.

Entonces, mientras que la cadena principal (capa 1) brinda seguridad, la segunda capa ofrece un alto rendimiento a través de la realización de cientos, o incluso miles, de transacciones por segundo.

Tipos de soluciones de escalado de capa 2:

Para que las soluciones de escalado de capa 2 sean realmente una innovación y solucionen los problemas de las otras capas, tienen que heredar la seguridad subyacente de la cadena principal. Es decir que, mientras que las cadenas laterales pueden usar otras redes o validadores para asegurar la cadena, la capa 2 se diferencia al heredar su seguridad directamente de la cadena principal.

Las soluciones principales de la capa 2 son: Zero-Knowledge Rollups, o “rollups de conocimiento cero”, y Optimistic Rollups, o “rollups optimistas”.

Zero-Knowledge Rollups: los rollups de conocimiento cero -también conocidos como “ZK-Rollups”- son contratos inteligentes que escalan la red Ethereum procesando múltiples transferencias fuera de la blockchain principal. ZK-Rollups funciona sacando cientos de transferencias fuera de la cadena y combinándolas o "enrollandolas" en una sola transacción. Pueden producir un bloque en alrededor de un minuto, con la capacidad de procesar 2000 transacciones por segundo (TPS).

Los Rollups de conocimiento cero retienen fondos en un smart contract y, una vez que se acepta la prueba de validez, las transacciones se confirman y los fondos están disponibles. El conocimiento cero significa que todos los verificadores pueden saber que tienen la misma información, sin que esta se revele.

Optimistic Rollups: los rollups optimistas son un tipo de construcciones de capa 2 que no se ejecutan en la capa base de Ethereum, sino encima de ella. Esto permite ejecutar contratos inteligentes a gran escala sin dejar de estar protegido por Ethereum y sin sobrecargar la red. Aunque estos logran mayores velocidades de transacción, ofrecen menos rendimiento que los rollups Plasma y ZK.

Las soluciones de escalado capa 1 y capa 2 son dos caras de la misma moneda: son estrategias diseñadas para hacer que las redes blockchain sean más rápidas y se adapten mejor a una base de usuarios que crece constantemente.

Estas estrategias no son mutuamente excluyentes, incluso muchas redes de blockchains están investigando combinar las soluciones de escalado de capa-1 y capa-2 para lograr una mayor escalabilidad sin sacrificar la seguridad o la descentralización.