¿Qué es un protocolo de cadena de bloques de capa 1?

¿Qué es un protocolo de cadena de bloques de capa 1?

¿Qué es un protocolo de cadena de bloques de capa 1?

Últimas actualizaciones:

19 sept 2022

Bienvenido, criptonauta, al siguiente paso en tu viaje para entender el extraño y maravilloso mundo de las criptomonedas. Sabemos que esta industria a veces puede resultar abrumadora y complicada, pero no tiene por qué serlo cuando avanzas paso a paso. Conocer bien los conceptos básicos es una buena manera de empezar y por eso vamos a cubrir en este artículo todo lo que necesitas saber sobre las cadenas de bloques de capa 1.

Para hacer que el mundo de las criptomonedas sea aún más confuso, esta industria también es conocida por inventar palabras rimbombantes como hodl, GameFi, DeFi, CeDeFi, dApps, tokenómics, satoshis y muchas otras que pueden hacer que tu cabeza estalle. De repente, alguien empieza a hablar de la capa 0, la capa 2 y la capa 3, cuando ni siquiera sabías que existía la capa 1, o Jack Dorsey empieza a hablar de la Web5 cuando todavía no hemos entendido por completo la Web3.

Pero no os preocupéis, amigos de las criptomonedas. Este sector es genial ya que te puedes convertir en un especialista profundizando tanto como quieras si disfrutas del desafío intelectual, o, si eres más como nosotros, con el cociente intelectual de un plátano y que alguna vez te han pillado mirando el cartel de "suelo mojado" en una galería de arte intentando averiguar si era arte o no, puedes dividir este asunto en trozos fáciles de digerir.

Para ayudarte a ponerte al día, puede que también te gusten estos otros artículos que hemos publicado anteriormente:

¿Qué es Bitcoin?

¿Qué es Ethereum?

¿Qué es la tecnología de cadena de bloques?

¿Qué son los contratos inteligentes de Ethereum?

¿Qué es la Web 3.0?

Aviso: contamos con muchas de las criptomonedas mencionadas en este artículo como parte de nuestra cartera.

FTX Inline

Y ahora, sin más preámbulos, vamos a aclarar algunos puntos conflictivos y a explicar que es eso de la capa 1.

¿Qué es una cadena de bloques de capa 1?

La capa 1 puede considerarse la capa central o la cadena de bloques como tal. Indicaremos rápidamente que los términos "red de cadenas de bloques" y "protocolo de cadenas de bloques" se refieren a lo mismo y que se utilizan a menudo como sinónimos.

Una forma fácil de identificar un protocolo de capa 1 es comprobar si cuenta o no con una criptomoneda dentro de la red. Bitcoin es una criptomoneda, Ethereum es una criptomoneda, lo mismo ocurre con Cardano, Solana, NEAR, Avalanche, VeChain, Theta, etc. Todos ellos son protocolos de cadena de bloques de capa 1 con una criptomoneda nativa, muchos de los cuales pueden soportar contratos inteligentes, aplicaciones descentralizadas y otros tokens.E

xisten cientos de cadenas de bloques de capa 1, demasiadas para nombrarlas todas aquí. Según Chainalysis, éstas son las diez principales cadenas de bloques de capa 1 por capitalización de mercado:

top layer 1 blockchains

Imagen vía Chainalysis

Hay quienes podrían oponerse a la inclusión de Polkadot y Cosmos en esa lista. Aunque estas cadenas de bloques comparten muchas características y se ajustan a la definición de un protocolo de capa 1 en muchos aspectos, algunos consideran que es más apropiado clasificar estas redes como redes de capa 0 y de capa 3, respectivamente, debido a algunos de sus rasgos. Más adelante hablaremos sobre este tema con más detalle.

En cualquier caso, un protocolo de cadena de bloques de capa 1 es la red base de la cadena de bloques responsable de las transacciones dentro de la cadena y de su funcionalidad general. Una cadena de bloques de capa 1 constituye la arquitectura básica subyacente sobre la que pueden construirse otras soluciones, dApps, contratos inteligentes e incluso otras cadenas.

Las diferentes cadenas de bloques de capa 1 están diseñadas y optimizadas para diferentes objetivos. Bitcoin se diseñó para ser una moneda P2P para transacciones sencillas sin necesidad de terceros de confianza y para ser una reserva de valor, mientras que Ethereum fue la primera cadena de bloques que incorporó la funcionalidad de los contratos inteligentes y las dApps, además de poder utilizarse para crear tokens que funcionan sobre la misma red.

A continuación, encontrarás una imagen que ayuda a explicar algunas de las diferencias entre Bitcoin y Ethereum:

Adicionalmente, están los otros protocolos de capa 1 que soportan contratos inteligentes y que compiten directamente con Ethereum, como Solana, Cardano, Avalanche y muchos otros más. Algunos protocolos de capa 1 se centran en los pagos internacionales, como Ripple y Stellar, otros se centran en la interoperabilidad, como Polkadot y Cosmos, mientras que proyectos como Theta se centran en el futuro de la transmisión de video, VeChain se centra en la logística de la cadena de suministro, etc. Por tanto, hay diferentes cadenas de bloques de capa 1 diseñadas para diferentes trabajos, y la competencia es feroz.

De hecho, si echamos un vistazo a DeFi Llama, un popular sitio que hace seguimiento de los protocolos de cadenas de bloques que soportan contratos inteligentes y las aplicaciones descentralizadas, hay 130 competidores de Ethereum en la lista. Es importante entender la amplitud e importancia de Ethereum como protocolo de capa 1, ya que actualmente tiene una dominancia de más del 58% de la cuota de mercado de todo el sector de la DeFi:

ethereum TVL

Ethereum es el protocolo de capa 1 de contratos inteligentes más grande por un gran margen. Imagen vía DeFi Llama

A pesar de lo enorme que es Ethereum, con más de 40.000 millones de dólares de valor total bloqueado en el momento de escribir este artículo, incluso ETH se ve eclipsado por Bitcoin:

btc vs eth market cap

Bitcoin es el activo del sector de las criptomonedas más grande por capitalización de mercado. Imagen vía CoinMetrics

Sin embargo, a pesar del tamaño de estos activos, Bitcoin, Ethereum y casi todas las demás criptomonedas se enfrentan a un problema que pone en riesgo el futuro mismo de su utilidad.

Protocolos de capa 1: el problema del escalado y el trilema de la cadena de bloques

Existen muchos problemas asociados a las criptomonedas de los que todos somos conscientes. Hackeos de los protocolos DeFi, estafas, rug pulls, volatilidad de precios y, para colmo, Warren Buffet piensa que Bitcoin es una estupidez.

Todos estos son problemas que perjudican a la industria, y aunque son desafortunados, hay uno de ellos que sobresale y que amenaza la viabilidad de la tecnología de cadena de bloques en si misma, en su propio concepto de diseño. Este problema afecta a la base de los protocolos de las cadenas de bloques de capa 1 y amenaza el uso futuro de la tecnología.

risk

Imagen vía Shutterstock

Este problema es la escalabilidad y ha demostrado ser el problema más difícil de resolver dentro del sector de las criptomonedas. Tenemos que entender este problema antes de poder comprender por qué hay diferentes capas y tecnologías construidas sobre algunos de los protocolos de cadena de bloques.

Este problema se conoce comúnmente como el trilema de la cadena de bloques. Este trilema fue acuñado por primera vez por el cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin y propone un conjunto de tres objetivos principales para cualquier protocolo de capa 1. Para que una red de criptomonedas sea útil, según Vitalik, así como para la mayor parte del sector, una cadena de bloques debe cumplir estos tres requisitos:

  • Descentralización: En lugar de ser gestionada y controlada por una única autoridad o entidad, las cadenas de bloques deben distribuir el control de la red entre los participantes.

  • Seguridad: La seguridad es fundamental en las cadenas de bloques, y cada red debe ser inmune a los ataques y evitar que actores maliciosos tomen el control de la red o alteren las transacciones y el historial.

  • Escalable: Las cadenas de bloques deben ser capaces de soportar una enorme cantidad de transacciones y volumen de actividad sin que aumenten los tiempos de transacción o las comisiones.

Los desarrolladores se enfrentan al problema de que, al construir cadenas de bloques, a menudo hay que sacrificar uno de estos tres requisitos para conseguir los otros dos.

Scalability trilemma

Un buen ejemplo de ello es Ethereum, que está altamente descentralizado y es increíblemente seguro, aunque no es escalable en absoluto debido a sus lentos tiempos de confirmación, bajas transacciones por segundo y altas comisiones de transacción.

Puedes compararlo con la popular BNB Chain de Binance (antes conocida como Binance Smart Chain), que es segura y muy escalable. Es una cadena de bloques muy eficiente, con transacciones rapidísimas y comisiones bajas, pero está muy centralizada, lo que supone la antítesis de lo que muchos creen que deberían ser estos protocolos.

Aquí puedes ver estos dos protocolos de capa 1 uno al lado del otro:

eth vs bsc

Volvamos al trilema de la cadena de bloques. El problema de no poder crear una red de cadenas de bloques que sea descentralizada, segura y escalable, ha dado lugar a múltiples innovaciones y a una amplia gama de soluciones de capa 1 y de capa 2 para superar estos desafíos y resolver el trilema.

Una solución de capa 1 es la que se construye directamente dentro del núcleo del propio protocolo. Todas las transacciones y el historial de transacciones se procesan dentro de la cadena, en tiempo real, y no se requieren soluciones fuera de la cadena ni cadenas laterales. Las soluciones de capa 2 incluyen el procesamiento de las transacciones fuera de la cadena, y su posterior transmisión a la cadena principal a intervalos periódicos determinados por el protocolo. Esto permite que gran parte del volumen se disperse y se gestione en transacciones por lotes o dentro de las cadenas laterales.

La única red que conocemos que afirma haber resuelto este trilema sin utilizar una solución de capa 2 es Algorand. Puedes aprender más sobre esta red tan avanzada, impresionante y potente en nuestra reseña de Algorand.

algorand homepage

Un vistazo de la página web de Algorand

De acuerdo, sabemos que la escalabilidad es uno de los problemas más difíciles de superar y es la principal crítica contra cadenas de bloques como Bitcoin y Ethereum. Ninguno de los dos protocolos es capaz de soportar por sí solo una infraestructura financiera global de pagos o una infraestructura como la de Internet. En su capa central, ninguna de las dos redes puede procesar suficientes transacciones por minuto y las comisiones son demasiado elevadas para que sean soluciones de infraestructura global viables y, por tanto, se necesitan capas adicionales.

La primera solución para abordar el problema de la escalabilidad es la introducción de soluciones de capa 1. Una solución de capa 1 mejora el propio protocolo base para que el sistema global sea más escalable. Los dos enfoques para hacer que el protocolo base sea más eficiente son características como la selección del protocolo de consenso y la fragmentación.

Protocolos de consenso

Se están probando y ensayando múltiples protocolos de consenso diferentes en distintas redes. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, y son bastante diferentes desde el punto de vista técnico. Como existen demasiados protocolos de consenso como para abordarlos todos en este artículo, mencionaremos los dos principales.

Prueba de trabajo: Este fue el primer protocolo de consenso en aparecer y es utilizado por Bitcoin, Litecoin, Ethereum PoW y Dogecoin entre otros. Puede que hayas oído hablar de Ethereum 2.0 o de la fusión de Ethereum, y esto se refiere al hecho de que Ethereum ha evolucionando de la prueba de trabajo (PoW) a la prueba de participación (PoS). No entraremos en detalles aquí, pero Chica Cripto tiene este magnífico vídeo en el que resume exactamente lo que está ocurriendo con la fusión de Ethereum.

La PoW se utiliza para garantizar el consenso y la seguridad, y utiliza a los mineros para resolver complejos problemas criptográficos y producir bloques que se añaden a la cadena de bloques y se minan más tokens. El mecanismo de consenso PoW tiene tres deficiencias clave: suele ser más lento que la PoS, no es escalable y consume muchos recursos.

Puedes aprender más sobre la PoW y la minería de Bitcoin en nuestro artículo sobre la minería de Bitcoin.

Prueba de participación: Es un mecanismo que utiliza un consenso distribuido en la red de cadena de bloques y permite a los usuarios autenticar las transacciones de los bloques en función de su volumen de staking. El mecanismo de prueba de participación utiliza validadores en lugar de mineros, y las criptomonedas pueden ser puestas en staking por los participantes para asegurar la red. La PoS es más eficiente que la PoW en cuanto a la velocidad de las transacciones, requiere menos energía y tiene comisiones más bajas, pero es posiblemente menos segura y puede sufrir problemas de centralización.

Proof of work vs proof of stake

Hay muchos tipos diferentes de mecanismos de consenso, como la prueba de autoridad, la prueba de capacidad, la prueba de quema, la prueba de historia, la prueba de participación delegada, la prueba de participación pura y otras más, pero los dos principales son la prueba de trabajo y la prueba de participación. Los protocolos de capa 1 más populares que utilizan la PoS son Cardano, BNB, VeChain, Flow, Tezos, Avalanche, Theta y cientos más.

Si quieres saber más sobre los diferentes mecanismos de consenso, Chica Cripto los cubre aquí.

El mecanismo de consenso elegido por las diferentes cadenas de bloques de capa 1 es el primer paso que determinará muchas de las funciones y características principales de una red. El mecanismo de consenso impide que los actores maliciosos engañen deliberadamente a la cadena de bloques con ataques de doble gasto y determina la dificultad de proponer nuevos bloques, lo que conduce a aspectos como el rendimiento de las transacciones y las TPSs. El mecanismo de consenso también incentiva simultáneamente a los nodos con buen comportamiento para que propongan bloques que sean aceptados.

El mecanismo de consenso es en esencia un mecanismo tolerante a fallos que se utiliza para lograr el acuerdo, la confianza y la seguridad en toda la red, al tiempo que dicta la sostenibilidad y la escalabilidad de la capa central de la red.

Fragmentación

Ahora bien, antes de que empieces a reírte nerviosamente, sí, la fragmentación es un término real y un método utilizado para el escalado a nivel de capa 1. La fragmentación es un enfoque que consiste en dividir una red en una serie de bloques de base de datos separados, conocidos como "fragmentos". Esto hace que la cadena de bloques sea más manejable y facilita los requisitos para que todos los nodos procesen las transacciones con el fin de mantener y hacer funcionar la red.

Los bloques de la cadena de bloques necesitan albergar mucha información, como por ejemplo la de envío y recepción, y en muchos casos, todo el historial de la cadena de bloques, por lo que hay muchos datos que deben transmitirse en cada bloque. Al fragmentar y dividir la red, estos bloques tienen menos datos que necesitan ser transmitidos y procesados, lo que resulta en transacciones más rápidas y eficientes.

Este excelente diagrama, sacado del documento Construcción de bloques de sistemas de fragmentación de cadenas de bloques: conceptos, enfoques y problemas abiertos, muestra cómo funciona en teoría la fragmentación:

sharding

Imagen vía Researchgate.net/Building Blocks of Sharding Blockchain Systems

Estos fragmentos se procesan en paralelo y permiten aumentar la capacidad de procesamiento. Ahora bien, es bueno mencionar que, aunque muchas redes están implementando soluciones de fragmentación, gran parte de ellas son teóricas y se consideran experimentales. Recuerda que la tecnología de cadena de bloques es todavía reciente y como monos que aprenden a usar herramientas, nosotros también seguimos en esencia tirando espaguetis a la pared y viendo cuáles se pegan.

Así pues, los mecanismos de consenso y la fragmentación son las dos formas más importantes de lograr cierto grado de escalabilidad en un protocolo de capa 1, aunque estos métodos tienen sus límites. Es por eso que se han implementado soluciones de capa 2. Muchos protocolos de capa 1 utilizan mecanismos avanzados de fragmentación para evitar por completo la necesidad de soluciones de escalado.

Uno de los protocolos de capa 1 más avanzados que utiliza soluciones criptográficas de vanguardia para lograr la escalabilidad directamente dentro del protocolo sin necesidad de soluciones de capa 2 es Cardano. Puedes encontrar más información sobre lo que hace que Cardano sea una de las redes más avanzadas en nuestro análisis a profundidad de Cardano.

cardano homepage

Un vistazo a la página principal de Cardano

Otro protocolo de cadena de bloques interesante que utiliza la fragmentación como forma para evitar la dependencia de soluciones de capa 2 es Elrond. Elrond utiliza una combinación del mecanismo de consenso SPoS (prueba de participación segura), junto con la fragmentación adaptativa de estados, para lograr un rendimiento teórico de 100.000 TPSs.

Capa 2 y más allá

La capa 2, a la que también se suele denominar como soluciones de capa 2, pretende abordar el problema del escalado. La capa 2 se refiere a un entorno o protocolo secundario que se construye sobre una cadena de bloques existente y permite que las transacciones se procesen fuera de la cadena principal para ayudar a distribuir la carga de trabajo y evitar los cuellos de botella y la congestión.

Como se ha mencionado, los mecanismos de consenso y la fragmentación sólo pueden llevar a un proyecto hasta cierto punto. Por tanto, se han desarrollado muchos proyectos para ayudar a escalar las cadenas de bloques. Los más destacados son los de Ethereum. Veamos el ecosistema de soluciones de capa 2 de Ethereum:

scaling solutions

Fuente de imagen: Coin98 Analytics

Como Ethereum es, de lejos, la red más utilizada y cuenta con el mayor número de dApps y casos de uso, había una fuerte necesidad de implementar soluciones de escalado lo antes posible. Las soluciones de capa 2 son bastante complejas y no podemos entrar en detalles técnicos profundos sobre ellas aquí sin convertir este artículo en un libro. No obstante, las soluciones de capa 2 para Ethereum más destacadas son:

Rollups de conocimiento cero: utilizados por proyectos como Loopring y Polygon Hermez.

Rollups optimistas: utilizados por proyectos como Arbitrum y Optimism.

Validiums: Utilizados por proyectos como DeversiFi e Immutable X.

Canales de estado: utilizados por proyectos como Raiden Network y Liquid Network

Cadenas de bloques anidadas: Como la red OMG Plasma de Ethereum

Otra solución de escalado, ya que estamos hablando de ello, es el uso de cadenas laterales. Las cadenas laterales son cadenas de bloques compatibles con Ethereum que soportan la máquina virtual de Ethereum (EVM). Estas pueden servir como capa de ejecución externa para las capa 1 como Ethereum, siendo la solución de cadena lateral más destacada la red Polygon (MATIC).

Para que te hagas una idea de cómo funciona Polygon, aquí tienes un buen diagrama de Coin Central

matic

Imagen vía Coin Central

Para profundizar en Polygon, no dudes en echar un vistazo al siguiente video: ¿Puede Matic soportar la carrera del escalado de ETH?

Las cadenas de plasma también son una solución de escalado bastante novedosa y se basan en pruebas de fraude como los rollups optimistas, pero mantienen la disponibilidad de los datos fuera de la cadena, lo que ayuda a mejorar el rendimiento de las transacciones. Puedes obtener más información sobre las diferentes soluciones de escalado de Ethereum aquí.

También es importante señalar que Lightning Network de Bitcoin también se considera una solución de capa 2, ya que es un segundo protocolo construido sobre el protocolo base de Bitcoin. Lightning Network entra en la categoría de canales de estado y permite que Bitcoin se utilice de forma considerablemente más eficiente y eficaz como red de pagos global. Esto ha permitido a Bitcoin lograr una escalabilidad y un rendimiento significativamente mayores.

Puedes aprender más sobre la Lightning Network de Bitcoin y por qué puede ser el desarrollo más importante en en el ámbito de las criptomonedas desde la creación del propio Bitcoin en el vídeo de Chica Cripto: Bitcoin Lighting Network, ¡Lo que necesitas saber!

Así pues, esto cubre los aspectos básicos de lo que son las capas 1 y 2, pero ¿has oído hablar del término capa 0?

Se trata de un término un poco curioso y no todo el mundo está de acuerdo con el. Al igual que si pides a dos personas que definan Internet, obtendrás dos respuestas diferentes, algunos creen en el concepto de capa 0, mientras que otros no están convencidos. El concepto es bastante sencillo y creemos que tiene sentido referirse a algunos protocolos como capa 0, mientras que otros los clasificarían como capa 1.

Permite que te lo expliquemos:

Somos muchos los que creemos que el futuro de la tecnología de cadena de bloques será multicadena, es decir, que no será un escenario en el que un solo protocolo lo gane todo. Muchos maximalistas de Ethereum creen que el futuro se construirá sobre Ethereum y que todo lo demás fracasará, mientras que otros creen que, al igual que Microsoft y Apple existen simultáneamente hoy en día, en el futuro existirán múltiples capas 1 que especializarán en diferentes tareas e industrias.

Si observamos los diferentes casos de uso de la tecnología de cadena de bloques, creemos que está bastante claro que el mundo de la Web3 será lo suficientemente grande como para incorporar más de un protocolo de cadena de bloques de capa 1:

Multiple Utilities

Las cadenas de bloques del futuro tendrán múltiples utilidades para satisfacer las necesidades de su base de usuarios: Imagen vía Fluree

Hoy en día, los ordenadores y teléfonos, independientemente de su fabricante o sistema operativo, pueden interactuar entre sí gracias a las aplicaciones creadas sobre el sistema operativo. Muchos creen que las criptomonedas funcionarán de la misma manera, por lo que redes como Ethereum, Cardano, Solana y otras más existirán y se utilizarán para diferentes funciones y propósitos, pero podrán comunicarse entre sí.

Si esta es la dirección en la que nos dirigimos, tendrá que ocurrir algo que permita que estas redes actualmente aisladas puedan integrarse entre sí.

Aquí es donde entran en juego proyectos interesantes e innovadores como Polkadot. Polkadot está trabajando para convertirse en la cadena de bloques de las cadenas de bloques y conectar diferentes cadenas de bloques de capa 1 para que puedan comunicarse. Por esta razón, mucha gente en el sector de las criptomonedas se refiere a Polkadot como un protocolo de capa 0 , ya que se construirá, en cierto sentido, por debajo de las de capa 1 y será capaz de conectarlas mientras se sitúan y construyen sobre la capa 0.

Layer1 Parachains

Polkadot ha desarrollado las parachains para garantizar la seguridad, la escalabilidad y la interoperabilidad de la red. Imagen vía Bitcoin.com

Puedes obtener más información sobre Polkadot en nuestro artículo sobre este proyecto, o si prefieres el formato de vídeo, Chica Cripto también cubre el proyecto en detalle.

Continuemos con la capa 3 que, al igual que la capa 0, también tiene que ver con la interoperabilidad. Ten en cuenta que no hay una única autoridad que establezca estos términos o determine su uso, por lo que es posible que oigas etiquetar estos términos y proyectos de forma diferente. Esta es simplemente nuestra opinión, ya que es lo que tiene sentido para nosotros y es coherente con lo que hemos aprendido estando al tanto de lo que ocurre en el sector.

Capa 0 y capa 3 se utilizan a menudo para describir el concepto de interconexión de cadenas de bloques. Algunas personas afirman que la interoperabilidad se construye por debajo de la capa 1, y otros afirman que los protocolos de interoperabilidad se construyen sobre las soluciones de escalado de la capa 2, que es como llegamos a los números 0 y 3.

En esencia, ambos términos pueden ser correctos, pero nosotros creemos que podemos ser más precisos, ya que la diferencia radica en la arquitectura del protocolo. Los protocolos de capa 3 son básicamente soluciones que permiten dotar a diferentes redes de cadenas de bloques de capacidades de interconexión entre cadenas, permitiéndoles interactuar entre sí sin intermediarios ni custodios.

Algunos ejemplos de soluciones de capa 3 son el Protocolo Interledger (ILP) de Ripple, el Protocolo de Comunicación entre Cadenas de Bloques (IBC) de Cosmos, así como los proyectos ICON y Quant.

Cosmos es el líder en el sector de la capa 3 y es un proyecto increíblemente avanzado e interesante, ya que actúa como un protocolo de comunicación, una cadena lateral a través del SDK de Cosmos, y es el líder en la carrera de la interconectividad a través del hub Cosmos. Cosmos ya ha dado grandes pasos en la conectividad entre Ethereum, la cadena Cronos de Crypto.com, la BNB Chain y otras cadenas más.

Cosmos

El objetivo de Cosmos es la interoperabilidad. Imagen vía blog.bitnovo

Puedes profundizar en Cosmos (ATOM) en nuestro artículo dedicado a Cosmos, o ver el análisis de Chica Cripto sobre Cosmos.

¿Pueden sobrevivir las cadenas de bloques de capa 1 de forma autónoma?

Hemos visto cómo algunos proyectos, como Cardano, Algorand y Elrond, eligen soluciones criptográficas únicas y avanzadas para escalar a nivel de capa 1, mientras que otros protocolos de capa 1, como Ethereum y Bitcoin, confían en soluciones de capa 2 para transferir parte del tráfico y de la congestión a cadenas laterales y procesar las transacciones fuera de la cadena.

Otras redes que han elegido la forma autónoma y utilizan mecanismos de consenso avanzados a nivel de la capa 1 para escalar son Solana, THORChain, Avalanche, Fantom, Tron y Radix entre otras.

La verdad es que no sabemos qué método triunfará a largo plazo... De hecho, como comunidad, aún no podemos decidir si los mecanismos de consenso de prueba de trabajo o de prueba de participación son superiores. Un informe reciente publicado por Kraken Intelligence resume muy bien los puntos fuertes de PoS frente a PoW:

pow vs pos

Imagen vía Kraken Intelligence

Aunque la gente se apresura a argumentar que la prueba de participación es el futuro y señala protocolos como Solana y Avalanche como prueba, algo muy importante que hay que recordar es que ninguna red ha sido sometida a unos tests de estrés como los de Ethereum.

No sabemos si las soluciones de capa 1 serán capaces de manejar la cantidad de volumen que experimenta Ethereum. Probablemente no lo sabremos hasta dentro de muchos años, o posiblemente nunca lo sabremos si Ethereum mantiene su posición dominante en la capa 1, ya que ninguna red descentralizada se acerca a igualar el valor total bloqueado y el número de transacciones que experimenta Ethereum.

De hecho ya hemos empezado a ver grietas en redes como Solana y Avalanche que muestran que aún no están preparadas para escalar al nivel de Ethereum. En cuanto la actividad de la red empezó a aumentar, Solana experimentó múltiples interrupciones este año, y vimos cómo las comisiones de Avalanche empezaban a subir cuando se realizaban transacciones complejas.

solana outage

Imagen vía cryptonews.com 

A diferencia de Solana, Ethereum nunca ha experimentado una interrupción, y aunque el aumento de comisiones en Avalanche no se acercó a las altas comisiones observadas en ETH, AVAX sólo ha experimentado una fracción del volumen de actividad de Ethereum. Se desconoce cómo le irá a cualquier red en condiciones de mercado similares.

Esto lleva a muchos a creer que las soluciones de capa 2 son un futuro necesario, pero eso no quiere decir que la fragmentación y otras soluciones de capa 1 no puedan ser tan buenas como las de capa 2, sólo que aún no se ha desarrollado ninguna que haya demostrado su eficacia. Las dos redes que están dando los pasos tecnológicos más importantes y avanzados en la carrera por el escalado de la capa 1 son Cardano y Algorand, y todos los ojos estarán puestos en esas redes para ver cómo afrontarán la situación si empiezan a ver una fracción del tráfico que experimenta Ethereum.

Newsletter Inline

Conclusión

Como ya sabes, los protocolos de capa 1 de cadenas de bloques son los principales encargados del manejo de transacciones dentro de la cadena y de su funcionalidad. Los protocolos de capa 1 incluyen redes como Bitcoin, Ethereum, Cardano, Solana, etc. Las soluciones de capa 2 son soluciones de escalado que, por decirlo de forma sencilla, se encargan de realizar transacciones fuera de la cadena y pueden incluir elementos como rollups optimistas, rollups de conocimiento cero e incluso cadenas laterales. Hablamos de protocolos como Polygon, Artbitrum, Optimism y la Lightning Network de Bitcoin.

Luego entramos en las capas 0 y 3, que se construyen encima o debajo de los protocolos de las capas 1 y 2 y son responsables de la interconexión e interoperabilidad de las redes de cadenas de bloques.

En el futuro, es probable que estas capas sean capaces de hacer algo más que escalar y conectarse, y no nos sorprendería ver capas 4, 5 y más a medida que se desplieguen nuevas innovaciones y casos de uso. Al igual que Internet se construye en capas, empezando por la Web1, la Web2 y la Web3, en la que nos encontramos actualmente, las cadenas de bloques también evolucionarán de forma similar en capas, a medida que las nuevas tecnologías y soluciones se construyan sobre la infraestructura y el entorno existentes.

Aviso: Estas son las opiniones del autor y no deben considerarse consejos de inversión. Los lectores deben hacer su propia investigación.

El artículo What is a Layer 1 Blockchain Protocol? fue publicado por primera vez en Coin Bureau.

Bienvenido, criptonauta, al siguiente paso en tu viaje para entender el extraño y maravilloso mundo de las criptomonedas. Sabemos que esta industria a veces puede resultar abrumadora y complicada, pero no tiene por qué serlo cuando avanzas paso a paso. Conocer bien los conceptos básicos es una buena manera de empezar y por eso vamos a cubrir en este artículo todo lo que necesitas saber sobre las cadenas de bloques de capa 1.

Para hacer que el mundo de las criptomonedas sea aún más confuso, esta industria también es conocida por inventar palabras rimbombantes como hodl, GameFi, DeFi, CeDeFi, dApps, tokenómics, satoshis y muchas otras que pueden hacer que tu cabeza estalle. De repente, alguien empieza a hablar de la capa 0, la capa 2 y la capa 3, cuando ni siquiera sabías que existía la capa 1, o Jack Dorsey empieza a hablar de la Web5 cuando todavía no hemos entendido por completo la Web3.

Pero no os preocupéis, amigos de las criptomonedas. Este sector es genial ya que te puedes convertir en un especialista profundizando tanto como quieras si disfrutas del desafío intelectual, o, si eres más como nosotros, con el cociente intelectual de un plátano y que alguna vez te han pillado mirando el cartel de "suelo mojado" en una galería de arte intentando averiguar si era arte o no, puedes dividir este asunto en trozos fáciles de digerir.

Para ayudarte a ponerte al día, puede que también te gusten estos otros artículos que hemos publicado anteriormente:

¿Qué es Bitcoin?

¿Qué es Ethereum?

¿Qué es la tecnología de cadena de bloques?

¿Qué son los contratos inteligentes de Ethereum?

¿Qué es la Web 3.0?

Aviso: contamos con muchas de las criptomonedas mencionadas en este artículo como parte de nuestra cartera.

FTX Inline

Y ahora, sin más preámbulos, vamos a aclarar algunos puntos conflictivos y a explicar que es eso de la capa 1.

¿Qué es una cadena de bloques de capa 1?

La capa 1 puede considerarse la capa central o la cadena de bloques como tal. Indicaremos rápidamente que los términos "red de cadenas de bloques" y "protocolo de cadenas de bloques" se refieren a lo mismo y que se utilizan a menudo como sinónimos.

Una forma fácil de identificar un protocolo de capa 1 es comprobar si cuenta o no con una criptomoneda dentro de la red. Bitcoin es una criptomoneda, Ethereum es una criptomoneda, lo mismo ocurre con Cardano, Solana, NEAR, Avalanche, VeChain, Theta, etc. Todos ellos son protocolos de cadena de bloques de capa 1 con una criptomoneda nativa, muchos de los cuales pueden soportar contratos inteligentes, aplicaciones descentralizadas y otros tokens.E

xisten cientos de cadenas de bloques de capa 1, demasiadas para nombrarlas todas aquí. Según Chainalysis, éstas son las diez principales cadenas de bloques de capa 1 por capitalización de mercado:

top layer 1 blockchains

Imagen vía Chainalysis

Hay quienes podrían oponerse a la inclusión de Polkadot y Cosmos en esa lista. Aunque estas cadenas de bloques comparten muchas características y se ajustan a la definición de un protocolo de capa 1 en muchos aspectos, algunos consideran que es más apropiado clasificar estas redes como redes de capa 0 y de capa 3, respectivamente, debido a algunos de sus rasgos. Más adelante hablaremos sobre este tema con más detalle.

En cualquier caso, un protocolo de cadena de bloques de capa 1 es la red base de la cadena de bloques responsable de las transacciones dentro de la cadena y de su funcionalidad general. Una cadena de bloques de capa 1 constituye la arquitectura básica subyacente sobre la que pueden construirse otras soluciones, dApps, contratos inteligentes e incluso otras cadenas.

Las diferentes cadenas de bloques de capa 1 están diseñadas y optimizadas para diferentes objetivos. Bitcoin se diseñó para ser una moneda P2P para transacciones sencillas sin necesidad de terceros de confianza y para ser una reserva de valor, mientras que Ethereum fue la primera cadena de bloques que incorporó la funcionalidad de los contratos inteligentes y las dApps, además de poder utilizarse para crear tokens que funcionan sobre la misma red.

A continuación, encontrarás una imagen que ayuda a explicar algunas de las diferencias entre Bitcoin y Ethereum:

Adicionalmente, están los otros protocolos de capa 1 que soportan contratos inteligentes y que compiten directamente con Ethereum, como Solana, Cardano, Avalanche y muchos otros más. Algunos protocolos de capa 1 se centran en los pagos internacionales, como Ripple y Stellar, otros se centran en la interoperabilidad, como Polkadot y Cosmos, mientras que proyectos como Theta se centran en el futuro de la transmisión de video, VeChain se centra en la logística de la cadena de suministro, etc. Por tanto, hay diferentes cadenas de bloques de capa 1 diseñadas para diferentes trabajos, y la competencia es feroz.

De hecho, si echamos un vistazo a DeFi Llama, un popular sitio que hace seguimiento de los protocolos de cadenas de bloques que soportan contratos inteligentes y las aplicaciones descentralizadas, hay 130 competidores de Ethereum en la lista. Es importante entender la amplitud e importancia de Ethereum como protocolo de capa 1, ya que actualmente tiene una dominancia de más del 58% de la cuota de mercado de todo el sector de la DeFi:

ethereum TVL

Ethereum es el protocolo de capa 1 de contratos inteligentes más grande por un gran margen. Imagen vía DeFi Llama

A pesar de lo enorme que es Ethereum, con más de 40.000 millones de dólares de valor total bloqueado en el momento de escribir este artículo, incluso ETH se ve eclipsado por Bitcoin:

btc vs eth market cap

Bitcoin es el activo del sector de las criptomonedas más grande por capitalización de mercado. Imagen vía CoinMetrics

Sin embargo, a pesar del tamaño de estos activos, Bitcoin, Ethereum y casi todas las demás criptomonedas se enfrentan a un problema que pone en riesgo el futuro mismo de su utilidad.

Protocolos de capa 1: el problema del escalado y el trilema de la cadena de bloques

Existen muchos problemas asociados a las criptomonedas de los que todos somos conscientes. Hackeos de los protocolos DeFi, estafas, rug pulls, volatilidad de precios y, para colmo, Warren Buffet piensa que Bitcoin es una estupidez.

Todos estos son problemas que perjudican a la industria, y aunque son desafortunados, hay uno de ellos que sobresale y que amenaza la viabilidad de la tecnología de cadena de bloques en si misma, en su propio concepto de diseño. Este problema afecta a la base de los protocolos de las cadenas de bloques de capa 1 y amenaza el uso futuro de la tecnología.

risk

Imagen vía Shutterstock

Este problema es la escalabilidad y ha demostrado ser el problema más difícil de resolver dentro del sector de las criptomonedas. Tenemos que entender este problema antes de poder comprender por qué hay diferentes capas y tecnologías construidas sobre algunos de los protocolos de cadena de bloques.

Este problema se conoce comúnmente como el trilema de la cadena de bloques. Este trilema fue acuñado por primera vez por el cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin y propone un conjunto de tres objetivos principales para cualquier protocolo de capa 1. Para que una red de criptomonedas sea útil, según Vitalik, así como para la mayor parte del sector, una cadena de bloques debe cumplir estos tres requisitos:

  • Descentralización: En lugar de ser gestionada y controlada por una única autoridad o entidad, las cadenas de bloques deben distribuir el control de la red entre los participantes.

  • Seguridad: La seguridad es fundamental en las cadenas de bloques, y cada red debe ser inmune a los ataques y evitar que actores maliciosos tomen el control de la red o alteren las transacciones y el historial.

  • Escalable: Las cadenas de bloques deben ser capaces de soportar una enorme cantidad de transacciones y volumen de actividad sin que aumenten los tiempos de transacción o las comisiones.

Los desarrolladores se enfrentan al problema de que, al construir cadenas de bloques, a menudo hay que sacrificar uno de estos tres requisitos para conseguir los otros dos.

Scalability trilemma

Un buen ejemplo de ello es Ethereum, que está altamente descentralizado y es increíblemente seguro, aunque no es escalable en absoluto debido a sus lentos tiempos de confirmación, bajas transacciones por segundo y altas comisiones de transacción.

Puedes compararlo con la popular BNB Chain de Binance (antes conocida como Binance Smart Chain), que es segura y muy escalable. Es una cadena de bloques muy eficiente, con transacciones rapidísimas y comisiones bajas, pero está muy centralizada, lo que supone la antítesis de lo que muchos creen que deberían ser estos protocolos.

Aquí puedes ver estos dos protocolos de capa 1 uno al lado del otro:

eth vs bsc

Volvamos al trilema de la cadena de bloques. El problema de no poder crear una red de cadenas de bloques que sea descentralizada, segura y escalable, ha dado lugar a múltiples innovaciones y a una amplia gama de soluciones de capa 1 y de capa 2 para superar estos desafíos y resolver el trilema.

Una solución de capa 1 es la que se construye directamente dentro del núcleo del propio protocolo. Todas las transacciones y el historial de transacciones se procesan dentro de la cadena, en tiempo real, y no se requieren soluciones fuera de la cadena ni cadenas laterales. Las soluciones de capa 2 incluyen el procesamiento de las transacciones fuera de la cadena, y su posterior transmisión a la cadena principal a intervalos periódicos determinados por el protocolo. Esto permite que gran parte del volumen se disperse y se gestione en transacciones por lotes o dentro de las cadenas laterales.

La única red que conocemos que afirma haber resuelto este trilema sin utilizar una solución de capa 2 es Algorand. Puedes aprender más sobre esta red tan avanzada, impresionante y potente en nuestra reseña de Algorand.

algorand homepage

Un vistazo de la página web de Algorand

De acuerdo, sabemos que la escalabilidad es uno de los problemas más difíciles de superar y es la principal crítica contra cadenas de bloques como Bitcoin y Ethereum. Ninguno de los dos protocolos es capaz de soportar por sí solo una infraestructura financiera global de pagos o una infraestructura como la de Internet. En su capa central, ninguna de las dos redes puede procesar suficientes transacciones por minuto y las comisiones son demasiado elevadas para que sean soluciones de infraestructura global viables y, por tanto, se necesitan capas adicionales.

La primera solución para abordar el problema de la escalabilidad es la introducción de soluciones de capa 1. Una solución de capa 1 mejora el propio protocolo base para que el sistema global sea más escalable. Los dos enfoques para hacer que el protocolo base sea más eficiente son características como la selección del protocolo de consenso y la fragmentación.

Protocolos de consenso

Se están probando y ensayando múltiples protocolos de consenso diferentes en distintas redes. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, y son bastante diferentes desde el punto de vista técnico. Como existen demasiados protocolos de consenso como para abordarlos todos en este artículo, mencionaremos los dos principales.

Prueba de trabajo: Este fue el primer protocolo de consenso en aparecer y es utilizado por Bitcoin, Litecoin, Ethereum PoW y Dogecoin entre otros. Puede que hayas oído hablar de Ethereum 2.0 o de la fusión de Ethereum, y esto se refiere al hecho de que Ethereum ha evolucionando de la prueba de trabajo (PoW) a la prueba de participación (PoS). No entraremos en detalles aquí, pero Chica Cripto tiene este magnífico vídeo en el que resume exactamente lo que está ocurriendo con la fusión de Ethereum.

La PoW se utiliza para garantizar el consenso y la seguridad, y utiliza a los mineros para resolver complejos problemas criptográficos y producir bloques que se añaden a la cadena de bloques y se minan más tokens. El mecanismo de consenso PoW tiene tres deficiencias clave: suele ser más lento que la PoS, no es escalable y consume muchos recursos.

Puedes aprender más sobre la PoW y la minería de Bitcoin en nuestro artículo sobre la minería de Bitcoin.

Prueba de participación: Es un mecanismo que utiliza un consenso distribuido en la red de cadena de bloques y permite a los usuarios autenticar las transacciones de los bloques en función de su volumen de staking. El mecanismo de prueba de participación utiliza validadores en lugar de mineros, y las criptomonedas pueden ser puestas en staking por los participantes para asegurar la red. La PoS es más eficiente que la PoW en cuanto a la velocidad de las transacciones, requiere menos energía y tiene comisiones más bajas, pero es posiblemente menos segura y puede sufrir problemas de centralización.

Proof of work vs proof of stake

Hay muchos tipos diferentes de mecanismos de consenso, como la prueba de autoridad, la prueba de capacidad, la prueba de quema, la prueba de historia, la prueba de participación delegada, la prueba de participación pura y otras más, pero los dos principales son la prueba de trabajo y la prueba de participación. Los protocolos de capa 1 más populares que utilizan la PoS son Cardano, BNB, VeChain, Flow, Tezos, Avalanche, Theta y cientos más.

Si quieres saber más sobre los diferentes mecanismos de consenso, Chica Cripto los cubre aquí.

El mecanismo de consenso elegido por las diferentes cadenas de bloques de capa 1 es el primer paso que determinará muchas de las funciones y características principales de una red. El mecanismo de consenso impide que los actores maliciosos engañen deliberadamente a la cadena de bloques con ataques de doble gasto y determina la dificultad de proponer nuevos bloques, lo que conduce a aspectos como el rendimiento de las transacciones y las TPSs. El mecanismo de consenso también incentiva simultáneamente a los nodos con buen comportamiento para que propongan bloques que sean aceptados.

El mecanismo de consenso es en esencia un mecanismo tolerante a fallos que se utiliza para lograr el acuerdo, la confianza y la seguridad en toda la red, al tiempo que dicta la sostenibilidad y la escalabilidad de la capa central de la red.

Fragmentación

Ahora bien, antes de que empieces a reírte nerviosamente, sí, la fragmentación es un término real y un método utilizado para el escalado a nivel de capa 1. La fragmentación es un enfoque que consiste en dividir una red en una serie de bloques de base de datos separados, conocidos como "fragmentos". Esto hace que la cadena de bloques sea más manejable y facilita los requisitos para que todos los nodos procesen las transacciones con el fin de mantener y hacer funcionar la red.

Los bloques de la cadena de bloques necesitan albergar mucha información, como por ejemplo la de envío y recepción, y en muchos casos, todo el historial de la cadena de bloques, por lo que hay muchos datos que deben transmitirse en cada bloque. Al fragmentar y dividir la red, estos bloques tienen menos datos que necesitan ser transmitidos y procesados, lo que resulta en transacciones más rápidas y eficientes.

Este excelente diagrama, sacado del documento Construcción de bloques de sistemas de fragmentación de cadenas de bloques: conceptos, enfoques y problemas abiertos, muestra cómo funciona en teoría la fragmentación:

sharding

Imagen vía Researchgate.net/Building Blocks of Sharding Blockchain Systems

Estos fragmentos se procesan en paralelo y permiten aumentar la capacidad de procesamiento. Ahora bien, es bueno mencionar que, aunque muchas redes están implementando soluciones de fragmentación, gran parte de ellas son teóricas y se consideran experimentales. Recuerda que la tecnología de cadena de bloques es todavía reciente y como monos que aprenden a usar herramientas, nosotros también seguimos en esencia tirando espaguetis a la pared y viendo cuáles se pegan.

Así pues, los mecanismos de consenso y la fragmentación son las dos formas más importantes de lograr cierto grado de escalabilidad en un protocolo de capa 1, aunque estos métodos tienen sus límites. Es por eso que se han implementado soluciones de capa 2. Muchos protocolos de capa 1 utilizan mecanismos avanzados de fragmentación para evitar por completo la necesidad de soluciones de escalado.

Uno de los protocolos de capa 1 más avanzados que utiliza soluciones criptográficas de vanguardia para lograr la escalabilidad directamente dentro del protocolo sin necesidad de soluciones de capa 2 es Cardano. Puedes encontrar más información sobre lo que hace que Cardano sea una de las redes más avanzadas en nuestro análisis a profundidad de Cardano.

cardano homepage

Un vistazo a la página principal de Cardano

Otro protocolo de cadena de bloques interesante que utiliza la fragmentación como forma para evitar la dependencia de soluciones de capa 2 es Elrond. Elrond utiliza una combinación del mecanismo de consenso SPoS (prueba de participación segura), junto con la fragmentación adaptativa de estados, para lograr un rendimiento teórico de 100.000 TPSs.

Capa 2 y más allá

La capa 2, a la que también se suele denominar como soluciones de capa 2, pretende abordar el problema del escalado. La capa 2 se refiere a un entorno o protocolo secundario que se construye sobre una cadena de bloques existente y permite que las transacciones se procesen fuera de la cadena principal para ayudar a distribuir la carga de trabajo y evitar los cuellos de botella y la congestión.

Como se ha mencionado, los mecanismos de consenso y la fragmentación sólo pueden llevar a un proyecto hasta cierto punto. Por tanto, se han desarrollado muchos proyectos para ayudar a escalar las cadenas de bloques. Los más destacados son los de Ethereum. Veamos el ecosistema de soluciones de capa 2 de Ethereum:

scaling solutions

Fuente de imagen: Coin98 Analytics

Como Ethereum es, de lejos, la red más utilizada y cuenta con el mayor número de dApps y casos de uso, había una fuerte necesidad de implementar soluciones de escalado lo antes posible. Las soluciones de capa 2 son bastante complejas y no podemos entrar en detalles técnicos profundos sobre ellas aquí sin convertir este artículo en un libro. No obstante, las soluciones de capa 2 para Ethereum más destacadas son:

Rollups de conocimiento cero: utilizados por proyectos como Loopring y Polygon Hermez.

Rollups optimistas: utilizados por proyectos como Arbitrum y Optimism.

Validiums: Utilizados por proyectos como DeversiFi e Immutable X.

Canales de estado: utilizados por proyectos como Raiden Network y Liquid Network

Cadenas de bloques anidadas: Como la red OMG Plasma de Ethereum

Otra solución de escalado, ya que estamos hablando de ello, es el uso de cadenas laterales. Las cadenas laterales son cadenas de bloques compatibles con Ethereum que soportan la máquina virtual de Ethereum (EVM). Estas pueden servir como capa de ejecución externa para las capa 1 como Ethereum, siendo la solución de cadena lateral más destacada la red Polygon (MATIC).

Para que te hagas una idea de cómo funciona Polygon, aquí tienes un buen diagrama de Coin Central

matic

Imagen vía Coin Central

Para profundizar en Polygon, no dudes en echar un vistazo al siguiente video: ¿Puede Matic soportar la carrera del escalado de ETH?

Las cadenas de plasma también son una solución de escalado bastante novedosa y se basan en pruebas de fraude como los rollups optimistas, pero mantienen la disponibilidad de los datos fuera de la cadena, lo que ayuda a mejorar el rendimiento de las transacciones. Puedes obtener más información sobre las diferentes soluciones de escalado de Ethereum aquí.

También es importante señalar que Lightning Network de Bitcoin también se considera una solución de capa 2, ya que es un segundo protocolo construido sobre el protocolo base de Bitcoin. Lightning Network entra en la categoría de canales de estado y permite que Bitcoin se utilice de forma considerablemente más eficiente y eficaz como red de pagos global. Esto ha permitido a Bitcoin lograr una escalabilidad y un rendimiento significativamente mayores.

Puedes aprender más sobre la Lightning Network de Bitcoin y por qué puede ser el desarrollo más importante en en el ámbito de las criptomonedas desde la creación del propio Bitcoin en el vídeo de Chica Cripto: Bitcoin Lighting Network, ¡Lo que necesitas saber!

Así pues, esto cubre los aspectos básicos de lo que son las capas 1 y 2, pero ¿has oído hablar del término capa 0?

Se trata de un término un poco curioso y no todo el mundo está de acuerdo con el. Al igual que si pides a dos personas que definan Internet, obtendrás dos respuestas diferentes, algunos creen en el concepto de capa 0, mientras que otros no están convencidos. El concepto es bastante sencillo y creemos que tiene sentido referirse a algunos protocolos como capa 0, mientras que otros los clasificarían como capa 1.

Permite que te lo expliquemos:

Somos muchos los que creemos que el futuro de la tecnología de cadena de bloques será multicadena, es decir, que no será un escenario en el que un solo protocolo lo gane todo. Muchos maximalistas de Ethereum creen que el futuro se construirá sobre Ethereum y que todo lo demás fracasará, mientras que otros creen que, al igual que Microsoft y Apple existen simultáneamente hoy en día, en el futuro existirán múltiples capas 1 que especializarán en diferentes tareas e industrias.

Si observamos los diferentes casos de uso de la tecnología de cadena de bloques, creemos que está bastante claro que el mundo de la Web3 será lo suficientemente grande como para incorporar más de un protocolo de cadena de bloques de capa 1:

Multiple Utilities

Las cadenas de bloques del futuro tendrán múltiples utilidades para satisfacer las necesidades de su base de usuarios: Imagen vía Fluree

Hoy en día, los ordenadores y teléfonos, independientemente de su fabricante o sistema operativo, pueden interactuar entre sí gracias a las aplicaciones creadas sobre el sistema operativo. Muchos creen que las criptomonedas funcionarán de la misma manera, por lo que redes como Ethereum, Cardano, Solana y otras más existirán y se utilizarán para diferentes funciones y propósitos, pero podrán comunicarse entre sí.

Si esta es la dirección en la que nos dirigimos, tendrá que ocurrir algo que permita que estas redes actualmente aisladas puedan integrarse entre sí.

Aquí es donde entran en juego proyectos interesantes e innovadores como Polkadot. Polkadot está trabajando para convertirse en la cadena de bloques de las cadenas de bloques y conectar diferentes cadenas de bloques de capa 1 para que puedan comunicarse. Por esta razón, mucha gente en el sector de las criptomonedas se refiere a Polkadot como un protocolo de capa 0 , ya que se construirá, en cierto sentido, por debajo de las de capa 1 y será capaz de conectarlas mientras se sitúan y construyen sobre la capa 0.

Layer1 Parachains

Polkadot ha desarrollado las parachains para garantizar la seguridad, la escalabilidad y la interoperabilidad de la red. Imagen vía Bitcoin.com

Puedes obtener más información sobre Polkadot en nuestro artículo sobre este proyecto, o si prefieres el formato de vídeo, Chica Cripto también cubre el proyecto en detalle.

Continuemos con la capa 3 que, al igual que la capa 0, también tiene que ver con la interoperabilidad. Ten en cuenta que no hay una única autoridad que establezca estos términos o determine su uso, por lo que es posible que oigas etiquetar estos términos y proyectos de forma diferente. Esta es simplemente nuestra opinión, ya que es lo que tiene sentido para nosotros y es coherente con lo que hemos aprendido estando al tanto de lo que ocurre en el sector.

Capa 0 y capa 3 se utilizan a menudo para describir el concepto de interconexión de cadenas de bloques. Algunas personas afirman que la interoperabilidad se construye por debajo de la capa 1, y otros afirman que los protocolos de interoperabilidad se construyen sobre las soluciones de escalado de la capa 2, que es como llegamos a los números 0 y 3.

En esencia, ambos términos pueden ser correctos, pero nosotros creemos que podemos ser más precisos, ya que la diferencia radica en la arquitectura del protocolo. Los protocolos de capa 3 son básicamente soluciones que permiten dotar a diferentes redes de cadenas de bloques de capacidades de interconexión entre cadenas, permitiéndoles interactuar entre sí sin intermediarios ni custodios.

Algunos ejemplos de soluciones de capa 3 son el Protocolo Interledger (ILP) de Ripple, el Protocolo de Comunicación entre Cadenas de Bloques (IBC) de Cosmos, así como los proyectos ICON y Quant.

Cosmos es el líder en el sector de la capa 3 y es un proyecto increíblemente avanzado e interesante, ya que actúa como un protocolo de comunicación, una cadena lateral a través del SDK de Cosmos, y es el líder en la carrera de la interconectividad a través del hub Cosmos. Cosmos ya ha dado grandes pasos en la conectividad entre Ethereum, la cadena Cronos de Crypto.com, la BNB Chain y otras cadenas más.

Cosmos

El objetivo de Cosmos es la interoperabilidad. Imagen vía blog.bitnovo

Puedes profundizar en Cosmos (ATOM) en nuestro artículo dedicado a Cosmos, o ver el análisis de Chica Cripto sobre Cosmos.

¿Pueden sobrevivir las cadenas de bloques de capa 1 de forma autónoma?

Hemos visto cómo algunos proyectos, como Cardano, Algorand y Elrond, eligen soluciones criptográficas únicas y avanzadas para escalar a nivel de capa 1, mientras que otros protocolos de capa 1, como Ethereum y Bitcoin, confían en soluciones de capa 2 para transferir parte del tráfico y de la congestión a cadenas laterales y procesar las transacciones fuera de la cadena.

Otras redes que han elegido la forma autónoma y utilizan mecanismos de consenso avanzados a nivel de la capa 1 para escalar son Solana, THORChain, Avalanche, Fantom, Tron y Radix entre otras.

La verdad es que no sabemos qué método triunfará a largo plazo... De hecho, como comunidad, aún no podemos decidir si los mecanismos de consenso de prueba de trabajo o de prueba de participación son superiores. Un informe reciente publicado por Kraken Intelligence resume muy bien los puntos fuertes de PoS frente a PoW:

pow vs pos

Imagen vía Kraken Intelligence

Aunque la gente se apresura a argumentar que la prueba de participación es el futuro y señala protocolos como Solana y Avalanche como prueba, algo muy importante que hay que recordar es que ninguna red ha sido sometida a unos tests de estrés como los de Ethereum.

No sabemos si las soluciones de capa 1 serán capaces de manejar la cantidad de volumen que experimenta Ethereum. Probablemente no lo sabremos hasta dentro de muchos años, o posiblemente nunca lo sabremos si Ethereum mantiene su posición dominante en la capa 1, ya que ninguna red descentralizada se acerca a igualar el valor total bloqueado y el número de transacciones que experimenta Ethereum.

De hecho ya hemos empezado a ver grietas en redes como Solana y Avalanche que muestran que aún no están preparadas para escalar al nivel de Ethereum. En cuanto la actividad de la red empezó a aumentar, Solana experimentó múltiples interrupciones este año, y vimos cómo las comisiones de Avalanche empezaban a subir cuando se realizaban transacciones complejas.

solana outage

Imagen vía cryptonews.com 

A diferencia de Solana, Ethereum nunca ha experimentado una interrupción, y aunque el aumento de comisiones en Avalanche no se acercó a las altas comisiones observadas en ETH, AVAX sólo ha experimentado una fracción del volumen de actividad de Ethereum. Se desconoce cómo le irá a cualquier red en condiciones de mercado similares.

Esto lleva a muchos a creer que las soluciones de capa 2 son un futuro necesario, pero eso no quiere decir que la fragmentación y otras soluciones de capa 1 no puedan ser tan buenas como las de capa 2, sólo que aún no se ha desarrollado ninguna que haya demostrado su eficacia. Las dos redes que están dando los pasos tecnológicos más importantes y avanzados en la carrera por el escalado de la capa 1 son Cardano y Algorand, y todos los ojos estarán puestos en esas redes para ver cómo afrontarán la situación si empiezan a ver una fracción del tráfico que experimenta Ethereum.

Newsletter Inline

Conclusión

Como ya sabes, los protocolos de capa 1 de cadenas de bloques son los principales encargados del manejo de transacciones dentro de la cadena y de su funcionalidad. Los protocolos de capa 1 incluyen redes como Bitcoin, Ethereum, Cardano, Solana, etc. Las soluciones de capa 2 son soluciones de escalado que, por decirlo de forma sencilla, se encargan de realizar transacciones fuera de la cadena y pueden incluir elementos como rollups optimistas, rollups de conocimiento cero e incluso cadenas laterales. Hablamos de protocolos como Polygon, Artbitrum, Optimism y la Lightning Network de Bitcoin.

Luego entramos en las capas 0 y 3, que se construyen encima o debajo de los protocolos de las capas 1 y 2 y son responsables de la interconexión e interoperabilidad de las redes de cadenas de bloques.

En el futuro, es probable que estas capas sean capaces de hacer algo más que escalar y conectarse, y no nos sorprendería ver capas 4, 5 y más a medida que se desplieguen nuevas innovaciones y casos de uso. Al igual que Internet se construye en capas, empezando por la Web1, la Web2 y la Web3, en la que nos encontramos actualmente, las cadenas de bloques también evolucionarán de forma similar en capas, a medida que las nuevas tecnologías y soluciones se construyan sobre la infraestructura y el entorno existentes.

Aviso: Estas son las opiniones del autor y no deben considerarse consejos de inversión. Los lectores deben hacer su propia investigación.

El artículo What is a Layer 1 Blockchain Protocol? fue publicado por primera vez en Coin Bureau.

Bienvenido, criptonauta, al siguiente paso en tu viaje para entender el extraño y maravilloso mundo de las criptomonedas. Sabemos que esta industria a veces puede resultar abrumadora y complicada, pero no tiene por qué serlo cuando avanzas paso a paso. Conocer bien los conceptos básicos es una buena manera de empezar y por eso vamos a cubrir en este artículo todo lo que necesitas saber sobre las cadenas de bloques de capa 1.

Para hacer que el mundo de las criptomonedas sea aún más confuso, esta industria también es conocida por inventar palabras rimbombantes como hodl, GameFi, DeFi, CeDeFi, dApps, tokenómics, satoshis y muchas otras que pueden hacer que tu cabeza estalle. De repente, alguien empieza a hablar de la capa 0, la capa 2 y la capa 3, cuando ni siquiera sabías que existía la capa 1, o Jack Dorsey empieza a hablar de la Web5 cuando todavía no hemos entendido por completo la Web3.

Pero no os preocupéis, amigos de las criptomonedas. Este sector es genial ya que te puedes convertir en un especialista profundizando tanto como quieras si disfrutas del desafío intelectual, o, si eres más como nosotros, con el cociente intelectual de un plátano y que alguna vez te han pillado mirando el cartel de "suelo mojado" en una galería de arte intentando averiguar si era arte o no, puedes dividir este asunto en trozos fáciles de digerir.

Para ayudarte a ponerte al día, puede que también te gusten estos otros artículos que hemos publicado anteriormente:

¿Qué es Bitcoin?

¿Qué es Ethereum?

¿Qué es la tecnología de cadena de bloques?

¿Qué son los contratos inteligentes de Ethereum?

¿Qué es la Web 3.0?

Aviso: contamos con muchas de las criptomonedas mencionadas en este artículo como parte de nuestra cartera.

FTX Inline

Y ahora, sin más preámbulos, vamos a aclarar algunos puntos conflictivos y a explicar que es eso de la capa 1.

¿Qué es una cadena de bloques de capa 1?

La capa 1 puede considerarse la capa central o la cadena de bloques como tal. Indicaremos rápidamente que los términos "red de cadenas de bloques" y "protocolo de cadenas de bloques" se refieren a lo mismo y que se utilizan a menudo como sinónimos.

Una forma fácil de identificar un protocolo de capa 1 es comprobar si cuenta o no con una criptomoneda dentro de la red. Bitcoin es una criptomoneda, Ethereum es una criptomoneda, lo mismo ocurre con Cardano, Solana, NEAR, Avalanche, VeChain, Theta, etc. Todos ellos son protocolos de cadena de bloques de capa 1 con una criptomoneda nativa, muchos de los cuales pueden soportar contratos inteligentes, aplicaciones descentralizadas y otros tokens.E

xisten cientos de cadenas de bloques de capa 1, demasiadas para nombrarlas todas aquí. Según Chainalysis, éstas son las diez principales cadenas de bloques de capa 1 por capitalización de mercado:

top layer 1 blockchains

Imagen vía Chainalysis

Hay quienes podrían oponerse a la inclusión de Polkadot y Cosmos en esa lista. Aunque estas cadenas de bloques comparten muchas características y se ajustan a la definición de un protocolo de capa 1 en muchos aspectos, algunos consideran que es más apropiado clasificar estas redes como redes de capa 0 y de capa 3, respectivamente, debido a algunos de sus rasgos. Más adelante hablaremos sobre este tema con más detalle.

En cualquier caso, un protocolo de cadena de bloques de capa 1 es la red base de la cadena de bloques responsable de las transacciones dentro de la cadena y de su funcionalidad general. Una cadena de bloques de capa 1 constituye la arquitectura básica subyacente sobre la que pueden construirse otras soluciones, dApps, contratos inteligentes e incluso otras cadenas.

Las diferentes cadenas de bloques de capa 1 están diseñadas y optimizadas para diferentes objetivos. Bitcoin se diseñó para ser una moneda P2P para transacciones sencillas sin necesidad de terceros de confianza y para ser una reserva de valor, mientras que Ethereum fue la primera cadena de bloques que incorporó la funcionalidad de los contratos inteligentes y las dApps, además de poder utilizarse para crear tokens que funcionan sobre la misma red.

A continuación, encontrarás una imagen que ayuda a explicar algunas de las diferencias entre Bitcoin y Ethereum:

Adicionalmente, están los otros protocolos de capa 1 que soportan contratos inteligentes y que compiten directamente con Ethereum, como Solana, Cardano, Avalanche y muchos otros más. Algunos protocolos de capa 1 se centran en los pagos internacionales, como Ripple y Stellar, otros se centran en la interoperabilidad, como Polkadot y Cosmos, mientras que proyectos como Theta se centran en el futuro de la transmisión de video, VeChain se centra en la logística de la cadena de suministro, etc. Por tanto, hay diferentes cadenas de bloques de capa 1 diseñadas para diferentes trabajos, y la competencia es feroz.

De hecho, si echamos un vistazo a DeFi Llama, un popular sitio que hace seguimiento de los protocolos de cadenas de bloques que soportan contratos inteligentes y las aplicaciones descentralizadas, hay 130 competidores de Ethereum en la lista. Es importante entender la amplitud e importancia de Ethereum como protocolo de capa 1, ya que actualmente tiene una dominancia de más del 58% de la cuota de mercado de todo el sector de la DeFi:

ethereum TVL

Ethereum es el protocolo de capa 1 de contratos inteligentes más grande por un gran margen. Imagen vía DeFi Llama

A pesar de lo enorme que es Ethereum, con más de 40.000 millones de dólares de valor total bloqueado en el momento de escribir este artículo, incluso ETH se ve eclipsado por Bitcoin:

btc vs eth market cap

Bitcoin es el activo del sector de las criptomonedas más grande por capitalización de mercado. Imagen vía CoinMetrics

Sin embargo, a pesar del tamaño de estos activos, Bitcoin, Ethereum y casi todas las demás criptomonedas se enfrentan a un problema que pone en riesgo el futuro mismo de su utilidad.

Protocolos de capa 1: el problema del escalado y el trilema de la cadena de bloques

Existen muchos problemas asociados a las criptomonedas de los que todos somos conscientes. Hackeos de los protocolos DeFi, estafas, rug pulls, volatilidad de precios y, para colmo, Warren Buffet piensa que Bitcoin es una estupidez.

Todos estos son problemas que perjudican a la industria, y aunque son desafortunados, hay uno de ellos que sobresale y que amenaza la viabilidad de la tecnología de cadena de bloques en si misma, en su propio concepto de diseño. Este problema afecta a la base de los protocolos de las cadenas de bloques de capa 1 y amenaza el uso futuro de la tecnología.

risk

Imagen vía Shutterstock

Este problema es la escalabilidad y ha demostrado ser el problema más difícil de resolver dentro del sector de las criptomonedas. Tenemos que entender este problema antes de poder comprender por qué hay diferentes capas y tecnologías construidas sobre algunos de los protocolos de cadena de bloques.

Este problema se conoce comúnmente como el trilema de la cadena de bloques. Este trilema fue acuñado por primera vez por el cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin y propone un conjunto de tres objetivos principales para cualquier protocolo de capa 1. Para que una red de criptomonedas sea útil, según Vitalik, así como para la mayor parte del sector, una cadena de bloques debe cumplir estos tres requisitos:

  • Descentralización: En lugar de ser gestionada y controlada por una única autoridad o entidad, las cadenas de bloques deben distribuir el control de la red entre los participantes.

  • Seguridad: La seguridad es fundamental en las cadenas de bloques, y cada red debe ser inmune a los ataques y evitar que actores maliciosos tomen el control de la red o alteren las transacciones y el historial.

  • Escalable: Las cadenas de bloques deben ser capaces de soportar una enorme cantidad de transacciones y volumen de actividad sin que aumenten los tiempos de transacción o las comisiones.

Los desarrolladores se enfrentan al problema de que, al construir cadenas de bloques, a menudo hay que sacrificar uno de estos tres requisitos para conseguir los otros dos.

Scalability trilemma

Un buen ejemplo de ello es Ethereum, que está altamente descentralizado y es increíblemente seguro, aunque no es escalable en absoluto debido a sus lentos tiempos de confirmación, bajas transacciones por segundo y altas comisiones de transacción.

Puedes compararlo con la popular BNB Chain de Binance (antes conocida como Binance Smart Chain), que es segura y muy escalable. Es una cadena de bloques muy eficiente, con transacciones rapidísimas y comisiones bajas, pero está muy centralizada, lo que supone la antítesis de lo que muchos creen que deberían ser estos protocolos.

Aquí puedes ver estos dos protocolos de capa 1 uno al lado del otro:

eth vs bsc

Volvamos al trilema de la cadena de bloques. El problema de no poder crear una red de cadenas de bloques que sea descentralizada, segura y escalable, ha dado lugar a múltiples innovaciones y a una amplia gama de soluciones de capa 1 y de capa 2 para superar estos desafíos y resolver el trilema.

Una solución de capa 1 es la que se construye directamente dentro del núcleo del propio protocolo. Todas las transacciones y el historial de transacciones se procesan dentro de la cadena, en tiempo real, y no se requieren soluciones fuera de la cadena ni cadenas laterales. Las soluciones de capa 2 incluyen el procesamiento de las transacciones fuera de la cadena, y su posterior transmisión a la cadena principal a intervalos periódicos determinados por el protocolo. Esto permite que gran parte del volumen se disperse y se gestione en transacciones por lotes o dentro de las cadenas laterales.

La única red que conocemos que afirma haber resuelto este trilema sin utilizar una solución de capa 2 es Algorand. Puedes aprender más sobre esta red tan avanzada, impresionante y potente en nuestra reseña de Algorand.

algorand homepage

Un vistazo de la página web de Algorand

De acuerdo, sabemos que la escalabilidad es uno de los problemas más difíciles de superar y es la principal crítica contra cadenas de bloques como Bitcoin y Ethereum. Ninguno de los dos protocolos es capaz de soportar por sí solo una infraestructura financiera global de pagos o una infraestructura como la de Internet. En su capa central, ninguna de las dos redes puede procesar suficientes transacciones por minuto y las comisiones son demasiado elevadas para que sean soluciones de infraestructura global viables y, por tanto, se necesitan capas adicionales.

La primera solución para abordar el problema de la escalabilidad es la introducción de soluciones de capa 1. Una solución de capa 1 mejora el propio protocolo base para que el sistema global sea más escalable. Los dos enfoques para hacer que el protocolo base sea más eficiente son características como la selección del protocolo de consenso y la fragmentación.

Protocolos de consenso

Se están probando y ensayando múltiples protocolos de consenso diferentes en distintas redes. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, y son bastante diferentes desde el punto de vista técnico. Como existen demasiados protocolos de consenso como para abordarlos todos en este artículo, mencionaremos los dos principales.

Prueba de trabajo: Este fue el primer protocolo de consenso en aparecer y es utilizado por Bitcoin, Litecoin, Ethereum PoW y Dogecoin entre otros. Puede que hayas oído hablar de Ethereum 2.0 o de la fusión de Ethereum, y esto se refiere al hecho de que Ethereum ha evolucionando de la prueba de trabajo (PoW) a la prueba de participación (PoS). No entraremos en detalles aquí, pero Chica Cripto tiene este magnífico vídeo en el que resume exactamente lo que está ocurriendo con la fusión de Ethereum.

La PoW se utiliza para garantizar el consenso y la seguridad, y utiliza a los mineros para resolver complejos problemas criptográficos y producir bloques que se añaden a la cadena de bloques y se minan más tokens. El mecanismo de consenso PoW tiene tres deficiencias clave: suele ser más lento que la PoS, no es escalable y consume muchos recursos.

Puedes aprender más sobre la PoW y la minería de Bitcoin en nuestro artículo sobre la minería de Bitcoin.

Prueba de participación: Es un mecanismo que utiliza un consenso distribuido en la red de cadena de bloques y permite a los usuarios autenticar las transacciones de los bloques en función de su volumen de staking. El mecanismo de prueba de participación utiliza validadores en lugar de mineros, y las criptomonedas pueden ser puestas en staking por los participantes para asegurar la red. La PoS es más eficiente que la PoW en cuanto a la velocidad de las transacciones, requiere menos energía y tiene comisiones más bajas, pero es posiblemente menos segura y puede sufrir problemas de centralización.

Proof of work vs proof of stake

Hay muchos tipos diferentes de mecanismos de consenso, como la prueba de autoridad, la prueba de capacidad, la prueba de quema, la prueba de historia, la prueba de participación delegada, la prueba de participación pura y otras más, pero los dos principales son la prueba de trabajo y la prueba de participación. Los protocolos de capa 1 más populares que utilizan la PoS son Cardano, BNB, VeChain, Flow, Tezos, Avalanche, Theta y cientos más.

Si quieres saber más sobre los diferentes mecanismos de consenso, Chica Cripto los cubre aquí.

El mecanismo de consenso elegido por las diferentes cadenas de bloques de capa 1 es el primer paso que determinará muchas de las funciones y características principales de una red. El mecanismo de consenso impide que los actores maliciosos engañen deliberadamente a la cadena de bloques con ataques de doble gasto y determina la dificultad de proponer nuevos bloques, lo que conduce a aspectos como el rendimiento de las transacciones y las TPSs. El mecanismo de consenso también incentiva simultáneamente a los nodos con buen comportamiento para que propongan bloques que sean aceptados.

El mecanismo de consenso es en esencia un mecanismo tolerante a fallos que se utiliza para lograr el acuerdo, la confianza y la seguridad en toda la red, al tiempo que dicta la sostenibilidad y la escalabilidad de la capa central de la red.

Fragmentación

Ahora bien, antes de que empieces a reírte nerviosamente, sí, la fragmentación es un término real y un método utilizado para el escalado a nivel de capa 1. La fragmentación es un enfoque que consiste en dividir una red en una serie de bloques de base de datos separados, conocidos como "fragmentos". Esto hace que la cadena de bloques sea más manejable y facilita los requisitos para que todos los nodos procesen las transacciones con el fin de mantener y hacer funcionar la red.

Los bloques de la cadena de bloques necesitan albergar mucha información, como por ejemplo la de envío y recepción, y en muchos casos, todo el historial de la cadena de bloques, por lo que hay muchos datos que deben transmitirse en cada bloque. Al fragmentar y dividir la red, estos bloques tienen menos datos que necesitan ser transmitidos y procesados, lo que resulta en transacciones más rápidas y eficientes.

Este excelente diagrama, sacado del documento Construcción de bloques de sistemas de fragmentación de cadenas de bloques: conceptos, enfoques y problemas abiertos, muestra cómo funciona en teoría la fragmentación:

sharding

Imagen vía Researchgate.net/Building Blocks of Sharding Blockchain Systems

Estos fragmentos se procesan en paralelo y permiten aumentar la capacidad de procesamiento. Ahora bien, es bueno mencionar que, aunque muchas redes están implementando soluciones de fragmentación, gran parte de ellas son teóricas y se consideran experimentales. Recuerda que la tecnología de cadena de bloques es todavía reciente y como monos que aprenden a usar herramientas, nosotros también seguimos en esencia tirando espaguetis a la pared y viendo cuáles se pegan.

Así pues, los mecanismos de consenso y la fragmentación son las dos formas más importantes de lograr cierto grado de escalabilidad en un protocolo de capa 1, aunque estos métodos tienen sus límites. Es por eso que se han implementado soluciones de capa 2. Muchos protocolos de capa 1 utilizan mecanismos avanzados de fragmentación para evitar por completo la necesidad de soluciones de escalado.

Uno de los protocolos de capa 1 más avanzados que utiliza soluciones criptográficas de vanguardia para lograr la escalabilidad directamente dentro del protocolo sin necesidad de soluciones de capa 2 es Cardano. Puedes encontrar más información sobre lo que hace que Cardano sea una de las redes más avanzadas en nuestro análisis a profundidad de Cardano.

cardano homepage

Un vistazo a la página principal de Cardano

Otro protocolo de cadena de bloques interesante que utiliza la fragmentación como forma para evitar la dependencia de soluciones de capa 2 es Elrond. Elrond utiliza una combinación del mecanismo de consenso SPoS (prueba de participación segura), junto con la fragmentación adaptativa de estados, para lograr un rendimiento teórico de 100.000 TPSs.

Capa 2 y más allá

La capa 2, a la que también se suele denominar como soluciones de capa 2, pretende abordar el problema del escalado. La capa 2 se refiere a un entorno o protocolo secundario que se construye sobre una cadena de bloques existente y permite que las transacciones se procesen fuera de la cadena principal para ayudar a distribuir la carga de trabajo y evitar los cuellos de botella y la congestión.

Como se ha mencionado, los mecanismos de consenso y la fragmentación sólo pueden llevar a un proyecto hasta cierto punto. Por tanto, se han desarrollado muchos proyectos para ayudar a escalar las cadenas de bloques. Los más destacados son los de Ethereum. Veamos el ecosistema de soluciones de capa 2 de Ethereum:

scaling solutions

Fuente de imagen: Coin98 Analytics

Como Ethereum es, de lejos, la red más utilizada y cuenta con el mayor número de dApps y casos de uso, había una fuerte necesidad de implementar soluciones de escalado lo antes posible. Las soluciones de capa 2 son bastante complejas y no podemos entrar en detalles técnicos profundos sobre ellas aquí sin convertir este artículo en un libro. No obstante, las soluciones de capa 2 para Ethereum más destacadas son:

Rollups de conocimiento cero: utilizados por proyectos como Loopring y Polygon Hermez.

Rollups optimistas: utilizados por proyectos como Arbitrum y Optimism.

Validiums: Utilizados por proyectos como DeversiFi e Immutable X.

Canales de estado: utilizados por proyectos como Raiden Network y Liquid Network

Cadenas de bloques anidadas: Como la red OMG Plasma de Ethereum

Otra solución de escalado, ya que estamos hablando de ello, es el uso de cadenas laterales. Las cadenas laterales son cadenas de bloques compatibles con Ethereum que soportan la máquina virtual de Ethereum (EVM). Estas pueden servir como capa de ejecución externa para las capa 1 como Ethereum, siendo la solución de cadena lateral más destacada la red Polygon (MATIC).

Para que te hagas una idea de cómo funciona Polygon, aquí tienes un buen diagrama de Coin Central

matic

Imagen vía Coin Central

Para profundizar en Polygon, no dudes en echar un vistazo al siguiente video: ¿Puede Matic soportar la carrera del escalado de ETH?

Las cadenas de plasma también son una solución de escalado bastante novedosa y se basan en pruebas de fraude como los rollups optimistas, pero mantienen la disponibilidad de los datos fuera de la cadena, lo que ayuda a mejorar el rendimiento de las transacciones. Puedes obtener más información sobre las diferentes soluciones de escalado de Ethereum aquí.

También es importante señalar que Lightning Network de Bitcoin también se considera una solución de capa 2, ya que es un segundo protocolo construido sobre el protocolo base de Bitcoin. Lightning Network entra en la categoría de canales de estado y permite que Bitcoin se utilice de forma considerablemente más eficiente y eficaz como red de pagos global. Esto ha permitido a Bitcoin lograr una escalabilidad y un rendimiento significativamente mayores.

Puedes aprender más sobre la Lightning Network de Bitcoin y por qué puede ser el desarrollo más importante en en el ámbito de las criptomonedas desde la creación del propio Bitcoin en el vídeo de Chica Cripto: Bitcoin Lighting Network, ¡Lo que necesitas saber!

Así pues, esto cubre los aspectos básicos de lo que son las capas 1 y 2, pero ¿has oído hablar del término capa 0?

Se trata de un término un poco curioso y no todo el mundo está de acuerdo con el. Al igual que si pides a dos personas que definan Internet, obtendrás dos respuestas diferentes, algunos creen en el concepto de capa 0, mientras que otros no están convencidos. El concepto es bastante sencillo y creemos que tiene sentido referirse a algunos protocolos como capa 0, mientras que otros los clasificarían como capa 1.

Permite que te lo expliquemos:

Somos muchos los que creemos que el futuro de la tecnología de cadena de bloques será multicadena, es decir, que no será un escenario en el que un solo protocolo lo gane todo. Muchos maximalistas de Ethereum creen que el futuro se construirá sobre Ethereum y que todo lo demás fracasará, mientras que otros creen que, al igual que Microsoft y Apple existen simultáneamente hoy en día, en el futuro existirán múltiples capas 1 que especializarán en diferentes tareas e industrias.

Si observamos los diferentes casos de uso de la tecnología de cadena de bloques, creemos que está bastante claro que el mundo de la Web3 será lo suficientemente grande como para incorporar más de un protocolo de cadena de bloques de capa 1:

Multiple Utilities

Las cadenas de bloques del futuro tendrán múltiples utilidades para satisfacer las necesidades de su base de usuarios: Imagen vía Fluree

Hoy en día, los ordenadores y teléfonos, independientemente de su fabricante o sistema operativo, pueden interactuar entre sí gracias a las aplicaciones creadas sobre el sistema operativo. Muchos creen que las criptomonedas funcionarán de la misma manera, por lo que redes como Ethereum, Cardano, Solana y otras más existirán y se utilizarán para diferentes funciones y propósitos, pero podrán comunicarse entre sí.

Si esta es la dirección en la que nos dirigimos, tendrá que ocurrir algo que permita que estas redes actualmente aisladas puedan integrarse entre sí.

Aquí es donde entran en juego proyectos interesantes e innovadores como Polkadot. Polkadot está trabajando para convertirse en la cadena de bloques de las cadenas de bloques y conectar diferentes cadenas de bloques de capa 1 para que puedan comunicarse. Por esta razón, mucha gente en el sector de las criptomonedas se refiere a Polkadot como un protocolo de capa 0 , ya que se construirá, en cierto sentido, por debajo de las de capa 1 y será capaz de conectarlas mientras se sitúan y construyen sobre la capa 0.

Layer1 Parachains

Polkadot ha desarrollado las parachains para garantizar la seguridad, la escalabilidad y la interoperabilidad de la red. Imagen vía Bitcoin.com

Puedes obtener más información sobre Polkadot en nuestro artículo sobre este proyecto, o si prefieres el formato de vídeo, Chica Cripto también cubre el proyecto en detalle.

Continuemos con la capa 3 que, al igual que la capa 0, también tiene que ver con la interoperabilidad. Ten en cuenta que no hay una única autoridad que establezca estos términos o determine su uso, por lo que es posible que oigas etiquetar estos términos y proyectos de forma diferente. Esta es simplemente nuestra opinión, ya que es lo que tiene sentido para nosotros y es coherente con lo que hemos aprendido estando al tanto de lo que ocurre en el sector.

Capa 0 y capa 3 se utilizan a menudo para describir el concepto de interconexión de cadenas de bloques. Algunas personas afirman que la interoperabilidad se construye por debajo de la capa 1, y otros afirman que los protocolos de interoperabilidad se construyen sobre las soluciones de escalado de la capa 2, que es como llegamos a los números 0 y 3.

En esencia, ambos términos pueden ser correctos, pero nosotros creemos que podemos ser más precisos, ya que la diferencia radica en la arquitectura del protocolo. Los protocolos de capa 3 son básicamente soluciones que permiten dotar a diferentes redes de cadenas de bloques de capacidades de interconexión entre cadenas, permitiéndoles interactuar entre sí sin intermediarios ni custodios.

Algunos ejemplos de soluciones de capa 3 son el Protocolo Interledger (ILP) de Ripple, el Protocolo de Comunicación entre Cadenas de Bloques (IBC) de Cosmos, así como los proyectos ICON y Quant.

Cosmos es el líder en el sector de la capa 3 y es un proyecto increíblemente avanzado e interesante, ya que actúa como un protocolo de comunicación, una cadena lateral a través del SDK de Cosmos, y es el líder en la carrera de la interconectividad a través del hub Cosmos. Cosmos ya ha dado grandes pasos en la conectividad entre Ethereum, la cadena Cronos de Crypto.com, la BNB Chain y otras cadenas más.

Cosmos

El objetivo de Cosmos es la interoperabilidad. Imagen vía blog.bitnovo

Puedes profundizar en Cosmos (ATOM) en nuestro artículo dedicado a Cosmos, o ver el análisis de Chica Cripto sobre Cosmos.

¿Pueden sobrevivir las cadenas de bloques de capa 1 de forma autónoma?

Hemos visto cómo algunos proyectos, como Cardano, Algorand y Elrond, eligen soluciones criptográficas únicas y avanzadas para escalar a nivel de capa 1, mientras que otros protocolos de capa 1, como Ethereum y Bitcoin, confían en soluciones de capa 2 para transferir parte del tráfico y de la congestión a cadenas laterales y procesar las transacciones fuera de la cadena.

Otras redes que han elegido la forma autónoma y utilizan mecanismos de consenso avanzados a nivel de la capa 1 para escalar son Solana, THORChain, Avalanche, Fantom, Tron y Radix entre otras.

La verdad es que no sabemos qué método triunfará a largo plazo... De hecho, como comunidad, aún no podemos decidir si los mecanismos de consenso de prueba de trabajo o de prueba de participación son superiores. Un informe reciente publicado por Kraken Intelligence resume muy bien los puntos fuertes de PoS frente a PoW:

pow vs pos

Imagen vía Kraken Intelligence

Aunque la gente se apresura a argumentar que la prueba de participación es el futuro y señala protocolos como Solana y Avalanche como prueba, algo muy importante que hay que recordar es que ninguna red ha sido sometida a unos tests de estrés como los de Ethereum.

No sabemos si las soluciones de capa 1 serán capaces de manejar la cantidad de volumen que experimenta Ethereum. Probablemente no lo sabremos hasta dentro de muchos años, o posiblemente nunca lo sabremos si Ethereum mantiene su posición dominante en la capa 1, ya que ninguna red descentralizada se acerca a igualar el valor total bloqueado y el número de transacciones que experimenta Ethereum.

De hecho ya hemos empezado a ver grietas en redes como Solana y Avalanche que muestran que aún no están preparadas para escalar al nivel de Ethereum. En cuanto la actividad de la red empezó a aumentar, Solana experimentó múltiples interrupciones este año, y vimos cómo las comisiones de Avalanche empezaban a subir cuando se realizaban transacciones complejas.

solana outage

Imagen vía cryptonews.com 

A diferencia de Solana, Ethereum nunca ha experimentado una interrupción, y aunque el aumento de comisiones en Avalanche no se acercó a las altas comisiones observadas en ETH, AVAX sólo ha experimentado una fracción del volumen de actividad de Ethereum. Se desconoce cómo le irá a cualquier red en condiciones de mercado similares.

Esto lleva a muchos a creer que las soluciones de capa 2 son un futuro necesario, pero eso no quiere decir que la fragmentación y otras soluciones de capa 1 no puedan ser tan buenas como las de capa 2, sólo que aún no se ha desarrollado ninguna que haya demostrado su eficacia. Las dos redes que están dando los pasos tecnológicos más importantes y avanzados en la carrera por el escalado de la capa 1 son Cardano y Algorand, y todos los ojos estarán puestos en esas redes para ver cómo afrontarán la situación si empiezan a ver una fracción del tráfico que experimenta Ethereum.

Newsletter Inline

Conclusión

Como ya sabes, los protocolos de capa 1 de cadenas de bloques son los principales encargados del manejo de transacciones dentro de la cadena y de su funcionalidad. Los protocolos de capa 1 incluyen redes como Bitcoin, Ethereum, Cardano, Solana, etc. Las soluciones de capa 2 son soluciones de escalado que, por decirlo de forma sencilla, se encargan de realizar transacciones fuera de la cadena y pueden incluir elementos como rollups optimistas, rollups de conocimiento cero e incluso cadenas laterales. Hablamos de protocolos como Polygon, Artbitrum, Optimism y la Lightning Network de Bitcoin.

Luego entramos en las capas 0 y 3, que se construyen encima o debajo de los protocolos de las capas 1 y 2 y son responsables de la interconexión e interoperabilidad de las redes de cadenas de bloques.

En el futuro, es probable que estas capas sean capaces de hacer algo más que escalar y conectarse, y no nos sorprendería ver capas 4, 5 y más a medida que se desplieguen nuevas innovaciones y casos de uso. Al igual que Internet se construye en capas, empezando por la Web1, la Web2 y la Web3, en la que nos encontramos actualmente, las cadenas de bloques también evolucionarán de forma similar en capas, a medida que las nuevas tecnologías y soluciones se construyan sobre la infraestructura y el entorno existentes.

Aviso: Estas son las opiniones del autor y no deben considerarse consejos de inversión. Los lectores deben hacer su propia investigación.

El artículo What is a Layer 1 Blockchain Protocol? fue publicado por primera vez en Coin Bureau.

Comparte: