¿Qué son las Redes de Capa 2 y las Cadenas Laterales? Descubre la Escalabilidad de Ethereum

La infraestructura de blockchain ha evolucionado para abarcar un ecosistema de redes de capa-1 y capa-2. En este artículo exploraremos la diferencia entre ambas, y cómo las redes de capa-2 y otros métodos de escalado, como las cadenas laterales, intentan abordar los desafíos de escalabilidad de las blockchains de capa-1.

¿Qué son las redes de capa-2?

Simplificando, las redes de capa-2 son redes blockchain que operan sobre una red de capa-1 como Ethereum, con la red de capa-1 proporcionando la base de infraestructura y seguridad para las redes que se construyen sobre ella, validando transacciones y logrando consenso. Las redes de capa-2 utilizan una variedad de tecnologías para abordar los cuellos de botella de escalabilidad de la blockchain de capa-1, que son causados por el rendimiento y los costos de transacción.

Ethereum, por ejemplo, maneja actualmente unas 14 transacciones por segundo (TPS), según el explorador blockchain Etherscan. Visa, en comparación, procesa alrededor de 65,000 transacciones por segundo. Los problemas de escalabilidad son más pronunciados durante los períodos de alta actividad en la red, cuando las redes blockchain enfrentan mayores tarifas de transacción (también conocidas como tarifas de gas), junto con congestión en la red y tiempos de transacción reducidos.

En 2017, el creador de Ethereum, Vitalik Buterin, identificó el “trilema de escalabilidad” para las blockchains, argumentando que enfrentan el desafío de procesar miles de transacciones por segundo mientras se mantienen seguras y adheridas al ethos de ser descentralizadas, es decir, operar sin la necesidad de un control centralizado. La teoría, importada de la informática, es que una red sólo puede enfocarse en dos de estos principios al hacer concesiones a expensas del tercero.

La solución de Ethereum al problema de la escalabilidad es centrarse en hacer su propia red blockchain de capa-1 lo más segura y descentralizada posible, mientras delega el escalado a redes de capa-2 construidas sobre su infraestructura.

¿Cómo funcionan las redes de escalado?

Las redes de escalado implementan una variedad de soluciones diferentes para ayudar a abordar los desafíos de escalabilidad de la red de capa-1. Estas redes incluyen la agrupación de transacciones o el procesamiento de transacciones fuera de la cadena, usando cadenas laterales o rollups de capa-2.

• Cadenas laterales: Las cadenas laterales son blockchains que operan independientemente de la cadena de capa-1, con su propio mecanismo de consenso y token. Se conectan a la blockchain de capa-1 mediante un puente, que utiliza un contrato inteligente para «bloquear» activos de la cadena de capa-1 y acuñar una imagen reflejada de esos tokens en la cadena lateral, con el valor de esos tokens vinculado al activo bloqueado. Estos tokens reflejados se utilizan para realizar transacciones, después de las cuales pueden ser destruidos, liberando los tokens bloqueados en la cadena de capa-1.
• Rollups: Los rollups adoptan un enfoque diferente, agrupando múltiples transacciones, presentándolas a la blockchain de capa-1 como una sola transacción que se puede procesar mucho más rápido que las transacciones individuales. Hay dos tipos principales de rollups: rollups optimistas y rollups de conocimiento cero (zk).
• Rollups optimistas: Asumen que todos los datos agrupados son válidos, permitiendo que las personas disputen transacciones después del hecho para determinar si son legítimas o no. La transacción impugnada se presenta directamente a la red de capa-1 para resolver la disputa, con ambas partes arriesgando perder tokens apostados si se demuestra que están equivocados.
• Rollups de conocimiento cero (zk rollups): Utilizan pruebas de conocimiento cero, una técnica criptográfica que se puede utilizar para demostrar que algo se conoce sin revelar directamente la información conocida. Las transacciones se agrupan en lotes que se ejecutan fuera de la cadena, con el lote completo presentado a la cadena de capa-1 utilizando una prueba zk que demuestra que los cambios de estado propuestos son correctos.

Escaladores de Ethereum que debes conocer

Existen diversas redes de capa-2 y cadenas laterales construidas sobre o al lado de Ethereum, cada una con su solución tecnológica preferida para escalar la capa-1. Según datos de CoinGecko, las siguientes son las cadenas más grandes de Ethereum por valor total bloqueado (TVL), a partir de noviembre de 2024.

• Base: Incubada por el exchange de criptomonedas Coinbase, Base se construye sobre la solución de escalado Optimism de Ethereum. Rápidamente se estableció como un actor destacado en el espacio de capa-2 tras su lanzamiento en agosto de 2023, alcanzando más de un millón de direcciones en solo 11 días. Según el CEO de Coinbase, Brian Armstrong, el exchange no tiene planes de lanzar un token para Base, e intenta hacer de Base “algo mucho más amplio” que un proyecto liderado por Coinbase.
• Arbitrum: Creada por Offchain Labs, Arbitrum utiliza rollups optimistas para escalar Ethereum, con un reclamo de 40,000 tps frente a los más modestos 14 tps de Ethereum. En marzo de 2023, Arbitrum lanzó su token nativo ARB para la gobernanza, entregando el control del proyecto a una organización autónoma descentralizada (DAO) compuesta por miembros de la comunidad.
• Polygon: Anteriormente conocida como Matic Network, Polygon adopta un enfoque múltiple al escalado, implementando múltiples soluciones, incluidas su cadena principal POS (cadena lateral), cadenas Plasma, zk-rollups y rollups optimistas. Aspira a ser más que una simple solución de escalado, calificándose como una plataforma para el lanzamiento de blockchains interoperables. En septiembre de 2024, completó su migración de su token nativo original MATIC a un nuevo token, POL.
• Optimism: Lanzada en la mainnet en enero de 2021, Optimism, como su nombre sugiere, utiliza rollups optimistas, que asumen que todas las transacciones en el rollup son válidas. Optimism además comprime los datos en sus rollups utilizando un secuenciador, antes de enviar los datos de transacción a la cadena principal de Ethereum. A los validadores de cada rollup se les da una semana para interrogar el rollup si creen que contiene datos fraudulentos.
• Scroll: Un participante relativamente nuevo en el espacio de capa-2, Scroll se lanzó en la mainnet en octubre de 2023. La plataforma utiliza tecnología zkEVM para agrupar pruebas, aprovechando la «compatibilidad a nivel de bytecode» con el soporte de la Máquina Virtual de Ethereum para garantizar que las aplicaciones y herramientas EVM sean compatibles “lista para usar.» Scroll lanzó su token SCR en un airdrop en octubre de 2024.
• Blast: Lanzado por un equipo liderado por Tieshun «Pacman» Roquerre—fundador del mercado NFT Blur—en febrero de 2024, Blast se diferencia de otras redes de capa-2 con características que incluyen rendimiento nativo para ETH y stablecoins. La capa-2 llevó a cabo un airdrop de su token nativo BLAST en junio de 2024.

El futuro de las redes de capa-2

Las redes de capa-2 forman una parte clave de la “hoja de ruta centrada en rollups” de Ethereum, según el cofundador de Ethereum Vitalik Buterin, quien espera utilizar soluciones de capa-2 para aumentar la capacidad de la blockchain a manejar más de 100,000 transacciones por segundo. Buterin ha esbozado planes para converger las dos estrategias de escalado de Ethereum, fragmentación y protocolos de capa-2, en lo que describió como “The Surge”. Esta hoja de ruta vería a las blockchains de capa-2 implementar soluciones criptográficas como SNARKs (Argumento Sucinto de Conocimiento No Interactivo) para asegurar la integridad de las transacciones. Buterin también busca garantizar que las redes de capa-2 hereden los principios centrales de Ethereum de confianza, apertura y resistencia a la censura.

Las redes de capa-2 no están confinadas solo a Ethereum. En junio de 2024, programadores de BitcoinOS afirmaron haber verificado por primera vez una prueba zk en la mainnet de Bitcoin, abriendo la posibilidad de usar rollups para escalar Bitcoin. Solana también está viendo un aumento en la actividad de capa-2, como a través de la red centrada en juegos Sonic SVM.

Mientras tanto, continúan surgiendo nuevas redes de capa-2 en Ethereum. En octubre de 2024, el intercambio descentralizado Uniswap anunció planes para desarrollar su propia red de capa-2, Unichain, utilizando la tecnología Optimism, además de que el intercambio centralizado Kraken lanzará su propia capa-2 basada en Optimism llamada Ink.

Preguntas Frecuentes

• ¿Qué son las redes de capa-2?

  Las redes de capa-2 son blockchains que operan sobre una red de capa-1 como Ethereum y usan diversas tecnologías para mejorar la escalabilidad sin comprometer la seguridad y descentralización de la red base.

• ¿Cómo ayudan las redes de capa-2 en la escalabilidad?

  Implementan soluciones que incluyen rollups y cadenas laterales, procesando transacciones fuera de la cadena principal y reduciendo tarifas y congestión durante periodos de alta actividad.

• ¿Qué papel juegan las redes de capa-2 en el futuro de Ethereum?

  Las redes de capa-2 son clave para el aumento de la capacidad de Ethereum, con planes para integrar protocolos de capa-2 y estrategias de fragmentación para manejar hasta 100,000 transacciones por segundo.