Explicación de Problemas y Soluciones de Escalabilidad en la Cadena de Bloques

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Blockchain Scalability Issues & Solutions Explained

La tecnología de cadena de bloques está preparada para ser una de las tecnologías más innovadoras y disruptivas de los últimos años. Ofrece verdadera descentralización, transacciones confiables, alta seguridad y mantenimiento de registros inmutable. Esta nueva y disruptiva tecnología ha creado una industria emergente que se centra en el desarrollo de nuevas soluciones que ofrecen mejoras significativas en los sistemas heredados del siglo XXI. Sin embargo, el problema actual con la tecnología de cadena de bloques es el problema de la escalabilidad. Este es el problema de las capacidades de una red de cadena de bloques para manejar grandes volúmenes de datos de transacciones en su red en un corto período de tiempo.

Para que la tecnología de cadena de bloques logre una adopción masiva, las redes deben volverse altamente escalables. Esto significa que deben poder facilitar un gran volumen de transacciones con un número creciente de usuarios. Sin escalabilidad, la tecnología de cadena de bloques tendrá dificultades para superar los sistemas heredados actuales.

En este artículo, exploraremos formas de superar el problema de la escalabilidad y explicaremos la diferencia entre las diferentes ‘capas’ de la cadena de bloques.

El Trilema de la Cadena de Bloques

Si bien la tecnología de cadena de bloques está revolucionando la forma en que interactuamos, realizamos transacciones y socializamos, la tecnología fundamental se enfrenta a un desafío único que se conoce como El Trilema de la Cadena de Bloques. Este término fue acuñado por el fundador de Ethereum, Vitalik Buterin. Esencialmente, es una compensación que las redes de cadena de bloques deben hacer al decidir cómo optimizar su arquitectura. El trilema es un acto de equilibrio entre descentralización, seguridad y escalabilidad.

La descentralización se refiere a la distribución de la potencia informática y el consenso a lo largo de una red. La seguridad se refiere a la defensa de la cadena de bloques contra actividades maliciosas. Ya hemos cubierto la escalabilidad, pero esencialmente, se refiere a la capacidad de una red para soportar un alto rendimiento transaccional y un crecimiento futuro. Esto es crucial porque, sin esto, la tecnología de cadena de bloques tendría dificultades para lograr una adopción masiva.

Layer-1 y Soluciones Layer-1

Layer-1 se refiere a diferentes redes de cadena de bloques. Por ejemplo, Bitcoin, Ethereum y Cardano son ejemplos de cadenas de bloques Layer-1. Se puede decir que estos son (más sobre eso más adelante) la capa base de los protocolos de cadena de bloques y, actualmente, hay algunas formas de mejorar la escalabilidad de estas redes de Layer-1 directamente.

Las soluciones de Layer-1 cambian las reglas de su propio protocolo para aumentar la capacidad y velocidad de las transacciones. Básicamente, mejora los fundamentos de la red. Por ejemplo, los desarrolladores de Ethereum implementarán una mejora en la red Ethereum, cambiando la forma en que funciona por completo. Esto se puede hacer de muchas maneras, pero las dos más comunes son las mejoras del mecanismo de consenso y la fragmentación.

Mecanismos de Consenso: no todos los mecanismos de consenso se construyen de la misma manera. Algunos son más eficientes que otros. Por ejemplo, la Prueba de Trabajo (PoW) es tradicionalmente más segura que otros métodos, pero también es mucho más lenta. Es por eso que muchas redes de cadena de bloques más nuevas favorecen mecanismos de consenso de Prueba de Participación (PoS) más eficientes. Una cadena de bloques puede realizar mejoras en su red cambiando el mecanismo de consenso. Este es el caso de Ethereum y su transición a PoS en Ethereum 2.0. Se espera que esto aumente drásticamente la capacidad de red de la red Ethereum al tiempo que aumenta la descentralización y preserva la seguridad de la red típica.

Fragmentación: la fragmentación implica dividir el estado de una red completa en conjuntos de datos más pequeños llamados «fragmentos». Esto hace que el mantenimiento de la red sea una tarea más manejable. Los fragmentos de red se procesan simultáneamente en paralelo por la red. Cada nodo de red se asigna a un fragmento particular en lugar de mantener una copia completa de la cadena de bloques en su totalidad. Una vez más, la fragmentación es algo que Ethereum 2.0 está explorando.

Layer-2 y Soluciones Layer-2

Layer-2 se refiere a una red que opera sobre un protocolo de cadena de bloques subyacente para mejorar su escalabilidad y eficiencia. Esencialmente, Layer-2 es un marco secundario que se construye sobre una red de cadena de bloques existente. El objetivo principal de estos protocolos es resolver la velocidad de transacción y las dificultades de escalado que enfrentan las redes de Capa-1.

Las soluciones de Layer-2 transfieren una parte de la carga transaccional de Layer-1 a un sistema adyacente, que maneja la peor parte del procesamiento y solo informa a la cadena de bloques principal (red de Layer-1) para finalizar sus resultados. Hacer esto significa que Layer-1 se volverá menos congestionada y, en última instancia, más escalable.

Por ejemplo, Bitcoin es una red Layer-1 y Lightning Network es una solución Layer-2. Del mismo modo, Ethereum es una red Layer-1 y Polygon es una solución Layer-2. Tanto Lightning Network como Polygon mejoran la velocidad de las transacciones en Bitcoin y Ethereum respectivamente.

El principal beneficio de esto es que la cadena de bloques principal (Layer-1) no necesita pasar por un cambio estructural, lo que puede causar problemas, específicamente dentro de la comunidad. Como tal, las soluciones Layer-2 tienen el potencial de lograr un alto rendimiento transaccional sin causar interrupciones y sin sacrificar la seguridad de la red.

Layer-0

Layer-0 es un marco que se ejecuta debajo de las cadenas de bloques Layer-1. Está compuesto por protocolos que forman la base de un ecosistema de cadena de bloques más amplio. Un protocolo Layer-0 es la primera capa entre todos los protocolos de cadena de bloques que se conectan sin problemas con otros protocolos para construir una red de cadena de bloques interconectada que ofrece una versión más robusta y evolucionada de la tecnología de cadena de bloques. Las redes Layer-0 son las que hacen posible la interoperabilidad entre cadenas. Esta es una forma nueva e innovadora de resolver la escalabilidad y la interoperabilidad juntas, y es el enfoque principal de Polkadot. Para obtener más información sobre Polkadot, haga clic aquí. [Enlace a Polkadot]

Consideraciones Finales:

Layer-1 es el término que se usa para describir una arquitectura de cadena de bloques principal subyacente. Layer-2 es una red superpuesta que opera sobre una red de cadena de bloques subyacente de Layer-1. Las soluciones de escalado Layer-1 y Layer-2 son dos caras de la misma moneda: estrategias diseñadas para hacer que las redes de cadena de bloques sean más rápidas y se adapten mejor a una base de usuarios en rápido crecimiento. Estas estrategias tampoco son mutuamente excluyentes, y muchas redes de cadenas de bloques están explorando combinaciones de soluciones de escalado Layer-1 y Layer-2 para lograr la máxima escalabilidad sin sacrificar la seguridad o la descentralización. Las soluciones Layer-1 agregan utilidad a una cadena de bloques nativa para optimizar su rendimiento. Las soluciones Layer-2 son protocolos de terceros que se integran con una cadena de bloques Layer-1 subyacente para aumentar el rendimiento transaccional.

Hola, soy Jack. Soy un escritor creativo y técnico en la industria de las criptomonedas. Elegí una carrera en blockchain porque creo que es la tecnología que tendrá el mayor impacto y revolucionará el mundo tal como lo conocemos. Estar involucrado en eso me emociona. Aunque es fácil quedar atrapado en la exageración que rodea a las criptomonedas, estoy más emocionado de ver que blockchain se da cuenta de todo su potencial e interrumpe por completo los sistemas heredados del siglo XXI. He estado en esta industria durante varios años y he trabajado para algunas de las empresas de investigación y desarrollo más importantes, así como para proyectos de criptografía de inicio más pequeños.