¿Qué son las capas 2 y por qué son importantes?

Para comenzar, debemos definir qué es una capa 1: Una red de capa 1 es la capa base o la infraestructura subyacente de una red.cadena de bloques. También conocida como red principal o“red principal” No sólo define las reglas CORE del ecosistema, sino que también puede validar y finalizar transacciones, como se ve en ejemplos como Ethereum, Bitcoin y Solana.

Las cadenas de bloques de capa 1 a menudo comienzan con un énfasis en la descentralización y la seguridad, ambos principios CORE de cualquier red sólida y (con algunas excepciones) son mantenidos por una red global diversa de desarrolladores y participantes como los validadores.

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Debido a la falta de autoridad central o supervisión, estas plataformas requieren que la Tecnología misma cuente con un nivel innato de seguridad para proteger a los usuarios de estafas y ataques. Y debido a esta prioridad en el diseño, sin mencionar los inmensos recursos que requiere mantener un ecosistema completamente funcional, a menudo han carecido de escalabilidad.

Si bien algunos desarrolladores creen que la incapacidad de alcanzar un estado de equilibrio entre seguridad, descentralización y escalabilidad es una falla inexorable de la Tecnología (denominada Trilema de la cadena de bloques), soluciones de capa 2, como rollups enEthereumy la red Lightning en Bitcoin son una solución utilizada para resolver estos problemas.

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¿Qué son las capas 2?

La Capa 2 se refiere a un conjunto de soluciones fuera de la cadena (cadenas de bloques independientes) construidas sobre las de la Capa 1, que reducen los cuellos de botella con el escalado y los datos. Imagínenselo como la cocina de un restaurante: si cada pedido tuviera que ser preparado por una sola persona de principio a fin antes de ser confirmado y entregado, sería un proceso muy lento que solo podría procesar unos pocos pedidos por hora. Pero las Capas 2 son como estaciones de preparación: hay una estación para limpiar y cortar la comida, una estación para cocinar, una estación para ensamblar los platos, capaces de concentrarse y realizar cada tarea de forma mucho más eficiente. Cuando llega el momento oportuno, una persona puede asociar cada plato ensamblado con el pedido y confirmarlo antes de enviarlo a su destino final (el cliente).

Las plataformas de pago como Visa también utilizan un sistema similar. En lugar de gestionar por separado miles de microtransacciones diarias de un proveedor como Starbucks, que colapsarían la red en minutos, Visa las agrupa en lotes para su liquidación en el sistema bancario a intervalos regulares. Los bancos almacenan y clasifican las transacciones a través de su equivalente interno, una capa de liquidación. En este caso, Visa sería la capa 2 y la red más amplia de instituciones y gobiernos que KEEP las transacciones y definen las normas del sector financiero, la capa 1.

Ethereum también utiliza un método similar a través de características como Optimistic y rollups de conocimiento cero (ZK) que descargan la carga de administrar transacciones del red principaly, por lo tanto, permiten una mayor inclusión y rendimiento de transacciones (más transacciones por segundo). Todo esto contribuye a una experiencia de usuario más fluida y práctica. Ejemplos de capas 2 en Ethereum incluyen soluciones como ARBITRUM,Optimism, Loopring y zkSync.

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¿Por qué son importantes las capas 2?

Si bien la descentralización y la seguridad son un modus operandi de la capa 1, o red principal, de Ethereum, la consiguiente popularidad del mercado a lo largo de los años ha hecho que la red alcance su capacidad actual de poco más de 1,5 millones de transacciones diariasAdemás, como la red principal solo puede procesaralrededor de 15 transacciones por segundoLos períodos de alta actividad de la red suelen provocar congestión de datos. Esto, a su vez, causa...GAS (tarifas de transacción)Aumenta y ralentiza el rendimiento de las aplicaciones, como se ha visto recientemente enVenta de terrenos virtuales de Yuga Labs Othersidey durante el mercado alcista de 2021.

Para combatir estos problemas, la capa 2 extiende Ethereum como una cadena de bloques independiente por encima de la red de capa 1. Como se mencionó, se comunica y ayuda a aliviar la pesada carga de transacciones de la red principal mediante contratos inteligentes que integran y se benefician del robusto modelo de seguridad descentralizada de Ethereum. En esencia, la capa 1 gestiona la seguridad, la disponibilidad de datos y la descentralización, mientras que las capas 2 gestionan el escalado relacionado con las transacciones.

En su mayor parte, las cadenas de bloques de capa 1 tienen:

• Una red de nodos para asegurar y validar la red.
• Una red de productores de bloques.
• La cadena de bloques principal y los datos de transacciones.
• Un mecanismo de consenso asociado.

La capa 2 se diferencia por ofrecer:

• Tarifas más bajas: Las transacciones de capa 2 agrupan múltiples transacciones fuera de la cadena en una sola transacción de capa 1, lo que ayuda a reducir la carga de datos. Además, mantienen la seguridad y la descentralización al liquidar las transacciones en la red principal.
• Mayor utilidad: gracias a las ventajas combinadas de mayores transacciones por segundo y tarifas más bajas, los proyectos de capa 2 pueden centrarse en mejorar la experiencia del usuario y ampliar el alcance de las aplicaciones.

Como se mencionó, la mayoría de los problemas de escalabilidad se relacionan con la descentralización. A diferencia de los bancos tradicionales, que utilizan un método cerrado y más eficiente para regular los pagos, las transacciones y la gestión de datos con blockchain deben pasar por una serie de pasos sistemáticos, como la aceptación, la verificación y la distribución en una red (con miles de participantes), manteniendo al mismo tiempo la seguridad y la transparencia.

Por lo tanto, redes como Ethereum necesitan un diseño escalable y en capas que pueda competir (y eventualmente reemplazar) con los canales más simplificados, pero restringidos, de sistemas como Visa y Mastercard. Las capas 1 y 2 son importantes porque trabajan juntas para lograr una red más rápida y fácil de usar.

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¿Cómo funciona la capa 2?

Los protocolos de capa 2 proporcionan un segundo marco donde las transacciones pueden realizarse independientemente de la capa 1. Esto significa que una parte considerable del trabajo que realizaría la cadena principal puede trasladarse a la segunda capa. Las aplicaciones de capa 2 luego envían los datos de las transacciones a la capa 1, donde se protegen en el libro mayor y el historial de la cadena de bloques.

Al igual que con cualquier otra plataforma abierta o cerrada, la accesibilidad de las capas 2 también varía. Algunas pueden ser utilizadas por diversas aplicaciones, mientras que otras solo se adaptan a las necesidades de un proyecto específico. Dicho esto, varios de los componentes clave que aprovechan las capas 2 incluyen rollups ycadenas laterales.

Rollups de capa 2

Un rollup es una solución específica de capa 2 que ejecuta cientos de transacciones fuera de la capa 1, las agrupa en un único conjunto de datos comprimidos y luego los publica en la red principal para que cualquiera pueda revisarlos y disputarlos si se consideran sospechosos. De esta manera, los rollups no solo aprovechan la seguridad de Ethereum , sino que también pueden reducir... tarifas de GAS hasta entre 10 y 100 veces.

Si bien todos los rollups ayudan con depósitos, retiros y verificación de pruebas, existen variaciones sutiles en la forma en que los rollups, como Optimism y ZK, publican datos en la capa 1.

Rollups optimistas

Los rollups optimistas se ubican en paralelo a la cadena principal de Ethereum , ejecutan todas las transacciones y luego envían los datos a la capa 1. Los usuarios se ven incentivados a realizar transacciones en estas capas 2 gracias a las comisiones competitivamente bajas. Si se sospecha una transacción fraudulenta, se puede impugnar y evaluar mediante...pruebas de fraudeEn este escenario, el rollup ejecutará el cálculo de la transacción utilizando los datos de estado disponibles. En comparación con los rollups ZK (explicados más adelante), esto significa que el tiempo para salir del rollup y retirar fondos a la capa 1 será ligeramente mayor. Sin embargo, los usuarios dentro del rollup seguirán recibiendo una confirmación rápida de la transacción.

En general, los rollups optimistas son Máquina virtual de Ethereum (EVM) y compatible con Solidity, lo que significa que cualquier cosa posible en la capa 1 de Ethereum se puede replicar en la capa 2.

Algunos ejemplos de acumulaciones optimistas incluyen:ARBITRUM,Optimism y BOBA.

Paquetes acumulativos de ZK

A diferencia de los rollups optimistas, los rollups ZK generancriptográficoPruebas para validar la autenticidad de las transacciones. Estas pruebas (publicadas en la capa 1) se denominan pruebas de validez o SNARK (argumento de conocimiento sucinto y no interactivo) o STARK (argumento de conocimiento transparente y escalable).

Los rollups de ZK son más eficientes porque mantienen el estado de todas las transferencias en la capa 2, que se actualizan únicamente mediante pruebas de validez. Como los rollups de ZK no necesitan todos los datos de la transacción, es más fácil validar bloques y transferir ether.ETH), el token principal de la blockchain de Ethereum , a la capa 1. La prueba de validez (aceptada por el contrato de acumulación de ZK) ya ha verificado la autenticidad de las transacciones. Sin embargo, no son totalmente compatibles con EVM y requieren mayor esfuerzo computacional para aplicaciones con poca actividad en la cadena.

Algunos ejemplos de acumulaciones de ZK incluyen:DYDX,Loopring y zkSync.

Cadenas laterales

Como se ve en proyectos comoXDai y PoS de PolygonUna cadena lateral es una cadena de bloques independiente y compatible con EVM que se ejecuta en paralelo e interactúa con la red principal a través depuentesDado que utilizan un mecanismo de consenso independiente y no están protegidas por la capa 1, técnicamente no se consideran de capa 2. Sin embargo, la cadena funciona igual que Ethereum porque modela la EVM. Dicho esto, existen mayores riesgos en torno a los operadores de cadenas laterales, ya que los usuarios confían sus fondos a ellos, en lugar del protocolo Ethereum (o una capa 2 adecuada).

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Validios

Validios, como StarkWareUtilizan pruebas de validez (similares a los rollups de ZK), pero no almacenan los datos en la capa 1. Múltiples cadenas de validez pueden ejecutarse en ONE y cada una puede procesar aproximadamente 10 000 transacciones por segundo. Sin embargo, dado que se requieren lenguajes más especializados, la compatibilidad con contratos inteligentes generales es limitada.

Tanto las cadenas laterales como los validiums son cadenas de bloques que operan en paralelo con Ethereum e interactúan con activos a través de puentes que se conectan a la red principal. No obtienen seguridad ni datos de Ethereum y, por lo tanto, no se consideran una capa 2 adecuada como Optimistic o los rollups de ZK. Esto es especialmente cierto dadas las posibles implicaciones para la seguridad y la confianza. Sin embargo, ambas escalan de forma similar a las de capa 2, ofreciendo comisiones de transacción más bajas y un alto rendimiento.

¿Por qué hay tantas capas 2?

Se han creado varios canales de capa 2 para evitar la dependencia excesiva o el posible colapso de una sola parte de la red. Sin embargo, como ya hemos visto en los principales canales de capa 2 (rollups Optimistic, rollups ZK y cadenas laterales), el ecosistema está en constante evolución y algunas aplicaciones, como Plasma y los canales de estado, acaban abandonándose.

Ejemplos de capas 2 comunes

En general, a medida que las capas 2 se integran y funcionan con todo el ecosistema Ethereum , las diversas opciones, que cualquiera puede crear, ofrecen una gama más amplia y equilibrada de opciones para los usuarios finales. Lo que falta en una blockchain de capa 2 se puede compensar con las ventajas de otra y viceversa. A continuación, se presenta un resumen de las capas 2 más utilizadas:

Capas generales 2

Un proyecto general de capa 2 replica el rendimiento y la funcionalidad de la red principal de Ethereum, con comisiones más bajas (GAS). Algunos ejemplos incluyen:

Optimism

Aunque todavía falta un nuevo sistema a prueba de fraudes,en construcción,Optimismes un sistema equivalente a EVM que utiliza acumulaciones optimistas para que las transacciones sean rápidas, sencillas y seguras.

Riesgo y análisis:<a href="https://l2beat.com/projects/optimism/">https://l2beat.com/proyectos/ Optimism/</a>

ARBITRUM ONE

ARBITRUM es otro rollup optimista que refleja la dinámica de la red principal de Ethereum pero con tarifas de transacción más económicas.

Riesgo y análisis:<a href="https://l2beat.com/projects/arbitrum/">ARBITRUM</a>

Boba Network

Ahorquillado Inicialmente desde el Optimism, BOBAes un paquete optimista que tiene como objetivo reducir las tarifas, mejorar el rendimiento de las transacciones y fortalecer la capacidad de los contratos inteligentes.

Riesgo y análisis:https://l2beat.com/projects/bobanetwork/

Capa 2 específicas de la aplicación

En comparación, las redes de capa 2 específicas para cada aplicación son más especializadas y se centran en mejorar el rendimiento de un nicho de mercado. Algunos ejemplos incluyen:

Loopring

Loopringes un paquete acumulativo de ZK que tiene como objetivo proporcionar la misma seguridad que la red principal de Ethereum con mayor escalabilidad, como un rendimiento aumentado en 1000x y costos de transacción reducidos al 0,1% de la capa 1.

zKSync

Utilizado por plataformas como Binance,zkSyncEs un paquete acumulativo de ZK de Matter Labs. Ya está disponible en la red principal de Ethereum y admite pagos, intercambios de tokens y acuñación de tokens no fungibles (NFT).

Capa 2 abandonada

No todos los experimentos o ideas para una capa 2 funcionan. Aquí hay algunos ejemplos de proyectos que buscaban resolver un problema pero no lograron prosperar.

Plasma

Como se indica enuna entrada de blog En enero de 2020, Plasma Group, la organización de investigación de Ethereum , anunció el cese de sus operaciones en su forma actual y la donación de los fondos restantes a Gitcoin. Se decidió centrarse en los rollups Optimistic.

Como se ve en proyectos comoPolygonOMG Network y Gluon, las cadenas Plasma son cadenas de bloques independientes vinculadas a la red principal de Ethereum . Utilizan mecanismos antifraude como los rollups Optimistic para regular las disputas y gestionar la seguridad. Al ser copias más pequeñas de la red principal de Ethereum , también se conocen como "cadenas hijas". Los árboles de Merkel permiten una pila infinita de estas cadenas que puede ayudar a descargar el gran ancho de banda de datos de las cadenas madre, incluida la red principal. Sin embargo, Plasma no es útil para contratos arbitrarios, solo para transferencias. Por lo tanto, junto con...Problemas como costos elevados y dificultades para retirar fondosde una cadena de plasma, se abandonó en favor de los rollups optimistas.

Canales estatales

Los canales estatales son vías abiertas entre dos usuarios que desean comunicarse mediante transacciones. Al utilizar contratos multifirma (un tipo de contrato que requiere la firma de varias partes para su ejecución), permiten a los participantes realizar transacciones libremente fuera de la cadena y liquidar con la red principal. Esto permite un alto rendimiento de las transacciones y minimiza la congestión y las comisiones. Dos tipos principales de canales son los canales estatales y los canales de pago. Sin embargo, debido a la rigidez de los usuarios para bloquear fondos, sumada a la falta de soporte para contratos inteligentes de propósito general y aplicaciones DeFi en 2021, estos canales fueron prácticamente abandonados. SegúnCentro de comercio electrónico, los equipos que todavía están trabajando en ello incluyenCelerX Red Connext.Red Raiden También puede estar NEAR o en producción.

Más recursos y consideraciones de capa 2

Debido a la incipiente aparición de estas plataformas de capa 2, aún existen riesgos y diversos grados de suposiciones de confianza erróneas en comparación con las transacciones en la red principal. Cabe destacar que, a pesar de aprovechar la seguridad de la capa 1, las plataformas de capa 2 solo son verdaderamente seguras si cuentan con pruebas de fraude habilitadas, lo cual (al momento de escribir este artículo) no tienen.

Puentes de blockchain(que las personas pueden usar para transferir activos a la capa 2) también se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y conllevan altos niveles de riesgo. Con todo esto en mente, se recomienda realizar una diligencia debida exhaustiva a través de recursos como L2BEAT antes de interactuar con cualquier capa 2. L2BEAT es un sistema integral.plataforma de riesgo y análisiscomprometido a educar a los usuarios sobre proyectos que coinciden con sus altos estándares y definiciones rigurosas de lo que significa ser una capa 2.

Lectura adicional:Una hoja de ruta de Ethereum centrada en Rollup y Una guía incompleta sobre los rollupspor Vitalik Buterin