¿Qué son las cadenas de bloques de capa 1 y 2?

Las soluciones de las cadenas de bloques de capa 1 y capa 2 son necesarias para lograr la escalabilidad que toda tecnología blockchain necesita.
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El trabajo conjunto de las soluciones de capa 1 y capa 2 de las cadenas de bloques logran mejorar su rendimiento y una mayor adopción de esta tecnología.



RESÚMEN:

Estas son las claves que debes saber acerca de las soluciones de capa 1 y 2 de una cadena de bloques:

Capa 1:

  • Procesan las transacciones de forma independiente.
  • Cuentan con su propio criptoactivo.
  • Para aumentar la escalabilidad trabajan en el desarrollo de protocolos de consenso, el aumento del tamaño de los bloques y la aplicación del sharding.
  • Bitcoin, Ethereum, Cardano y Algorand son dos blockchains de capa 1.

Capa 2:

  • Procesan las transacciones junto con la tecnología de la capa 1.
  • Los tipos de soluciones de capa 2 más comunes son cadenas de bloques anidadas, canales de estado, rollups y sidechains.
  • Lighting Network y Polygon son dos ejemplos de soluciones de esta capa.

¿Por qué dos capas?

Las diferentes blockchains  tienen distintas capas, aunque a veces hablamos de ellas como blockchains independientes, pero en realidad son soluciones que cohabitan en diferentes niveles con una misma cadena de bloques para lograr mejoras en su desarrollo.

La escalabilidad es uno de los puntos débiles de todas las blockchains. Proporcionar al usuario una buena experiencia, de manera que el procesamiento de su transacción sea rápida, no tarde mucho en llevarse a cabo, y sus comisiones no sean demasiado elevadas, son algunos de los objetivos fundamentales de cualquier cadena de bloques. Por este motivo las blockchains de capa 1 (layer 1) resultan insuficientes, ya que no son capaces de reducir este tiempo de procesamiento, y aquí es donde la existencia de soluciones de capa 2 (layer 2) se hace necesaria. 

Soluciones de capa 1 (layer 1)

Las cadenas de bloques de capa 1 son aquellas que no necesitan de otras soluciones externas para poder procesar las transacciones y cuentan con un criptoactivo nativo que se utiliza normalmente para el pago de tasas, -y para la adquisición de bienes y servicios en su seno. Sin duda, entre las más conocidas podemos mencionar Bitcoin, Ethereum, Cardano y Algorand

Como hemos comentado anteriormente el problema fundamental de estas cadenas de bloques es la escalabilidad, aunque no es el único. Se ha buscado incansablemente lograr esta característica y para ello se han utilizado diferentes técnicas que han acercado soluciones como:

  • La implementación de diferentes protocolos de consenso como PoS, que ayudaron a reducir el consumo de energía, como vimos en el caso de Ethereum, que pasó de la utilización de PoW a PoS en septiembre de 2022 y logró reducir en un 99.95% el consumo de energía.
  • El incremento de las capacidades de los bloques. De esta manera el procesamiento de las transacciones es más rápido.
  • Se utilizan técnicas como el sharding. Que realiza la fragmentación de los datos para poder procesarlos de una manera más ágil y reducir así los tiempos de espera.

Soluciones de capa 2 (layer 2)

Las soluciones de capa 2 se implementan porque no siempre es tan sencillo conseguir la escalabilidad mediante las soluciones que tratan de llevarse a cabo en capa 1. Un ejemplo de esas soluciones buenas, pero insuficientes, es PoS, que tardó muchos años en desarrollarse para poder utilizarse en Ethereum. 

Entre las soluciones más conocidas de capa 2 se encuentra Polygon, que proporciona una infraestructura para el desarrollo de aplicaciones descentralizadas (DApps) sobre Ethereum de una forma rápida y con menores tasas que si se hicieran directamente sobre Ethereum. Otro ejemplo es Lighting Network, que logra las mismas ventajas sobre la blockchain de Bitcoin.

Pero este tipo de soluciones no solamente se enfocan en mejorar la escalabilidad de las blockchains, también son útiles para aumentar la privacidad, los smart contracts y la creación de herramientas que sirvan para mejorar las funcionalidades de las cadenas de bloques sobre las que se asientan.

Dentro de las alternativas de capa 2 más comunes que podemos encontrar en cadenas de bloques como Ethereum se encuentran :

  • Cadenas de bloques anidadas (nested blockchains): se trata de blockchains anidadas, de manera que en la capa 1 se encuentran los parámetros de ejecución y en la capa 2 se ejecutan. Básicamente el trabajo del procesamiento de las transacciones se realiza en la capa 2 y se devuelve el resultado a la capa 1. Un ejemplo de este tipo de cadenas de bloques es OMG Plasma.
  • Canales de estado (state channels): permiten la comunicación bidireccional entre la blockchain y los elementos externos a la misma. A través de contratos inteligentes las transacciones se procesan fuera de la cadena de datos, y de esta manera se descongestiona el sistema notablemente. Una solución de este tipo es Lighting Network.
  • Rollups: son soluciones que procesan las transacciones fuera de la capa 1, agrupándolas en un solo bloque que es enviado después a la misma capa 1. De esta manera, se pueden procesar más transacciones en paralelo. Dos ejemplos de rollups son Optimism y Arbitrum
  • Sidechains: son blockchains que funcionan en paralelo a las cadenas de bloques de capa 1, de forma independiente y con su propio protocolo de consenso. Este tipo de solución se suele utilizar para lotes grandes. xDai Chain, POA network y Polygon son algunos ejemplos de este tipo de soluciones.

Conclusiones

En la búsqueda de mejorar continuamente la tecnología blockchain y lograr, con ello, una mayor adopción en nuestra vida diaria, la escalabilidad es uno de los objetivos a alcanzar. Sin embargo, como hemos comentado anteriormente,  no es sencillo obtener una escalabilidad que permita un correcto funcionamiento de las cadenas de bloques, con tasas bajas por transacción y con velocidades de procesamiento aceptables. Por ello, la utilización de dos capas para llevar a cabo esta labor es todo un acierto porque permite descongestionar notablemente la blockchain en cuestión. Si eres un desarrollador y estás pensando en construir una DApp, te aconsejamos que profundices en el aprendizaje de este tipo de soluciones. 

En la actualidad, también se está realizando el desarrollo de soluciones de capa 3, destinadas especialmente a lograr la interoperabilidad entre cadenas de bloques, muy necesaria también para seguir avanzando hacia esta adopción tan deseada.

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