La tecnología blockchain ha revolucionado la forma en la que vemos las transacciones financieras y las interacciones digitales.
Mediante un libro de contabilidad digital distribuido en miles de servidores, hace que se convierta en el libro de contabilidad más seguro y a prueba de manipulaciones del mundo. Lo que lo convierte en una solución atractiva para manejar datos confidenciales. Sin embargo, a medida que más personas adoptan aplicaciones basadas en blockchain, la tecnología debe crecer para adaptarse a esta nueva demanda.
Esta necesidad de escalabilidad ha llevado al desarrollo de diferentes «capas» de blockchain para gestionar el aumento del volumen y la eficiencia de las transacciones.
Estas capas ayudan a categorizar cómo los diferentes protocolos blockchain manejan datos y transacciones. En el centro de esta arquitectura hay dos tipos de capas:
- Capa 1 (L1/Layer 1)
- Capa 2 (L2L2 La L2, que a veces también podemos ver escrita como capa 2 o Layer 2, es una capa que superpone a la L1 o capa 1. Por poner un ejemplo conocido, Bitcoin sería la L1 y Lightning Network una L2./Layer 2)
Cada capa ofrece características y soluciones únicas que impactan la velocidad, los costos y la seguridad de las transacciones.
Comprender cómo funcionan estas capas te ayudará a ver el futuro de la tecnología blockchain con mayor claridad.
Este curso te servirá para entender qué son las L1 y L2, las diferencias entre estas dos capas y sus aplicaciones en redes blockchain como por ejemplo:
- Ejemplos de L1: Ethereum, Solana, Bitcoin
- Ejemplos de L2: Zksync, Arbitrum, Polygon
Al final del curso, entenderás mejor por qué estas capas son cruciales para dar forma al futuro de las finanzas descentralizadas y otras aplicaciones blockchain.
¿Qué es una L1?
Las L1 son la capa fundamental de blockchain sobre la cual se construye todo lo demás. Esta capa base maneja directamente todas las transacciones y protocolos de seguridad dentro de la red.
Algunas de las L1 más conocidas serían: Bitcoin, Ethereum, Solana.
Estas redes mantienen sus propios protocolos de consenso, modelos de seguridad y métodos de procesamiento de transacciones.
Esta capa establece las reglas básicas de la blockchain, garantizando que su naturaleza descentralizada siga siendo segura y resistente a la manipulación. Cada blockchain opera de forma independiente con su protocolo y pila de tecnología específicos.
Ethereum es conocida por su funcionalidad de contratos inteligentesContratos inteligentes Son programas almacenados en la blockchain que se ejecutan de forma automática cuando se cumplen unas determinadas condiciones., que permite a los desarrolladores crear aplicaciones descentralizadas (dApps) y ejecutar código en la propia blockchain.
Solana, por otro lado, enfatiza las transacciones de alta velocidad, con miles por segundo a través de su mecanismo de prueba de historial
Si bien las cadenas de bloques de L1 ofrecen una solución sólida para transacciones seguras, enfrentan desafíos de escalabilidad. A medida que más usuarios se unen a la red y realizan transacciones, las velocidades de procesamiento pueden disminuir significativamente y las tarifas pueden aumentar.
Las limitaciones de la escalabilidad de la Capa 1 han llevado a la exploración e implementación de soluciones de Capa 2.
¿Que es una L2?
Las L2 son las capas secundarias construidas sobre una L1 existente. El objetivo principal es poder descargar el trabajo de la L1, permitiendo transacciones más rápidas y económicas sin comprometer la seguridad de la red subyacente.
Las soluciones de L2 logran esto procesando transacciones fuera de la L1 principal y luego agrupándolas para su liquidación en la red de L1.
Por ejemplo, tenemos algunas L2 como zkSync o Arbitrum actuando por encima de Ethereum.
zkSync, por ejemplo, utiliza una tecnología llamada «zkRollups” para optimizar las transacciones. Para ello, agrupa múltiples transacciones fuera de la cadena principal en un solo lote, luego verifica colectivamente su validez mediante pruebas de conocimiento cero, y finalmente las liquida como una única transacción en Ethereum. Esto mejora la eficiencia y reduce las tarifas de transacción al procesar grandes volúmenes de transacciones de forma más eficiente.
Esto reduce la cantidad de transacciones que deben procesarse directamente en Ethereum, acelerando las operaciones y disminuyendo las tarifas de transacción.
Arbitrum, por otro lado, emplea una tecnología diferente llamada Optimistic RollupsRollup Solución de escalabilidad compatible con Ethereum, que puede ser migrada a otras blockchains. La palabra rollup se podría traducir como "enrollable" y eso se debe a que esta solución consiste en enrollar diferentes transacciones para procesarlas al mismo tiempo como una sola.. Este enfoque asume que las transacciones son válidas y solo requiere cálculo cuando es necesaria la prueba de fraude, lo que, de manera similar, mejora la velocidad y los costos.
Estas soluciones de L2 funcionan bien con la L1 porque comparten los protocolos de consenso y seguridad subyacentes de la capa base, al tiempo que permiten una mayor escalabilidad. Sin embargo, siguen dependiendo de la L1 para su finalidad y seguridad.
¿Por qué surgieron las L2?
La necesidad de soluciones de Capa 2 surgió debido al rápido aumento en la adopción de blockchain y la consiguiente congestión de la red.
Redes Tempranas: Bitcoin, la primera red blockchain, procesaba transacciones directamente en la cadena, asegurando que cada transacción fuera segura. Sin embargo, la creciente popularidad de Bitcoin rápidamente llevó a la congestión de la red y a altas tarifas.
Evolución de Ethereum: Ethereum introdujo los contratos inteligentes, permitiendo aplicaciones descentralizadas. Pero, a medida que DeFi y otras aplicaciones descentralizadas crecieron, también lo hizo la demanda de poder de procesamiento, lo que resultó en tarifas altas y transacciones más lentas.
Nacimiento de la Capa 2: Los desarrolladores vieron la necesidad de aliviar esta carga en las redes de Capa 1, y así nacieron las soluciones de Capa 2. Redes fuera de la cadena, como Lightning Network (para Bitcoin) y zkRollups para Ethereum, fueron creadas para manejar el creciente número de transacciones.
Diferencias entre L1 y L2
La principal diferencia entre las L1 y las L2 es cómo manejan los datos y las transacciones.
Las L1, por ejemplo, manejan todo directamente en la blockchain, adhiriéndose a estrictos protocolos de consenso y garantizando que todas las transacciones sean procesadas de forma segura por los mineros o validadores de la red. Esto hace que las redes de Capa 1 sean inherentemente seguras y descentralizadas.
Las L2, sin embargo, procesan transacciones fuera de la cadena principal. Actúan como un protocolo adicional sobre la Capa 1, donde las transacciones se manejan fuera de la capa base antes de regresar a la Capa 1 para su liquidación final.
Esto permite que la Capa 2 evite algunas de las limitaciones de procesamiento de la Capa 1, reduciendo la congestión y las tarifas.
Otra diferencia está en la velocidad y los costos de las transacciones. Debido a que la Capa 1 procesa cada transacción directamente en la cadena, a menudo tiene problemas con la velocidad y tarifas más altas, especialmente durante el uso pico. La Capa 2 ofrece transacciones mucho más rápidas y tarifas más bajas al manejar múltiples transacciones simultáneamente antes de enviarlas de regreso a la Capa 1 para su finalización.
| Característica | Capa 1 | Capa 2 |
| Velocidad de transacción | Más lenta, ya que todas las transacciones se procesan en la cadena | Más rápida, ya que las transacciones se procesan fuera de la cadena y luego se liquidan en la Capa 1 |
| Costo de transacción | Más alto debido a la congestión de la red | Más bajo, ya que las transacciones se agrupan antes de ser finalizadas en la Capa 1 |
| Seguridad | Alta, utilizando mecanismos de consenso nativos (PoW, PoS) | Depende de la Capa 1 para la liquidación final, pero la seguridad varía según la solución de Capa 2 |
| Escalabilidad | Limitada, tiene dificultades con tráfico alto | Alta, al descargar el volumen de transacciones se permite una mejor escalabilidad |
Seguridad: L1 VS L2
Seguridad de la Capa 1
Mecanismos de Consenso: Las redes de Capa 1 como Bitcoin y Ethereum utilizan mecanismos de consenso como Proof-of-Work (PoW) y Proof-of-Stake (PoS) para validar transacciones. Esto asegura que la red se mantenga descentralizada y resistente a ataques, ya que ninguna entidad puede controlar el proceso de validación.
Finalidad: Las transacciones se consideran finales una vez confirmadas en la red de Capa 1, proporcionando fuertes garantías de seguridad.
Seguridad de la Capa 2:
Dependencia de la Capa 1: Las redes de Capa 2 están diseñadas para heredar las propiedades de seguridad de la blockchain subyacente de Capa 1. Por ejemplo, zkRollups utilizan pruebas criptográficas para confirmar la validez de las transacciones mientras las liquidan en la Capa 1 de Ethereum.
Ventajas de las L1
Las L1 ofrecen ventajas muy importantes frente al resto, lo que las convierte en la capa fundamental de cualquier sistema de blockchain.
La seguridad es el aspecto más importante de una blockchain L1, ya que todas las transacciones se procesan y verifican directamente en la capa base. La naturaleza descentralizada de las redes de Capa 1, como Bitcoin y Ethereum, implica que miles de nodos participan en mantener la integridad del blockchain, haciéndolo altamente resistente a alteraciones y ataques maliciosos.
Otra ventaja significativa de una L1 es su nivel de descentralización. Con validadores distribuidos por todo el mundo, se garantiza que ninguna entidad única controle la red. Este ambiente sin confianza permite que los usuarios confíen en el blockchain para realizar transacciones financieras, gestionar identidades digitales y más, sin preocuparse por manipulaciones o control por parte de alguna autoridad central.
Además, las redes de Capa 1 como Bitcoin y Ethereum cuentan con fuertes ecosistemas de desarrolladores que continúan innovando y construyendo sobre sus plataformas. Ethereum, en particular, se ha establecido como la plataforma líder para aplicaciones descentralizadas (dApps), atrayendo a desarrolladores de todo el mundo para crear nuevas herramientas financieras, juegos y mercados.
Ventajas de las L2
Las L2 proporcionan diferentes beneficios al ecosistema blockchain. Una de sus ventajas más importantes es la velocidad. Procesan las transacciones fuera de la cadena antes de finalizarlas en la capa base. Este enfoque reduce significativamente los tiempos de transacción, permitiendo que los usuarios reciban confirmación en segundos en lugar de esperar minutos o incluso horas.
Además de la velocidad, las L2 ofrecen tarifas de transacción mucho más bajas que las L1. Al agrupar varias transacciones, la Capa 2 reduce los datos que necesitan ser registrados en la blockchain base, lo que lleva a costos de transacción más baratos. Este método de procesamiento en lote significa que menos datos son necesarios para ser confirmados y almacenados en la capa principal, lo que a su vez reduce el costo asociado a cada transacción.
Esta eficiencia en la gestión de datos no solo optimiza los recursos, sino que también abarata los costos para los usuarios finales.
Las soluciones de la Capa 2 también mejoran significativamente la escalabilidad. Permiten que se produzca un mayor volumen de transacciones sin sobrecargar la capa base. Esto es crucial para aplicaciones como las finanzas descentralizadas (DeFi) y los juegos, donde miles de transacciones pueden necesitar ser procesadas en minutos.
Desafíos de las Capas 1
A pesar de su seguridad y estabilidad, las L1 tienen su cuota de desafíos.
Escalabilidad
La escalabilidad sigue siendo un problema acuciante. A medida que más usuarios realizan transacciones en la blockchain, las velocidades de procesamiento pueden disminuir drásticamente, especialmente durante períodos de alto tráfico. Esta congestión lleva a un aumento en los tiempos de transacción, reduciendo la eficiencia general de la red.
Fees
Otro desafío son las altas tarifas de transacción. Cuando la red se congestiona, las tarifas de transacción pueden dispararse, haciendo que las transacciones pequeñas no sean económicas. Este ha sido un problema recurrente en Ethereum, donde las tarifas de gas a veces superan el valor real de la transacción.
Velocidad
Las transacciones más lentas de lo habitual afectan la experiencia del usuario, sobre todo en dApps que requieren de transacciones casi instantáneas. Los retrasos pueden frustrar a los usuarios, quienes podrían optar por alternativas centralizadas que ofrecen respuestas más rápidas, socavando la visión descentralizada de la blockchain.
Desafíos de las Capas 2
Si bien las L2 resuelven muchos problemas de escalabilidad, también presentan desafíos.
Dependencia
Su dependencia de la Capa 1 para la liquidación final y la seguridad significa que no pueden operar de forma independiente, y su rendimiento está estrechamente vinculado a la blockchain base.
Complejidad
La implementación de algunas tecnologías de Capa 2 puede resultar compleja tanto para desarrolladores como para usuarios. Esta complejidad puede representar un obstáculo para su adopción, especialmente entre aquellos nuevos usuarios de blockchain que requieren orientación detallada para entender y utilizar estas tecnologías de manera efectiva. Esta barrera de entrada técnica podría frenar su popularización en la comunidad más amplia de blockchain.
Novedad
Las L2, por ser más recientes, pueden no alcanzar el mismo nivel de descentralización o estabilidad. Los usuarios frecuentemente dependen de conjuntos más pequeños de validadores o de componentes centralizados para el procesamiento de transacciones, lo que puede entrañar riesgos para los principios fundamentales de seguridad de la blockchain. Esta dependencia de elementos menos descentralizados puede comprometer la integridad y la resistencia de la red frente a ataques o fallos.
El Futuro de las Capas 1 y Capas 2
El futuro de las tecnologías blockchain de Capa 1 y Capa 2 es prometedor, ya que ambas capas continúan evolucionando y adaptándose a las demandas emergentes. Las innovaciones en estas capas buscan mejorar la seguridad, velocidad y escalabilidad de las redes blockchain.
Mejoras en la Capa 1:
Las redes de Capa 1 están mejorando continuamente su infraestructura. El cambio de Ethereum a Ethereum 2.0 con el mecanismo de consenso Proof-of-Stake (PoS) tiene como objetivo hacer la red más rápida, eficiente en energía y segura. Sharding, otra innovación para Ethereum, dividirá la blockchain en partes más pequeñas, aumentando el rendimiento de las transacciones.
Mejoras en la Capa 2:
Las soluciones de Capa 2 como zkSync y Arbitrum también están avanzando. Los zk-Rollups se están volviendo más sofisticados, ofreciendo un procesamiento de transacciones aún más rápido y mejor interoperabilidad con otras aplicaciones blockchain. Los Optimistic Rollups se están refinando para reducir aún más los riesgos de fraude y hacer las transacciones más fluidas.
Colaboración e Interoperabilidad: Se espera que ambas capas trabajen estrechamente juntas. Las blockchains de Capa 1 manejarán la seguridad y la liquidación final de las transacciones, mientras que la Capa 2 aliviará el tráfico y proporcionará un procesamiento más rápido. Esta colaboración también podría llevar a una mayor interoperabilidad, donde diferentes redes de Capa 1 y Capa 2 puedan trabajar juntas para ofrecer experiencias de usuario sin interrupciones.
Impacto en el Mercado: A medida que las soluciones de Capa 1 y Capa 2 maduren, harán que las aplicaciones descentralizadas y las finanzas sean más accesibles. Las mejoras en la escalabilidad atraerán a más usuarios, fomentando un mayor crecimiento en las finanzas descentralizadas (DeFi), los juegos y la gestión de la cadena de suministro. Esto probablemente aumentará la adopción de blockchain en diferentes sectores.
Ecosistema en Evolución: Con más desarrolladores construyendo en ambas capas, el ecosistema blockchain se diversificará, proporcionando a los usuarios una gama más amplia de aplicaciones descentralizadas (dApps) y servicios. Esto atraerá a usuarios comunes que buscan alternativas eficientes y seguras a las aplicaciones centralizadas tradicionales.
La evolución simbiótica de las redes de Capa 1 y Capa 2 moldeará el futuro de blockchain, creando un paisaje digital más eficiente, seguro e inclusivo.
Aplicaciones Futuras
Salud: La gestión de datos de pacientes y el seguimiento de la cadena de suministro de medicamentos se beneficiarán del procesamiento de datos rápido e infalsificable que ofrecen las redes de Capa 2. Esto mejorará la seguridad y la eficiencia en el manejo de información crítica.
Cadena de Suministro: Los registros inmutables y la transparencia se verán mejorados mediante transacciones rápidas y de bajo costo, lo que facilitará el seguimiento de bienes en tiempo real. Esto permitirá una mejor gestión de inventarios, reducción de fraudes y mayor confianza en la autenticidad de los productos.
Internet de las Cosas (IoT): Miles de millones de dispositivos IoT podrán utilizar protocolos eficientes de Capa 2 para micropagos rápidos y seguros y para el intercambio de datos. Esto permitirá una comunicación fluida y segura entre dispositivos, facilitando aplicaciones como la automatización del hogar, ciudades inteligentes y sistemas industriales interconectados.
La convergencia de las tecnologías de Capa 1 y Capa 2 está preparada para revolucionar múltiples sectores, proporcionando soluciones que no solo mejoran la eficiencia operativa, sino que también garantizan la seguridad y la transparencia en los procesos.
¿Qué tenemos actualmente en las L1 y L2?
Casos de Uso L1
Protocolos DeFi (Uniswap): Uniswap es un intercambio descentralizado (DEX) que opera en la red de Capa 1 de Ethereum. Permite a los usuarios intercambiar tokensTokens Si bien técnicamente la palabra "token" debería entenderse como sinónimo de "criptomoneda" o "criptoactivo", en la práctica y con el tiempo, ha adquirido algunos significados más específicos según el contexto en el que se utiliza. En el primero de ellos sirve para describir a todas las criptomonedas, además de Bitcoin y Ethereum (aunque técnicamente estas también son tokens). El segundo de ellos sería para describir a ciertos activos digitales que se ejecutan sobre la blockchain de otra criptomoneda, como ocurre habitualmente en DeFi. sin intermediarios, proporcionando liquidez a través de un modelo conocido como market-making automatizado. La seguridad de la red de Ethereum garantiza que las transacciones en Uniswap sean seguras y transparentes.
Contratos Inteligentes (Chainlink): Chainlink, una red de oráculos, depende de la Capa 1 de Ethereum para ejecutar contratos inteligentes. Obtiene datos externos para aplicaciones descentralizadas y garantiza que estos datos se registren de manera segura.
Casos de Uso L2
Pagos (zkSync): zkSync es una solución de Capa 2 que procesa transacciones mediante rollups de conocimiento cero. Hace que las microtransacciones sean rápidas y baratas, lo que es perfecto para pagos. Por ejemplo, permite transferencias rápidas de stablecoins como USDT sin las altas tarifas de las redes de Capa 1.
Juegos (Immutable X): Immutable X utiliza zkRollups para facilitar el comercio de activos dentro de los juegos blockchain. Permite a los jugadores comprar y vender coleccionables digitales al instante, asegurando la propiedad en Ethereum.
OFF TOPIC
¿Cómo es desarrollar en una L1?
Desafíos:
- Altas tarifas de transacción: Las altas tarifas pueden disuadir a los usuarios de interactuar con las aplicaciones descentralizadas (dApps).
- Congestión de la red: La congestión puede llevar a interacciones lentas con el usuario, afectando la experiencia general.
Beneficios:
- Plataforma altamente segura: Las L1 ofrecen una base sólida y segura para el desarrollo de aplicaciones.
- Comunidades y documentación robustas: La amplia documentación y las comunidades de desarrolladores bien establecidas facilitan el desarrollo y la resolución de problemas.
¿Cómo es desarrollar en una L2?
Desafíos:
- Integración con diferentes protocolos de Capa 2: Requiere una comprensión profunda de cómo funciona cada rollupRollup Solución de escalabilidad compatible con Ethereum, que puede ser migrada a otras blockchains. La palabra rollup se podría traducir como "enrollable" y eso se debe a que esta solución consiste en enrollar diferentes transacciones para procesarlas al mismo tiempo como una sola. y puede no ser adecuado para todas las aplicaciones.
- Complejidad adicional: Los desarrolladores deben manejar la complejidad adicional de las soluciones de Capa 2, lo que puede aumentar la curva de aprendizaje.
Beneficios:
- Experiencias de usuario de bajo costo y alta velocidad: Permite a los desarrolladores ofrecer experiencias de usuario rápidas y con tarifas bajas, cruciales para aplicaciones DeFi o de juegos que requieren transacciones rápidas y frecuentes.
- Descongestión de la Capa 1: Alivian la carga de la red principal, mejorando la eficiencia general del sistema.
Perspectiva de la Industria:
Las tendencias recientes en la industria subrayan la creciente importancia de las soluciones de escalado de Capa 2:
Expansión de DeFi: Con más de $50 mil millones bloqueados en protocolos de finanzas descentralizadas (DeFi), la congestión y las tarifas en la Capa 1 están llevando a los proyectos DeFi a explorar alternativas de Capa 2 para mejorar la experiencia del usuario.
Adopción de Rollups: Un informe de ConsenSys mostró que más del 80% de los desarrolladores de Ethereum consideran que los rollups de Capa 2 son esenciales para manejar la demanda futura.
Interés Empresarial: Las empresas están considerando cada vez más las soluciones de Capa 2 para escalar sus aplicaciones basadas en blockchain, con los rollups optimistas y los canales de estado emergiendo como tecnologías prometedoras.
Ejemplos de adopción en el Mundo Real de las L2
Synthetix: Este protocolo DeFi migró sus servicios de staking a Optimistic Rollups en Capa 2, reduciendo significativamente las tarifas de transacción y ofreciendo mejores velocidades de transacción para los stakers.
Axie Infinity: El popular juego play-to-earn trasladó su economía interna a una sidechain de Capa 2 personalizada llamada Ronin, permitiendo a los jugadores realizar intercambios y ganar tokens sin tarifas de gas prohibitivas.
OMG Network: Esta plataforma utiliza una solución de Capa 2 basada en Plasma para ayudar a las empresas a manejar grandes volúmenes de transacciones, reduciendo significativamente las tarifas y proporcionando un procesamiento de pagos confiable.
Estas adopciones y tendencias muestran cómo las soluciones de Capa 2 están transformando el panorama blockchain, ofreciendo mejoras significativas en términos de costos, velocidad y escalabilidad, y atrayendo tanto a proyectos DeFi como a empresas y aplicaciones del mundo real.
¿Qué riesgos tienen actualmente las L1/L2?
Centralización: Algunas soluciones de Capa 2 podrían concentrar el poder de validación, reduciendo la descentralización. Los desarrolladores pueden contrarrestar esto diseñando mecanismos de validación descentralizados o fomentando una participación más amplia. Incentivar la participación de nodos diversos y aplicar modelos de gobernanza descentralizados también puede ayudar a mitigar este riesgo.
Vulnerabilidades de Seguridad: Los contratos inteligentes que gestionan transacciones en Capa 2 pueden contener errores o ser propensos a ataques. La auditoría y las pruebas regulares pueden minimizar las vulnerabilidades. Implementar programas de recompensas por bugs (bug bounties) y seguir las mejores prácticas de desarrollo seguro también pueden ayudar a proteger estos contratos.
Cumplimiento Regulatorio: Con un mayor volumen de transacciones fuera de la cadena, las regulaciones pueden volverse más estrictas. Construir protocolos que cumplan con las normativas desde el principio ayudará a aliviar estas preocupaciones. Colaborar con reguladores y expertos en cumplimiento para asegurar que las soluciones de Capa 2 cumplan con las leyes vigentes y futuras es crucial. Además, implementar mecanismos de transparencia y trazabilidad en las transacciones puede facilitar el cumplimiento.
Abordar estos riesgos de manera proactiva es esencial para asegurar que las soluciones de Capa 2 no solo sean eficientes y escalables, sino también seguras y conformes a las regulaciones.