Recientemente he estado investigando las soluciones de escalabilidad de Ethereum, y descubrí que este tema es mucho más complejo de lo que imaginaba. Muchas personas han oído hablar de Layer 2, pero en realidad pocos entienden cómo funciona realmente. Más que una solución única, es un conjunto de enfoques tecnológicos para hacer frente a las altas tarifas de gas y la congestión de la red.

Primero, un poco de contexto: la red principal de Ethereum actualmente puede procesar entre 15 y 45 transacciones por segundo, lo cual suena bastante bien, pero en cuanto la red se vuelve activa, las tarifas de gas se disparan. Por eso todos están esperando la fragmentación de ETH 2.0 — que puede dividir una gran cadena en varias cadenas más pequeñas, permitiendo que los validadores distribuyan el procesamiento de transacciones. Pero incluso con eso, solo mejorar la capa uno no es suficiente, por eso existe el concepto de Layer 2.

Divido las redes de capa dos de Ethereum en aproximadamente tres categorías, cada una con su lógica propia. Primero están las cadenas laterales, como Polygon. Esencialmente, son cadenas independientes que corren en paralelo a la red principal de Ethereum, con su propio mecanismo de consenso. La ventaja es que son muy flexibles, pero la desventaja es que su seguridad es relativamente menor — después de todo, no dependen de la seguridad de Ethereum. Polygon usa un consenso PoS junto con un mecanismo de puente en cadena, donde los usuarios bloquean ETH para acuñar MATIC, pero este proceso a veces puede tardar mucho, incluso una semana usando puentes Plasma.

La segunda categoría son los canales de estado, como lo que hace Celer Network. Su lógica central es realizar múltiples transacciones fuera de la cadena, solo enviando dos transacciones a la red principal al abrir y cerrar el canal. La ventaja es que las tarifas de transacción son muy bajas y el liquidado casi instantáneo. Pero crear y cerrar un canal no es barato, y si los participantes no logran un estado de salida válido, retirar fondos puede tardar mucho. Celer usa una arquitectura en capas: en la capa inferior, cChannel maneja los canales de estado y las cadenas laterales; en la capa media, la capa de enrutamiento; y en la superior, el marco de desarrollo, lo que permite a los desarrolladores centrarse más en la lógica de la aplicación.

La tercera categoría es el rollup, que actualmente es la dirección más popular. La idea del rollup es ejecutar transacciones fuera de la cadena y luego empaquetar los datos para enviarlos de vuelta a la red principal. Esto ayuda a aliviar la carga de la cadena principal y a mantener su seguridad. Dentro del rollup hay dos tipos: uno optimista y otro basado en ZK (pruebas de conocimiento cero).

El rollup optimista asume que las transacciones son válidas, a menos que alguien presente una objeción. Optimism y Arbitrum siguen esta lógica, aunque con diferentes implementaciones. Optimism es relativamente simple, usa tecnologías existentes de Ethereum con modificaciones menores, por eso a los desarrolladores les gusta. Pero tiene un problema: los nodos de ordenación todavía están centralizados, aunque el equipo dice que en el futuro se descentralizará. Arbitrum es más complejo, usa un modo de resolución de disputas con múltiples rondas, lo que permite verificar transacciones de manera más eficiente, pero también implica un mayor coste de aprendizaje y dificultad de implementación.

El ZK rollup sigue otro camino, usando pruebas de conocimiento cero para verificar la validez de las transacciones. Loopring es un ejemplo representativo. Cada lote de transacciones viene acompañado de una prueba zk-SNARK, que puede ser verificada rápidamente por un contrato en la capa uno, rechazando inmediatamente las transacciones inválidas. Así, se eliminan los largos periodos de retiro. Pero el costo es que su implementación es muy compleja y requiere mucho cálculo.

En términos prácticos, las soluciones de rollup pueden aumentar la capacidad de la red de Ethereum a entre 1000 y 4000 TPS, y reducir las tarifas a una fracción de las de la red principal. Por ejemplo, Loopring puede alcanzar casi 2000 transacciones por segundo en su capa 2, con tarifas entre 1/30 y 1/100 de las de la red principal. Esto representa un cambio enorme para los usuarios.

Pero cada solución tiene sus trade-offs. Las cadenas laterales sacrifican seguridad por flexibilidad, los canales requieren coordinación entre participantes, y los rollups, aunque seguros, tienen diferentes niveles de dificultad de implementación. En general, la combinación de rollups con la tecnología de fragmentación de ETH 2.0 parece ser el camino futuro para la escalabilidad de Ethereum.

Actualmente, estamos en las etapas iniciales de estas tecnologías, y muchos proyectos todavía están en fase de prueba. Pero si estas soluciones maduran y ETH 2.0 finalmente se implementa, la escalabilidad, seguridad y descentralización de Ethereum darán un salto cualitativo. Por eso, he estado siguiendo de cerca el desarrollo de las redes de capa dos de Ethereum — porque en ellas se decide si Ethereum podrá convertirse realmente en la capa de liquidación global.