Introducción
Ya sea que sea un inversor novato o un entusiasta de la tecnología, comprender las capas es esencial para navegar en el complejo mundo de las criptomonedas. En inglés, «capa» significa «capa». En el ecosistema blockchain, cada capa representa una capa de infraestructura que se basa en protocolos y tecnologías destinados a mejorar el rendimiento de la red.
Cada capa juega un papel específico en el funcionamiento general de la cadena de bloques. Estas capas son las bases técnicas que permiten soluciones más complejas, como transacciones más rápidas, económicas y seguras. Por ejemplo, aunque Bitcoin es muy seguro y descentralizado, su escalabilidad sigue siendo limitada, lo que dificulta su capacidad para procesar una gran cantidad de transacciones. Por el contrario, las cadenas de bloques como Solana son extremadamente rápidas, pero adolecen de un alto grado de centralización. Es en este contexto que surgió la noción de capas como respuesta para superar estos desafíos.
Hay varios tipos de capas en el ecosistema blockchain, cada una con una función distinta en la mejora de las redes. Comprender estas capas es esencial no sólo para comprender cómo funcionan las criptomonedas, sino también para identificar los desafíos que enfrentan.
¿Por qué las capas son esenciales para blockchain?
Las capas desempeñan un papel crucial en la resolución de desafíos clave de blockchain, incluida la escalabilidad, la seguridad y la descentralización.
Este trío, a menudo llamado el «trilema blockchain», representa los tres desafíos fundamentales que las diferentes capas están tratando de superar.
Las capas están diseñadas para mejorar la eficiencia de la red y al mismo tiempo permitir la interoperabilidad entre diferentes sistemas. Cada capa está especializada en un aspecto particular: por ejemplo, la capa 1 gestiona transacciones básicas, mientras que las soluciones de la capa 2 manejan operaciones más complejas sin sobrecargar la cadena de bloques principal.
Esta división del trabajo mejora la escalabilidad y reduce las tarifas de transacción. Pero eso no es todo: las capas también estimulan la innovación. Por ejemplo, soluciones como los paquetes acumulativos de capa 2 y las cadenas laterales permiten fortalecer la descentralización al tiempo que optimizan las transacciones y aumentan el rendimiento de la red.
De este modo, las capas abren nuevas e interesantes perspectivas para el ecosistema blockchain y permiten superar las limitaciones actuales de las redes. Gracias a ellos, las blockchains pueden evolucionar de forma más eficiente, rápida y segura.
El trilema de las criptomonedas:
Criterio Descripción Impacto en otros criterios
Seguridad Protección contra ataques y fraudes. Puede reducir la escalabilidad y la descentralización.
Descentralización Falta de control centralizado sobre la red. Puede limitar la escalabilidad y complicar la seguridad.
Escalabilidad Capacidad para procesar una gran cantidad de transacciones. Puede comprometer la seguridad y la descentralización.
Este trío, a menudo llamado el «trilema blockchain», representa los tres desafíos fundamentales que las diferentes capas están tratando de superar.
Las capas están diseñadas para mejorar la eficiencia de la red y al mismo tiempo permitir la interoperabilidad entre diferentes sistemas. Cada capa está especializada en un aspecto particular: por ejemplo, la capa 1 gestiona transacciones básicas, mientras que las soluciones de la capa 2 manejan operaciones más complejas sin sobrecargar la cadena de bloques principal.
Esta división del trabajo mejora la escalabilidad y reduce las tarifas de transacción. Pero eso no es todo: las capas también estimulan la innovación. Por ejemplo, soluciones como los paquetes acumulativos de capa 2 y las cadenas laterales permiten fortalecer la descentralización al tiempo que optimizan las transacciones y aumentan el rendimiento de la red.
De este modo, las capas abren nuevas e interesantes perspectivas para el ecosistema blockchain y permiten superar las limitaciones actuales de las redes. Gracias a ellos, las blockchains pueden evolucionar de forma más eficiente, rápida y segura.
El trilema de las criptomonedas:
Criterio Descripción Impacto en otros criterios
Seguridad Protección contra ataques y fraudes. Puede reducir la escalabilidad y la descentralización.
Descentralización Falta de control centralizado sobre la red. Puede limitar la escalabilidad y complicar la seguridad.
Escalabilidad Capacidad para procesar una gran cantidad de transacciones. Puede comprometer la seguridad y la descentralización.
¿Qué es la capa 0?
Una Capa 0 no es una cadena de bloques estrictamente hablando.
Cuando hablamos de “Capa O”, algunas personas piensan en proyectos con este nombre, que utilizan un protocolo que permite la comunicación entre diferentes blockchains. Realmente no estamos hablando de una capa adicional, sino de un lenguaje compatible con varias Capa 1 y Capa 2, facilitando la transferencia de criptomonedas entre estas capas y blockchains.
Otros consideran que la «Capa 0» es la infraestructura que soporta la Capa 1, como las redes de mineros que alimentan y operan el consenso de Prueba de Trabajo para Bitcoin, o las redes que permiten que los nodos de una cadena de bloques se comuniquen entre sí. Esto se reduce a la infraestructura básica necesaria para que funcione la Capa 1.
Una infraestructura que soporta la Capa 0
En un primer diseño, la capa 0 constituye la base de la arquitectura blockchain, sirviendo como base sobre la cual se pueden construir las otras capas para garantizar la interconexión e interoperabilidad entre diferentes blockchains.
Esto incluye elementos fundamentales como los nodos que validan y confirman las transacciones, los servidores que ejecutan estos nodos y, por supuesto, los usuarios que interactúan con el protocolo. También encontrarás mineros como parte de una capa de consenso en Prueba de Trabajo, o validadores (según el consenso utilizado), así como Internet y todos sus componentes.
Comunicación entre diferentes blockchains
La capa 0 no sólo sirve como base común, sino que también permite la comunicación entre diferentes blockchains. En lugar de agregar nuevas capas sobre las cadenas de bloques existentes, la idea es construir directamente sobre esta base, facilitando así la interoperabilidad entre dos cadenas de bloques distintas.
La idea es crear un ecosistema donde cada blockchain pueda operar de forma autónoma mientras está conectada con otras. Gracias a protocolos de comunicación integrados y sistemas de consenso, estas plataformas permiten conectar varias blockchains para que compartan datos sin riesgo de comprometer su seguridad o descentralización. También permite que proyectos basados en diferentes blockchains interactúen sin tener que depender de un intermediario centralizado, lo que hace que todo el ecosistema sea más resiliente y seguro.
Por ejemplo, Cosmos o Polkadot son protocolos de Capa 0 que tienen como objetivo resolver problemas como interoperabilidad, escalabilidad y seguridad, proporcionando un kit de desarrollo (SDK) para facilitar la creación de nuevas blockchains.
Cosmos (ATOM) permitió la creación de Finance Chain y Terra gracias al uso de la misma Capa 0, es decir, la misma base común.
Asimismo, Polkadot ofrece un kit de desarrollo y un sistema de comunicación que permite que diferentes blockchains, como Moonbeam, Acala o Astar, se desarrollen y operen en su red gracias a esta base compartida.
¿Qué es la capa 1?
A diferencia de la Capa 0, que garantiza la interoperabilidad entre diferentes blockchains, la Capa 1 es una blockchain autónoma que opera de forma independiente y tiene sus propias reglas y mecanismos.
La capa 1 es la propia cadena de bloques. Es la infraestructura básica en la que se basan todas las aplicaciones, protocolos y contratos inteligentes. A continuación se muestran algunos ejemplos de la Capa 1: Bitcoin, Ethereum, Solana, Cardano, Polkadot, Elrond. Cada una de estas blockchains tiene sus propios protocolos y características técnicas.
Incluye las capas fundamentales, como capas de datos, red, consenso y habilitación de transacciones. En otras palabras, la Capa 1 representa el canal público independiente que tiene su propio mecanismo de consenso. Las capas 1 suelen ser redes descentralizadas donde los nodos (computadoras que participan en la red) validan las transacciones, lo que garantiza seguridad y transparencia.
Las transacciones se procesan y validan directamente en la cadena de bloques de Capa 1, y cada cadena de bloques tiene su propio token nativo (ETH para Ethereum, BTC para Bitcoin, etc.). Sin embargo, la cadena de bloques de Capa 1 enfrenta los desafíos del trilema: puede ser segura y descentralizada, pero a menudo a costa de la escalabilidad.
Cómo funciona la capa 1
La capa 1 generalmente incluye varios componentes esenciales: una capa de consenso que establece las reglas de la red, una capa de ejecución que gestiona las transacciones, mecanismos de seguridad para proteger la red y herramientas de gobernanza para gestionar los desarrollos. También gestionan datos, no sólo transacciones. El objetivo principal es garantizar la validez de las transacciones manteniendo la integridad del libro mayor descentralizado. Bitcoin, por ejemplo, gracias a su consenso de prueba de trabajo, es considerada una de las redes más seguras y descentralizadas.
El funcionamiento de la Capa 1 se basa en un consenso algorítmico que permite validar transacciones y agregar nuevos bloques a la cadena. Bitcoin utiliza Prueba de Trabajo (PoWER) para validar transacciones, mientras que Ethereum adoptó recientemente Prueba de Participación (PoS), que permite validar bloques de manera más ambiental y rápida.
Cada cadena de bloques de Capa 1 también tiene un token nativo, que desempeña un papel central en la red. Por ejemplo, Bitcoin (BTC) y Ethereum (ETH) son los tokens que se utilizan para pagar las tarifas de transacción y recompensar a los validadores (mineros o apiladores) que garantizan la seguridad de la red.
Desarrollos de capa 1
Los desarrolladores están trabajando activamente en soluciones para mejorar la escalabilidad y reducir las tarifas en la Capa 1. Por ejemplo, Ethereum introdujo Ethereum 2.0, cuyo objetivo es mejorar la velocidad de las transacciones y el consumo de energía mediante la adopción de Prueba de participación (PoS). Asimismo, Solana destaca por su capacidad de procesar miles de transacciones por segundo gracias a su Prueba de Historia (PoH), lo que la convierte en una de las redes más rápidas del mercado.
Ventajas y desventajas de la capa 1 de la tabla
Ventajas Desventajas
Seguridad y descentralización: las capas 1 son generalmente las más seguras, gracias a mecanismos de consenso bien establecidos. Escalabilidad limitada: por ejemplo, Bitcoin puede procesar alrededor de 7 transacciones por segundo (TPS) y Ethereum alrededor de 30. Esto puede crear cuellos de botella en momentos de alta demanda.
Soberanía de la red: cada cadena de bloques de Capa 1 es autónoma y opera independientemente de las demás, lo que garantiza la independencia. Tarifas elevadas: durante la congestión de la red, las tarifas pueden llegar a ser muy altas. Los mineros prefieren las transacciones con tarifas más altas, lo que aumenta los costos de uso.
¿Qué es la capa 2?
La capa 2 se superpone a la capa 1, lo que permite reducir la carga de trabajo de la cadena de bloques principal mejorando en particular la escalabilidad sin comprometer la seguridad y la descentralización. El objetivo es gestionar muchas más transacciones, mucho más rápidamente, beneficiándose de la seguridad de la Capa 1. A diferencia de la Capa 1, que es una blockchain independiente, una Capa 2 se basa en una infraestructura ya existente, aprovechando los mecanismos de seguridad y descentralización. de la cadena de bloques central. Por ejemplo, soluciones como Polygon (MATIC) o Lightning Network para Bitcoin permiten procesar miles de transacciones por segundo, mucho más de lo que una Capa 1 como Ethereum o Bitcoin puede gestionar por sí sola.
Una analogía común: comprar en el supermercado. En el primer escenario, pagas por cada artículo comprado, lo que genera muchas transacciones. En el segundo, llenas tu cesta y solo realizas dos transacciones al finalizar la compra. Este sistema reduce las transacciones manteniendo el mismo resultado. De manera similar, la Capa 2 optimiza la escalabilidad procesando operaciones fuera de la Capa 1, registrando solo lo esencial.
Por lo tanto, las capas 2 son esenciales para resolver el problema de la saturación de la red, procesando una parte de las transacciones antes de enviarlas de regreso a la cadena de bloques principal.
Por lo tanto, la Capa 2 permite reducir la congestión en las redes de la Capa 1 al permitir que se procesen más transacciones por segundo sin sobrecargar la cadena de bloques principal. Estas soluciones ofrecen escalabilidad mejorada y tarifas reducidas, lo cual es crucial para la adopción masiva de tecnologías blockchain, particularmente para aplicaciones descentralizadas (dApps) y contratos inteligentes.
Muchos inversores confían en la Capa 2 para que sean lo más escalables posible. Algunos ya identifican limitaciones inherentes a las blockchains actuales, mientras que otros creen que la Capa 2 también podría usarse para lanzar nuevas criptomonedas.
Cómo funciona la capa 2
Las soluciones de Capa 2 utilizan diferentes enfoques para optimizar la cadena de bloques de Capa 1. Entre los más comunes se encuentran las cadenas laterales, los rollups y los canales estatales. Cada enfoque tiene sus propias ventajas y mecanismos.
Cadenas laterales: ya no podemos hablar realmente de una “segunda capa”; es simplemente una blockchain paralela que se comunica con la primera. Se trata de blockchains independientes pero conectadas a la blockchain principal (Capa 1). Permiten procesar transacciones específicas al tiempo que ofrecen interoperabilidad con la Capa 1.
Los canales estatales se utilizan en soluciones como Lightning Network para Bitcoin, Raiden Network para Ethereum y Celer para otras cadenas de bloques.
Imagine una persona que realiza múltiples transacciones con usted. Al final, te envía un resumen de los intercambios (lo que enviaste, recibiste y lo que te devolvieron). Todo esto se hace fuera de la blockchain principal, que sólo se utiliza para abrir y cerrar el canal, evitando así sobrecargarlo.
Esto permite realizar muchos cálculos en una segunda cadena, reduciendo así la carga en la primera.
Canales estatales: permiten que las transacciones se procesen fuera de la cadena entre dos partes y solo envían el resultado final a la cadena de bloques una vez que se completa la transacción.
Los canales estatales envían información al canal principal solo cuando se abren y cierran, lo que limita la frecuencia de las comunicaciones.
Por el contrario, los rollups envían conjuntos de información de forma más regular, lo que mejora la seguridad al permitir que la cadena principal monitoree constantemente lo que está sucediendo. Esto permite realizar cálculos más complejos y pesados que en los canales estatales.
Acumulaciones: agregan múltiples transacciones fuera de la cadena y luego las registran como una sola transacción en la cadena de bloques base. Los dos tipos de resúmenes son resúmenes optimistas y resúmenes ZK.
Los Optimistic Rollups operan basándose en la confianza, con un retraso de confirmación en la cadena principal para verificar la validez de las transacciones. Es rápido, pero si se detecta un error, se requiere una tarifa de transacción para revertirlo. Redes como Arbitrum y Optimism utilizan esta tecnología. Hay retrasos y es posible que se le nieguen los pagos.
Los ZK-Roll Ups o Pruebas de no divulgación son más avanzados. Los Zk-rollups permiten procesar rápidamente una gran cantidad de transacciones y, al mismo tiempo, demuestran su validez sin exponer todos los detalles a la cadena de bloques principal. Utilizan pruebas matemáticas (Pruebas de conocimiento cero) para validar transacciones sin tener que revelarlas por completo.
Esto permite demostrar que las transacciones son correctas sin esperar retrasos y sin sobrecargar la cadena de bloques principal.
Por ejemplo, permiten demostrar, con cada transacción, que tienes la capacidad financiera necesaria para realizar el pago. Stackware y Aztec son ejemplos de empresas que utilizan esta tecnología.
En resumen, los ZK-Roll Ups se consideran más seguros y eficientes, aunque su adopción aún está en desarrollo. También existen otras soluciones como Plasma y Validum, que se basan en principios similares.
Tabla: principales soluciones de Capa 2, sus ventajas y desventajas:
Enfoque Descripción Ventajas Desventajas
Sidechains Blockchain paralela conectada a Capa 1. – Descargas Capa 1. – Interoperabilidad. – Menos seguro. – Riesgo de centralización.
Canales estatales Transacciones fuera de la cadena con resumen en la cadena de bloques. – Transacciones rápidas. – Menos carga en la blockchain. – Limitado a intercambios entre dos partes. – Frecuencia de comunicación reducida.
Rollups optimistas Agrega transacciones fuera de la cadena, verificadas por la cadena principal después de un retraso. – Velocidad. – Escalabilidad. – Hora de confirmación. – Tarifas por deshacer errores.
ZK-Rollups Utiliza pruebas matemáticas para validar sin revelar detalles. – Seguro y rápido. – Sin retraso en la confirmación. – Adopción en desarrollo. – Complejidad técnica.
Ejemplos de capa 2
Muchos proyectos utilizan soluciones de Capa 2 para mejorar su rendimiento. A continuación se muestran algunos ejemplos:
Ethereum y Rollups: Ethereum utiliza Optimistic Rollups y ZK-Roll Ups para aumentar su capacidad de procesamiento de transacciones.
Polygon: Inicialmente diseñado como una solución de Capa 2 para Ethereum, Polygon ha evolucionado para ofrecer varias soluciones de escalabilidad a través de cadenas laterales y acumulaciones.
Lightning Network (Bitcoin): Lightning Network es una solución de Capa 2 para Bitcoin que permite realizar pagos instantáneos con tarifas muy bajas mediante la creación de canales de pago fuera de la cadena.
Ventajas y desventajas de la capa 2 de la tabla
Ventajas de la capa 2 Desventajas de la capa 2
Escalabilidad mejorada: Procesamiento de miles, incluso millones, de transacciones por segundo sin afectar la velocidad de la red de Capa 1. Seguridad: Riesgos adicionales (centralización de una cadena lateral, vulnerabilidades acumuladas).
Tarifas de transacción reducidas: transacciones fuera de la cadena que generan tarifas más bajas que la Capa 1. Complejidad técnica: implementación compleja que requiere ajustes del desarrollador.
Mejora de la experiencia de usuario: Mayor velocidad y reducción de costes haciendo más fluido y accesible el uso de las aplicaciones. Interoperabilidad: problemas de compatibilidad entre diferentes soluciones y blockchains, lo que ralentiza la adopción.
En resumen, las Capas 2 son esenciales para aumentar las capacidades de las cadenas de bloques de Capa 1 mientras mantienen su seguridad, descentralización y enfrentan los desafíos de escalabilidad.
¿Qué es la capa 3?
La capa 3 es un concepto bastante vago y puede referirse a varias cosas según las fuentes. De hecho, las definiciones varían considerablemente de un sitio a otro. En general, la Capa 3 puede ser una capa adicional más allá de la Capa 2, pero es más relevante centrarse en la Capa 2 en este momento, ya que todavía queda mucha investigación y desarrollo por hacer en esta área.
La Capa 3 es en cierto modo la Capa 2 de la Capa 2. Refina ciertos aspectos específicos de la Capa 2 para hacerlos aún más efectivos. Estas capas suelen estar especializadas en funciones específicas, como mejorar la escalabilidad, reforzar la seguridad o garantizar el anonimato.
Es importante no confundir la Capa 2 y la Capa 3. La Capa 2 sirve como base para permitir que las blockchains se comuniquen, mientras que la Capa 3 facilita la interoperabilidad entre blockchains que no comparten la misma base (Capa 0), como Bitcoin y Ethereum, que no pueden intercambiar directamente sin el intermediario de la Capa 3.
La Capa 3 también puede corresponder a funciones o aplicaciones específicas construidas en la red de Capa 2, lo que permite satisfacer necesidades particulares. Finalmente, algunas capas adicionales pueden centrarse únicamente en la gestión de datos u otras tareas específicas.
Una capa adicional más allá de la Capa 2
Una Capa 2, estamos de acuerdo en que permite optimizar ciertos aspectos de la blockchain, su infraestructura. Pues bien, una Capa 3 permitirá optimizar ciertos aspectos muy específicos de una Capa 2. Todas estas blockchains, Capa 2 y Capa 1, no pueden comunicarse entre sí. Y la Capa 3 proporcionará una solución que permitirá que las cadenas de bloques se comuniquen entre sí.
Una respuesta a necesidades específicas
Las capas 3 a menudo se denominan blockchains de aplicaciones específicas porque realmente tienen una especialización en su uso. De hecho, se trata de subpartes concretas de la Capa 2 que permitirán mejorar diferentes aspectos. Tendremos una Capa 3 para escalabilidad, una Capa 3 para seguridad, para anonimato, etc.
Usar
La Capa 3 tiene como objetivo simplificar la interacción entre diferentes blockchains. Por ejemplo, le permiten utilizar una única dirección para enviar ETH (Ethereum) a una dirección de Bitcoin o almacenar Bitcoin en una dirección de Ethereum. Actualmente, muchas personas cometen el error de enviar Bitcoin a una dirección de Ethereum, lo que resulta en la pérdida irreversible de sus fondos.
Aunque la Capa 3 aún es poco conocida, representan un avance importante en la optimización de las blockchains. Un proyecto destacable en este ámbito es Stackware, un Capa 3 que mejora significativamente la escalabilidad al permitir una mejor gestión del stack tecnológico y aliviar la congestión de la Capa 2.
Descripción de la apariencia
Concepto general Capas adicionales más allá de la Capa 2, especializadas en funciones específicas (escalabilidad, seguridad, anonimato).
Relación con la Capa 2 Optimizar y perfeccionar aspectos específicos de la Capa 2.
Interoperabilidad Permite la comunicación entre diferentes blockchains (por ejemplo, Bitcoin y Ethereum).
Aplicaciones específicas Especializadas para mejorar aspectos como la escalabilidad, la seguridad o el anonimato.
Ejemplo de proyecto Stackware: mejora la escalabilidad optimizando la gestión de la capa 2 y reduciendo la congestión.
Utilidad para usuarios Le permite enviar criptomonedas entre diferentes blockchains sin perder fondos.
Conclusión
Con la rápida evolución de las tecnologías blockchain, comprender las diferentes capas se vuelve esencial para comprender los principales problemas del trilema blockchain, como la seguridad, la escalabilidad y la descentralización. Esto también nos permite comprender mejor las soluciones que ofrecen las distintas plataformas de criptomonedas, que buscan responder a estos desafíos y al mismo tiempo mejorar la eficiencia general de las redes.
El desafío es que estos tres aspectos no se pueden optimizar simultáneamente. Aquí es donde entra en juego la Capa 2. La Capa 2 parece constituir, total o parcialmente, una solución clave para la escalabilidad de las cadenas de bloques.
Sin embargo, esto no se logra a expensas de los valores esenciales de la comunidad descentralizada, como la seguridad y la verdadera descentralización, valores que están garantizados principalmente por una Capa 1 como Bitcoin, por ejemplo.
En resumen, la Capa 0 realmente representa los cimientos: la infraestructura básica, como la raíz de un sistema, que permite que todo lo demás funcione. La capa 1 es la propia cadena de bloques, es la arquitectura de redes como Bitcoin o Ethereum. La Capa 2 mejora esta arquitectura, optimizando la escalabilidad, por ejemplo, para Bitcoin con soluciones como Lightning Network. Finalmente, la Capa 3 se refiere a aplicaciones y conexiones entre diferentes blockchains, facilitando la interoperabilidad y funcionalidad de los sistemas.
Los problemas de escalabilidad de blockchain son una cuestión clave. Las soluciones innovadoras que los resuelvan serán cada vez más valiosas a medida que se adopten.
En última instancia, comprender estas cuestiones tecnológicas permitirá identificar oportunidades de inversión y obtener una ventaja real.
