La tecnología blockchain ha emergido como una de las innovaciones más significativas del siglo XXI, prometiendo revolucionar desde las finanzas hasta la gobernanza. Sin embargo, con su evolución, también se han identificado y abordado numerosos desafíos, en especial el conocido trilema de la blockchain: la búsqueda de un equilibrio entre descentralización, seguridad y escalabilidad.
Para superar estos desafíos, la arquitectura blockchain se ha conceptualizado en tres capas principales: L1, L2 y L3. Cada una de estas capas ofrece soluciones específicas de escalabilidad e interoperabilidad.
Por otro lado, cabe destacar que a medida que nos adentramos en las soluciones de escalabilidad proporcionadas por las capas L1 y L2, es importante reconocer que, además de los ejemplos bien conocidos dentro de las blockchains de Ethereum y Bitcoin, existen otros sistemas de escalabilidad que, si bien no son tan populares, juegan un papel fundamental en otros ecosistemas blockchain.
A continuación, exploramos estas capas en detalle, ampliando con más ejemplos y métodos para escalar, utilizando una estructura de tabla para facilitar su comprensión.
Layer 1 (L1): La base de la blockchain
La L1 constituye la blockchain original, incluyendo su protocolo base, mecanismos de consenso y las transacciones fundamentales. Es el nivel más fundamental, asegurando la red y procesando transacciones de manera descentralizada.
| Concepto | Descripción | Ejemplos |
| Bloques y Cadena de Bloques | Estructura de datos principal donde se registran las transacciones en bloques secuenciales. | Bitcoin, Ethereum |
| Mecanismo de Consenso | Algoritmos que permiten a los nodos de la red consensuar sobre el estado de la blockchain de manera segura y descentralizada. | Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) y sus variantes |
| Sharding / Danksharding | Técnica de partición de la base de datos para distribuir la carga de trabajo, mejorando el rendimiento y la escalabilidad. | Ethereum 2.0 |
| Segregated Witness (SegWit) | Implementación que separa las firmas digitales de los datos de transacción, permitiendo más transacciones por bloque. | Bitcoin |
Métodos adicionales en L1
- Cambio en el tamaño de los bloques: Aumentar el tamaño de los bloques para permitir más transacciones. Ejemplo: Bitcoin Cash, que aumentó el tamaño de bloque máximo con la intención de facilitar un mayor volumen de transacciones.
- Pruning (Poda): Eliminar datos antiguos o innecesarios para mantener la cadena ligera. Un ejemplo de ello sería la versión 3 de Ardor, que implementa en su testnet un mecanismo de pruning, donde las transacciones son separadas en bloques, permitiendo que los nodos eliminen los datos no esenciales para reducir el tamaño de la blockchain sin comprometer la seguridad.
Layer 2 (L2): Soluciones de escalabilidad
La L2 se construye sobre L1, proponiendo soluciones que mejoran la escalabilidad sin sacrificar la seguridad ni la descentralización. Estas soluciones procesan transacciones fuera de la cadena principal pero aseguradas por ella.
| Concepto | Descripción | Ejemplos |
| State Channels | Canales que permiten transacciones fuera de la cadena principal entre partes específicas, resolviendo en la cadena solo cuando es necesario. | Lightning Network (Bitcoin) |
| Sidechains | Blockchains independientes conectadas a la principal, permitiendo transferencias de activos y operaciones bajo distintas reglas. | Liquid Network (Bitcoin) |
| Rollups (Optimistic y Zero-knowledge Rollups) | Agrupan múltiples transacciones fuera de la cadena principal para procesarlas como una sola, optimizando recursos. | Optimism, Arbitrum, Polygon, Ethereum 2.0, entre otros. |
Layer 3 (L3): Interoperabilidad entre Blockchains
La Capa 3 se enfoca en la interoperabilidad entre diferentes blockchains, permitiendo la comunicación y transferencia de valor de manera eficiente y segura.
| Concepto | Descripción | Ejemplos |
| Interoperabilidad | Facilita la comunicación y transferencia de valor entre diferentes blockchains. | Polkadot, Cosmos, Ardor |
Profundización en los conceptos
L1- Seguridad y descentralización
Las soluciones de la L1 se centran en la estructura fundamental de la blockchain, buscando optimizar la descentralización, seguridad y escalabilidad desde la base. Innovaciones como el sharding y SegWit, así como ajustes en el tamaño de los bloques y técnicas de poda, son cruciales para permitir que más transacciones sean procesadas de manera eficiente mientras se mantienen los principios de seguridad y descentralización. Estos avances son fundamentales para la sustentabilidad a largo plazo de las blockchains.
L2- La Clave para la escalabilidad
Las soluciones de L2 abordan directamente el desafío de la escalabilidad al procesar transacciones fuera de la cadena principal, reduciendo la congestión y los tiempos de espera. State Channels y Sidechains ofrecen rutas para transacciones rápidas y eficientes, mientras que los Rollups presentan métodos avanzados para agrupar transacciones, garantizando seguridad y eficiencia. Estas tecnologías son esenciales para adaptar las blockchains a un volumen de uso creciente sin comprometer sus características fundamentales.
L3- Superando las barreras de interoperabilidad
Finalmente, la L3 se centra en la interoperabilidad, un componente vital para la próxima generación de blockchains. Facilitar la comunicación fluida y segura entre distintas blockchains permite un ecosistema más rico y eficiente, donde los activos y datos pueden transferirse sin problemas entre redes. Esto no solo expande las posibilidades de uso de la tecnología blockchain sino que también abre la puerta a innovaciones futuras en finanzas descentralizadas, identidad digital, etc.
Conclusión
La arquitectura en capas de la blockchain muestra un enfoque pragmático y modular para superar los desafíos inherentes a esta tecnología disruptiva. Mientras que las L1 y L2 se enfocan en fortalecer la seguridad, descentralización y escalabilidad, la L3 apunta a la interoperabilidad entre diferentes blockchains, ampliando el alcance y la funcionalidad de la tecnología blockchain. Este enfoque estratificado permite que la blockchain no solo se adapte y escale según las necesidades actuales sino que también esté preparada para las demandas futuras, asegurando su posición como una de las tecnologías más revolucionarias de nuestro tiempo.
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