Plan de escalabilidad de Ethereum: Desarrollo y desafíos de Capa 2

Ethereum, como una de las plataformas de blockchain más activas en la actualidad, alberga una gran cantidad de aplicaciones descentralizadas, desde finanzas descentralizadas hasta tokens no fungibles, y su ecosistema está en pleno auge. Sin embargo, con el aumento del volumen de transacciones en la cadena, los problemas como las altas tarifas, el tiempo de transacción prolongado y la mayor tasa de fallos debido a la congestión de la red se han vuelto cada vez más prominentes, afectando la disposición de los usuarios a participar.

Para hacer frente a estos desafíos y mantener las características distribuidas de la cadena principal, la comunidad ha adoptado principalmente soluciones de escalado de Capa 2 (L2). La idea central de L2 es trasladar el cálculo y las transacciones de la red principal (L1) a una red de segunda capa, solo enviando los resultados finales a la red principal. Este método no solo mejora la eficiencia de las transacciones y reduce los costos, sino que también hereda la seguridad de la red principal.

Actualmente, las soluciones L2 más conocidas incluyen Rollups y cadenas laterales, entre otras. Dentro de las Rollups, se pueden subdividir en Rollups Optimistas (OP-Rollups) y Rollups de Conocimiento Cero (ZK-Rollups).

OP-Rollups

Los OP-Rollups realizan el cálculo de transacciones y la actualización del estado en la red Capa 2, y luego publican en lotes los datos de transacciones comprimidos en la red principal. Los nodos de Capa 2 asumen por defecto que estas transacciones son válidas, a menos que alguien las impugne. Este modelo mejora significativamente la velocidad y eficiencia de la confirmación de transacciones.

Dentro de los siete días posteriores a la presentación de la transacción, si los validadores encuentran un problema, pueden presentar una prueba de fraude. Los contratos inteligentes en la red principal verificarán esta prueba. Si realmente hay un problema, la transacción relacionada y las transacciones posteriores serán revertidas, los nodos maliciosos serán castigados, y los validadores recibirán una recompensa.

Si no se presenta ninguna objeción en un plazo de siete días, la transacción se considerará legítima. De hecho, la existencia de la "prueba de fraude" en sí misma actúa como un poderoso disuasivo, haciendo que los casos de mala conducta por parte de los nodos sean extremadamente raros.

Las principales desventajas de OP-Rollups son que el período de desafío de siete días puede afectar la circulación de fondos y el riesgo potencial de centralización.

ZK-Rollups

A diferencia de los OP-Rollups, los ZK-Rollups requieren adjuntar una prueba de validez al enviar datos. Este método también realiza transacciones fuera de la cadena, pero antes de enviar formalmente, es necesario calcular una prueba de validez.

A pesar de que la tecnología ZK ya existía, su aplicación en la blockchain le ha dado nueva vida. La blockchain puede limitar la complejidad dentro de los contratos inteligentes, haciendo que el proceso de verificación sea más descentralizado y confiable.

La complejidad de los ZK-Rollups radica en la necesidad de compilar los datos de transacción y la lógica de ejecución en un complejo diagrama de circuito lógico, y luego generar resultados que se puedan verificar rápidamente a través de cálculos criptográficos. Este proceso generalmente requiere compiladores y verificadores especializados.

Costo de Capa 2

Aunque las redes de Capa 2 están diseñadas para reducir los costos de interacción de los usuarios en L1, también tienen sus propios costos.

Los costos de OP-Rollups provienen principalmente de dos aspectos: las tarifas por enviar los datos de transacción comprimidos a L1 y los costos de operación de los nodos L2. Afortunadamente, el plan EIP-4844 de Ethereum ha reducido significativamente las tarifas de interacción entre L2 y la red principal. Sin embargo, la gran cantidad de fondos bloqueados necesarios para mantener los nodos puede causar pérdidas por costo de oportunidad.

Los principales costos de ZK-Rollups provienen de la gran cantidad de recursos computacionales y hardware especializado necesarios para generar pruebas de conocimiento cero. Al mismo tiempo, también necesita asumir los costos de transacción para enviar datos a la cadena. La demanda de hardware especializado puede llevar a una mayor centralización de la red.

Resumen

Tanto los OP-Rollups como los ZK-Rollups son soluciones importantes en el ecosistema de Ethereum para enfrentar los desafíos de escalabilidad. Con la implementación de actualizaciones como el EIP-4844 de Ethereum, el costo de publicación de datos en L2 se ha reducido significativamente, lo que liberará aún más el potencial de ambas soluciones y fomentará el desarrollo continuo del ecosistema de Ethereum.