La tecnología de la cadena de bloques es una de las mayores innovaciones del siglo XXI. Su enfoque único de descentralización la convierte en un aspecto clave de las criptomonedas, otra gran invención. Sin embargo, para que un activo criptográfico sea aceptado por la mayoría, debe ir más allá de la descentralización. También debe ser escalable y lo suficientemente rápido para adaptarse al crecimiento expansivo.

Sin embargo, la mayoría de las criptomonedas no pueden manejar simultáneamente estas tres cualidades en el mismo grado. Por lo tanto, tienen que hacer un compromiso en una para mejorar las otras dos. Este fenómeno se conoce en el mundo de las criptomonedas como el trilema de la cadena de bloques.

Aunque el trilema presenta un desafío difícil para la adopción mundial de criptomonedas, no es invencible. La proliferación de desarrolladores y grandes mentes en la escena cripto ha dado lugar a varias iniciativas para abordar el problema. Abordaremos dichas iniciativas en este artículo. Primero, expliquemos en detalle de qué se trata el trilema de la cadena de bloques.

Los Tres Pilares de la Tecnología Crypto

Descentralización

La descentralización es lo que hace que los activos criptográficos sean tan interesantes. Simplemente significa quitar el control a una entidad central y dividirlo entre varias entidades más pequeñas. Por lo tanto, nadie tiene el monopolio sobre las decisiones en una plataforma descentralizada.

Está lejos del mecanismo de trabajo de varios aspectos del mundo financiero hoy en día. Los bancos, por ejemplo, son plataformas centralizadas que te prometen la seguridad de tus activos monetarios a cambio de un control total sobre ellos. Así, un pequeño grupo de personas establece las reglas y las hace cumplir. Y incluso se te puede negar el acceso a tu dinero si el banco así lo considera.

Por el contrario, las criptomonedas no funcionan de esa manera. No hay una sola entidad o grupo responsable de ejecutar la red. En cambio, todos en la red pueden ejecutar un nodo y confirmar transacciones. Una vez que las transacciones han sido confirmadas, se agregan al libro mayor digital y se almacenan allí permanentemente para que todos las vean.

Sin embargo, si bien la descentralización de las criptomonedas las hace mucho más atractivas que los bancos, presenta un problema único. Debido a que todos en la red (o al menos la mayoría) necesitan confirmar la autenticidad de las transacciones, puede llevar algún tiempo para que la información circule.

Por lo tanto, las cadenas de bloques pueden ser muy lentas, especialmente cuando hay un alto número de transacciones que necesitan ser procesadas. Normalmente, Bitcoin confirma sus transacciones en la cadena de bloques en un plazo de 10 minutos. Sin embargo, esto puede aumentar a horas, o incluso días, cuando la alta demanda de transacciones congestiona la cadena de bloques.

Para resolver este problema, las cadenas de bloques necesitan escalar para prepararse para una mayor adopción. ¿Cómo logran eso? Permítanos presentarle al segundo agente del trilema - la escalabilidad.

Escalabilidad

La escalabilidad de la cadena de bloques se refiere a la capacidad de la red para manejar una cantidad creciente de transacciones sin sacrificar eficiencia. Es esencial para que una cadena de bloques aumente su potencial de ser aceptada como convencional. Sin embargo, por esencial que sea, muchas cadenas de bloques todavía luchan por ser escalables.

La naturaleza descentralizada de las cadenas de bloques es una de las principales razones de esto. Cuantos más participantes tenga una red, más 'distancia' recorre para confirmar transacciones. Aquí es donde es más fácil para los bancos y otras agencias centralizadas. Debido a que no tienen que preocuparse por compartir información con todos los miembros de la red antes de tomar una decisión, las transacciones son mucho más rápidas.

MasterCard, por ejemplo, puede procesar hasta 5,000 transacciones por segundo; mientras que Visa puede manejar hasta 24,000 tps. Bitcoin, por otro lado, solo puede manejar alrededor de siete tps; y Ethereum actualmente puede escalar hasta 15 tps, ¡lejos de ser impresionante!

Otra cosa que dificulta la escalabilidad para muchas cadenas de bloques es el mecanismo de consenso que utilizan. Algunos, como el mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo, son intensivos en energía y requieren mucha potencia informática. Por lo tanto, naturalmente son más lentos.

Por muy lento que sea, sin embargo, el mecanismo de PoW es muy seguro. Entonces, surge la pregunta: ¿Hasta qué punto debería sacrificarse la seguridad para lograr escalabilidad? Discutamos el tercer agente del trilema - seguridad de la cadena de bloques.

Seguridad

Debido a que cualquier persona puede participar en sistemas descentralizados como las criptomonedas, hay más tendencia a los ataques maliciosos. Por lo tanto, los sistemas de cadena de bloques deben ser seguros para resistir estos ataques y fomentar la confianza en los usuarios. ¿Cómo se logra esta seguridad?

La descentralización en sí misma es un componente importante de esta seguridad. Cuanto más descentralizada sea una red, más difícil será para los actores malintencionados salirse con la suya. Esto se debe a que un sistema descentralizado tiene participantes repartidos por todo el planeta, y cada participante confirma repetidamente la eficiencia de la red.

Además de la descentralización, cada criptocadena tiene sus medidas de seguridad. Estas medidas suelen centrarse en la firma digital y el mecanismo de consenso que utiliza.

La firma digital (o función hash) es una especie de código matemático que identifica cada bloque de datos dentro de una cadena de bloques. Una vez establecido, no se puede alterar. Cualquier intento de hacerlo sería identificado rápidamente por el resto de la red y resistido de inmediato. Por lo tanto, las cadenas de bloques son inherentemente inmutables y, por lo tanto, confiables.

El mecanismo de consenso de una cadena de bloques se refiere a la forma en que toma decisiones. El mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo fue el primero. Requiere que los participantes verifiquen transacciones a través de un proceso conocido como minería. La minería requiere mucha energía y consume una gran cantidad de potencia computacional. Por lo tanto, la barrera es alta y rígida para cualquier actor malintencionado. Esto sirve para proteger toda la red.

Por qué existe el Trilema de la Cadena de Bloques

Un blockchain perfecto no solo debe ser descentralizado, sino también seguro y escalable. Sin embargo, los desarrolladores a menudo tienen que hacer compromisos en uno para mejorar los otros y poder implementar los tres pilares discutidos.

Por ejemplo, una solución obvia para mejorar la escalabilidad es reducir el número de participantes para permitir que la red maneje más carga. Pero eso comprometerá su descentralización. También compromete su seguridad porque reduce las barreras que los hackers deben superar para atacar la cadena de bloques.

Así, se presenta el trilema. ¿Cómo se logra la cadena de bloques perfecta cuando parece que los tres pilares no pueden coexistir mutuamente?

Soluciones al Trilema

Derrotar el trilema de la cadena de bloques no es un trabajo para una sola persona. Diferentes desarrolladores han desarrollado soluciones que abordan el problema en diferentes niveles. Podemos dividir estas soluciones en soluciones de capa 1 y capa 2.

soluciones de capa 1

Estas soluciones buscan resolver el trilema cambiando o modificando el diseño de la capa de cadena de bloques original. Consideraremos dos de esas soluciones.

Fragmentación

Por definición, los fragmentos son piezas más pequeñas de un material más grande. Por lo tanto, la fragmentación implica dividir una cadena de bloques en varios segmentos, cada uno con su libro mayor capaz de procesar sus transacciones. Los diversos fragmentos están conectados a la cadena principal, que opera en una posición gerencial.

Por lo tanto, el fragmentación elimina la carga de una sola cadena y la divide entre los fragmentos. Esto hace que la red sea más rápida. Tampoco compromete la descentralización y la seguridad de la cadena de bloques porque los protocolos siguen siendo los mismos. Un ejemplo de un proyecto que implementa el fragmentación es la cadena de bloques NEAR.

Mecanismos de consenso escalables

Hay otros mecanismos de consenso además del prueba de trabajo. Algunos de estos mecanismos fueron creados para abordar el trilema de la cadena de bloques. Toma el mecanismo de Prueba de Participación (PoS), por ejemplo. En este mecanismo, los participantes no necesitan una alta potencia computacional. Simplemente necesitan apostar o bloquear sus tokens para verificar transacciones.

Esto resulta en una escalabilidad mucho mayor sin comprometer la descentralización. También se vuelve más seguro con más participantes. Esto se ejemplifica en el caso de Ethereum. Mientras funcionaba con el mecanismo de PoW, solo podía manejar alrededor de 20 transacciones por segundo. Sin embargo, con su transición al mecanismo de PoS, ¡la red podría manejar hasta 100,000 transacciones por segundo en el futuro!

Soluciones de capa 2

Estas soluciones no cambian el blockchain subyacente. En cambio, encuentran formas de abordar el problema construyendo sobre el marco de blockchain existente. Algunas de las soluciones son:

Cadenas laterales y paracadenas

Estas son cadenas de bloques alternativas creadas para funcionar junto a la cadena original. Son diferentes de los fragmentos en el sentido de que no son segmentos de la cadena principal, sino cadenas de bloques completamente diferentes. Sin embargo, logran el mismo objetivo de aliviar la cadena principal al manejar parte de su carga.

Las sidechains solo se comunican con la cadena principal o de retransmisión, mientras que las parachains se comunican entre sí además de la cadena principal. Polygon (MATIC) es un ejemplo de una sidechain en la cadena de bloques de Ethereum. Ejemplos de proyectos parachain son las redes Polkadot y Kusama.

La Red Lightning de Bitcoin

Este es un protocolo de capa 2 que se ejecuta en la red Bitcoin y mejora su velocidad y asequibilidad. Fue desarrollado en 2015 por Thaddeus Dryja y Joseph Poon.

La Red Lightning es un canal de pago fuera de la cadena con solo las primeras y últimas transacciones registradas en la cadena de bloques de Bitcoin. Todas las demás transacciones en el medio se procesan sin conexión y no añaden carga a la cadena de bloques de Bitcoin. Por lo tanto, las transacciones son mucho más rápidas y siguen siendo seguras, ya que el canal de pago se registra eventualmente en la cadena de bloques.

Como resultado de esta desviación sin conexión, la red Lightning de Bitcoin sobresale en escalabilidad, pudiendo procesar hasta un millón de transacciones por segundo. ¡Eso es enorme! Ofrecemos una explicación más detallada de la red Lightning en este artículo.

Conclusión

La tecnología de la Cadena de bloques es una invención innovadora que busca perturbar las industrias de finanzas y tecnología. Siendo relativamente nueva, aún debe enfrentar desafíos hercúleos antes de lograr una adopción mundial. Uno de esos desafíos es el trilema de la Cadena de bloques. Sin embargo, este artículo ha demostrado que no es un problema insuperable. Con las diversas soluciones ofrecidas, el trilema puede desaparecer con el tiempo.