La tecnología Blockchain fue creada en 2009 por un individuo o grupo seudoanónimo con el nombre de Satoshi Nakamoto. Esta innovación dio origen a Bitcoin, la criptomoneda más destacada hasta la fecha. Aunque hay especulaciones sobre quién es Satoshi, la verdadera identidad del genio detrás de esta increíble innovación sigue siendo un misterio.
Una cadena de bloques es una tecnología de contabilidad distribuida (DLT) asegurada por métodos criptográficos avanzados y algoritmos de consenso. Estos libros de contabilidad distribuidos utilizan nodos para sincronizar, enviar y registrar datos a través de una red de igual a igual. Como tecnología inmutable, las DLT garantizan la integridad y la seguridad de los datos, proporcionando una base de datos que ninguna entidad posee ni controla.
La industria de la cadena de bloques ha estado creciendo a un ritmo exponencial desde sus inicios. Con Statista pronosticando que el mercado de la tecnología blockchain alcanzará los $163 mil millones para 2027, blockchain es una tecnología que es necesario que todos entiendan.
Este artículo explica los dos tipos esenciales de capas de blockchain: capas de arquitectura y capas de protocolo, y cubrirá las diversas funciones de cada capa.
La arquitectura de la cadena de bloques
El primer tipo de capa de cadena de bloques es la capa de arquitectura, que se compone de 5 subcapas: la capa de hardware, la capa de datos, la capa de red, la capa de consenso y la capa de aplicación. Lea más para saber cómo funcionan estas capas.
capa de hardware
La capa de hardware es la primera capa de la arquitectura blockchain. Como base de la tecnología blockchain, la capa de hardware proporciona la infraestructura física para la red blockchain. Esta capa consta de nodos, que son varios servidores informáticos que ejecutan el hardware y el software de la cadena de bloques con el fin de procesar, verificar y almacenar transacciones en la cadena de bloques.
El grupo de nodos de cada cadena de bloques forma una red de igual a igual para comunicarse y compartir información sobre la cadena de bloques. Los nodos también sirven como validadores de todas las transacciones que ocurren en la red. Debido a que estos nodos generalmente se ejecutan desde muchas ubicaciones en todo el mundo, ayudan a la cadena de bloques a mantener su integridad al garantizar el máximo tiempo de actividad y hacer que sea extremadamente difícil de piratear.
capa de datos
La capa de datos es la segunda capa de la arquitectura de la cadena de bloques y es responsable de almacenar los datos reales en la cadena de bloques. La capa de datos consta de bloques en una cadena de bloques, que son colecciones de transacciones que han sido verificadas y confirmadas por los nodos que ejecutan la red. Esta capa incluye el primer bloque de la cadena, el bloque de génesis.
Las capas de datos son esenciales porque aseguran que los datos de la cadena de bloques sean precisos y a prueba de manipulaciones. Los datos dentro de estos bloques están protegidos por claves privadas y claves públicas que sirven como firmas digitales para mantener su seguridad e integridad.
Capa de red
La capa de red es la tercera capa de la arquitectura blockchain. A menudo denominada capa de igual a igual, la capa de red es responsable de administrar y mantener la infraestructura de red de la cadena de bloques. También se denomina «capa de propagación» porque es donde suceden la creación de bloques, la adición de bloques y la comunicación de nodos.
Esta capa de propagación es donde los nodos y los mineros comunican constantemente los datos transaccionales a través de una red de igual a igual. Los nodos y los mineros usan su poder de cómputo para resolver problemas matemáticos complejos para verificar la validez de las transacciones. A través de una comunicación consistente entre nodos de datos de transacciones en la red, la capa de red asegura la legitimidad de las transacciones.
Capa de consenso
Como la cuarta capa de la arquitectura de la cadena de bloques, la capa de consenso es responsable de garantizar que todos los nodos de la red estén de acuerdo con la validez de los datos de la transacción. Esta capa es vital porque garantiza que todos los nodos de la red estén de acuerdo con la información almacenada en la cadena de bloques.
Esta capa de consenso consta de algoritmos y protocolos para que múltiples nodos lleguen a un consenso sobre nuevos bloques y adiciones a la cadena de bloques. Todos los nodos que validan la transacción deben estar de acuerdo para declarar que la transacción es válida. Los mecanismos de consenso pueden variar entre las cadenas de bloques, como el mecanismo de consenso de prueba de trabajo de Bitcoin o el método de prueba de participación de Ethereum.
También vale la pena mencionar que cuantos más validadores de nodos hay en el mecanismo de consenso, más descentralizada está la red de blockchain. Sin embargo, a medida que se necesitan validar más datos de transacciones en la red, más altas se vuelven las tarifas de transacción, un problema conocido de escalabilidad de blockchain para los sistemas de prueba de trabajo.
Capa de aplicación
La capa de aplicación es la quinta y última capa de la arquitectura blockchain y es donde puede encontrar contratos inteligentes, aplicaciones descentralizadas (dApps), interfaces de usuario (UI) y código de cadena. Esencialmente, esta capa consta de servicios e interfaces de programación de aplicaciones (API) que brindan a otras aplicaciones acceso a la red blockchain.
Uno de los conceptos más populares de una dApp es DeFi, también conocido como finanzas descentralizadas. A diferencia de las transacciones en las finanzas tradicionales, donde los bancos centrales son intermediarios, DeFi elimina a esos intermediarios. En cambio, las transacciones son de igual a igual.
Tanto los sistemas de prueba de trabajo (PoW) como los de prueba de participación (PoS) son capaces de ejecutar dApps, gracias a los contratos inteligentes en la capa de aplicación. Redes como Ethereum, Polkadot y Cardano son excelentes ejemplos de plataformas que tienen una capa de aplicación que los desarrolladores usan para crear sus propias dApps.
Las capas de los protocolos de cadena de bloques
La segunda forma de entender la tecnología blockchain es conociendo las diferentes capas de los protocolos blockchain. La red blockchain comprende cuatro capas: Capa 0, Capa 1, Capa 2 y Capa 3.
Así es como funciona:
Capa 0
La capa 0 es la arquitectura de red de la tecnología blockchain. Esta capa es la base del protocolo blockchain. Es responsable de proporcionar la infraestructura esencial para la red blockchain. Las capas 0 utilizan tokens nativos, también conocidos como criptomonedas, para potenciar el desarrollo y la participación en la red.
Ejemplos de protocolos de cadena de bloques de capa 0 que tienen tokens nativos incluyen:
- Bitcoin-$BTC
- Etéreo – $ETH
- Lunares – $ DOT
Capa 1
La capa 1 es responsable de almacenar los datos reales en la cadena de bloques. Esta capa consta de bloques, que son una colección de transacciones verificadas y confirmadas por los nodos en la cadena de bloques. Los nuevos bloques se unen a la cadena de bloques en un orden cronológico lineal. La capa 1 es vital porque garantiza que los datos de la cadena de bloques sean precisos y a prueba de manipulaciones.
Había un problema de escalabilidad conocido con los sistemas de prueba de trabajo de la capa 1 como Bitcoin y la red Ethereum antes de la fusión. A medida que más personas se unen a la red, se necesita una mayor potencia de cómputo en el mecanismo de consenso, lo que genera tarifas de transacción/gas más altas y tiempos de procesamiento más prolongados.
Sin embargo, estos problemas de escalabilidad se ven mitigados por los sistemas de prueba de participación (PoS), ya que tienen requisitos de energía significativamente más bajos. Sharding, parte de algunos sistemas PoS, ayuda con la escalabilidad ya que divide el poder de cómputo.
Capa 2
Un protocolo de capa dos se encuentra encima de la capa 1. Estas redes superpuestas también se conocen como soluciones de capa 2 o soluciones de escalado. Hacen posible tener tarifas de transacción baratas porque las transacciones de la capa dos pueden ocurrir fuera de la cadena, lejos del ecosistema de la capa 1. Un buen ejemplo de una solución de Capa 2 es Lightning Network de la cadena de bloques de Bitcoin.
Otro ejemplo de soluciones de Capa 2 son las cadenas laterales. La mejor que se adapta a esto es Ronin Network, la cadena de bloques utilizada por el mayor juego de NFT, Axie Infinity. Ronin es una cadena lateral de la red Ethereum, lo que hizo posible evitar las altas tarifas de gas asociadas con el sistema PoW de ETH antes de la fusión en 2022.
Capa 3
Los protocolos de capa 3 son donde puede encontrar aplicaciones descentralizadas o dApps. Las capas 3 tienen interfaces de usuario que permiten que proyectos como las aplicaciones DeFi tengan casos de uso del mundo real. Las interfaces de usuario a través de la capa 3 permiten a los humanos tener una línea de comunicación en la cadena de bloques.
La línea de fondo
Comprender las diferentes capas de la tecnología blockchain es esencial para cualquiera que busque desarrollar un proyecto basado en blockchain. Los desarrolladores de blockchain están trabajando activamente en los problemas de escalabilidad que sufre la tecnología blockchain para hacer que esta tecnología sea más viable para casos de uso a gran escala. El trilema de blockchain que aborda la seguridad, la escalabilidad y la descentralización debe solucionarse para que esta tecnología logre una adopción masiva global.
A pesar de los desafíos, la tecnología blockchain sigue siendo una herramienta increíblemente poderosa con mucho potencial. Al comprender cómo funcionan las diferentes capas de los protocolos de blockchain, puede comenzar a desarrollar sus propias aplicaciones y servicios que aprovechan esta tecnología revolucionaria.
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