A medida que más personas y organizaciones emplean la tecnología blockchain, la escalabilidad se vuelve más prominente. Es probable que haya encontrado este término, tal vez, como el mayor problema de la industria de la criptografía.
Pero, ¿qué significa exactamente «escalabilidad», especialmente con respecto a la tecnología blockchain, y por qué es tan importante?
¿Qué es la escalabilidad de la cadena de bloques?
La «escalabilidad» se refiere a la capacidad de un sistema o proceso para continuar funcionando a pesar de los cambios en el volumen o la escala. De manera similar, la escalabilidad de blockchain se refiere a la capacidad de un protocolo de blockchain para continuar funcionando de manera óptima, sin mayores costos, cuando hay más transacciones, datos y usuarios.
Vitalik Buterin sugiere [PDF] que los protocolos de blockchain se esfuerzan por ser descentralizados, seguros y escalables, pero solo logran dos de estas propiedades. Y la característica más comúnmente sacrificada es la escalabilidad.
Cuando una cadena de bloques no es escalable, procesa las transacciones con lentitud, lo que puede generar congestión en la red (retraso en los pagos) y tarifas más altas. Mientras tanto, una cadena de bloques escalable puede manejar un gran volumen de transacciones por segundo (TPS) sin una disminución de la seguridad, la experiencia del usuario y las tarifas, o la toma de decisiones (llegando a un consenso con una amplia red de actores entre pares).
Tres métricas clave determinan la escalabilidad de un protocolo blockchain:
- Latencia: El tiempo que lleva transmitir las transacciones a los nodos de la red y cotejar sus respuestas para llegar a un consenso afecta la escalabilidad. Una latencia más baja da como resultado una red más escalable.
- Rendimiento: La escalabilidad de un protocolo blockchain también depende de la cantidad de transacciones que puede procesar por segundo. Un mayor rendimiento da como resultado una red más escalable.
- Costo: Los recursos (potencia informática, ancho de banda, etc.) necesarios para ejecutar una cadena de bloques determinan su escalabilidad. Más recursos significarían mayores incentivos de red, especialmente para más participantes de la red. Si los incentivos no se corresponden con el costo de participación, es posible que no haya participantes en la red.
La mayoría de los protocolos de cadena de bloques más nuevos, como Solana, son más escalables que los protocolos más antiguos, como Bitcoin; sin embargo, normalmente logran esto a costa de un sistema de seguridad más débil o más centralización.
Para que las cadenas de bloques respalden grandes economías y bases de usuarios, deben ser escalables. Las personas no adoptarán protocolos de cadena de bloques si son lentos y costosos, especialmente porque existen opciones tradicionales rápidas y baratas. Por ejemplo, es más rápido y más barato usar VISA para pagar su pizza que usar Bitcoin. De ahí la importancia de la escalabilidad de blockchain.
3 métodos clave para escalar la cadena de bloques
Varios protocolos de blockchain han implementado numerosas técnicas para mejorar la latencia, el rendimiento y el costo sin sacrificar la seguridad y la descentralización. Sin embargo, ninguna solución ha podido resolver el trilema de la cadena de bloques, especialmente porque varias de ellas sacrifican la descentralización o la seguridad.
Como resultado, los protocolos de la cadena de bloques suelen emplear múltiples soluciones para mejorar la escalabilidad de la cadena de bloques.
Estas técnicas se pueden clasificar en tres amplias soluciones.
1. Soluciones de capa 1
Aquí, el objetivo es mejorar la red principal de blockchain para manejar transacciones desgastadas. Esto puede incluir soluciones como hacer que los bloques sean más grandes, reducir los tiempos de transacción o recopilar las respuestas para obtener un consenso más rápido.
Las soluciones de capa 1 se implementan en la cadena y se centran en mejorar el protocolo central de la cadena de bloques sin involucrar ningún marco secundario. Por lo general, estas mejoras se realizan utilizando una bifurcación de blockchain.
Por ejemplo, Bitcoin activó Segregated Witness (SegWit) a través de una bifurcación suave en 2017. Este cambio aumentó los límites de tamaño de bloque del protocolo y la eficiencia de las transacciones. Más tarde ese año, una bifurcación dura condujo a la creación de Bitcoin Cash (BCH), una cadena de bloques alternativa con tamaños de bloque más grandes, tiempos de transacción más cortos y tarifas de transacción más bajas.
La cadena de bloques de Ethereum también completó una bifurcación dura en 2022. Esto hizo que el algoritmo de consenso del protocolo pasara de prueba de trabajo a prueba de participación. Fue la primera fase en la introducción de fragmentación, que Buterin cree que ampliará aún más la red.
La fragmentación de blockchain es una solución de capa 1, aunque no requiere una bifurcación. En cambio, implica dividir la red en particiones más pequeñas (fragmentos) para distribuir y mejorar el procesamiento de transacciones. Si bien Ethereum busca implementar la fragmentación en algún momento de 2023, la cadena de bloques Zilliqa ya tiene cuatro fragmentos, lo que reduce los tiempos de transacción, reduce las tarifas de transacción y mejora la satisfacción del usuario.
2. Soluciones de capa 2
A diferencia de las soluciones de Capa 1 implementadas en el protocolo central de la cadena de bloques, las soluciones de Capa 2 aumentan la escalabilidad de la cadena de bloques al mover algunas transacciones o procesos fuera de la cadena. Son marcos secundarios (canales estatales y resúmenes) construidos en base al protocolo central de blockchain para manejar mayores volúmenes de transacciones.
- Canales estatales: Con un canal estatal, dos o más partes pueden realizar transacciones rápidamente, fuera de la cadena, al mismo tiempo que permiten que la finalidad de la transacción se resuelva en la cadena. Por ejemplo, The Lightning Network opera sobre la cadena de bloques de Bitcoin y permite transacciones de Bitcoin fuera de la cadena de bloques central. Con la ayuda de contratos inteligentes, las transacciones se sellan. Luego, la transacción y su finalidad se agregan a la cadena de bloques principal, lo que permite la resolución de disputas y el cierre del canal. Otro ejemplo de un canal estatal es la red Raiden construida sobre Ethereum.
- resúmenes: Mientras tanto, los rollups, optimistas o de conocimiento cero, por ejemplo, ejecutan transacciones fuera de la cadena y luego envían los datos de la transacción o la prueba de validez al protocolo central de la cadena de bloques, donde se llegará a un consenso. Loopring y Aztec son buenos ejemplos de acumulaciones de conocimiento cero, mientras que Arbitrium One y Optimism son ejemplos de acumulaciones optimistas.
Además, existen otras diferencias entre las cadenas de bloques de Capa 1 y Capa 2.
3. Nuevas Cadenas
Se pueden crear diferentes formas de cadenas nuevas (cadenas laterales, cadenas de plasma y cadenas de Validium) para fomentar el procesamiento eficiente de transacciones. Por ejemplo, Polygon es una cadena lateral de Ethereum con especificaciones personalizadas para satisfacer necesidades específicas, pero aún así se beneficia y depende de la sólida base de Ethereum.
Si bien estas soluciones a veces se denominan soluciones de Capa 2, son bastante distintas. Las soluciones de Capa 2 son extensiones de su contraparte de Capa 1 y, por lo general, funcionan en línea con la cadena de bloques principal. Sin embargo, las cadenas laterales, las cadenas de plasma y las cadenas de Validium son cadenas de bloques más independientes con conexiones a su contraparte de Capa 1. Suelen asumir la responsabilidad de su seguridad, algoritmos de consenso o parámetros de bloqueo.
Sin escalabilidad de blockchain, sin adopción masiva
La tecnología Blockchain tiene el potencial de cambiar el mundo tal como lo conocemos. Sin embargo, no cambiará el mundo si la escalabilidad sigue siendo una limitación porque no habrá una adopción masiva.
Desde la digitalización de activos hasta las empresas que utilizan la tecnología blockchain para optimizar los procesos, el futuro es brillante para la tecnología blockchain si puede escalar de manera sostenible sin sacrificar la descentralización y la seguridad.
