capa 1 vs capa 2

Las redes Layer 1 constituyen las blockchains fundamentales, como Bitcoin y Ethereum, que gestionan y validan todas las transacciones y garantizan la seguridad de la red. Con el crecimiento del número de usuarios de criptomonedas, estas redes han sufrido problemas de escalabilidad, lo que ha provocado un aumento de las comisiones y una ralentización en el procesamiento. Las redes Layer 2 han surgido como soluciones de escalado construidas sobre las blockchains base, aumentando notablemente el rendimiento de las transacciones y reduciendo las comisiones al trasladar parte del procesamiento fuera de la cadena principal. Esta relación colaborativa permite que los ecosistemas blockchain escalen sin perder descentralización ni seguridad.

Antecedentes: El origen de las redes Layer 1 y Layer 2

El concepto de redes Layer 1 surge de los primeros diseños de blockchain, representando cadenas completas e independientes que gestionan la validación de transacciones, los mecanismos de consenso y el almacenamiento de datos. Bitcoin, como pionera en sistemas blockchain, presentaba limitaciones en el tamaño y el tiempo de bloque, lo que generó congestión en la red. El llamado “trilema de la blockchain” (la dificultad de lograr simultáneamente escalabilidad, seguridad y descentralización) impulsó la investigación sobre nuevas soluciones de escalado.

Durante el auge de las criptomonedas entre 2017 y 2018, los problemas de congestión se agravaron, lo que llevó a los desarrolladores a buscar métodos alternativos de escalado. Las redes Layer 2 nacieron en este contexto, diseñadas para añadir capas adicionales de procesamiento de transacciones sobre las cadenas base, sin modificar el protocolo subyacente. La Lightning Network de Bitcoin fue una de las primeras soluciones Layer 2, mientras que Ethereum desarrolló opciones como Optimistic Rollups y ZK-Rollups.

Mecanismo de funcionamiento: Cómo operan las redes Layer 1 y Layer 2

Las redes Layer 1 procesan todas las transacciones directamente en la cadena mediante mecanismos de consenso como Proof of Work o Proof of Stake. Cada nodo valida y almacena el libro mayor completo, lo que garantiza seguridad y descentralización, pero limita la velocidad de procesamiento. Por ejemplo, Bitcoin gestiona una media de 7 transacciones por segundo y Ethereum, unas 15.

Las redes Layer 2 utilizan diversas tecnologías para trasladar el procesamiento masivo de transacciones fuera de la cadena principal:

1. Canales de estado: Los participantes realizan múltiples transacciones fuera de la cadena y solo envían el resultado final a la cadena principal, como ocurre en la Lightning Network.
2. Rollups: Agrupan y comprimen varias transacciones antes de enviarlas a la cadena principal, incluyendo Optimistic Rollups (que presuponen la validez de las transacciones y establecen periodos de desafío) y ZK-Rollups (que emplean pruebas de conocimiento cero para verificar la validez).
3. Sidechains: Blockchains independientes que funcionan en paralelo a la cadena principal, con mecanismos de vinculación bidireccional para transferir activos.
4. Plasma: Establece una jerarquía de cadenas secundarias, cada una enviando periódicamente pruebas de transacciones a la cadena principal.

Las soluciones Layer 2 pueden aumentar la velocidad de procesamiento hasta miles o decenas de miles de TPS, conservando las garantías de seguridad de la cadena principal.

Riesgos y desafíos de las redes Layer 1 y Layer 2

Desafíos principales de las redes Layer 1:

1. Cuellos de botella de escalabilidad: La congestión de transacciones aumenta con el crecimiento de usuarios.
2. Consumo energético: Especialmente en blockchains que emplean Proof of Work.
3. Dificultad en las actualizaciones: Los cambios de protocolo requieren consenso generalizado, lo que ralentiza la innovación.
4. Costes de transacción: Las comisiones aumentan durante la congestión, afectando la experiencia del usuario.

Riesgos asociados a las redes Layer 2:

1. Modelos de seguridad complejos: Las distintas soluciones Layer 2 ofrecen diferentes niveles de garantías de seguridad.
2. Fragmentación de liquidez: Los fondos se dispersan entre varias soluciones Layer 2.
3. Desafíos en la experiencia de usuario: Los usuarios deben entender las operaciones de puente entre diferentes protocolos.
4. Riesgos de centralización: Algunas soluciones Layer 2 operan con validadores autorizados.
5. Retrasos en los retiros: Algunas redes Layer 2 (como Optimistic Rollups) imponen periodos de espera de unos 7 días para retirar fondos.

Aunque las redes Layer 2 resuelven muchas limitaciones de las Layer 1, también introducen nuevas complejidades y riesgos que exigen que los usuarios comprendan a fondo las ventajas y desventajas de cada solución.

Las redes Layer 1 y Layer 2 desempeñan funciones complementarias en el ecosistema blockchain. Layer 1 aporta seguridad y descentralización esenciales, mientras que Layer 2 proporciona escalabilidad y eficiencia. Conforme evoluciona la tecnología, la colaboración entre ambas será cada vez más fluida; por ejemplo, combinando el sharding de Ethereum con soluciones Layer 2 para alcanzar decenas o cientos de miles de transacciones por segundo. Esta arquitectura por capas permite que la tecnología blockchain cumpla los requisitos de aplicaciones empresariales sin perder los valores esenciales de descentralización, y sienta las bases para un uso más amplio de la tecnología blockchain.