¿Qué son las soluciones de escalamiento de capa 2?

La carrera lunar de Blockchain está en marcha mientras el ecosistema lidia con el desarrollo de soluciones de escalabilidad para satisfacer la demanda sin sacrificar la seguridad o la descentralización:el trilema clásico de blockchain.

El rápido crecimiento de las finanzas descentralizadas, NFT, y los juegos han visto cómo la adopción congestiona la red Ethereum, en particular, lo que genera cuellos de botella y altas tarifas de transacción dada su capacidad para procesar solo unas pocas transacciones por segundo, haciendo que muchas dApps sean utilizables en ocasiones.

La transición de Ethereum a una red fragmentada de prueba de participación puede aliviar algo de esa presión en la capa 1, con fragmentación dividiendo la red Ethereum en nuevas cadenas o fragmentos para distribuir la carga, reducir la congestión, y aumento de transacciones por segundo.

Sin embargo, dado que aún faltan años para el despliegue completo y la participación no muestra signos de desaceleración en el corto plazo, la urgente necesidad de soluciones escalables ha acelerado la adopción de la tecnología de capa 2 que se ejecuta sobre la capa 1 de Ethereum, en lugar de intentar mejorar el rendimiento en la capa base.

La capa 2 y la tecnología relacionada ofrecen varias soluciones diferentes para el escalado de Ethereum, cada uno con sus propios beneficios y compensaciones, incluso:

• Plasma
• Cadenas laterales
• Canales estatales y canales de pago
• Acumuladores optimistas
• ZK-Rollups
• Validium
• Agregadores

Plasma

Las cadenas de plasma son cadenas de bloques independientes que se anclan a Ethereum, a veces llamado child chains, ya que operan como copias más pequeñas de la red principal de Ethereum. Estas cadenas secundarias utilizan una combinación de contratos inteligentes y verificación criptográfica para descargar transacciones de la cadena principal.

Cada uno con su propio mecanismo para la validación de bloques, Las cadenas de plasma informan periódicamente a la cadena principal de Ethereum, utilizando su seguridad para resolver disputas cuando se cuestionan a través de pruebas de fraude.

Las cadenas de plasma permiten un alto rendimiento a un bajo costo por transacción. Sin embargo, solo se admiten transacciones básicas como transferencias de tokens y permutas, hay un requisito de vivacidad, y los retiros en cadena pueden ser largos para permitir desafíos.

Varios proyectos proporcionan implementaciones de Plasma para la integración de dApp, incluyendo OMG Network y LeapDAO.

Cadenas laterales

Las cadenas laterales de capa 2 son cadenas de bloques independientes compatibles con la máquina virtual Ethereum (EVM) que se ejecutan en paralelo a la cadena principal de Ethereum. Los nodos de validación en la red de la cadena lateral son responsables de confirmar y procesar transacciones, agregando bloques, y manteniendo las propias reglas de consenso de la cadena lateral, como prueba de autoridad o prueba de participación delegada, para proporcionar transacciones más eficientes.

La compatibilidad se logra a través de un puente bidireccional con Ethereum, aunque su seguridad no se hereda directamente y es responsabilidad de la cadena lateral.

Las cadenas laterales utilizan tecnología establecida y admiten transacciones más complejas con compatibilidad con EVM, aunque están menos descentralizados y dependen de sus propios mecanismos de consenso en lugar de la seguridad de la capa 1, por lo que técnicamente no son la capa 2 en ese sentido.

Los proyectos que ofrecen implementaciones de sidechain incluyen POA Network y xDai chain.

Canales estatales y canales de pago

Una de las primeras soluciones de escalamiento de capa 2 ampliamente discutidas, Los canales estatales utilizan contratos de múltiples firmas para permitir que los participantes realicen transacciones de manera rápida y frecuente fuera de la cadena. volviendo a la capa 1 para la finalidad, según sea necesario.

Los canales estatales pueden gestionar interacciones más complejas como un juego, mientras que los canales de pago son canales estatales simplificados que solo se ocupan de los pagos entre dos participantes. Los canales estatales permiten un rendimiento de transacciones extremadamente alto a un costo muy bajo, haciéndolos ideales para micropagos. Sin embargo, el tiempo y el costo para configurar y liquidar canales no son ideales para pagos únicos, se requiere vivacidad, y los fondos deben estar bloqueados en canales de pago abiertos.

Los principales proyectos que aprovechan los canales estatales en Ethereum son Celer, Perun, y Raiden.

Acumuladores optimistas

Los paquetes acumulativos optimistas se ubican en paralelo a la cadena principal de Ethereum en la capa 2. Permiten que las transacciones se ejecuten de manera económica y escalable en lotes fuera de la capa 1 mientras se sigue utilizando la seguridad de la capa base de Ethereum al enviarlas como una sola transacción.

Como la computación es el elemento lento y costoso de la red Ethereum, Los paquetes acumulativos optimistas ofrecen mejoras de escalabilidad hasta 100 veces mayores, ya que no ejecutan ningún cálculo de forma predeterminada. un número que aumentará aún más con la futura introducción de la fragmentación de Ethereum.

En lugar de, Los paquetes acumulativos optimistas asumen que las transacciones son válidas y solo ejecutan cálculos si se cuestionan a través de un sistema a prueba de fraude. Los rollup optimistas utilizan un sistema de vinculación, y cualquier persona que se demuestre ser responsable de una transacción o impugnación fraudulenta perderá su vínculo con algunos recortados y otros utilizados para incentivar a la parte correcta.

Los rollups optimistas pueden manejar cualquier cosa que se haga en la capa 1 de Ethereum, ya que son compatibles con EVM y Solidity. Como todos los datos de transacciones se almacenan en la cadena de capa 1, Los paquetes acumulativos optimistas siguen siendo seguros y descentralizados. Al mismo tiempo, proporcionan escalabilidad de ejecución. Sin embargo, Los tiempos de espera prolongados para las transacciones en cadena son posibles debido a los posibles desafíos de fraude.

Dado que los paquetes acumulativos optimistas admiten pagos simples y contratos inteligentes complejos, se consideran más adecuados para aplicaciones DeFi, con Optimismo, Arbitrum, y Cartesi entre los múltiples proyectos que ofrecen implementaciones.

En un signo de la dirección futura del espacio, La plataforma líder de DEX, Uniswap, también anunció recientemente que daría el siguiente paso en la adopción de tecnología de capa 2 al lanzar Optimism para reducir drásticamente los costos de transacción para sus usuarios.

ZK-Rollups

Paquetes acumulados de conocimiento cero, o acumulaciones ZK, agrupar transacciones fuera de la cadena y generar una prueba criptográfica, conocido como SNARK. A diferencia de las acumulaciones optimistas, Los paquetes acumulativos de ZK ejecutan el cálculo fuera de la cadena y envían estas pruebas de validez a la cadena de capa 1.

Los contratos inteligentes ZK-rollup mantienen el estado de todas las transacciones en la capa 2, que solo se puede actualizar con prueba de validez. Como los paquetes acumulativos de ZK solo necesitan la prueba de validez en lugar de todos los datos de la transacción, validar un bloque es más rápido y económico, ya que incluye menos datos y requiere menos gas.

Adicionalmente, dado que el contrato de acumulación de ZK ya ha verificado las transacciones, no hay retrasos para pasar de la capa 2 a la capa 1.

Como resultado, Las pruebas ZK ofrecen tiempos de finalización más rápidos mientras permanecen seguras y descentralizadas, ya que los datos necesarios para recuperar el estado se almacenan en la capa 1 de Ethereum. algunos paquetes acumulativos de ZK no son compatibles con EVM, y las pruebas de validez son intensivas para calcular, haciéndolos inadecuados para dApps con poca actividad en la cadena.

También existen múltiples implementaciones de ZK-rollups, incluidos zkSync y ZKSwap. zkSync ofrece un protocolo sin confianza para escalable, pagos de bajo costo en Ethereum utilizando tecnología ZK-rollup, ayudando a las carteras criptográficas y las plataformas defi a desbloquear una escala similar a la de PayPal. ZKSwap proporciona un DEX de capa 2 basado en acumulaciones de ZK con tarifas de gas cero y un alto rendimiento de transacciones, transformando el futuro del modelo AMM.

La capa interoperable 2 de Harmony para Ethereum ofrece algo más único, combinando lo mejor de los mundos optimista y ZK-rollup. Harmony proporciona compatibilidad total con EVM, a diferencia de los rollups ZK, liquidación más rápida con tiempos de retiro más cortos en comparación con los paquetes acumulativos Optimistic, e interoperabilidad con eficiencia de gas basada en su blockchain de prueba de participación fragmentada que conecta con Ethereum a través de contratos inteligentes.

Al aprovechar los beneficios de los paquetes acumulativos Optimistic y los paquetes acumulativos ZK, generalmente considerada como la más prometedora de las tecnologías de escalamiento de capa 2, al abordar sus deficiencias, Harmony puede proporcionar una solución a mayor escala para que los proyectos se implementen. La interoperabilidad de Harmony también se extiende más allá de Ethereum con su puente Horizen a Binance Smart Chain, abriendo el acceso al ecosistema defi más amplio.

Validium

Validium usa pruebas de validez como ZK-rollups, pero en lugar, los datos no se almacenan en la capa 1 de Ethereum, permitiendo una escalabilidad de hasta 10, 000 transacciones por segundo por cadena Validium, de los cuales varios pueden ejecutarse en paralelo.

Validium no ofrece retrasos en los retiros, mejorar la eficiencia del capital, y no es vulnerable a ciertos ataques económicos que enfrentan las dApps de alto valor que utilizan sistemas a prueba de fraude. Sin embargo, Las cadenas de Validium tienen un soporte limitado para contratos inteligentes.

Los proyectos que proporcionan implementaciones de Validium incluyen Loopring y StarkWare. X inmutable, la primera solución de escalado de capa 2 para NFT en Ethereum, utiliza la tecnología Validium y ZK-rollup de StarkWare para permitir velocidades de transacción de más de 9, 000 por segundo con tarifas de gas cero mientras se conserva la seguridad de Ethereum para su ecosistema de mercados, aplicaciones y juegos.

Agregadores

Polygon es una especie de agregador de estas soluciones de capa 2, ofreciendo múltiples implementaciones de varias tecnologías de capa 2. Como resultado, Polygon se ha convertido en la red de capa 2 de más rápido crecimiento, Llevando la infraestructura blockchain a las masas abriendo la accesibilidad, usabilidad y casos de uso de aplicaciones descentralizadas en el Internet de cadenas de bloques de Ethereum.

El conjunto de soluciones de escalabilidad de capa 2 de Polygon ha sido adoptado por los blue chips de Defi, con plataformas como Aave, SushiSwap, y 1 pulgada ya se integra con él.

CVI, el índice de volatilidad descentralizado para el espacio criptográfico impulsado por la red COTI, también ha seguido ese ejemplo en la integración con Polygon. Los usuarios de CVI pueden abrir posiciones, proporcionar liquidez y participación, mientras procesa transacciones fuera de la cadena de bloques principal de ETH.

Resumen

Ninguna solución de escalado por sí sola es suficiente para cumplir con la seguridad, descentralizado y visión escalable de Ethereum 2.0, evitando el problema de las tarifas elevadas y los cuellos de botella.

La fragmentación sin duda ayudará a escalar en cadena en la capa 1, pero las soluciones de capa 2 fuera de la cadena que pueden adaptarse de manera flexible a los requisitos únicos y las compensaciones aceptables de la gran cantidad de proyectos de dApp que se están desarrollando son clave para el futuro de blockchain.

El ecosistema en su conjunto es mayor que la suma de sus partes, y pueden existir diferentes soluciones de capa 2 y trabajar juntas en armonía para responder a las crecientes demandas de la adopción generalizada, Continuar ayudando a reducir la congestión y prevenir puntos únicos de falla mientras hacemos la transición al mundo de Web 3.0.