Servicios es una tecnología revolucionaria que permite el intercambio seguro y transparente de datos. Utiliza una serie de capas para almacenar y procesar información, lo que se denomina Capas 0-3. Cada capa tiene su propio propósito y función, lo que permite un sistema integral que puede manejar una amplia variedad de transacciones.
Blockchain se define como una tecnología de contabilidad distribuida (DLT) que facilita el intercambio seguro y confiable de activos digitales entre dos o más partes. Es un sistema único que funciona como una red abierta y descentralizada para almacenar datos en varias computadoras a la vez.
Layer1
Para validar y finalizar las transacciones, la Capa 1 es la cadena de bloques base sobre la cual se pueden construir muchas otras capas. Pueden funcionar independientemente de otras cadenas de bloques.
La capa 1 se puede dividir en tres segmentos:
- Capa de datos: responsable de almacenar todos los datos relacionados con las transacciones dentro de la red. Esto incluye cosas como el historial de transacciones, saldos, direcciones, etc. Esta capa también ayuda a validar cada transacción mediante el uso de algoritmos criptográficos (hashing) para garantizar la precisión y la seguridad.
- Capa de red: responsable de manejar las comunicaciones entre los usuarios en la red blockchain. Es responsable de transmitir transacciones y otros mensajes a través de la red, así como también de verificar la exactitud y legitimidad de estos mensajes.
- Capa de consenso: permite que la cadena de bloques llegue a un acuerdo sobre un conjunto de reglas que todos los usuarios deben seguir al realizar transacciones. Garantiza que todas las transacciones sean válidas y estén actualizadas mediante el uso de algoritmos de consenso como Prueba de trabajo, Prueba de participación o Tolerancia a fallas bizantinas.
- La capa de aplicación/contrato inteligente es donde se lleva a cabo la mayor parte de la funcionalidad dentro de una red de cadena de bloques. Esta capa contiene código (o contratos inteligentes) que se pueden usar para construir aplicaciones que se ejecutan sobre el ecosistema de la cadena de bloques. Estas aplicaciones pueden ejecutar transacciones y almacenar datos de manera segura y distribuida. No todos los protocolos de capa 1 tienen funcionalidad de contrato inteligente.
Ejemplos de tales redes son Bitcoin, Solana, Ethereumy Cardano—todos los cuales tienen su propio token nativo. Este token se usa en lugar de las tarifas de transacción y sirve como incentivo para que los participantes de la red se unan a una red.
Si bien estas monedas tienen diferentes denominaciones según el proyecto subyacente, su propósito permanece sin cambios: proporcionar un mecanismo de apoyo económico para la funcionalidad de la cadena de bloques.
Las redes de capa 1 tienen problemas con el escalado, ya que la cadena de bloques se esfuerza por procesar la cantidad de transacciones que requiere la red. Esto da como resultado que las tarifas de transacción aumenten drásticamente.
El Trilema Blockchain, un término acuñado por Vitalik Buterin, a menudo se invoca al discutir posibles soluciones a este problema; esencialmente necesita equilibrar la descentralización, la seguridad y la escalabilidad.
Muchos de estos enfoques tienen sus propias compensaciones; como financiar supernodos, comprando así supercomputadoras y grandes servidores, para aumentar la escalabilidad pero creando una cadena de bloques inherentemente centralizada.
Enfoques para resolver el trilema de blockchain:
Aumentar tamaño de bloque
Aumentar el tamaño del bloque de una red de Capa 1 puede procesar efectivamente más transacciones. Sin embargo, no es factible mantener un bloque infinitamente grande, ya que los bloques más grandes significan velocidades de transacción más lentas debido al aumento de los requisitos de datos y la disminución de la descentralización. Esto actúa como un límite para la escalabilidad a través de aumentos en el tamaño de los bloques, lo que limita los aumentos de rendimiento al costo potencial de una menor seguridad.
Cambiar el mecanismo de consenso
Si bien todavía existen mecanismos de prueba de trabajo (POW), son menos sostenibles y escalables que sus contrapartes de prueba de participación (POS). Esta es la razón por la cual Ethereum hizo la transición de POW a POS; la intención es proporcionar un algoritmo de consenso más seguro y confiable que produzca mejores resultados en términos de escalabilidad.
Sharding
Sharding es una técnica de particionamiento de bases de datos empleada para escalar el rendimiento de las bases de datos distribuidas. Al segmentar y distribuir un libro mayor de blockchain en varios nodos, la fragmentación ofrece una escalabilidad mejorada que aumenta el rendimiento de las transacciones, ya que múltiples fragmentos pueden procesar transacciones en paralelo. Esto da como resultado un rendimiento mejorado y un tiempo de procesamiento significativamente reducido en comparación con el enfoque en serie tradicional.
Similar a comer un pastel dividido en rebanadas. De esta manera, incluso con un aumento en el volumen de datos o cualquier congestión de la red, las redes fragmentadas son mucho más eficientes ya que todos los nodos participantes trabajan juntos sincrónicamente en el procesamiento de transacciones.
Layer2
Los protocolos de la capa 2 se construyen sobre la cadena de bloques de la capa 1 para abordar sus problemas de escalabilidad sin sobrecargar la capa base.
Esto se hace mediante la creación de un marco secundario, denominado "fuera de la cadena", que permite un mejor rendimiento de comunicación y tiempos de transacción más rápidos que los que admite la Capa 1.
Mediante el uso de protocolos de capa 2, se mejoran las velocidades de las transacciones y se incrementa el rendimiento de las transacciones, lo que significa que se pueden procesar más transacciones a la vez dentro de un período de tiempo definido. Esto puede ser increíblemente beneficioso cuando la red principal se congestiona y se ralentiza, ya que ayuda a reducir los costos de las tarifas de transacción y mejorar el rendimiento general.
Aquí hay varias formas en que Layer2s resuelve el trillema de escalabilidad:
Canales
Los canales proporcionan una solución de Capa 2 que permite a los usuarios realizar múltiples transacciones fuera de la cadena antes de que se informe en la capa base. Esto permite transacciones más rápidas y eficientes. Hay dos tipos de canales: canales de pago y canales estatales. Los canales de pago permiten pagos justos, mientras que los canales estatales permiten actividades mucho más amplias como las que normalmente se llevarían a cabo en la cadena de bloques, como el manejo de contratos inteligentes.
La desventaja es que los usuarios participantes deben ser conocidos en la red, por lo que la participación abierta está fuera de discusión. Además, todos los usuarios deberán bloquear sus tokens en un contrato inteligente de varias firmas antes de interactuar con el canal.
Plasma
Creado por Joseph Poon y Vitalik Buterin, el marco Plasma utiliza contratos inteligentes y árboles numéricos para crear "cadenas secundarias", que son copias de la cadena de bloques original, también conocida como "cadena principal".
Este método permite que las transacciones se transfieran de la cadena principal a la cadena secundaria, lo que mejora la velocidad de transacción y reduce las tarifas de transacción, y funciona bien con casos específicos, como billeteras digitales.
Los desarrolladores de Plasma lo han diseñado específicamente para asegurarse de que ningún usuario pueda realizar transacciones antes de que finalice un período de espera en particular.
Sin embargo, este sistema no se puede utilizar para ayudar a escalar contratos inteligentes de propósito general.
Sidechains
Las cadenas laterales, que son cadenas de bloques que funcionan en paralelo a la cadena de bloques principal o Capa 1, tienen varias características distintas que las diferencian de las cadenas de bloques clásicas. Las cadenas laterales vienen con sus propias cadenas de bloques independientes, a menudo utilizan diferentes mecanismos de consenso y tienen diferentes requisitos de tamaño de bloque de la Capa 1.
Sin embargo, a pesar de que las cadenas laterales tienen sus propias cadenas independientes, todavía se conectan a la Capa 1 mediante una máquina virtual compartida. Esto significa que todos los contratos o transacciones que se pueden usar en las redes de Capa 1 también están disponibles para su uso en cadenas laterales, lo que crea una infraestructura expansiva de interoperabilidad entre los dos tipos de cadenas.
Acumulaciones
Los rollups logran escalar agrupando múltiples transacciones en la cadena lateral en una sola transacción en la capa base y usando SNARK (argumento de conocimiento sucinto no interactivo) como pruebas criptográficas.
Si bien hay dos tipos de resúmenes: resúmenes ZK y resúmenes optimistas, las diferencias radican en su capacidad para moverse entre capas.
Los paquetes acumulativos optimistas utilizan una máquina virtual que permite una migración más sencilla de la capa 1 a la capa 2, mientras que los paquetes acumulativos ZK renuncian a esta función para lograr una mayor eficiencia y velocidad.
Layer0
Los protocolos de capa 0 juegan un papel fundamental para permitir el movimiento de activos, perfeccionar la experiencia del usuario y reducir los obstáculos asociados con la interoperabilidad entre cadenas. Estos protocolos brindan a los proyectos de blockchain en la Capa 1 una solución eficiente para contrarrestar problemas importantes, como la dificultad para moverse entre los ecosistemas de la Capa 1.
No hay un solo diseño para un conjunto de protocolos Layer0; Se pueden adoptar distintos mecanismos de consenso y parámetros de bloque con fines de diferenciación. Algunos tokens Layer0 sirven como un filtro antispam eficaz, ya que los usuarios deben apostar estos tokens antes de poder acceder a los ecosistemas asociados.
Cosmos es un protocolo de capa 0, conocido por su conjunto de herramientas de código abierto, compuesto por Tendermint, Cosmos SDK e IBC. Estas ofertas permiten a los desarrolladores construir sin problemas sus propias soluciones de cadena de bloques dentro de un entorno interoperable; la arquitectura mutualista permite que los componentes interactúen entre sí libremente. Esta visión colaborativa de un mundo virtual se ha hecho realidad en Cosmoshood, ya que fue acuñada con amor por sus seguidores devotos, lo que permite que las redes de cadenas de bloques prosperen de forma independiente pero existan colectivamente, encarnando la 'Internet de Blockchain'.
Otro ejemplo común es Lunares.
Layer3
La capa 3 es el protocolo que impulsa las soluciones basadas en blockchain. Típicamente conocida como la "capa de aplicación", proporciona instrucciones para que procesen los protocolos de la Capa 1. Esto permite que dapps, juegos, almacenamiento distribuido y otras aplicaciones creadas sobre una plataforma blockchain funcionen correctamente.
Sin estas aplicaciones, los protocolos de Capa 1 por sí solos tendrían una utilidad bastante limitada; La capa 3 es esencial para desbloquear su poder.
¿Capa 4?
Layer4 no existe, las capas discutidas se conocen como las cuatro capas de blockchain, pero esto se debe a que comenzamos a contar desde 0 en el mundo de la programación.
Conclusión
La escalabilidad de las redes blockchain depende en gran medida de su arquitectura y la pila de tecnología que emplean. Cada capa de una red tiene un propósito importante al permitir un mayor rendimiento e interoperabilidad con otras cadenas de bloques. Los protocolos de capa 1 forman la capa base o la cadena de bloques principal, mientras que las cadenas laterales, los rollups y los protocolos de capa 0 brindan soporte adicional para escalar.
Los protocolos de capa 3 brindan instrucciones que permiten a los usuarios acceder a aplicaciones construidas sobre todo el sistema. Juntos, todos estos elementos contribuyen a crear una poderosa infraestructura confiable capaz de manejar transacciones a gran escala de manera segura.
Fuente: https://www.cryptopolitan.com/what-is-layer0-layer1-layer2-layer3-in-blockchain/