Hoy tanto Bitcoin como Ethereum presentan serias dificultades para procesar muchas transacciones por segundo. El lado positivo es que hace rato se viene trabajando en las soluciones: sidechains, layer 2 y ecosistemas multichain.

El problema de la escalabilidad de las blockchains más importantes

Hagamos números para entender la magnitud del problema. Actualmente Visa procesa más de 20.000 transacciones por segundo (tps), mientras que Bitcoin sólo puede con 4 y Ethereum se queda en 15. Imaginemos lo que sucedería si todo el mundo (+7.000 millones de personas) intentase usar la plataforma de Ethereum al mismo tiempo.

Alcanza con ver lo que sucedió el año pasado cuándo la congestión en la red de Ethereum llevó los costos por transacción a las nubes, atentando contra la revolución financiera que promete traernos.

La consecuencia directa es la aparición de muchas redes con transacciones más baratas y rápidas. El problema es que estas redes 3.0 suelen presentar menores niveles de seguridad y de descentralización que Ethereum o Bitcoin. Digamos que para operar todo de forma centralizada podemos quedarnos con VISA.

Para entender mejor este problema recomiendo profundizar en el famoso trilema de la escalabilidad. Pero por ahora concentremonos en las soluciones posibles.

Tres enfoques para escalar

Existen tres principales enfoques para resolver el problema de la escalabilidad de nuestras amadas blockchains. Lo interesante es que estos enfoques se mezclan y muchas veces se aplican conjuntamente, pero sirven como un marco para entender todo lo que está pasando a nivel escalabilidad.

Blockchain Monolíticas: son blockchains que experimentan con los parámetros de la blockchain para procesar más transacciones. Bloques más rápidos, o más grandes. Transacciones más livianas. Alguna tecnología especial que ayude a hacer el algoritmo de consenso más eficiente. Es el enfoque de Cardano, Solana, Algorand, Harmony y varias Layer 1 más, que plantean resolver el trilemma de la escalabilidad modificando el diseño de la blockchain.

Ecosistema multichain: un segundo enfoque es apuntar a generar un sistema de muchas blockchains conectadas. No necesitamos una blockchain que procese millones de transacciones por segundo, sino muchas blokchcians que puedan comunicarse entre sí. Este enfoque permite escalar exponencialmente, ya que cada blockchain manejaría sus propios casos de uso. Los pioneros en la construcción del “Internet de las blockchain” son Polkadot, Avalanche y Cosmos, cada uno con sus diferencias técnicas.

Escalabilidad modular: este es el enfoque que estan siguiendo Bitcoin y Ethereum. En lugar de modificar la seguridad de la blockchain, o desarrollar un ecosistema de infinitas Layers 1 que interactúen entre sí, se proponen diseñar sistemas que permitan escalar a través de capas que heredan la seguridad de la red principal.

Dentro de este enfoque existen múltiples soluciones, que, como se imaginarán, se mezclan un poco.

Sidechains: una sidechain es una red paralela. Las más conocidas son Gnosis y Polygon. Son dos blockchains que están conectaadas a Ethereum y cada tanto hacen una especie de “check-in”. Procesan sus transacciones de forma independiente y luego le pasan el estado a la red principal. El tema es que ambas tienen su propio set de validadores, por lo que su seguridad y validez no depende directamente de Ethereum.


Imaginatelo como una casa construída al lado de la casa principal, pero que tiene una puerta aparte que permite a cualquiera entrar sin tener que romper la puerta de la casa principal.

Layer 2: las layer 2 son bastante similares a las sidechains, y durante mucho tiempo se confundieron los términos, pero tienen una diferencia enorme: las layer 2 heredan la seguridad de Ethereum.

Las layer 2 más populares hoy son los rollups. Los rollups ejecutan transacciones fuera de la cadena principal y luego mandan el resumen de lo que ejecutaron. La clave es que con la información que envian a la red cualquiera puede reconstruir las transacciones que se hicieron dentro del rollup, por lo que en última instancia su seguridad está garantizada por Ethereum, que es donde se envía dicha información.

Los detalles técnicos varían según cada diseño, ya que hay varios modelos que usan la tecnología de formas diferentes, pero lo importante es el tema de la seguridad heredada.

Los rollups se dividen en 2 grandes grupos: optimistic rollups y ZK rollups. Los primeros son optimistas por naturaleza; el sistema confía en que la transacción ejecutada es correcta hasta que se demuestre lo contrario. Como la información de las transacciones está en la red principal, cualquiera puede demostrar si hubo una transacción falsa. No te preocupes, vos no tenés que estar revisando lo que pasa en el rollup para ver que esté todo en orden, hay varios mecanismos para asegurara que alguien lo haga. Ojo, hoy en día esos mecanismos son bastante centralizados, por lo que de alguna manera estamos confiando en los equipos detrás de los optimistic rollups.

El segundo tipo es bastante diferente. Los ZK Rollups se basan en pruebas matemáticas para demostrar que nadie “hizo trampa” dentro del rollup. Al igual que en los optimistic rollups, la ejecución de las transacciones se hace fuera de la red principal. La diferencia está en que además de enviar la información de las transacciones a Ethereum, se envía la prueba de que “todo pelota”. Son más seguros y confiables, ya que no dependen de nadie más que de Mr. Matemáticas para garantizar la seguridad de lo que pasa en el rollup, pero son más complejos de implementar, por lo que los ecosistemas de los optimistic rollups están bastante más desarrollados.

Conclusión

Escalar, escalar y escalar. Ese es el desafío. Por suerte existen cientos de equipos ultra talentosos explorando las diferentes formas de hacerlo. Lo mejor de todo es que los avances realizados por cualquier rollup, blockchain o proyecto pueden ser utilizados por todos los demás para lograr resultados aún más increíble.

Ya se está explorando la idea de hacer rollups sobre rollups, rollups sobre sidechains, rollups sobre ecosistemas multichain y ecosistemas multichain conectados a blockchains 3.0 o a distintas partes del mundo Ethereum. De a poco la infraestructura blockchain es cada vez más sólida, esta mejor interconectada y el futuro se ve más y más brillante.