L2 y rollups: cómo funcionan, por qué los necesitamos y qué sigue (Helen Chmyhankova)

Escrito por: Roman Aliev (Director de Marketing Estratégico)

L2 es un nombre colectivo para soluciones que resuelven los problemas de escalabilidad y velocidad en blockchain, principalmente en la red Ethereum. Te contamos cuáles son los protocolos L2 más populares, sus ventajas y desventajas, y qué pasará con ellos ahora
que Ethereum ha cambiado a Prueba de participación. 

L2 y el trilema de Vitalik Buterin

En 2016, el creador de Ethereum, Vitalik Buterin, describió por primera vez el llamado trilema blockchain. Se reduce a la idea de que una cadena de bloques ideal debe tener tres cualidades: descentralización,
escalabilidad y seguridad. Sin embargo, es muy difícil lograr los tres al mismo tiempo, por varias razones. 

Descentralización: cuantos más nodos haya en una red, más difícil será que un actor malintencionado se apodere de ella. Pero a medida que aumenta la cantidad de nodos, necesita más y más recursos para que lleguen a un consenso, y eso ralentiza la red.

Seguridad: una vez más, cuando hay muchos nodos, la red seguirá funcionando incluso si algunos de ellos se rompen o son atacados. Pero la escalabilidad sufre: vea el punto sobre la descentralización. 

Escalabilidad: puede crear una red muy rápida si delega todo el trabajo de validación de transacciones a una pequeña cantidad de nodos. Pero tal cadena de bloques estará centralizada y será más fácil de atacar. 

Ethereum es una cadena altamente descentralizada y segura. Pero su escalabilidad ha sido durante mucho tiempo un punto delicado: una sola venta popular de fichas podría paralizar por completo la cadena de bloques, como sucedió con la Otro lado
venta de tierras metaverso en primavera-2022. 

Demostración del metaverso Otherside. Crédito: Laboratorios Yuga

La transición a Ethereum 2.0 debería ayudar a resolver este problema, y ​​Vitalik Buterin incluso cree que la red alcanzará los 100,000 XNUMX TPS. Sin embargo, esto sucederá solo después de la introducción del sharding: la división del estado de la cadena de bloques en un número.
de fragmentos que procesarán transacciones en paralelo y se conectarán entre sí a través de la Beacon Chain central. Según Buterin, se necesitarán 64 fragmentos para alcanzar esos codiciados 100k TPS.

Sharding es uno de los tipos de soluciones L2 (nivel 2). Se denominan Nivel 2 porque se asientan sobre la cadena de bloques subyacente y se hacen cargo de parte de sus transacciones. Los resultados finalmente se registran en la cadena de bloques principal, pero esas transacciones
se procesan y confirman fuera de ella. Esto ayuda a que el sistema sea escalable, lo que significa que su rendimiento no se ve afectado cuando crece la carga. 

Tipos de L2 y sus inconvenientes

Sharding

Volviendo al sharding, debemos señalar que no hay una fecha límite establecida para su implementación en Ethereum; en algún momento de 2023 es el pronóstico más reciente. Sin embargo, algunas cadenas de bloques ya usan fragmentación, incluidas NEAR (entonces
lejos en el nivel del estado de la cadena de bloques, no en el procesamiento de transacciones) y Lunares (bajo el nombre de parachains).

Sharding tiene sus problemas, la comunicación entre fragmentos y la seguridad son los más importantes. Es más fácil romper un fragmento que la cadena de bloques principal. En Polkadot y Kusama, este riesgo se compensa en parte con la cadena de retransmisión central que proporciona seguridad compartida
para todas las paracadenas. 

Sidechains

Una cadena lateral es una cadena de bloques separada que está vinculada a la cadena principal L1 pero tiene su propio sistema de seguridad. El ejemplo más conocido es Polygon, lanzado en 2017 como una cadena lateral de Ethereum llamada Matic Network. Desde entonces, Polygon se ha convertido en una empresa independiente
ecosistema con más de 37,000 dApps, y ya nadie lo llama cadena lateral. 

Aquí hay algunos ejemplos más de cadenas laterales:

• Immutable X (Ethereum): centralizado y sin tarifas, está dirigido principalmente a proyectos de juegos.
• Ronin (Ethereum): una cadena lateral creada para Axie Infinity, su mercado NFT y su Katana DEX.
• WAX (EOS): otra cadena lateral de juegos, alberga Alien Worlds y Farmers World, entre otros. 

Crédito: DappRadar

Canales estatales

Este tipo de solución L2 implica que dos participantes abren un canal e intercambian activos. Esto es conveniente cuando dos direcciones realizan muchas transferencias entre ellas. Cuando ya no se necesita un canal, se puede cerrar, momento en el cual todas las transacciones
están comprometidos con la cadena principal. 

La solución más popular en esta categoría es Lightning Network de Bitcoin. En particular, las sugerencias de BTC en Twitter utilizan este protocolo.

Acumulaciones

Los canales, las cadenas laterales y los fragmentos existen desde hace bastante tiempo. La última tendencia, que se propagó como la pólvora en 2021, son los rollups, como Arbitrum y Optimism. Estas son cadenas de bloques separadas que procesan transacciones fuera de la cadena principal, reúnen
en lotes y enviar esos datos a la cadena de bloques principal. 

La diferencia clave entre las cadenas laterales y los rollups es que estos últimos proporcionan a la cadena principal pruebas criptográficas que permiten verificar la "honestidad" del rollup (la exactitud de los datos) sin verificar las transacciones en sí. 

A su vez, los rollups vienen en dos tipos: optimistas y ZK, o conocimiento cero.

Optimista: estos rollups asumen que todas las transacciones son válidas y las transmiten a la cadena de bloques principal casi sin procesamiento adicional. El resumen solo realizará una verificación si alguien cuestiona los resultados. Este enfoque aumenta la escalabilidad y
reduce drásticamente los costos de gasolina, pero puede llevar una semana o más transferir fondos del resumen a Ethereum. Los rollups optimistas más conocidos son Optimism y Arbitrum, así como MetisDAO y Boba. 

Arbitrum y Optimism están en el top 10 de las cadenas de bloques más grandes. Crédito: deFiLlama

Acumulaciones de ZK: validan las transacciones utilizando pruebas criptográficas complejas y transmiten estas pruebas a la red principal de Ethereum junto con los lotes de transacciones. ZK significa "conocimiento cero", lo que significa que la cadena principal puede verificar que
las pruebas y los datos son correctos sin saber nada de su contenido. 

Dicho sistema es más seguro y la transferencia de activos a la cadena principal lleva menos tiempo que en el caso de las resúmenes optimistas. La otra cara de la moneda es que los paquetes acumulativos de ZK pueden tener problemas para trabajar con contratos inteligentes de DeFi. 

Los rollups ZK se utilizan en X inmutable; además, Polygon, Matter Labs y StarkWare están trabajando en EVM-compatible
soluciones ZK. 

¿Cuál es la importancia de L2 para los usuarios regulares?

Hasta este punto hemos estado discutiendo la teoría, pero ¿qué pasa con la práctica? ¿Cómo puede un usuario habitual probar las soluciones L2, o debería hacerlo?

Polygon, Arbitrum y Optimism son alternativas más económicas a Ethereum que admiten las mismas dApps grandes, como Uniswap, Aave, Curve, Balancer, Sushi, etc. Si le gusta intercambiar tokens en DEX, comprar NFT, ganar con la agricultura de rendimiento, etc. , pero no me gusta
pagando hasta $5 por transacción, debe probar estas redes L2. Estará satisfecho con las bajas tarifas ($0.1 o menos) y el procesamiento rápido. 

Por otro lado, si decides jugar Axie Infinity, Alien Worlds, etc., definitivamente conocerás a Ronin, Immutable X, WAX y otros L2 de juegos. 

Todos los L2 basados ​​en Ethereum que discutimos en este artículo se pueden agregar a MetaMask usando la función Agregar red. Simplemente busque en Google los parámetros correctos para cada red. 

Vitalik Buterin cree que los rollups optimistas dominarán en los próximos años, pero los rollups ZK llegarán a desempeñar un papel clave en el ecosistema
a largo plazo. Por ahora, Polygon, Arbitrum y Optimism rango 6, 7 y 8 en la lista de las cadenas de bloques más grandes, con un TVL combinado de $ 3.7 mil millones, por lo que definitivamente merecen su atención.