El trilema de la blockchain

El trilema de la blockchain describe las compensaciones de ingeniería entre descentralización, seguridad y escalabilidad. Las blockchains abiertas aspiran a mantener una amplia participación de nodos y una sólida seguridad de red, pero una única capa base solo puede procesar una cantidad limitada de datos y computación. Las soluciones de Capa 2 trasladan parte de la ejecución de transacciones y el procesamiento por lotes fuera de la capa base, mientras siguen dependiendo de la Capa 1 para el asentamiento, la disponibilidad de datos o la verificación. Este enfoque pretende aumentar la capacidad de la red preservando al mismo tiempo tanto del modelo de seguridad subyacente como sea posible.

¿Qué es el trilema de la blockchain?

El trilema de la blockchain se refiere a las compensaciones entre tres objetivos principales: descentralización, seguridad y escalabilidad.

• Descentralización: se centra en si muchos participantes independientes pueden verificar los datos de la red en lugar de que el control esté concentrado entre un pequeño número de entidades.

• Seguridad: se centra en si la red puede resistir el doble gasto, bloques maliciosos, reorganizaciones de la cadena y otros ataques.

• Escalabilidad: se centra en cuántos usuarios, transacciones, datos y computaciones puede manejar la red.

El trilema de la blockchain no debe tratarse como una ley matemáticamente demostrada. Se entiende mejor como un marco de ingeniería para analizar la arquitectura de la blockchain. La documentación actual de Capa 2 de Ethereum también analiza el trilema de la blockchain en términos de descentralización, seguridad y escalabilidad.

Por esta razón, decir que “cada blockchain solo puede elegir dos de tres” es una simplificación excesiva. Las redes modernas utilizan arquitecturas por capas, ejecución paralela, soluciones de disponibilidad de datos y otras tecnologías para mejorar el equilibrio entre estos objetivos.

¿Por qué un mayor rendimiento puede afectar la descentralización?

Supongamos que una blockchain quiere aumentar significativamente el número de transacciones que puede procesar cada segundo. Un enfoque simple es aumentar la capacidad de los bloques, acortar los tiempos de bloque y exigir que los nodos utilicen hardware informático y de red más potente.

Esto puede mejorar el rendimiento, pero también aumenta el costo de ejecutar un nodo de validación completa.

Si los validadores necesitan servidores costosos, grandes cantidades de almacenamiento y ancho de banda de alta velocidad, menos participantes podrán operar nodos de forma independiente. El poder de validación puede entonces concentrarse más entre operadores profesionales.

Por el contrario, si una red quiere que los usuarios comunes participen con hardware relativamente modesto, necesita limitar cuántos datos y computación debe procesar cada nodo. Eso puede reducir el rendimiento de transacciones que la capa base puede soportar directamente.

Por lo tanto, el trilema destaca los costos reales de ingeniería entre el rendimiento, la seguridad y los requisitos de participación, en lugar de sugerir que la blockchain con el TPS más alto es automáticamente la más avanzada.

¿Por qué la Capa 2 se ha convertido en un enfoque de escalado importante?

La idea central detrás de la Capa 2 es que la capa base no necesita ejecutar cada transacción directamente.

Usando Ethereum como ejemplo, la Capa 1 sigue proporcionando consenso subyacente, seguridad y asentamiento, mientras que algunas redes de Capa 2 procesan transacciones por lotes y luego envían datos relevantes, pruebas o resultados de estado de vuelta a Ethereum.

Ethereum actualmente define la Capa 2 como blockchains independientes que extienden Ethereum e identifica los Optimistic Rollups y los ZK Rollups como enfoques principales. Su objetivo es utilizar Ethereum como base de seguridad y disponibilidad de datos mientras reducen los costos de transacción y aumentan la capacidad.

Una forma sencilla de entender esta arquitectura es:

La Capa 1 proporciona una base de asentamiento confiable, mientras que la Capa 2 maneja más actividad transaccional cotidiana.

Esto evita exigir que cada nodo de Capa 1 procese una cantidad ilimitada de computación creciente.

¿Puede la Capa 2 resolver completamente el trilema de la blockchain?

La Capa 2 es un enfoque de escalado importante, pero no elimina todas las compensaciones de ingeniería.

Diferentes redes de Capa 2 pueden usar diseños diferentes para el secuenciamiento de transacciones, la disponibilidad de datos, los sistemas de prueba, los puentes entre cadenas y los controles administrativos. Ethereum también señala que las soluciones de Capa 2 pueden diferir en madurez técnica y supuestos de confianza, por lo que usar la etiqueta “Capa 2” no significa automáticamente que cada red tenga el mismo perfil de seguridad que la red principal de Ethereum.

Las cadenas laterales, los Validiums y los Rollups tampoco deben tratarse como idénticos. Algunos sistemas utilizan validadores independientes o almacenan datos fuera de la cadena principal, lo que da lugar a diferentes modelos de seguridad.

Por lo tanto, la clave para entender la Capa 2 no es simplemente preguntar cuántas veces puede aumentar el TPS, sino comprender cómo las arquitecturas en capas redistribuyen las responsabilidades de ejecución, datos, pruebas y liquidación.

En última instancia, el trilema de la blockchain muestra que las diferentes redes toman decisiones de diseño distintas entre objetivos contrapuestos, mientras que la Capa 2 brinda a los desarrolladores más flexibilidad sobre cómo se combinan esos objetivos.

Preguntas frecuentes

• ¿Qué es el trilema de la blockchain?
  Es un marco para analizar las compensaciones de ingeniería entre descentralización, seguridad y escalabilidad en las redes blockchain.

• ¿Puede una blockchain lograr solo dos de los tres objetivos?
  No necesariamente. El trilema destaca principalmente las compensaciones entre los tres, mientras que las blockchains modernas utilizan la Capa 2 y arquitecturas modulares para mejorar el equilibrio.

• ¿Qué es la Capa 2?
  La Capa 2 se refiere a redes o protocolos de escalado construidos sobre una blockchain base que procesan parte de la carga de transacciones mientras dependen de la Capa 1 para la liquidación o la verificación de seguridad.

• ¿Se consideran los Rollups como Capa 2?
  En el ecosistema de Ethereum, los Optimistic Rollups y los ZK Rollups se encuentran entre los enfoques de escalado de Capa 2 más importantes.

• ¿Todas las redes de Capa 2 son tan seguras como Ethereum?
  No. Las diferentes redes de Capa 2 tienen distintos niveles de madurez técnica, modelos de disponibilidad de datos, diseños de puentes y controles administrativos, por lo que sus supuestos de seguridad y confianza deben evaluarse por separado.

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