Redes de capa 2 y escalabilidad

Qué aprenderás

• Por qué Ethereum necesita escalar y qué es una capa 2 (L2, Layer 2).
• En qué se diferencian los rollups optimistas y los rollups de conocimiento cero.
• Qué supuestos de confianza añaden las L2: secuenciadores, claves de actualización y puentes.
• Cómo calcular si compensa el coste de pasar fondos a una L2 mediante un puente.

Explicación

La cadena base de Ethereum, llamada capa 1 (L1, Layer 1), solo puede procesar una cantidad limitada de gas por bloque. Cuando la demanda es alta, la comisión base sube (ver la lección 1). Una capa 2 es una red separada que ejecuta transacciones fuera de la L1, pero publica datos o pruebas en la L1, de modo que hereda parte de la seguridad de Ethereum.

Rollups

El diseño principal de L2 es el rollup. Agrupa ("enrolla") muchas transacciones, las ejecuta fuera de la L1 y publica en un contrato de la L1 los datos comprimidos de las transacciones junto con el nuevo estado. Como muchos usuarios comparten una sola publicación en la L1, el coste por usuario es mucho menor.

• Rollups optimistas: asumen que los lotes son correctos salvo que alguien demuestre lo contrario. Cualquiera puede presentar una prueba de fraude durante un periodo de impugnación, normalmente de unos siete días. Por eso, los retiros de vuelta a la L1 a través del puente oficial suelen tardar alrededor de una semana.
• Rollups de conocimiento cero (ZK, zero-knowledge): publican una prueba de validez, una prueba criptográfica de que el nuevo estado se calculó correctamente. Los retiros pueden completarse en cuanto la prueba se verifica en la L1, a menudo en cuestión de horas, pero la tecnología de pruebas es más compleja.

La actualización Dencun (marzo de 2024) introdujo los blobs (EIP-4844): un espacio de datos temporal y más barato que los rollups usan en lugar del calldata normal. Actualizaciones posteriores aumentaron la capacidad de blobs. Por eso las comisiones de las L2 bajaron mucho, aunque siguen subiendo cuando la demanda es alta.

De dónde viene la confianza adicional

• Secuenciador (sequencer): el operador que ordena las transacciones de la L2. Muchas L2 funcionan con un único secuenciador. Si se desconecta, la L2 puede detenerse; si actúa de mala fe, puede retrasar o reordenar transacciones. Algunos diseños permiten a los usuarios forzar transacciones a través de la L1, pero es más lento y técnico.
• Claves de actualización: muchos contratos de rollups pueden ser modificados por un grupo pequeño (un "consejo de seguridad" o una multisig, un monedero que necesita varias firmas). Si las claves pueden actualizar el contrato al instante, los usuarios dependen de quienes las tienen.
• Madurez de las pruebas: algunos rollups optimistas todavía no tienen pruebas de fraude operativas y sin permisos. Rastreadores independientes clasifican los rollups en "etapas" de madurez (0, 1, 2); una etapa más alta significa menos dependencia de los operadores.
• Puentes (bridges): el puente canónico es el contrato oficial entre L1 y L2. Los puentes de terceros o "puentes rápidos" te permiten salir en minutos a cambio de una comisión, pero son sistemas separados con su propio riesgo (los hackeos de puentes se tratan en la lección 9).

Existen otros diseños de escalabilidad: las sidechains (cadenas laterales) tienen sus propios validadores y no heredan la seguridad de Ethereum, y los validiums mantienen los datos fuera de la L1. Son más baratos, pero requieren más confianza.

Ejemplo resuelto

Ejemplo hipotético: planeas varios intercambios de tokens de unos €1,000 cada uno. Supuestos: comisión base en L1 de 20 gwei, ETH a €2,000, se ignora la comisión de prioridad; comisión de intercambio en L2 de €0.05 en total (ejecución más coste de datos en L1); se excluyen las comisiones de intercambio que cobra el propio exchange, el impacto en el precio y los impuestos.

1. Intercambio en L1 con 150,000 de gas: 150,000 × 20 gwei = 3,000,000 gwei = 0.003 ETH = €6.00.
2. Intercambio en L2: €0.05. Ahorro por intercambio: €6.00 − €0.05 = €5.95.
3. Entrada por el puente mediante una transacción en L1 de 100,000 de gas: 100,000 × 20 gwei = 0.002 ETH = €4.00.
4. Punto de equilibrio solo para la entrada: €4.00 ÷ €5.95 = 0.67, así que el primer intercambio ya lo cubre.
5. Salida: el puente canónico optimista tarda unos 7 días. Un puente rápido que cobra un 0.1% sobre €1,000 cuesta €1.00 más el gas.

La decisión no depende solo de las comisiones: también aceptas el riesgo del secuenciador, de las claves de actualización y del puente durante el tiempo que tus fondos permanezcan en la L2.

Error común

Actividad práctica

En papel: tienes €2,000 en la L1. Costes hipotéticos: entrada por el puente €4.00; salida por un puente rápido del 0.1% de €2,000 más €0.50 de gas; intercambio en L1 €6.00; intercambio en L2 €0.05. ¿Cuántos intercambios en la L2 necesitas para que el viaje de ida y vuelta (entrada y salida) sea más barato que hacer los intercambios en la L1?

Puntos clave

• Los rollups ejecutan fuera de la L1 y publican datos o pruebas en la L1, lo que reparte el coste entre muchos usuarios.
• Los rollups optimistas dependen de pruebas de fraude y de un periodo de impugnación; los rollups ZK dependen de pruebas de validez.
• Los secuenciadores, las claves de actualización y los puentes son supuestos de confianza adicionales.
• Compara el coste total y los riesgos del viaje de ida y vuelta, no solo el coste de un intercambio.

Siguiente paso

La próxima lección analiza a fondo las stablecoins, los tokens en los que se expresa el precio de la mayor parte de la actividad DeFi en L1 y L2.