El libro de la Web3
Capítulos / Parte III
Parte III · Fundamentos técnicos, explicados de manera accesible

15. Escalar y conectar las cadenas de bloques: soluciones de capa 2, interoperabilidad y visiones multicadena

Capítulo 15 · 29 min de lectura · Suscriptores

Este capítulo confronta el obstáculo de ingeniería más terco que se interpone entre la Web3 y sus propias ambiciones. Los capítulos precedentes describieron cómo una cadena de bloques (blockchain) logra algo genuinamente nuevo: un registro compartido y resistente a la manipulación en el que desconocidos pueden confiar sin confiar en institución alguna (véanse el Capítulo 11, La cadena de bloques, y el Capítulo 14, Mecanismos de consenso). Pero ese logro tiene un precio que se mide en velocidad y en costo. Una red diseñada para que miles de computadoras independientes coincidan en cada asiento del registro es, casi por definición, lenta y cara en comparación con la base de datos de una sola empresa. Si la Web3 aspira a servir a miles de millones de personas comunes — la vara con la que sus propios promotores piden ser juzgados —, tendrá que procesar de algún modo muchísima más actividad de la que permiten sus diseños fundacionales, y tendrá que lograr que sus redes proliferantes y mutuamente aisladas se comuniquen entre sí. Este capítulo explica por qué existe el cuello de botella, por qué no es un simple defecto que pueda parcharse sino una disyuntiva profunda, y cómo las dos grandes familias de respuestas del campo — escalar una sola cadena y conectar muchas cadenas — intentan escapar de él.

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En pocas palabras

un servicio en línea corriente es como un contador único que registra su transacción una vez y asunto concluido. Una cadena de bloques es como un estadio lleno de contadores que, todos, registran y verifican por su cuenta cada una de las transacciones, y luego comparan sus anotaciones para asegurarse de estar de acuerdo. Esa redundancia no es un desperdicio: es exactamente lo que hace confiable el registro sin necesidad de un jefe. Pero significa que la multitud entera solo puede avanzar al ritmo que sus miembros logren sostener, y que sumar más contadores no acelera nada; cada uno sigue haciendo todo el trabajo.

la redundancia que le da a una cadena de bloques su seguridad es lo mismo que limita su velocidad. No se puede simplemente "agregar más computadoras" para acelerarla, porque la seguridad exige que todas las computadoras hagan el mismo trabajo en lugar de repartírselo.

la analogía de la autopista

imagine una autopista con una sola caseta de peaje. A las tres de la madrugada, con un auto llegando cada tanto, la caseta es rápida y el peaje es barato. En hora pico, con miles de autos llegando a la vez, se forma una fila; la única manera de saltársela, en el mercado de tarifas de una cadena de bloques, es pagar más que el conductor de al lado para pasar primero. La vía tiene un número fijo de carriles a través de la caseta, y no puede ensancharse sin cambiar algo fundamental en su construcción. El problema de escalabilidad de la Web3 es el problema de cómo hacer pasar el tráfico de la hora pico por una caseta deliberadamente estrecha.

piense en tres metas — rápida y barata, abierta a todos y difícil de atacar — escritas en las esquinas de un triángulo. El trilema dice que uno puede instalarse cómodamente cerca de dos esquinas, pero no de las tres a la vez. Hágala rápida y barata exigiendo nodos más grandes y potentes, y expulsará a los participantes comunes, sacrificando la descentralización. Manténgala abierta a todos con equipos modestos, y le pondrá un techo a su velocidad. El arte de escalar cadenas de bloques es el arte de doblar este triángulo.

el escalamiento en la cadena es ensanchar la propia caseta de peaje — añadirle carriles a la vía original.

la capa 1 es la corte suprema — lenta, cara, pero definitiva y confiable. Una capa 2 es un juzgado inferior y ágil que atiende los casos del día a día y solo eleva a la corte suprema el resumen, o una disputa genuina. La mayoría de los asuntos jamás necesita molestar al alto tribunal.

dos personas abren una cuenta entre ellas bloqueando fondos en la cadena principal, y luego se pagan mutuamente cuantas veces quieran, al instante y gratis, con solo actualizar su saldo corriente privado. Solo la apertura y el saldo final quedan registrados en Bitcoin. Lightning es la idea de la cuenta del bar convertida en una red de pagos.

en lugar de enviarle por correo a la corte suprema mil expedientes individuales, un rollup celebra él mismo todas las audiencias y luego remite un único documento de resumen más una garantía de que las audiencias se condujeron conforme a las reglas. La corte archiva el resumen y verifica la garantía — una fracción del trabajo, y sin embargo los mil fallos heredan la autoridad de la corte.

un rollup optimista es como un periódico que publica una nota y la sostiene, en el entendido de que quien pueda probar que es falsa tiene una semana para presentarse y cobrar una recompensa — mientras que el diario que mintió paga una multa. La mayor parte del tiempo nadie objeta, así que el sistema corre rápido y barato; la mera amenaza de un impugnador bien recompensado lo mantiene honesto.

imagine demostrarle a alguien que conoce la contraseña de una habitación cerrada sin decir jamás la contraseña — por ejemplo, saliendo repetidamente de la habitación con un objeto que solo quien conoce la contraseña podría recuperar. El verificador termina seguro de que usted conoce el secreto, pero no aprende nada sobre el secreto mismo. En un ZK-rollup, el rollup demuestra "procesé estas transacciones exactamente conforme a las reglas" sin obligar a la cadena base a inspeccionar las transacciones una por una. La etiqueta "conocimiento cero" es, en este uso, en parte un nombre inexacto; lo que importa aquí no es tanto la privacidad como la concisión: una prueba diminuta puede representar una cantidad enorme de cómputo.

los rollups optimistas confían por defecto y castigan a los tramposos después de los hechos; los ZK-rollups se niegan a confiar y exigen prueba matemática por adelantado. Ambos permiten que muchas transacciones compartan la seguridad de un único asiento — lento y caro — en la capa base; y ese es, precisamente, el sentido de todo el diseño.

recuerde el estadio de contadores, cada uno rehaciendo todo el trabajo. El sharding los divide en equipos más pequeños, cada uno responsable de una sección del libro contable, de modo que los equipos trabajan en simultáneo en vez de duplicar todos la misma tarea. El desafío es lograr que los equipos sigan confiando en las secciones de los demás sin que cada uno tenga que revisarlas de nuevo — que es exactamente lo que el trilema advierte que es difícil de hacer sin debilitar la seguridad.

la estrategia de Ethereum se convirtió en una división del trabajo. La capa base deja de intentar hacerlo todo por sí misma y pasa a ser una cartelera barata y segura donde los rollups de capa 2 fijan sus resúmenes; los rollups hacen el trabajo pesado. El sharding, en su forma sobreviviente, consiste en ensanchar esa cartelera. El destino que se proclama — transacciones por segundo de seis cifras — pondría a las cadenas de bloques, de alcanzarse, en la misma liga que las mayores redes de pago del mundo.

cada cadena de bloques es como un país con su propio registro público sellado que solo reconoce sus propios documentos. Una escritura inscrita en un registro no vale nada en otro, porque cada oficina confía únicamente en lo que ella misma ha asentado. Con cientos de registros así y sin un correo compartido entre ellos, mover valor o información de uno a otro se convierte en el gran problema sin resolver. Este es el problema de la interoperabilidad: la pregunta de cómo cadenas de bloques separadas, que desconfían mutuamente, pueden intercambiar activos y mensajes.

como no se puede llevar físicamente una moneda de un registro sellado a otro, el puente actúa como un custodio que encierra su moneda en una bóveda en la primera cadena y le entrega en la segunda un token que funciona como pagaré, con la promesa de que la bóveda guarda el original. El pagaré solo es tan confiable como lo sean la bóveda y el custodio que la respalda.

los puentes no fallaron porque las cadenas de bloques subyacentes estuvieran rotas, sino porque los puentes mismos eran intermediarios de confianza — exactamente la clase de punto único de control que una cadena de bloques debería eliminar. Se convirtieron en la bóveda donde estaba el dinero de todos, y por eso en la bóveda que todos intentaron reventar. La lección, aprendida a un precio doloroso, es que atornillar cadenas entre sí con puentes custodiales recrea la fragilidad del viejo mundo centralizado justo en las costuras del nuevo mundo descentralizado.

si las cadenas de bloques independientes son países soberanos que deben financiar cada uno su propio ejército, Polkadot se parece más a una federación con una única fuerza de defensa compartida que protege a todos los estados miembros, mientras cada estado conserva sus leyes locales. Las paracadenas se especializan en lo suyo — una en finanzas, otra en juegos, otra en identidad —, pero no tienen que resolver cada una desde cero el problema difícil y costoso de la seguridad, y como comparten un protector común pueden comunicarse sin confiar en un puente aparte y hackeable entre ellas. La analogía se quiebra en que las cadenas miembros siguen siendo sistemas genuinamente distintos, con sus propias reglas; la federación aporta seguridad y una capa de mensajería, no un gobierno único y uniforme.

internet funciona porque todo dispositivo, sea cual sea su marca, habla los mismos protocolos estándar para mover datos. El correo electrónico de cualquier proveedor llega a cualquier otro porque comparten un idioma postal común. IBC aspira a ser ese idioma común para las cadenas de bloques: en lugar de construir un puente a medida y de confianza para cada par de cadenas, cada cadena simplemente aprende a "hablar IBC" y puede entonces comunicarse con todas las demás que hagan lo mismo. Las dos visiones difieren en el énfasis: Polkadot ofrece un ejército compartido (seguridad mancomunada con una capa común de mensajería); Cosmos ofrece un servicio postal compartido (cadenas soberanas con un estándar común de comunicación).

toda la promesa de la Web3 — una internet que pertenezca a sus usuarios y no a sus plataformas — depende de si la tubería puede llegar a soportar a miles de millones de personas sin convertirse, en la práctica, en otro conjunto de guardianes poderosos. El escalamiento no es un asunto lateral; es la prueba de si la visión puede sobrevivir al contacto con la realidad.

Qué cubre el capítulo

  1. Por qué las cadenas de bloques son lentas y caras
  2. El trilema de las cadenas de bloques
  3. El escalamiento en la cadena y sus límites
  4. Escalamiento fuera de la cadena: hacer el trabajo en otra parte y liquidar en la cadena
  5. Rollups: el caballo de batalla del escalamiento de Ethereum
  6. Sharding: repartir el trabajo
  7. El otro problema: demasiadas cadenas que no pueden hablarse
  8. Los puentes, y por qué no dejan de fallar
  9. Multicadena por diseño: la seguridad compartida de Polkadot
  10. Multicadena por diseño: Cosmos y el protocolo de Comunicación entre Cadenas de Bloques
  11. Por qué el escalamiento decide si la Web3 puede servir a miles de millones
  12. Síntesis

Términos que se explican en este capítulo

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