Este artículo fue recopilado y organizado por BlockWeeks
En los catorce años de historia de las criptomonedas, desarrolladores y observadores han propuesto todo tipo de teorías, doctrinas y tecnologías en un intento por resolver el "trilema de escalabilidad" de la blockchain, es decir, que ninguna cadena pública puede lograr simultáneamente la máxima descentralización, seguridad y escalabilidad. Aunque diferentes proyectos han propuesto e implementado una variedad de soluciones con sus propios compromisos, la demanda del mercado de una solución más simple y completa aún existe, y hasta la fecha ninguna solución ha demostrado ser verdaderamente exitosa.
En los últimos años, un nuevo argumento llamado "modularidad de blockchain" ha comenzado a surgir. Con el lanzamiento de la blockchain Celestia, la industria cripto verá este año por primera vez esta teoría puesta en práctica a gran escala. Celestia es una blockchain de Capa 1 optimizada específicamente para admitir rollups de Capa 2, mientras que los propios rollups se encargan de la computación de propósito general de la blockchain. Debido a que Celestia en sí misma no admite de forma nativa la computación de propósito general, sino que externaliza la responsabilidad de la ejecución de contratos inteligentes a otras redes de Capa 2, la idea teórica es que Celestia puede convertirse en la columna vertebral de una red altamente escalable e interoperable de rollups y, lo más importante, realizar esta visión modular sin sacrificar la descentralización y la seguridad.
La propuesta de la modularidad: desagregar en lugar de apilar
La afirmación central de la teoría de la modularidad es que las funciones centrales de una blockchain moderna —ejecución, liquidación, disponibilidad de datos y consenso— deben separarse y colocarse en diferentes capas o redes, de modo que cada capa pueda optimizarse individualmente y llevarse al extremo sin sacrificar la fidelidad de ninguna capa. Este informe ordenará sistemáticamente la teoría de la modularidad de blockchain y proporcionará una visión completa de los diversos componentes del stack tecnológico de blockchain modular.
El trilema de la blockchain: tres pistas que son difíciles de maximizar simultáneamente
Descentralización
La descentralización se refiere al grado en que la participación y el refuerzo de las reglas de la red están distribuidos y son públicos. Tradicionalmente, se mide por el número de operadores de nodos independientes en la blockchain. Los operadores de nodos son individuos o entidades que ejecutan software para verificar bloques y transacciones finalizados en la red, lo cual es diferente de los mineros o validadores: estos últimos ejecutan software para producir y agregar nuevos bloques a la cadena. En muchos casos, los mineros y validadores, además de ejecutar el software utilizado para la producción de bloques, también deben ejecutar nodos completos al mismo tiempo para obtener la visión más reciente del estado de la red. Los indicadores secundarios para medir el grado de descentralización de una cadena también incluyen la diversidad de clientes y la distribución del suministro de tokens.
Seguridad
La seguridad se refiere a la resiliencia de una blockchain contra ataques coordinados. Las formas en que los actores maliciosos pueden socavar la seguridad de una cadena incluyen detener o interrumpir la producción de bloques, reescribir el historial de transacciones y censurar la ejecución de ciertos tipos de actividad en la red. La capacidad de una cadena para resistir estos ataques depende de la cantidad total de valor que las partes interesadas han invertido o bloqueado en la red. Tomando Bitcoin como ejemplo, la cantidad total de poder de cómputo consumido por segundo por las partes interesadas hace que el costo de un atacante que interrumpa la red sea prohibitivamente alto. Los mineros son responsables de hacer avanzar la blockchain de Bitcoin, y la mayoría de los tipos de ataques requieren acumular más del 51% del poder de hash de los mineros en cualquier período dado. En Ethereum, la cantidad total de ETH en staking proporciona a la red protección contra ataques de reorganización, es decir, ataques que intentan reescribir el historial en la cadena. Los validadores actualmente tienen un umbral de depósito de 32 ETH (este umbral puede ajustarse en un futuro cercano), y son responsables de hacer avanzar la blockchain de Ethereum; atacar la red requiere manipular al menos dos tercios del ETH en staking. Manipular un tercio del ETH en staking impediría que Ethereum lograra la finalidad de la cadena, pero no impediría la producción de bloques ni socavaría la vivacidad de la cadena.
Escalabilidad
La escalabilidad es la tercera y última propiedad del trilema, y quizás en la que los expertos técnicos se han centrado más en mejorar durante la última década. Cuando Bitcoin se lanzó en 2009, el tamaño máximo de bloque era de 1 MB. El límite fijo de bloque pequeño limitaba la cantidad de datos que se podían empaquetar en cada intervalo de tiempo, lo que esencialmente limitaba el rendimiento de transacciones de la red. Aunque la actualización Segregated Witness (SegWit) de 2017 elevó efectivamente el límite de tamaño de bloque a 4 MB, la propiedad de "limitar el tamaño máximo de bloque" todavía establecía un techo al rendimiento de la red.
A partir de 2023, Bitcoin procesa aproximadamente 7 transacciones por segundo (TPS), una enorme brecha en comparación con los canales de pago centralizados; por ejemplo, el TPS de Visa es tan alto como 24,000. Para mejorar la escalabilidad sin sacrificar las propiedades de descentralización, la comunidad de Bitcoin se ha centrado en tecnologías de Capa 2. Correspondientemente, la comunidad de Ethereum ha elegido una hoja de ruta "centrada en rollups".
La División de Trabajo en Cuatro Capas en el Stack Tecnológico Modular
Bajo el marco modular, la capa de ejecución es responsable de procesar transacciones y ejecutar contratos inteligentes; la capa de liquidación es responsable de proporcionar resolución de disputas, puentes y garantías de finalidad para los rollups; la capa de disponibilidad de datos es responsable de almacenar y probar que los datos de transacciones están disponibles públicamente; y la capa de consenso es responsable de alcanzar un acuerdo sobre el ordenamiento de datos. El posicionamiento de Celestia es precisamente separar el consenso y la disponibilidad de datos de la ejecución y la liquidación, permitiendo que las capas de ejecución y liquidación se centren en optimizarse a sí mismas.
Celestia: La Primera Gran Prueba de la Teoría de la Modularidad
El protocolo Celestia en sí es extremadamente ágil, y como blockchain su funcionalidad también es bastante limitada. Por lo tanto, el éxito a largo plazo de Celestia depende en gran medida de la adopción por parte de las aplicaciones y protocolos que lo utilizan como capa de disponibilidad de datos (capa DA). En comparación con el lanzamiento de Celestia en sí, las capas de ejecución lanzadas junto con él (como Eclipse y Argus) y las capas de liquidación (como Neutron y Dymension) son la clave para atraer usuarios finales y capital. Celestia no tiene nativamente capacidades de despliegue de contratos inteligentes o ejecución de transacciones, ni admite nativamente puentes entre rollups o resolución de disputas. Por lo tanto, la adopción de Celestia depende de la adopción de las capas de ejecución y liquidación construidas sobre él. Como blockchain, la principal ventaja de Celestia es que, en comparación con cadenas existentes como Ethereum, está optimizada para realizar la función de disponibilidad de datos a menor costo y mayor velocidad.
La red Celestia ha establecido un programa de incentivos en el que los participantes pueden asumir diferentes tareas como validadores, nodos de puente, nodos de almacenamiento y nodos ligeros a cambio de puntos, que pueden ser canjeables por tokens de la red principal en el futuro. En septiembre, la Fundación Celestia anunció los detalles de asignación del token nativo TIA, y el equipo planea lanzar el protocolo en la red principal a finales de ese año. Actualmente, muchos proyectos ya están construyendo sobre Celestia.
El contexto más amplio es que la división modular del trabajo ha dado lugar a diversas soluciones de disponibilidad de datos. Las capas de ejecución pueden optar por publicar datos de transacciones por lotes en una capa DA independiente o en cadenas monolíticas como Ethereum, o pueden publicarlos en una red permissionada de nodos informáticos. Los operadores de nodos son responsables de almacenar copias de los datos publicados y proporcionar esos datos a los nodos de la capa de ejecución cuando se soliciten. En comparación con las soluciones DA anteriores, este tipo de "comité de disponibilidad de datos" (DAC) es más fácil de implementar porque solo requiere coordinar un número limitado de nodos.
Preguntas y Riesgos No Resueltos
Las innovaciones en torno al muestreo de disponibilidad de datos (DAS) han mejorado la capacidad de la blockchain para escalar en DA, al tiempo que abren un nuevo espacio de diseño para capas de ejecución altamente escalables y centradas en aplicaciones. Pero en esta dinámica, varias suposiciones aún deben ser probadas: la arquitectura de tarifas reestructurada para proteger cada capa contra fraudes y ataques, el nivel de escalabilidad que pueden alcanzar las capas de ejecución, y los modelos de gobernanza descentralizados, siendo este último un problema tan antiguo como el trilema de la blockchain.
La modularidad es un camino emocionante hacia adelante para la escalabilidad de la blockchain, y intenta abordar los problemas de descentralización y seguridad en los que los equipos de proyectos ya están apostando y construyendo. Sin embargo, la clave para realizar esta visión modular radica en que los desarrolladores de blockchain continúen innovando en cada capa del stack tecnológico, no solo en la capa DA, sino también en la capa de ejecución y la capa de liquidación. El equipo de Celestia lanzará su capa DA este año, pero lo que realmente probará que la teoría de la modularidad es correcta es la innovación y los proyectos construidos sobre la capa DA de Celestia. En este sentido, lo que más vale la pena observar y evaluar en los próximos años es precisamente la adopción de las capas de ejecución y liquidación conectadas a Celestia.
Los temas de investigación en curso también incluyen el impacto del MEV y el re-staking en la pila tecnológica modular. Además, la creciente latencia en la finalidad de las transacciones y la disminución de la composabilidad entre dApps construidas sobre rollups específicos de aplicación son "consecuencias de tercer orden" producidas por la desagregación de las funciones de la blockchain, y los rollups de liquidación en particular están tratando de mitigar estos problemas. Debido a que los proyectos modulares en su conjunto aún se encuentran en sus etapas iniciales, el panorama competitivo entre los rollups y las capas DA emergentes es difícil de predecir; pero el análisis temprano sí muestra una alta probabilidad de que la actividad de las dApps se concentre hacia una única capa de liquidación y una capa DA. La evolución de la teoría de la modularidad ya ha provocado que muchas blockchains de propósito general, incluida Ethereum, experimenten un cambio de paradigma al abordar el trilema y perseguir la escalabilidad a largo plazo.
Conclusión
Queda mucho trabajo por hacer antes de que los beneficios aportados por la modularidad se realicen plenamente y se evalúen rigurosamente. Pero el creciente consenso entre los desarrolladores de blockchain en el campo de las criptomonedas en torno a la teoría de la modularidad confirma el poderoso potencial de estas ideas para remodelar la tecnología blockchain en los próximos años.
