Introducción

A medida que la tecnología blockchain evoluciona e innova, las narrativas modulares reemplazan gradualmente a las narrativas tradicionales de blockchain públicas, convirtiéndose en la tendencia principal en el campo de blockchain. Esta transformación ha atraído la atención de muchos proyectos e inversores, dando lugar a una ola de soluciones técnicas y a una carrera por captar cuota de mercado en varios módulos. Con el telón de fondo de la creciente competencia pública de blockchain, podemos ser testigos de cómo el término "modular" se está convirtiendo gradualmente en la corriente principal, trayendo nuevos cambios y oportunidades a toda la industria de blockchain.

¿Qué son Narrativas Modulares?

Con el desarrollo continuo de la cadena de bloques (expandiendo funciones, creciendo la base de usuarios y aumentando las operaciones en cadena), los datos cada vez mayores han comenzado a abrumar la red principal de Ethereum. A medida que el rendimiento de Ethereum se acerca a sus límites, para optimizar el rendimiento, mantener la ventaja competitiva y prevenir la pérdida de usuarios, Ethereum ha iniciado una actualización llamada Danksharding. Esta actualización implica iterar, actualizar y externalizar varios módulos de Ethereum para facilitar la transición de una cadena única a una arquitectura en capas.

Expansión de datos en cadena de Ethereum

La trazabilidad y transparencia de la cadena de bloques se deben a que cada nodo completo ha almacenado todos los datos históricos, asegurando que cada transacción en la red pueda ser rastreada y verificada. Sin embargo, con el paso del tiempo, la cantidad de datos en la red de la cadena de bloques ha ido creciendo de forma geométrica, lo que ha llevado a un aumento continuo en los costos de hardware y operativos de los nodos. Inicialmente, Ethereum funcionaba como una sola cadena de bloques, con todas las tareas completadas por los nodos completos. Sin embargo, a medida que el ecosistema de Ethereum continúa desarrollándose y creciendo en tamaño, ha sido necesario buscar reformas para adaptarse al ritmo de desarrollo. Con este fin, Ethereum ha comenzado una gran cantidad de exploración. Por ejemplo, se exploraron las cadenas laterales y Plasma, así como las cuatro principales soluciones de Capa2 que ahora son familiares para todos.

La Demanda de Escalabilidad de Ethereum

El rápido desarrollo de Layer2

Cuando los nodos no pueden manejar todas las tareas en la cadena de bloques, surge la necesidad de escalabilidad. La explosión de Ethereum en el sector DeFi ha llevado la carga de la red a picos históricos, con altos costos de transacción que aumentan el umbral de entrada para fondos pequeños, convirtiéndose en un obstáculo para atraer nuevos usuarios. Tomando las soluciones de Capa2 de Ethereum como ejemplo, externalizó la capa de contrato inteligente y la capa de ejecución a proyectos de Capa2 para colaborar. En este modelo, las transacciones se distribuyen a la red de Capa2 para su presentación y ejecución, mientras que la cadena principal de Ethereum solo es responsable de verificar los contratos inteligentes y el almacenamiento de datos. Esto reduce en gran medida la redundancia de datos de Ethereum y aligera la carga de la red. Al mismo tiempo, este modelo de cooperación también ha señalado una nueva dirección para el desarrollo de otras cadenas públicas. Según los datos de L2beat, hasta marzo de 2024, hay 46 redes de Capa2 que han lanzado su red principal, con más de 34 redes de Capa2 a punto de ser lanzadas, casi duplicando el número en seis meses.

Fuente: L2Beat

Datos de ganancias de Capa 2

Tomando Arbitrum como ejemplo, cuando un usuario realiza una transferencia en la Capa 2 de Arbitrum, se incurre en una tarifa correspondiente. Arbitrum, como solución de Capa 2, es responsable de ejecutar transacciones y cobrar las respectivas tarifas de ejecución, mientras que Ethereum, como la cadena que finalmente confirma la validez de las transacciones, también cobra una cierta tarifa. Esta parte de la tarifa constituye la mayor parte del gasto de L2.

Según los datos de Tokenterminal, ARB ha acumulado ingresos por comisiones durante los últimos tres meses de 47.435 millones de USD, con un gasto de 35.1 millones de USD.

Fuente: Terminal de tokens

Compromiso con un enfoque centrado en Rollup

La expansión de las redes de cadena de bloques generalmente se logra a través de dos enfoques: escalado horizontal mediante fragmentación y escalado vertical a través de capas. El enfoque de capas es más directo, con Rollups actuando como la capa de ejecución para aliviar la presión en la red principal de Ethereum. Por otro lado, la fragmentación se considera la dirección definitiva para la escalabilidad de la cadena de bloques, abarcando tanto la fragmentación de datos como la fragmentación de transacciones. El 20 de diciembre de 2020, Ethereum se comprometió con una hoja de ruta centrada en capas y Rollups, posicionándose como la capa de liquidación y la capa de disponibilidad de datos para los Rollups, con el objetivo final de implementar la fragmentación de datos. Este método se conoce como “modularización”. Al adoptar un enfoque modular, Ethereum puede integrar múltiples capas, cada una con funciones específicas, mejorando así la escalabilidad, eficiencia y rendimiento general.

Fuente: Vitalik.eth

Resumen

En busca de escalabilidad, Ethereum ha transitado hacia una narrativa de expansión modular. Ethereum está evolucionando gradualmente de una capa de ejecución a una capa de consenso, con una hoja de ruta de desarrollo centrada en Rollups que transfieren la carga de actividades en cadena a fuera de la cadena. Al mover parte de la carga computacional de la red principal, acelera las velocidades de transacción, reduce costos y alivia la congestión de la red, logrando en última instancia escalabilidad de rendimiento, solidificando su posición y reteniendo usuarios.

Sistemas de Cadena de bloques Integrados vs. Modulares

En los primeros días de las plataformas de cadena de bloques, los mineros a menudo eran llamados validadores, responsables de mantener la red de bloques. Sin embargo, cada nodo está compuesto en realidad por múltiples módulos, cada uno encargado de diferentes funciones como la recopilación de transacciones de usuario, la ejecución de transacciones, la actualización de estados, la propuesta de bloques y la votación en propuestas. Esta configuración simplificada y eficiente forma la base de lo que ahora conocemos como sistemas de cadena de bloques integrados.

Sistemas Integrados de Cadena de bloques

En los sistemas de blockchain integrados tradicionales, típicamente hay cuatro capas clave: la capa de contrato inteligente, la capa de ejecución, la capa de liquidación y la capa de disponibilidad de datos. Todas estas funcionalidades se implementan de manera conjunta por una única capa de toma de decisiones fundamental. Sin embargo, esta estructura unificada presenta algunos desafíos. Dado que la capa de toma de decisiones debe manejar una variedad de tareas diferentes y no puede optimizar ninguna función individualmente, esta estructura a menudo limita la capacidad del sistema.

Sistemas de Cadena de bloques Modulares

La modularización implica descomponer las diversas funcionalidades de una cadena de bloques en módulos independientes, cada uno responsable de una función específica. Los sistemas integrados de blockchain se refieren a redes blockchain donde la capa de consenso, la capa de disponibilidad de datos, la capa de liquidación y la capa de ejecución están integradas y operan juntas. En contraste, las redes blockchain modulares desacoplan estas capas y les permiten funcionar en paralelo.

Fuente: Celestia

Según Celestia, desde una perspectiva de datos, los blockchains públicos principalmente necesitan completar cinco tareas relacionadas con los datos:

1. ¿Dónde se envían los datos? (Capa de Contrato Inteligente)
2. ¿Dónde se procesan los datos? (Capa de Ejecución)
3. ¿Dónde se verifica la información? (Capa de liquidación)
4. ¿Dónde se almacenan los datos? (Capa de disponibilidad de datos)
5. ¿Dónde tiene efecto los datos? (Capa de consenso)

La esencia de la modularización es transformar el enfoque de tener una única capa de toma de decisiones que maneje el procesamiento de datos a un método colaborativo que involucre a múltiples partes. La investigación de Celestia indica que, si bien el enfoque integrado es más general, el enfoque modular es más especializado.

Fuentes: Celestia

¿Por qué elegir la Modularización?

Limitaciones de los sistemas de cadena única

Actualmente, la mayoría de las cadenas de bloques son monolíticas, lo que significa que ejecutan todas las tareas como un todo integrado. Cadenas de bloques como Sui y Aptos se encuentran en esta categoría. Las cadenas de bloques integradas han explorado las posibilidades de utilizar la cadena de bloques para construir varias nuevas DApps. Sin embargo, una vez que las DApps comienzan a ser construidas y utilizadas en estas cadenas, varios problemas se hacen evidentes:

• No es posible construir cualquier cosa que desees en cualquier cadena de bloques dada.
• El costo de construir y usar DApps puede ser prohibitivamente caro, lo que hace que sea difícil sostener las DApps.
• Debido a la limitada Tasa de Transacciones Por Segundo (TPS), solo unos pocos contratos inteligentes pueden ser ejecutados.
• La eficiencia del proceso de verificación es fácilmente limitada por los recursos del nodo, como el ancho de banda y el almacenamiento.
• El almacenamiento de datos en la cadena puede expandirse exponencialmente con el tiempo, desafiando los requisitos de hardware de los nodos.
• Los requisitos de hardware para el proceso de verificación en los nodos se vuelven cada vez más exigentes, lo que lleva a menos nodos, dañando la descentralización y la seguridad de la cadena de bloques.

Estos desafíos hacen que el uso de cadenas de bloques integradas sea difícil.

El alto costo del uso de datos

Según un gráfico que muestra las tarifas pagadas por varios L2 para publicar datos en Ethereum, el gasto de L2 en este sentido es sustancial. Hasta el 22 de marzo de 2024, este gasto ya ha superado los 36.24 millones de USD para el mes.

Fuente: Duna

Numia Data publicó un informe titulado "El impacto de la capa DA modular de Celestia en las L2 de Ethereum: un primer vistazo." Este informe compara los costos requeridos para que diferentes L2 publiquen callData en Ethereum en la segunda mitad de 2023 con los costos potenciales si usaran Celestia como capa DA. La magnitud de esta diferencia muestra que adoptar la modularización, similar a Celestia, puede ahorrar significativamente en las tarifas de Gas de L2.

Fuente de datos: @numia.data/el-impacto-de-la-capa-da-modular-de-celestias-en-ethereum-l2s-un-primer-vistazo-8321bd41ff25">Medium

Características de la Cadena de Bloques Modular

Seguridad Compartida

Establecer validadores es un paso crucial al crear una cadena de bloques. Sin embargo, no todas las cadenas pueden encontrar un conjunto de validadores lo suficientemente grande para garantizar la seguridad. Las cadenas que dependen de conjuntos de validadores grandes obtienen alta seguridad, mientras que aquellas que dependen de conjuntos más pequeños tienen menor seguridad. Al construir una cadena pública modularmente para compartir su seguridad, desplegar una nueva cadena de bloques puede evitar la creación de un nuevo conjunto de validadores. Por ejemplo, Celestia proporciona disponibilidad de datos, lo que facilita a las cadenas de bloques verificar si sus transacciones han sido publicadas. La seguridad compartida también ofrece una forma escalable y efectiva para el ecosistema de la cadena de bloques.

Escalabilidad

Las cadenas de bloques integradas combinan la capa de contratos inteligentes, la capa de ejecución, la capa de liquidación y las funcionalidades de la capa de disponibilidad de datos dentro de una sola capa de toma de decisiones. Este enfoque complica la creación de cadenas de bloques y aumenta los riesgos y la congestión del sistema al intentar manejar todas las funcionalidades dentro de una sola capa. En contraste, las cadenas de bloques modulares distribuyen diferentes funciones en capas separadas, mejorando la escalabilidad de la cadena. Por ejemplo, las L1 modulares como Celestia pueden centrarse en la disponibilidad de datos (L1 puede concentrar todos los recursos para proporcionar datos a L2, por ejemplo, a través de rollups).

Simplificando la Creación de Cadenas de Bloques

Al desarrollar nuevas cadenas de bloques, los desarrolladores pueden crearlas más rápidamente a través de un diseño flexible y un desarrollo modular. Esto significa que pueden elegir módulos funcionales adecuados según las necesidades y expandir y actualizar fácilmente cuando sea necesario, mejorando así la flexibilidad y adaptabilidad de la cadena de bloques.

Flexibilidad

El diseño de las cadenas de bloques modulares es más flexible y variado que el de las cadenas de bloques monolíticas porque permite a los desarrolladores seleccionar, combinar y ajustar diferentes módulos funcionales según las necesidades. En comparación con una estructura única, las cadenas de bloques con diseños modulares pueden satisfacer mejor las necesidades de diferentes usuarios y DApps, ofreciendo así un rango más amplio de funcionalidades y escenarios de aplicación.

Además de proporcionar un rango más amplio de funcionalidades, las cadenas de bloques modulares también aportan una mayor eficiencia y escalabilidad a los desarrolladores. Al desglosar las funcionalidades de la cadena de bloques en módulos independientes, los desarrolladores pueden gestionar y mantener el sistema de manera más fácil y realizar actualizaciones rápidas e iteraciones cuando sea necesario. Esta flexibilidad y capacidad de personalización ayudan a mejorar el rendimiento y la estabilidad de las cadenas de bloques, proporcionando así una mejor experiencia de usuario.

Conclusión

En 2024, la modularización está lista para convertirse en la narrativa principal. Ethereum, como una plataforma líder de contratos inteligentes, ha estado abogando por el desarrollo modular y explorando continuamente vías de desarrollo centradas en Rollups para abordar los desafíos relacionados con la escalabilidad y eficiencia de la cadena de bloques. Sin embargo, a pesar de los muchos cambios positivos que traen consigo las cadenas de bloques modulares, también introducen algunas nuevas preocupaciones, como si las cadenas de bloques públicas necesariamente deben ser modularizadas. Mientras los desarrolladores disfrutan de las comodidades que ofrecen las cadenas de bloques modulares, también deberían explorar activamente soluciones alternativas. La modularización es una buena solución en la actualidad, pero no necesariamente será la mejor solución en el futuro.