## Cuando la red se ahoga: el problema de la sobrecarga del blockchain

La sobrecarga de la red blockchain es un fenómeno que ocurre cuando el volumen de transacciones que ingresan a la red supera su capacidad de procesamiento. Esto crea serios problemas para los usuarios: aumentan las comisiones por transacción, se ralentiza su confirmación y se deteriora la calidad del servicio. En la base de este problema están tanto las limitaciones técnicas de la red como factores externos relacionados con la actividad de los usuarios.

## ¿Cómo funciona el sistema de procesamiento de transacciones?

Para entender por qué la red puede saturarse, es necesario investigar el mecanismo mediante el cual las transacciones ingresan a la blockchain.

Blockchain es una secuencia de bloques protegida por criptografía. Cada bloque contiene datos sobre transacciones realizadas por los usuarios. Nuevos bloques se añaden al cadena de forma constante e inmutable, distribuyéndose por una red descentralizada de nodos que almacenan una copia de toda la cadena de bloques.

**Mempool – es una zona de espera para transacciones.** Cuando un usuario envía una transacción, no se agrega instantáneamente a la blockchain. Primero entra en el mempool (piscina de memoria) – un conjunto de transacciones no confirmadas que esperan ser incluidas en el siguiente bloque. Aquí, las transacciones se retrasan hasta que sean procesadas.

**Los bloques candidatos son bloques propuestos para ser añadidos.** Los mineros o validadores seleccionan transacciones no confirmadas del mempool y forman bloques candidatos a partir de ellas. Estos bloques deben pasar la verificación de acuerdo con el mecanismo de consenso de la red.

En Bitcoin se utiliza el mecanismo **Proof of Work (PoW)** – los mineros compiten para resolver un complicado rompecabezas matemático. El primero en resolverlo añade su bloque candidato a la cadena de bloques y recibe una recompensa.

Ethereum utilizó PoW, pero en 2022 pasó a **Proof of Stake (PoS)**, donde los validadores son seleccionados al azar para proponer bloques, y otros validadores los confirman.

**Finalidad – cuando la transacción se vuelve inmutable.** Después de que la transacción se agrega al bloque, se considera confirmada. Con cada nuevo bloque que se agrega después de ella, el nivel de finalización aumenta. Para Bitcoin, generalmente se necesitan seis bloques adicionales para alcanzar la plena finalización. Ethereum recomienda más confirmaciones debido al tiempo de bloque más corto.

## ¿Qué causa la sobrecarga de la red?

La sobrecarga es un fenómeno complejo que surge por varias razones al mismo tiempo.

**Aumento repentino de la actividad.** Cuando el precio de una criptomoneda cambia drásticamente o aparece un nuevo token popular, los usuarios envían transacciones en masa. Esto puede superar la capacidad de la red para procesarlas. En la primavera de 2023, esto ocurrió con Bitcoin, cuando la popularidad de los tokens BRC-20 llevó a una acumulación de transacciones no confirmadas: casi 400,000 transacciones estaban esperando ser incluidas. Las comisiones aumentaron más de un 300% en unas pocas semanas.

**Limitaciones técnicas de la red.** Cada blockchain tiene su propio tamaño de bloque, que determina la cantidad máxima de datos que se pueden incluir en un solo bloque. Bitcoin fue diseñado originalmente con un límite de 1 megabyte. En 2017, se implementó la actualización SegreGated Witness (SegWit), que teóricamente aumentó el límite a 4 MB. Si llegan más transacciones de las que puede procesar un solo bloque, se acumulan.

**Tiempo lento de adición de bloques.** Bitcoin añade un nuevo bloque aproximadamente cada 10 minutos. Si las transacciones se crean mucho más rápido, se produce un retraso y atascos en el mempool.

## Consecuencias para los usuarios y la red

La sobrecarga de la red provoca problemas graves que afectan la calidad del servicio.

**Aumento de las comisiones por transacciones.** Los mineros eligen procesar transacciones con comisiones más altas, ya que es más rentable. Durante la sobrecarga, los usuarios tienen que pagar mucho más para acelerar la confirmación de su operación. Esto hace que el uso de la red sea más caro, especialmente para transacciones pequeñas.

**Confirmación retrasada.** En situaciones extremas, las transacciones pueden esperar para ser confirmadas durante varias horas, días o incluso más. Esto provoca frustración en los usuarios y reduce la practicidad del uso de blockchain.

**Riesgo para la seguridad y la centralización.** Los largos retrasos en la confirmación aumentan la posibilidad de ataques de doble gasto. Las altas comisiones pueden llevar a la concentración del poder de minería en grandes jugadores, lo que refuerza la centralización.

**Volatilidad en el mercado.** Cuando los usuarios no pueden vender activos rápidamente debido a una red sobrecargada, esto puede provocar pánico y acelerar la caída del precio.

## Ejemplos históricos de sobrecargas

**Bitcoin a finales de 2017 - principios de 2018.** El crecimiento histórico del precio de Bitcoin llevó a la mayor congestión de su tiempo. La tarifa promedio por transacción superó en algún momento los 50 dólares. Esto atrajo la atención de toda la industria hacia el problema de la escalabilidad.

**Ethereum y CryptoKitties.** En 2017, el proyecto descentralizado CryptoKitties se volvió viral, llenando la red Ethereum. Esto ralentizó considerablemente el funcionamiento de la red. Posteriormente, el boom de DeFi (finanzas descentralizadas) volvió a causar congestión y aumento en el costo del gas.

**Bitcoin BRC-20 tokens en 2023.** Cuando la popularidad de los tokens BRC-20 comenzó a crecer, la red Bitcoin se encontró bajo presión. Casi 400 000 transacciones no confirmadas se acumularon en el mempool, y las comisiones aumentaron en un 300% en un corto período.

## Cómo resolver el problema

Existen varios enfoques para reducir la sobrecarga, pero cada uno tiene sus ventajas y desventajas.

**Aumento del tamaño del bloque.** Permite procesar más operaciones a la vez, aumentando la capacidad. Sin embargo, los bloques más grandes se distribuyen más lentamente, aumentando el riesgo de bifurcaciones en la red. Además, los bloques más grandes requieren más espacio de almacenamiento, lo que puede intensificar la centralización.

**Reducción del tiempo de bloque.** Permite a la red procesar transacciones más rápidamente, pero un intervalo más corto puede aumentar la cantidad de bloques obsoletos y poner en peligro la seguridad.

**Soluciones de segunda capa (Layer 2).** Estas son soluciones off-chain que procesan transacciones fuera de la cadena de bloques principal y luego registran el estado final en la cadena. Para Bitcoin es Lightning Network, para Ethereum – Plasma y otras soluciones. Aumentan significativamente la escalabilidad, pero son más complicadas de implementar y requieren un análisis de seguridad adicional.

**Sharding.** Este es un método de dividir la blockchain en varios shard más pequeños, cada uno de los cuales puede procesar transacciones. Esto puede aumentar significativamente la capacidad, pero también complica el sistema y crea nuevos riesgos.

**Otras soluciones.** También se consideran rollups optimistas, rollups de cero conocimiento y ajustes de tarifas. Los mecanismos de Proof of Stake suelen ser más rápidos que los de Proof of Work, lo que también contribuye a menos sobrecargas.

## Conclusiones

La sobrecarga es uno de los principales desafíos que las redes de blockchain deben resolver para la adopción masiva. A medida que el número de usuarios sigue creciendo, la capacidad de procesar grandes volúmenes de transacciones de manera eficiente se vuelve críticamente importante, especialmente para los sistemas que buscan facilitar operaciones diarias en tiempo real.

A pesar de la gravedad del problema, la comunidad está desarrollando nuevas soluciones para mitigar las sobrecargas. Aumentar la escalabilidad de la blockchain sigue siendo una de las tareas más prioritarias de la industria, y el progreso en esta dirección determinará el futuro de las redes criptográficas.