Comprender la arquitectura en capas de la cadena de bloques: Guía completa desde la capa base hasta la capa de extensión

La tecnología blockchain está transformando la forma en que se realizan las transacciones digitales. Cuando discutimos sus capacidades principales, aparecen con frecuencia dos conceptos: layers explained en el que se mencionan Layer 1 (una capa de red) y Layer 2 (una segunda capa de red). Pero, ¿qué son exactamente estas dos? ¿Cómo interactúan entre sí? ¿Qué significa esto para los usuarios de criptomonedas?

¿Por qué es importante entender la estratificación de blockchain?

Primero, debemos aceptar una realidad: las cadenas de bloques principales como Bitcoin y Ethereum enfrentan una situación incómoda: no pueden lograr simultáneamente los tres objetivos principales. Esto se conoce como el “Triángulo de la blockchain” (Blockchain Trilemma).

Según la teoría de Vitalik Buterin, fundador de Ethereum, cualquier blockchain tiene dificultades para equilibrar perfectamente estos tres aspectos:

• Descentralización: la red es mantenida por numerosos nodos independientes
• Seguridad: las transacciones no pueden ser alteradas ni revertidas
• Escalabilidad: la red puede procesar un gran volumen de transacciones

Para superar este cuello de botella, los desarrolladores idearon una arquitectura en capas: construir capas adicionales de procesamiento fuera de la cadena principal. De aquí surgen Layer 1 y Layer 2.

Layer 1 (una capa de red): la base de la infraestructura

Layer 1 es la propia blockchain—las principales redes como Bitcoin, Ethereum, Cardano, entre otras, pertenecen a esta capa. Son sistemas completamente autónomos, con sus propios mecanismos de consenso, validación y tokens.

¿Cuáles son las formas de ampliar Layer 1?

Tecnología de fragmentación (Sharding) La fragmentación divide toda la red blockchain en múltiples subredes (fragmentos), cada uno procesando transacciones de forma independiente. Es como distribuir las operaciones de un banco en varias sucursales en lugar de centralizarlas en una sola. Esto permite procesar más transacciones en paralelo.

Actualizaciones en los mecanismos de consenso Cambiar de Prueba de Trabajo (PoW) a Prueba de Participación (PoS) es una actualización clave. PoW requiere mucho poder computacional para minar y validar transacciones, mientras que PoS permite a los poseedores de tokens validar directamente, siendo más eficiente y consumiendo menos energía. La actualización de Ethereum (The Merge) ejemplifica este cambio.

SegWit (Segregated Witness) En Bitcoin, SegWit separa las firmas de las transacciones de los datos, logrando mayor capacidad. Un bloque de Bitcoin de 1MB podía contener aproximadamente 2000 transacciones, tras SegWit puede albergar cerca de 4000, duplicando la eficiencia del espacio.

Ventajas de ampliar Layer 1

✓ No requiere cadenas adicionales ni mecanismos de puente
✓ Mayor seguridad (todas las transacciones se confirman en la cadena principal)
✓ Costos de transacción más bajos a largo plazo
✓ Mantiene la descentralización completa

Limitaciones de ampliar Layer 1

✗ Requiere bifurcaciones duras o suaves, con dificultades para consenso comunitario
✗ La presión de almacenamiento y ancho de banda en nodos individuales sigue aumentando
✗ Las transacciones entre fragmentos aún presentan retrasos
✗ Los ingresos de mineros/validadores podrían disminuir, reduciendo incentivos

Layer 2 (una segunda capa de red): innovación sobre la cadena principal

En lugar de modificar la blockchain principal, Layer 2 adopta un enfoque diferente: procesar transacciones fuera de la cadena principal, pero heredando su seguridad.

Este esquema es similar a la existencia de Alipay: no se trata de reformar el sistema central bancario, sino de crear un intermediario de pagos eficiente sobre él.

Formas principales de Layer 2

Rollups (Agrupamientos) Es la solución Layer 2 más popular actualmente. Los Rollups ejecutan miles de transacciones fuera de la cadena y luego " comprimen" los resultados para enviarlos a la cadena principal. La cadena principal solo necesita verificar estas pruebas comprimidas, reduciendo mucho la carga computacional.

Se dividen en dos tipos según su método de validación:

• Optimistic Rollups: asumen que las transacciones son válidas, a menos que alguien impugne
• ZK Rollups: verifican la validez mediante pruebas criptográficas

Arbitrum y Optimism son los mayores proyectos de Optimistic Rollups en Ethereum.

Canales de estado (State Channels) Dos usuarios abren un “canal” y realizan cientos de transacciones fuera de la cadena, solo enviando el resultado final a la cadena principal. Lightning Network de Bitcoin es un ejemplo clásico de este esquema.

Lightning Network ya puede gestionar transacciones en tiempo real y micropagos en Bitcoin, reduciendo las tarifas de unos pocos dólares a unos pocos centavos.

Sidechains (Cadenas laterales) Las sidechains son cadenas independientes que corren en paralelo a la principal, conectadas mediante mecanismos de anclaje bidireccional (comúnmente llamados “puentes”). Tienen su propio mecanismo de consenso y validadores, por lo que la descentralización es menor que en Layer 2, pero ofrecen mayor flexibilidad.

Polygon es la sidechain de Ethereum más exitosa. En DeFi, ha acumulado más de 1,3 mil millones de dólares en valor bloqueado, soportando protocolos como Aave, Compound y otros.

Cambios que trae Layer 2

✓ Incremento en la velocidad de transacción de 100 a 1000 veces
✓ Reducción de costos en más del 90%
✓ Sin necesidad de modificar la cadena principal, despliegue inmediato
✓ Experiencia de usuario comparable a aplicaciones tradicionales de internet

Desafíos de Layer 2

✗ La liquidez está dispersa en múltiples redes de segunda capa
✗ Interoperabilidad limitada entre aplicaciones (difícil transferir entre Layer 2)
✗ Los usuarios deben gestionar múltiples direcciones y claves privadas
✗ Volver a la cadena principal desde Layer 2 requiere tiempo de espera (normalmente varias horas)

Layer 1 vs Layer 2: ¿Cuál debería elegir?

No es una cuestión de “uno u otro”, sino de una relación complementaria.

La llegada de Ethereum 2.0 no ha hecho que Layer 2 quede obsoleto, sino que ha reforzado su importancia. Incluso si la capacidad de la cadena principal aumenta a 100,000 transacciones por segundo, Layer 2 seguirá ofreciendo tarifas más bajas y confirmaciones más rápidas.

Casos prácticos

Pagos y transferencias Lightning Network ya está integrado en aplicaciones como Strike y Nostr, reduciendo el costo de transferencias internacionales del 10% a menos del 1%. OpenNode permite a minoristas aceptar pagos en Bitcoin directamente.

Transacciones DeFi Uniswap en Polygon permite intercambiar tokens casi sin costo, mientras que en Ethereum principal puede costar entre 20 y 100 dólares. Esto ha impulsado la explosión del ecosistema Polygon.

Juegos y NFT Polygon Studios se enfoca en migrar juegos a blockchain. Gracias a las tarifas muy bajas, las transacciones de NFT en juegos son viables. Los jugadores pueden comprar y vender activos en el juego con frecuencia, sin preocuparse por las tarifas que erosionan sus ganancias.

Micropagos Escenarios antes inviables por costos elevados ahora son posibles, como pagar por música en streaming o dar propinas a creadores de contenido.

El futuro de la evolución

El futuro de la expansión de blockchain no será una victoria de una única solución, sino una colaboración en múltiples capas:

• Validación distribuida: múltiples Layer 2 procesan en paralelo, con la cadena principal realizando conciliaciones y confirmaciones finales periódicas
• Interoperabilidad entre cadenas: diferentes Layer 2 interactúan directamente, sin volver a la cadena principal
• Arquitectura híbrida: seleccionar de forma inteligente la capa de procesamiento según la transacción (pequeñas en Layer 2, grandes en Layer 1)

Ethereum 2.0, con su próxima implementación de Proto-Danksharding, es un ejemplo de esta dirección: reducirá significativamente los costos de enviar datos de Layer 2 a la cadena principal, fortaleciendo aún más la competitividad de Layer 2.

Resumen

La esencia de blockchain layers explained es un diseño moderno: no buscar hacer todo en una sola cadena, sino construir un ecosistema en múltiples capas. Layer 1 proporciona una infraestructura segura, mientras que Layer 2 ofrece una experiencia de transacción eficiente. Esta arquitectura en capas se está convirtiendo en el estándar de todas las blockchains de alto rendimiento.

Para los usuarios, entender esto significa:

• Mantener activos de gran valor en Layer 1 (como Ethereum principal o Bitcoin)
• Realizar transacciones diarias y micropagos en Layer 2 (como Arbitrum, Polygon)
• Considerar el tiempo y costo al transferir entre redes

La blockchain evoluciona de “una cadena universal” a un “ecosistema en capas”. Dominar esta teoría permitirá gestionar realmente el futuro de la gestión de activos criptográficos.