Qué es Layer-0: Redefiniendo las blockchains con mainchains y sidechains

La tecnología blockchain presenta una complejidad inherente, compuesta por múltiples capas que impulsan su capacidad transformadora. Aunque términos como layer-1 y layer-2 ya forman parte del lenguaje habitual, surge ahora un nuevo actor esencial: layer-0. Layer-0 es un protocolo blockchain que constituye la base de muchas monedas y tokens negociados actualmente en el mercado de criptomonedas.

Repaso sobre blockchain

Antes de analizar las blockchains layer-0, conviene retomar los fundamentos. Para quienes se inician, una blockchain es, en esencia, un registro público digital de transacciones, distribuido y protegido mediante criptografía. La arquitectura básica de una blockchain abarca cinco capas principales: infraestructura hardware, datos, red, consenso y aplicación.

Cada una de estas cinco capas debe desempeñar funciones concretas para que la blockchain funcione correctamente. Esto implica desde el almacenamiento de los datos de transacciones hasta la garantía de que todos los nodos de la red alcanzan consenso antes de validar las operaciones. Cada capa resulta esencial para la integridad, seguridad y operatividad global de la red blockchain.

Entender los diferentes protocolos blockchain

Al profundizar en el sector blockchain, aparecen conceptos como layer-1 y layer-2. Estos hacen referencia a distintos tipos de protocolos blockchain, cada uno con tareas concretas dentro del ecosistema. Comprender estas capas resulta fundamental para entender el papel de las blockchains layer-0.

Protocolos blockchain layer-1

Las blockchains layer-1 son las más reconocidas, ya que redes como Bitcoin y Ethereum sustentan las criptomonedas principales. Las blockchains layer-1 suelen protagonizar titulares en momentos como halvings o grandes actualizaciones. Se trata de redes independientes que procesan transacciones, aplican criptografía avanzada para la seguridad y generan nuevos bloques.

Con el aumento de la demanda, las mainchains pueden congestionarse, lo que ralentiza las transacciones y eleva las comisiones (gas fees). Las soluciones de escalabilidad layer-2 están diseñadas para hacer frente a estos retos.

Protocolos blockchain layer-2

Las soluciones layer-2 se construyen sobre blockchains layer-1 ya existentes y se especializan en mejorar la escalabilidad, aliviando la carga de layer-1. Si layer-1 es una autopista saturada, layer-2 serían los carriles extra que reducen la congestión. Al procesar transacciones fuera de la cadena principal (off-chain), layer-2 elimina los cuellos de botella y ofrece una experiencia blockchain más ágil y eficiente al usuario.

Protocolos blockchain layer-0

Layer-0 proporciona la infraestructura básica para construir blockchains layer-1 completas. Define la arquitectura de base y las reglas de comunicación entre blockchains, lo que permite la interoperabilidad y el intercambio de datos sin fricciones. Layer-0 resuelve los límites de las redes layer-1 monolíticas, como la baja interoperabilidad y los cuellos de botella de escalabilidad. Su diseño modular permite a las comunidades crear blockchains personalizadas para propósitos concretos.

¿Cómo funciona una blockchain layer-0?

Las blockchains layer-0 utilizan una arquitectura basada en sidechains, compuesta por tres elementos esenciales:

• Mainchain: facilita la transferencia de datos entre las distintas layer-1 construidas sobre el protocolo layer-0.
• Sidechains: blockchains layer-1 específicas para aplicaciones, conectadas a la mainchain.
• Protocolo de comunicación interchain: estandariza el intercambio de datos entre las layer-1.

Por ejemplo, Polkadot, líder entre las blockchains layer-0, emplea una relay chain como mainchain. Las cadenas paralelas, denominadas parachains, son sidechains layer-1 para aplicaciones que se ejecutan sobre la relay chain. El protocolo XCMP (Cross-Consensus Message Passing) de Polkadot garantiza la interoperabilidad y comunicación entre sistemas de consenso.

Ventajas de un protocolo blockchain layer-0

Los protocolos layer-0 aportan beneficios clave al ecosistema blockchain:

Escalabilidad: Al repartir las transacciones entre varias capas, layer-0 mejora la eficiencia de la red y soporta un mayor volumen de operaciones sin perder seguridad. Así, la red crece en función de la demanda.

Personalización: Los desarrolladores pueden construir blockchains layer-1 a medida para necesidades concretas, aprovechando la interoperabilidad que ofrece layer-0. Esto incluye layer-1 enfocadas en GameFi o aplicaciones descentralizadas (DApps).

Innovación: La modularidad de layer-0 acelera el desarrollo y la experimentación, impulsando nuevas funciones y aplicaciones. Por ejemplo, la blockchain Venom utiliza sharding dinámico para ajustar en tiempo real el número y tamaño de shard chains según la carga de trabajo.

Blockchain layer-0 vs. layer-1: ¿en qué se diferencian?

La comparación más directa para los profesionales blockchain es entre las blockchains layer-0 y layer-1.

Similitudes

En el fondo, tanto layer-0 como layer-1 buscan maximizar las ventajas de una red descentralizada, enfrentando las limitaciones del trilema blockchain. Entre sus similitudes destacan:

Descentralización: Ambas capas evitan la centralización, distribuyendo la gobernanza y las operaciones entre múltiples nodos.

Seguridad: Las dos emplean criptografía avanzada para defender la integridad de los datos y prevenir manipulaciones.

Escalabilidad: Cada una maximiza el rendimiento procesando transacciones, almacenando datos y alcanzando consenso de la manera más eficiente posible conforme crece la red.

Transparencia: Cualquier usuario con acceso a un explorador blockchain puede seguir transacciones y comprobar el estado de la red.

Diferencias

Sin embargo, existen diferencias relevantes:

Utilidad principal: Layer-0 actúa como infraestructura para la creación de blockchains, mientras que layer-1 gestiona el procesamiento de transacciones y el consenso directamente.

Escalabilidad: Las blockchains layer-1 suelen presentar problemas de escalabilidad por su estructura monolítica, generando cuellos de botella. Layer-0 permite la interoperabilidad entre varias layer-1, lo que facilita el enrutamiento eficiente de transacciones entre cadenas.

Flexibilidad: La arquitectura flexible de layer-0 soporta una amplia gama de blockchains layer-1 personalizadas, cada una con sus propias características y mecanismos de consenso, mientras que las layer-1 suelen ser más rígidas por diseño.

Ejemplos destacados de blockchains layer-0

Entre los principales protocolos blockchain layer-0 destacan:

Avalanche (AVAX): Avalanche gestiona múltiples blockchains layer-1 a través de sus mainchains: P-Chain, X-Chain y C-Chain. Cada mainchain asume tareas concretas, optimizando el rendimiento para distintos casos de uso. Avalanche resulta especialmente adecuada para proyectos GameFi por su alto rendimiento, bajas comisiones, seguridad sólida y herramientas avanzadas para desarrolladores.

Cosmos (ATOM): Conocido como el "Internet de las blockchains", Cosmos es un protocolo layer-0 centrado en la modularidad y la flexibilidad para desarrolladores. El objetivo de la comunidad Cosmos es que su mainchain, Cosmos Hub, sirva de modelo para construir blockchains dentro del ecosistema Cosmos. Muchas blockchains layer-1 populares operan sobre la infraestructura de Cosmos.

Polkadot (DOT): Polkadot posibilita que diferentes blockchains colaboren mediante su mainchain Relay Chain. Su mecanismo de consenso Nominated Proof-of-Stake refuerza la seguridad, y la meta del protocolo es ofrecer una plataforma escalable y segura para crear blockchains especializadas en casos de uso concretos.

Conclusión

El avance de protocolos como Cosmos, Polkadot y Avalanche supone un cambio de paradigma en el diseño e implementación de blockchains. Las blockchains layer-0 resuelven los límites de escalabilidad e interoperabilidad de muchas layer-1 líderes al servir de infraestructura base. Sus sidechains modulares y protocolos de comunicación especializados soportan un ecosistema flexible e interconectado, donde se pueden desarrollar layer-1 personalizadas para necesidades específicas. Así, sientan las bases del futuro de la interoperabilidad blockchain. Layer-0 no es solo una evolución técnica: representa una revolución en la arquitectura blockchain, promoviendo redes más eficientes, adaptables y colaborativas.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es un ejemplo de layer-0?

Polkadot (DOT) es uno de los principales ejemplos de protocolo layer-0, ya que proporciona la infraestructura para la interoperabilidad entre blockchains diversas.

¿Bitcoin es layer-1 o layer-0?

Bitcoin es una blockchain layer-1. Constituye la arquitectura fundamental de la criptomoneda, y layer-1 hace referencia a la red blockchain principal.

¿Qué es Layer Zero en criptomonedas?

Layer Zero es un protocolo de interoperabilidad que conecta distintas blockchains, permitiendo la comunicación y transferencia de activos entre redes. Actúa como base para la conectividad blockchain.

¿Cuál es la diferencia entre layer-1 y layer-0?

Layer-0 se ocupa del switching óptico lambda, mientras que layer-1 gestiona el control eléctrico y la gestión de red. Layer-0 proporciona la conmutación óptica de rutas y layer-1 ofrece las funciones de control de red.