Comprendiendo los fundamentos de las redes de criptomonedas: Blockchain de capa 1 explicada

Las criptomonedas como Bitcoin desafían fundamentalmente las finanzas tradicionales a través de la descentralización, pero esta ausencia de control central no se traduce en caos. Al contrario, lo que se demuestra es lo opuesto: al examinar la infraestructura técnica que sustenta los sistemas cripto, se hace evidente la ingeniería sofisticada y el diseño meticuloso. Para que cualquier moneda digital funcione de manera confiable, requiere protocolos dependientes e independientes capaces de gestionar transacciones seguras entre pares. Para la mayoría de las iniciativas de criptomonedas, una blockchain de capa 1 (L1) sirve como la infraestructura fundamental de toda su arquitectura de sistema. Esta exploración examina qué son las blockchains de capa 1, su importancia crítica en el ecosistema cripto, los mecanismos que las impulsan y por qué representan un componente insustituible en el desarrollo de criptomonedas.

Por qué las blockchains de capa 1 son esenciales para la arquitectura de criptomonedas

Las blockchains de capa 1 (L1) funcionan como los protocolos fundamentales que permiten que las redes de criptomonedas operen de manera independiente y segura. Considérelas como los órganos legislativos y de cumplimiento para los proyectos cripto: establecen y mantienen las reglas que rigen todo el sistema. El código subyacente de un protocolo L1 define los estándares operativos que todos los participantes de la red (llamados nodos) deben respetar para transmitir, verificar y registrar con éxito nuevas transacciones en el libro mayor distribuido. Las especificaciones del código de un L1 contienen instrucciones completas que dictan cómo se desarrollan las operaciones de una criptomoneda de principio a fin.

Debido a que las blockchains de capa 1 ocupan el nivel más bajo del diseño estructural de una criptomoneda, sirven como la base o capa principal. Los profesionales de la industria frecuentemente usan términos como “mainnet” y L1 de manera intercambiable, ya que el protocolo L1 abarca todos los requisitos operativos críticos para una red de criptomonedas funcional. Sin una arquitectura robusta de blockchain de capa 1, las criptomonedas carecerían de la estructura organizativa necesaria para procesar transacciones de manera confiable a gran escala.

El papel de los mecanismos de consenso en la seguridad del protocolo de capa 1

Cada criptomoneda implementa sus propios estándares de codificación y protocolos operativos distintivos, pero las blockchains de capa 1 requieren un mecanismo de consenso—un componente tecnológico crítico—para establecer confianza mutua entre los operadores de la red descentralizada. Estos mecanismos emplean procesos algorítmicos para establecer y hacer cumplir las directrices que rigen cómo se procesan y validan correctamente las transacciones de criptomonedas.

La blockchain de Bitcoin ejemplifica esto con su modelo de consenso de prueba de trabajo (PoW), en el que los participantes de la red compiten en competencia computacional cada 10 minutos, resolviendo rompecabezas matemáticos complejos para agregar nuevos bloques de transacciones al libro mayor. Diferentes sistemas de capa 1 adoptan enfoques alternativos: Ethereum y Solana, por ejemplo, implementaron mecanismos de prueba de participación (PoS), en los que los validadores bloquean sus tenencias de criptomonedas para asegurar el privilegio de validar nuevas transacciones.

Para incentivar a los operadores de la red que participan en estos sistemas de capa 1, tanto las redes PoW como las PoS distribuyen la criptomoneda recién creada a los nodos que publican con éxito bloques válidos—los validadores de Bitcoin reciben BTC, mientras que los validadores de Ethereum reciben recompensas en ETH. Esta estructura de incentivos asegura la participación continua y la seguridad de la red.

Más allá de los algoritmos de consenso, las blockchains de capa 1 integran protocolos de seguridad adicionales en su código fundamental para salvaguardar la integridad de las transacciones y desalentar comportamientos maliciosos. Numerosos sistemas PoS implementan mecanismos de “slashing” que penalizan a los validadores que actúan indebidamente o no cumplen con sus responsabilidades, eliminando una parte de sus participaciones apostadas. Bitcoin emplea un enfoque de seguridad diferente, requiriendo seis confirmaciones independientes antes de que las transacciones se registren de forma permanente en el blockchain, añadiendo una capa adicional de verificación contra actividades fraudulentas.

Las blockchains de capa 1 también gestionan las estructuras de tarifas (conocidas como tarifas de gas) y determinan cuánto nuevo criptomercado entra en circulación. La L1 de Bitcoin automáticamente reduce a la mitad la tasa de emisión de BTC cada cuatro años en un evento llamado “la reducción a la mitad”, disminuyendo sistemáticamente la oferta nueva. La L1 de Ethereum funciona de manera diferente, presentando mecanismos dinámicos de emisión y destrucción de ETH que ajustan automáticamente la oferta total en función de los niveles de actividad de la red. Tras la actualización EIP-1559 en 2021, Ethereum elimina permanentemente partes de las tarifas de transacción de la circulación, controlando efectivamente la trayectoria de inflación de ETH.

Principales blockchains de capa 1: características, compromisos y rendimiento

Bitcoin introdujo en 2009 el exitoso modelo de blockchain de capa 1, inspirando a cientos de proyectos de criptomonedas posteriores a establecer su propia infraestructura L1. Las criptomonedas más prominentes de hoy en día dependen de blockchains de capa 1 para asegurar sus redes y procesar transacciones.

Bitcoin: Creado en 2009 por el desarrollador anónimo Satoshi Nakamoto, Bitcoin es la criptomoneda más antigua y de mayor valor de mercado. Su L1 utiliza un marco de consenso PoW que consume mucha energía, en el que los participantes de la red compiten cada 10 minutos para resolver problemas matemáticos y registrar nuevas transacciones. Este diseño prioriza la seguridad y la descentralización sobre la velocidad de las transacciones.

Ethereum: La segunda criptomoneda por valor de mercado, Ethereum revolucionó las blockchains de capa 1 al permitir que desarrolladores externos construyan aplicaciones descentralizadas (dApps) sobre su protocolo L1. Lanzado inicialmente en 2015 como un sistema PoW inspirado en el enfoque de consenso de Bitcoin, Ethereum se transformó fundamentalmente con la actualización “Merge” en 2022, pasando a un mecanismo de consenso PoS que redujo drásticamente el consumo de energía mientras mantenía la seguridad de la red.

Litecoin: Desarrollado poco después del lanzamiento de Bitcoin, Litecoin (LTC) fue diseñado específicamente como un sistema de pago peer-to-peer más rápido y económico. Aunque su L1 emplea un algoritmo diferente al de Bitcoin, Litecoin mantiene una estructura de consenso PoW, ofreciendo a los usuarios una generación de bloques aproximadamente cuatro veces más rápida que la red de Bitcoin.

Solana: Posicionada entre las “competidoras de Ethereum”, Solana se diferencia por sus decisiones arquitectónicas distintivas que enfatizan el rendimiento en transacciones y la eficiencia en costos. La arquitectura L1 basada en PoS de Solana logra una capacidad de procesamiento de transacciones excepcional, alcanzando teóricamente 50,000 transacciones por segundo, lo que la hace atractiva para aplicaciones de alta frecuencia y usuarios que buscan tarifas mínimas.

Cardano: Al igual que Solana, Cardano funciona como una blockchain de capa 1 basada en PoS dentro de la categoría de competidores de Ethereum, aunque fue fundada por separado en 2015 por Charles Hoskinson, un exdesarrollador de Ethereum. Cardano enfatiza la investigación académica revisada por pares como base para el desarrollo del protocolo y da la bienvenida activamente a desarrolladores externos que construyen aplicaciones descentralizadas en su infraestructura L1.

Escalabilidad e interoperabilidad: desafíos clave para los sistemas de capa 1

A pesar de su papel esencial en el procesamiento de transacciones seguras y eficientes, las blockchains de capa 1 frecuentemente enfrentan limitaciones de flexibilidad. Los algoritmos que rigen los sistemas L1 son intencionadamente deterministas para mantener la coherencia en toda la red descentralizada—cada participante debe seguir las mismas reglas. Aunque este diseño rígido garantiza predictibilidad y sólidas garantías de seguridad, a menudo entra en conflicto con los deseos de los desarrolladores de innovar y aumentar la capacidad de procesamiento.

Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum, expresó esta tensión mediante el concepto del “trilema de la blockchain”, que propone que los diseñadores de protocolos de criptomonedas inevitablemente deben hacer compromisos en uno de tres elementos críticos—descentralización, seguridad o escalabilidad—al construir sus sistemas. Los desarrolladores continúan explorando soluciones potenciales, como el “sharding”, que divide la blockchain principal en segmentos de datos independientes. Al distribuir los requisitos de datos entre los participantes de la red, el sharding busca acelerar la velocidad de la red y la eficacia operativa.

Una segunda limitación afecta cómo diferentes blockchains de capa 1 se comunican entre sí. Dado que cada L1 mantiene su propio ecosistema autónomo con estándares de codificación propietarios, el proceso de transferir activos digitales entre diferentes L1 o acceder a aplicaciones en múltiples redes a menudo se vuelve técnicamente problemático o imposible. Los especialistas en criptomonedas denominan a esta limitación arquitectónica el “problema de interoperabilidad”, lo que ha llevado a proyectos como Cosmos y Polkadot a concentrar sus esfuerzos en establecer una infraestructura confiable de comunicación entre cadenas (IBC).

Capa 1 vs Capa 2: comprensión de la jerarquía arquitectónica

En los primeros años de las criptomonedas, la designación “capa 1” no existía, ya que la mayoría de las blockchains seguían patrones operativos similares y cumplían funciones idénticas—ejecutar transacciones y mantener la integridad de la red. A medida que nuevas criptomonedas comenzaron a construir protocolos sobre estas cadenas fundamentales, los desarrolladores necesitaron terminología para distinguir los sistemas fundamentales de estos protocolos adicionales, dando lugar al término capa 2 (L2).

La capa 2 se refiere a cualquier sistema de criptomonedas que aprovecha la infraestructura de seguridad de una blockchain de capa 1 existente. Las soluciones L2 generalmente capitalizan las propiedades descentralizadas de los sistemas de capa 1 establecidos—particularmente Ethereum—para introducir funcionalidades novedosas o mejorar la capacidad de procesamiento de transacciones del protocolo subyacente. Ejemplos incluyen Arbitrum, Optimism y Polygon, que construyen sus redes sobre Ethereum para ofrecer a los usuarios confirmaciones de transacción aceleradas y costos de transacción significativamente reducidos. Cuando los usuarios interactúan con estas soluciones L2 basadas en Ethereum, trasladan sus activos digitales a la capa secundaria, utilizan sus funciones y posteriormente liquidan sus transacciones de regreso en la red principal de Ethereum.

Las soluciones de capa 2 a veces emiten sus propios activos digitales, aunque estos difieren fundamentalmente de las criptomonedas de capa 1—son denominados “tokens” en lugar de “monedas”. La diferencia clave radica en su existencia: los tokens operan exclusivamente como adiciones al ecosistema de una blockchain de capa 1, mientras que las monedas representan componentes integrales del protocolo central de una L1. Las monedas funcionan como el mecanismo de pago principal para sus respectivas blockchains, mientras que los tokens sirven como funciones complementarias dentro de ese ecosistema. Los tokens L2 populares incluyen MATIC de Polygon, ARB de Arbitrum y OP de Optimism, cada uno representando valor dentro de sus respectivos entornos de capa 2, aunque finalmente anclados a su blockchain de capa 1 principal.

Comprender las blockchains de capa 1 proporciona la base esencial para entender cómo los sistemas de criptomonedas modernos organizan, aseguran y escalan sus redes. A medida que la economía digital continúa evolucionando, las blockchains de capa 1 siguen siendo la infraestructura fundamental sobre la cual toda innovación en criptomonedas depende.