Blockchain 101: ¿Qué es una blockchain modular?
Modo principiante: Blockchains modulares en esencia
El enfoque inicial para construir blockchains era monolítico, con una única blockchain realizando todas las funciones necesarias (por ejemplo Bitcoin, Ethereum y muchas otras L1). Sin embargo, este diseño se enfrenta a grandes problemas de escalabilidad. Las blockchains modulares ofrecen una solución al separar varias funciones, y permiten que diferentes layers especializadas se encarguen de tareas específicas. Este enfoque modular ofrece varios valores clave:
● Escalabilidad: Al permitir el procesamiento en paralelo, las blockchains modulares pueden gestionar un mayor volumen de transacciones, lo que permite reducir las comisiones y mejorar la eficiencia.
● Flexibilidad: Las actualizaciones independientes y las layers personalizables permiten a los desarrolladores optimizar la velocidad, la seguridad y otros factores.
● Seguridad: Las medidas de seguridad especializadas adaptadas a cada layer mejoran la seguridad general del sistema.
● Interoperabilidad: Diseñadas para admitir la comunicación cross-chain, las blockchains modulares facilitan la transferencia de datos y activos entre redes de manera fluida.
Modo intermedio: Blockchains monolíticas y el auge de las soluciones modulares
Los investigadores de la blockchain llevan mucho tiempo tratando de crear un sistema óptimo capaz de acomodar a todos los usuarios en una sola cadena o en una red de cadenas estrechamente agrupadas. Este enfoque monolítico, en el que una única blockchain se encarga de todas las funciones (procesar transacciones, verificar su corrección y lograr el consenso), se enfrenta a problemas de escalabilidad inherentes. Los elevados requisitos de hardware implican que el aumento del procesamiento en las transacciones requiere un hardware más potente para los nodos, y el establecimiento de un conjunto de validadores seguro junto con el mantenimiento de una red de consenso requieren una sobrecarga significativa. Además, las aplicaciones deben adaptarse a las reglas predeterminadas de la blockchain, lo cual limita su flexibilidad y adaptabilidad.
Estos desafíos dieron lugar al desarrollo de blockchains modulares. Al dividir las blockchains en layers especializadas, cada una optimizada para una tarea específica, las blockchains modulares ofrecen una solución más escalable y eficiente. Este enfoque permite la distribución de funciones a través de múltiples cadenas, aborda las limitaciones de los diseños monolíticos y permite la creación de un sistema blockchain más óptimo, soberano, escalable y seguro.
Modo avanzado: Una inmersión más profunda en las blockchains modulares
A medida que el ecosistema blockchain evoluciona, las blockchains modulares surgen como una solución innovadora que hace frente a las limitaciones de los diseños monolíticos. Ofrecen mejoras significativas en cuanto a escalabilidad, flexibilidad, seguridad e interoperabilidad. Sin embargo, también presentan nuevos desafíos que deben gestionarse eficazmente para aprovechar todo su potencial. A continuación analizamos las principales ventajas de las blockchains modulares y los problemas que hace falta resolver.
Ventajas de las blockchains modulares
En esta parte, veremos cómo las blockchains modulares son más avanzadas con respecto al diseño monolítico original. A continuación se resumen las principales ventajas de las blockchains modulares:
| Aspecto |
Blockchains monolíticas |
Blockchains modulares |
| Escalabilidad |
Limitado por un procesamiento de layer única |
Mejorado mediante procesamiento paralelo en layers especializadas |
| Flexibilidad |
Actualizaciones complejas y lentas, flexibilidad limitada en las apps |
Actualizaciones independientes y más rápidas, layers personalizables |
| Seguridad |
Punto único de fallo, amplias medidas de seguridad |
Seguridad personalizada por layer, superficie de ataque reducida |
| Interoperabilidad |
Interacciones cross-chain limitadas y complejas |
Diseñada para una comunicación cross-chain fluida |
| Eficiencia de costes |
Costes operativos y de hardware más altos |
Uso optimizado de los recursos, menores costes operativos |
Escalabilidad y rendimiento
En las blockchains monolíticas, todas las tareas se gestionan en una sola layer, lo que limita el rendimiento de las transacciones y dificulta cada vez más la gestión del ledger. Por otro lado, las blockchains modulares separan las tareas en distintas layers, lo que permite un procesamiento paralelo y aumenta significativamente el rendimiento de las transacciones por segundo (TPS). Las layers de disponibilidad de datos gestionan el almacenamiento y la accesibilidad, lo cual ayuda a reducir la carga de los nodos individuales y permite una escalabilidad más eficiente.
Flexibilidad y adaptabilidad
Actualizar una blockchain monolítica es una tarea compleja y lleva mucho tiempo, requiere pruebas exhaustivas y presenta riesgos significativos. Además, las aplicaciones deben ajustarse a las reglas predeterminadas de la blockchain, lo cual limita su flexibilidad y adaptabilidad. En cambio, las blockchains modulares permiten actualizar layers individuales de forma independiente sin alterar todo el sistema, lo que facilita la implementación de mejoras. Los desarrolladores pueden elegir y combinar las layers que mejor se adapten a sus necesidades y optimizarlas para casos de uso específicos.
Seguridad
Las blockchains monolíticas deben aplicar medidas de seguridad que abarquen todas las funciones, lo cual es un desafío a la hora de optimizarlas. Una sola layer que gestione todas las funciones puede convertirse en un único punto de fallo. Sin embargo, las blockchains modulares permiten que cada layer emplee medidas de seguridad independientes, lo que mejora la seguridad general. Distribuir las funciones en varias layers reduce la superficie de ataque, ya que las layers comprometidas no afectan necesariamente al sistema completo.
Interoperabilidad y componibilidad
Las blockchains monolíticas ofrecen una interoperabilidad limitada y compleja, lo que dificulta la creación de aplicaciones aptas para múltiples blockchains. En cambio, las blockchains modulares admiten la interoperabilidad por diseño, lo que permite la transferencia fluida de datos y activos a través de las diferentes redes. Esto facilita la creación de ecosistemas componibles en los que diferentes layers y aplicaciones interactúan con fluidez.
Eficiencia de costes
Al tener mayores requisitos de hardware, las blockchains monolíticas tienen mayores costes operativos. La capacidad de procesamiento limitada y la competencia por el espacio de los bloques pueden disparar las comisiones de transacción. Las blockchains modulares distribuyen las tareas para optimizar el uso de los recursos, lo cual ayuda a reducir los costes generales y aumenta el rendimiento, manteniendo las comisiones de transacción más bajas.
Los desafíos que surgen
A pesar de sus numerosas ventajas, las blockchains modulares también se enfrentan a varios desafíos que deben abordarse para su adopción y éxito generalizados, encontrándose entre ellos los problemas de seguridad y complejidad.
1. Seguridad:
● Puntos de vulnerabilidad: Aunque las blockchains modulares distribuyen funciones a través de múltiples layers, estas presentan nuevos puntos de vulnerabilidad, particularmente en las interfaces y puentes que las conectan. Cada punto mediante el que se transfieren datos o activos entre las layers o sistemas puede ser potencialmente aprovechado por los atacantes.
● Ataques a puentes: Los puentes, que permiten la interoperabilidad entre diferentes redes blockchain, fueron objetivos frecuentes por parte de los hackers. Incidentes de gran repercusión, como los ataques Solana-Ethereum Wormhole y Axie Infinity con su puente en Ronin, provocaron grandes pérdidas. Estos ataques aprovecharon las vulnerabilidades de los protocolos de puentes, lo que demuestra la necesidad de medidas de seguridad más sólidas.
● Coordinación de la seguridad entre layers: Garantizar que los protocolos de seguridad se aplican de forma coherente y eficaz en todas las layers de una blockchain modular es todo un desafío. Cada layer puede tener sus propios mecanismos de seguridad, y coordinarlos para proporcionar una defensa unificada contra los ataques requiere un diseño cuidadoso y un mantenimiento continuo.
2. Complejidad:
● Complejidad del backend: Establecer confianza y garantizar la disponibilidad de los datos en los sistemas modulares involucra mecanismos complejos que no son necesarios en las estructuras monolíticas. Por ejemplo, garantizar que los datos estén disponibles de forma coherente en múltiples fragmentos o layers exige sofisticados procesos de coordinación y validación, como el muestreo aleatorio y las pruebas criptográficas. Estos elementos tan complejos pueden aumentar el riesgo de errores y vulnerabilidades.
● Complejidad del frontend: Para los usuarios finales, interactuar con sistemas blockchain modulares puede ser más complicado en comparación con los monolíticos. Los usuarios pueden tener que navegar por múltiples interfaces y firmar múltiples transacciones, cada una correspondiendo a diferentes layers o funciones del sistema modular. Esta complejidad adicional puede crear problemas en el uso y aumentar el riesgo de errores por parte del usuario.
● Integración e interoperabilidad: Aunque las blockchains modulares están diseñadas para la interoperabilidad, lograr una integración perfecta entre las distintas layers y los sistemas externos sigue siendo un desafío técnico. Garantizar que los distintos módulos funcionen en conjunto de forma eficiente, sin latencia o vulnerabilidades de seguridad, requiere de una ingeniería avanzada y pruebas rigurosas.
Resumen
Las blockchains modulares representan un avance significativo con respecto a los diseños monolíticos, ya que ofrecen mayor escalabilidad, flexibilidad, seguridad, interoperabilidad y rentabilidad. Sin embargo, enfrentar los desafíos de la seguridad y la complejidad sigue siendo crucial para la adopción generalizada y el éxito de las arquitecturas modulares de las blockchains. Garantizar una seguridad sólida en todas las interfaces y puentes, simplificar las interacciones de los usuarios y lograr una integración sin fisura entre las distintas layers son pasos esenciales para el futuro desarrollo de blockchains modulares. A medida que el ecosistema blockchain sigue evolucionando, las blockchains modulares prometen un futuro más escalable, seguro y adaptable para las aplicaciones y sistemas descentralizados.
