Las blockchains modulares son una nueva manera de entender la infraestructura de las cadenas de bloques. A diferencia de las primeras blockchains, como Bitcoin o Ethereum, diseñadas para realizar todas las funciones, las blockchains modulares están integradas por diferentes cadenas que son las encargadas de realizar el procesamiento y ejecución de las transacciones, su validación y la disponibilidad de los datos.

Ha sido la necesidad de escalabilidad la que ha abierto la puerta a la modularidad, un concepto que plantea un diseño basado en diferentes «módulos» o «partes» que ejecutan una función específica dentro de la red. Bajo este enfoque especializado, cada una de las partes completa una función dentro de la cadena para brindar un entorno más flexible y escalable. En este post vamos a ver en qué consisten las blockchains modulares, sus principales características y algunos ejemplos de redes con diseño modular.

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¿Qué son las blockchains modulares?

En las cadenas de bloques modulares diferentes componentes interactúan entre sí, pero cada uno de ellos con una acción específica dentro de la misma. Las redes modulares están compuestas por diferentes cadenas que se encargan por separado del procesamiento y ejecución de las transacciones, su validación y la disponibilidad de datos.

Este diseño «fragmenta» las funciones de la blockchain y permite a cada módulo centrarse en una tarea específica, en lugar de que toda la cadena procese cada una de las funciones en su conjunto. Básicamente, estas cadenas de bloques no realizan todas las funciones de una blockchain, sino que realizan una o dos de ellas.

Para entenderlo mejor, veamos cómo se divide la pila tecnológica de una cadena de bloques. En general, la estructura de una blockchain consta de cuatro funciones o componentes: ejecución, liquidación, consenso y disponibilidad de datos (DA). Cada una tiene la siguiente función:

• Ejecución: procesa las transacciones. En este capa, se realizan las principales interacciones con la cadena de bloques, como la participación de los usuarios con transacciones o la ejecución de contratos inteligentes.
• Liquidación: garantiza la finalidad de las transacciones, valida pruebas y resuelve disputas.
• Consenso: acuerda la validez de las transacciones, las ordena y actualiza el estado de la red.
• Disponibilidad de datos: garantiza la accesibilidad a los datos de las transacciones dentro de la blockchain.

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De lo monolítico a lo modular

El enfoque de las primeras cadenas de bloques, como Bitcoin o Ethereum, se centró en un diseño «monolítico». Esto significa que todos los procesos vinculados al funcionamiento de la cadena se realizan de forma unificada por los nodos de la red. Sin embargo, con el crecimiento y la maduración de la tecnología surgieron nuevos componentes e innovaciones para optimizar el funcionamiento de estas redes. Especialmente, en términos de escalabilidad, centrados en aumentar el rendimiento, velocidad y la capacidad de las transacciones.

En este sentido, las blockchains modulares aportan un nuevo paradigma en la construcciones de las cadenas de bloques, adoptando un modelo de especialización. Es decir, cada uno de los componentes -ejecución, liquidación y consenso y disponibilidad de datos- se realiza de forma directa o combinada por módulos separados, pero conectados entre sí.

Podemos pensar en la infraestructura modular como un conjunto de piezas que pueden cambiarse o combinarse para lograr un funcionamiento óptimo. En teoría, este modelo garantiza un desempeño adecuado para cada fase de ejecución de la red. De esta forma, el diseño flexible abre la puerta a la construcción de protocolos y aplicaciones descentralizadas (DApps) que pueden aprovechar este grado de versatilidad en la infraestructura blockchain.

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Rollups

Cuando hablamos de las innovaciones que han permitido el surgimiento de la modularidad en blockchain, un componente fundamental son las soluciones de segunda capa o Capa 2 conocidas como rollups. Estas soluciones de escalado, agrupan transacciones en lotes para facilitar y economizar su ejecución. En general, los rollups son un ejemplo de blockchains modulares, específicamente centrados en la ejecución. Dependen aún de otras partes para el consenso, liquidación (una capa 1, como Ethereum) o la disponibilidad de datos.

Hasta el momento, las principales infraestructuras modulares tienen un enfoque basado en rollups y sus variantes, como los Validium y los rollups soberanos. Hay que tener en cuenta que el enfoque de blockchains modulares parte de una visión novedosa y en desarrollo, por lo que con el tiempo pueden surgir nuevas soluciones que permitan la modularidad.

Disponibilidad de datos, clave

Para los rollups y las soluciones de Capa 2, la disponibilidad de datos es crucial. A diferencia de redes Capa 1 como Ethereum, los rollups no operan los nodos completos ni verifican el estado de la red inherente (una Capa 1), ya que este es un factor clave tras sus bajos costos de transacción. Esto significa que por sí mismos no pueden asegurar el acceso a los datos de todas las transacciones de la red. En este punto, ingresan las redes centradas en la disponibilidad de datos. En la estructura modular, funcionan específicamente para encargarse de verificar y mantener disponibles todos los datos de la red. Las dos soluciones de disponibilidad de datos más populares se basan en el muestreo de disponibilidad de datos (DAS) y los Comités de disponibilidad de datos (DAC).

Ejemplos

En la actualidad, existen diferentes blockchains modulares. Entre las principales, destacan soluciones como: