Ecosistemas de blockchains de capa 1: descripción general

Introducción

Desde su lanzamiento en 2015, Ethereum ha tenido un crecimiento enorme gracias a su ventaja de ser el primero en el mercado. Ethereum se enfoca principalmente en ofrecer una forma de habilitar smart contracts sin la interferencia de un tercero. Esto elimina la necesidad de centralización y representa un avance significativo hacia la descentralización.

Aunque Ethereum diseñó sus sistemas para ser flexibles, todavía sufre problemas como congestión pesada y transacciones más lentas y costosas debido al crecimiento parabólico en los efectos de red.

Este problema está relacionado con el Trilema de Escalabilidad, un término acuñado por Vitalik Buterin (fundador de Ethereum). El Trilema de Escalabilidad se refiere a las concesiones que los proyectos cripto suelen enfrentar al optimizar la arquitectura subyacente de sus propias blockchains.

Esto ha llevado al crecimiento de layer ones, o L1s, alternativos que pueden ofrecer otra forma de resolver las limitaciones técnicas que enfrentan las blockchains actuales.

Avalanche

Avalanche es una plataforma de blockchain diseñada para la escalabilidad y una plataforma de código abierto que es una alternativa a Ethereum. Su sistema de consenso la hace una alternativa más rápida y eficiente. En definitiva, esto le permite enfocarse en mejores velocidades de transacción, ofrece costos de transacción más bajos, y la ayuda a ser más ecológica.

Así como Ethereum usa ETH como su moneda para transacciones, Avalanche usa el token AVAX, que a su vez también es la moneda usada para las transacciones de su propia blockchain.

Ava Labs lanzó Avalanche en septiembre de 2020. El investigador de Cornell, Emin Gün Sirer, lidera Ava Labs y busca ofrecer funciones específicas orientadas a incorporar desarrolladores provenientes de Ethereum para que puedan cambiar fácilmente al sistema de Avalanche.

Herramientas y librerías de Avalanche

Avalanche ofrece una variedad de herramientas para que los desarrolladores usen dentro de su blockchain:

• Abigen: Compila contratos en solidity a golang para desplegar y llamar contratos de forma programática. Algunas herramientas usadas para interactuar, monitorear y comunicarse con los nodos dentro de la red junto con Abigen incluyen AvalancheJS, la API pública de Avalanche, Grafana Dashboards y Postman Collections.
• Avalanche Wallet SDK: Una librería de typescript usada para crear y administrar wallets no custodiales.
• Avalanche Local Simulator: Una herramienta que ayuda a los desarrolladores a levantar instancias locales de la blockchain de Avalanche.
• Avalanche Network Runner: Un cliente de shell que despliega redes locales o se comunica con nodos. También permite lanzar rápidamente entornos de red de prueba.
• Index API: Permite a los desarrolladores indexar la red de Avalanche.

Diferencias técnicas en el desarrollo

Avalanche es rápido y de bajo costo

Avalanche respalda el desarrollo de apps de Ethereum, que confirman varios miles de transacciones.

La velocidad de transacción es mucho más rápida que la de otras plataformas de blockchain en el mercado. Esto se debe a una combinación de los componentes de la red, la Virtual Machine, las llamadas RPC de Ethereum, y mucho más. Esta velocidad permite una mejor experiencia para los usuarios en general.

Despliegue de blockchains personalizadas

Los nodos dentro de Avalanche deben alcanzar un consenso dentro de un plazo determinado.

Fácil acceso a la red

El acceso a la red es más fácil ya que Avalanche puede manejar millones de validadores que participan constantemente a lo largo del proceso de validación. La blockchain no requiere hardware altamente configurado para que alguien se una como validador.

Difícil de atacar

Para que ocurra un ataque dentro de Avalanche, se necesitaría poseer al menos el 80% del token. Esto mejora enormemente la seguridad de la red.

Proof of stake de Avalanche

Avalanche usa un sistema de Proof-of-Stake (PoS) en lugar de Proof-of-Work (PoW), que es el que usa Ethereum. Ethereum tiene un mayor uso de energía y una falta de escalabilidad debido a su sistema PoW (por ahora).

Como Avalanche usa un modelo PoS, esto permite a los poseedores de un token bloquear inversiones a cambio de una oportunidad de ganar recompensas. Las transacciones en Avalanche son verificadas por Stakers que apoyan la red.

Los Stakers pueden ayudar a la red a prevenir el fraude castigando a quienes no cumplen. Los validadores que no hacen su trabajo pueden sufrir el slashing de su stake, lo que significa que pueden perder una parte de su cripto en stake. En general, el PoS de Avalanche es mucho más rápido y económico, lo cual da una buena razón para elegir su blockchain frente a otros modelos.

Red primaria

Avalanche es única por las tres blockchains que utiliza para lograr una robustez y funcionalidad superiores. La Red Primaria, una subnet especial, valida y asegura estas tres blockchains, cada una cumpliendo un rol diferente. Estas blockchains son las siguientes:

• X-Chain (Exchange Chain): Se usa para emitir activos digitales. Permite la creación y el intercambio de activos dentro de la blockchain.
• C-Chain (Contract Chain): También conocida como la Conversion Chain, se usa como la blockchain de smart contracts de Avalanche. Esto permite a los desarrolladores de Ethereum convertir aplicaciones y activos compatibles a Avalanche (el EVM de Avalanche). Los protocolos involucrados hacen que el proceso sea más rápido, económico y fluido.
• P-Chain (Platform Chain): Esta blockchain es responsable de coordinar a los validadores y monitorear las subnets. Aquí es donde los validadores hacen stake de tokens AVAX para asegurar la red.

Desafíos para Avalanche

El principal desafío de Avalanche es que enfrenta una fuerte competencia como Ethereum y otros proyectos rivales que surgirán en el futuro. Además, se requiere que los validadores hagan stake de 2,000 tokens AVAX para convertirse en validador. Por último, Avalanche no castiga a los validadores que se consideran negligentes o que han tenido un comportamiento malicioso haciéndoles perder sus AVAX. Esto significa que nunca habrá una penalización con una disminución de las criptomonedas $AVAX en stake para validar la red.

Métricas

• Market Cap: ~$20b
• TVL: $11.2b
• Apps principales (últimos 30 días): Trader Joe, Pangolian Exchange, Sushi, NFTrade, Bogged.Finance, Kalao, Aave, Platypus, Kill Rich, Cradabra, etc.
• Comisiones en 1 día: $834,536.42
• Comisiones promedio en 7 días: $758,107.12
• Número de validadores: 1,249

Solana

Introducción

Solana es una de las blockchains más destacadas del mercado actualmente. Solana es única en que tiene un sistema de consenso diferente al de otras blockchains, llamado Proof of History (PoH). Al igual que Ethereum, Solana sigue atrayendo desarrolladores y les permite crear proyectos con alto potencial en el espacio. Solana ofrece una arquitectura "stateless" y se ha vuelto altamente escalable debido a su consumo reducido de memoria.

Anatoly Yakovenko fundó Solana en 2017, tras publicar un white paper sobre Proof of History. En 2018, Greg prototipó la primera implementación del whitepaper, la cual es de código abierto. El proyecto se llamó originalmente Loom, pero cambió de nombre a Solana el 28 de marzo. El proyecto debutó como una ICO en 2020. Solana, ahora administrada por la Solana Foundation como Solana Labs, sigue siendo el principal contribuyente.

Herramientas y librerías de Solana

Solana ofrece actualmente su propia Command Line Interface y el SDK Web3.js, que permiten a los desarrolladores comunicarse con la blockchain y con los programas de Solana (igual que una API). Solana tiene muchas otras herramientas de código abierto como un faucet de Solana, un Metaplex Metadata Finder, y un Merkle Distributor. La comunidad de Solana ofrece más herramientas aquí: ​​https://soldev.app/library/tools. Puedes conocer más sobre la comunidad aquí: https://solana.com/developers

Diferencias técnicas en el desarrollo

Mientras que Ethereum y otras blockchains usan sistemas de consenso Proof of Work o Proof of Stake dentro de sus blockchains, Solana se apoya en un sistema de consenso Proof of History. Este uso de PoH hace que la blockchain sea mucho más rápida, escalable y eficiente energéticamente en general.

¿Por qué proof of history?

Con PoH, los eventos y las transacciones se hashean con la función hash SHA256. Esto facilita a los validadores el seguimiento de los hashes en orden cronológico y el procesamiento de las transacciones a medida que llegan. Los validadores pueden procesar transacciones sin esperar a que se llene un bloque. Debido a esto, Solana tiene la capacidad de procesar más transacciones por segundo.

Dado que el proceso de hashing crea una secuencia clara y verificable de transacciones, el validador puede agregar las transacciones a un bloque sin necesidad de una marca de tiempo convencional. En general, es una forma en que los validadores pueden llevar el registro de los hashes en orden cronológico con la "función de retardo" de Solana, codificando el tiempo como datos.

Turbine

Solana usa un protocolo llamado Turbine que descompone la información en partes más pequeñas, lo que facilita su procesamiento. De esta forma, Solana puede resolver problemas de ancho de banda y aumentar la capacidad de procesar transacciones.

Turbine es similar a los planes de Sharding de Ethereum.

Gulf stream

Gulf Stream es otro protocolo que usa Solana para llevar el caching y el forwarding de transacciones hacia el borde de la red. Los clientes y validadores reenvían las transacciones al líder esperado y permiten a los validadores ejecutar transacciones por adelantado.

Además, Gulf Stream permite tiempos de confirmación más cortos, cambios de líder más rápidos y menor presión de memoria sobre los validadores. Esta solución no es posible si las redes tienen un líder no determinista o no pueden conocer las condiciones iniciales para predecir un resultado.

Sealevel

Para Ethereum, su EVM se considera de un solo hilo, lo que significa que solo un smart contract puede modificar el estado de la blockchain a la vez. Sin embargo, Solana puede funcionar en paralelo, lo que significa que los smart contracts pueden ejecutarse sin superponerse entre sí.

Solana usa Sealevel, un motor de procesamiento de transacciones hiperparalelizado que se usa para escalar a través de SSDs (unidades de estado sólido) y GPUs (unidades de procesamiento gráfico). Esto permite que Solana escale horizontalmente en lugar de verticalmente.

Pipelining

Pipelining es una técnica que usa Solana para secuenciar las entradas de datos hacia los componentes de hardware. Esto permite que los datos se verifiquen y dupliquen entre nodos a una velocidad rápida. En general, está pensado como una mejora efectiva del diseño de la CPU (unidad central de procesamiento).

Cloudbreak

En esencia, se trata de una arquitectura escalada horizontalmente para Solana. Dado que escalar la capacidad de cómputo no es suficiente para Solana, la memoria, necesaria para almacenar información de cuentas, se convierte en un problema mayor. Cloudbreak permite que Solana escale sin usar sharding. Solana creó Cloudbreak para utilizar simultáneamente todo el hardware al indexar datos, leer la base de datos y escribir entradas de transacciones.

Archivers

Por último, Solana puede almacenar datos mediante el uso de Archivers. Los Archivers permiten a la red descargar datos de los validadores hacia los propios Archivers. Esto es lo que permite a los nodos duplicar información con muy pocos requisitos de hardware. Los Archivers permiten el uso de datos de blockchain seguros y eficientes en un libro contable distribuido y público.

Los Archivers son eficientes en lo que hacen porque solo almacenan pequeñas partes del estado. Sin embargo, las redes le pedirán a los Archivers que demuestren que están almacenando los datos que se supone deben almacenar. Esta técnica se llama Proof of Replication (PoRep).

Desafíos para Solana

Como otras blockchains, uno de los desafíos de Solana es que necesita asegurar una posición sólida en el mundo de las criptomonedas. Otro desafío es la centralización del staking. Existen riesgos potenciales de seguridad si, por ejemplo, un Standard Custody concentra una porción significativa del stake en Solana. Un problema con ese Standard Custody podría afectar a la blockchain de Solana.

Además, una alta concentración de Solana en un solo lugar es mala para la blockchain, ya que tener Solana otorga poder de voto. Por último, la liquidez y los datos de precios son importantes, ya que una gran parte de la liquidez está en Project Serum, que creó una herramienta en Solana llamada Serum DEX. Un daño en Serum DEX podría causar daño a Solana.

Recientemente, Solana sufrió una interrupción de red debido a bots que realizaban transacciones duplicadas de forma excesiva. Este es un problema creciente, ya que la estabilidad de la red no está garantizada dentro de Solana.

Métricas

Market Cap: ~$30.5b

TVL: $7.2b Apps principales (últimos 30 días): Raydium, MeanFi, Orca, Magic Eden, Solanart, Solend, Saber, Solsea, Wormhole, Mercurial, etc.

Comisiones en 1 día: $108,723.89

Comisiones promedio en 7 días: $79,375.03

Número de validadores: 1,531

Terra

Introducción

Terra es un protocolo de blockchain que permite un uso amplio de stablecoins algorítmicas. Las stablecoins están ancladas al precio de alguna moneda fiat, como el dólar estadounidense o el euro. Debido a esto, los usuarios en la blockchain de Terra pueden ahorrar, intercambiar o gastar stablecoins de Terra. Terra ofrece más estabilidad que otras blockchains como Bitcoin, Ethereum y otras altcoins.

A lo largo de la blockchain de Terra, la palabra Terra también se refiere a una de las dos criptomonedas dentro del Protocolo. El otro token importante dentro de la blockchain de Terra se llama Luna. Explicaremos más sobre esto más adelante.

Terra Labs creó la blockchain de Terra con la ayuda de Terra Alliance (15 grandes empresas de e-commerce que han generado un gran volumen de transacciones y usuarios en Asia). Cofundada por Daniel Shin y Do Kwon, consideraron que la estabilidad de precios y la adopción eran importantes para dar los siguientes pasos hacia la adopción masiva de la criptomoneda y la infraestructura blockchain.

Herramientas y librerías de Terra

Terra ofrece las mismas herramientas que Ethereum, salvo que están hechas y provistas por el propio protocolo. Así como Ethereum usa Web3.js y Web3py como SDK de frontend en python, Terra usa Terra.js o el Terra SDK. Además, Terra tiene una extensión de navegador (Station CX) y su propia testnet local para experimentar en la blockchain de Terra. Por último, en lugar de usar Solidity, Terra usa Rust.

Terra ofrece su propia command line interface llamada Terrad para ayudar a interactuar con la blockchain de Terra. Terra también tiene un módulo central llamado Terra Core. Terra Core permite a los usuarios referenciar la implementación del protocolo de Terra, escrita en Golang.

La blockchain puede ofrecer cuentas multi-sig. Una cuenta multi-sig es una clave especial que puede requerir más de una firma para firmar transacciones, lo cual es útil cuando varias partes quieren dar su consentimiento para las transacciones. Por último, Terra ofrece un faucet llamado Terra Testnet Faucet, que permite a los usuarios recibir tokens para la última testnet de Terra.

Diferencias técnicas en el desarrollo

Terra funciona de manera diferente en comparación con Ethereum y la mayoría de las demás blockchains porque su rol principal es crear stablecoins algorítmicas. Terra busca habilitar una economía descentralizada y aumentar la participación en nuevos primitivos financieros para ayudar a innovar el concepto de dinero.

Tokenomics

Lo que hace única a Terra es que está asegurada por un consenso distribuido sobre un activo en stake llamado Luna. Esto respalda a las stablecoins que están ancladas algorítmicamente a las monedas fiat.

El protocolo consta de dos tokens principales:

• Terra: Estas son las monedas ancladas o seguidas al precio de las monedas fiat. Por ejemplo, UST estaría anclado al USD, que es la moneda de Estados Unidos. Es una práctica común nombrar a las stablecoins según su contraparte fiat. Los usuarios pueden recibir nuevos tokens Terra quemando tokens Luna. Todas las denominaciones de Terra existen en el mismo pool.
• Luna: Usado principalmente para gobernanza, staking y minería, Luna es el token nativo del protocolo Terra, usado para absorber la volatilidad de precio de Terra. Hacer stake de luna recompensa a los validadores por registrar y verificar transacciones en la blockchain de Terra. Estas recompensas vienen en forma de comisiones. Hay una correlación aquí: mientras más se utiliza Terra, mayor es el valor de Luna.

Proof of stake

Al igual que Avalanche, Terra usa un protocolo de consenso Proof of Stake, a diferencia del protocolo de consenso Proof of Work de Ethereum. Terra funciona usando el mecanismo de consenso que actualmente usa Tendermint, asegurando su red mediante el uso de validadores.

Comisiones de transacción

La comisión de transacción en la red de Terra es bastante baja en comparación con la del ecosistema de Ethereum. Esto se debe al algoritmo de estabilidad de precios que asegura comisiones de transacción más bajas y transacciones transfronterizas fluidas. Terra busca eliminar el uso de terceros para poder completar transacciones sin incurrir en comisiones altas.

Además, cada pago tiene una comisión de solo 0.6% en seis segundos o menos. Esto es una alternativa mucho mejor comparada con los pagos con tarjeta de crédito tradicionales, que cobran 2.8% o más.

Interoperabilidad

Se sabe que la blockchain de Terra está construida sobre Cosmos IBC (Inter-Blockchain Communication protocol). Esto permite la interoperabilidad entre blockchains; la capacidad de una red como Terra de ver y acceder a información en muchos sistemas de blockchain, lo que significa que las redes pueden comunicarse entre sí. Por ejemplo, Terra puede funcionar sobre Solana, Ethereum y otras blockchains a medida que más desarrolladores comienzan a usar el protocolo.

Desafíos para Terra

El market cap de Terra es mucho menor que el de Ethereum, por lo que Terra aún enfrenta competencia para alcanzar un lugar destacado en la innovación de la economía financiera. Además, si Terra por alguna razón no logra mantener el anclaje al precio de las monedas fiat, esto podría generar un riesgo enorme, pérdidas y daño al protocolo.

Terra somete a validadores y delegadores a slashing si no cumplen con su función o si tienen mal comportamiento en su rol. Un ejemplo de no cumplir con el rol de validador o delegador incluye firmar dos veces en una transacción (double signing), estar inactivo (downtime), o no participar en votaciones dentro del proceso de Oracle.

Métricas

Market Cap: ~$33b

TVL: $23.13b Apps: Mirror, Achor, Terraswap, Pylon, Terra Station, Chai, Mavalo, Spectrum, LoTerra, Preserver, etc.

Número total de validadores: 305

Número de validadores activos: 130

Conclusión

Muchos de estos ecosistemas de Ethereum ofrecen una razón convincente para que los desarrolladores construyan sobre una red más escalable e interoperable. Pero los desafíos para estas blockchains Layer 1 se irán definiendo a medida que enfrenten una dura competencia por incorporar más usuarios y resolver el trilema de escalabilidad. El tiempo dirá si Ethereum será la solución principal para mitigar los problemas de escalabilidad o si L1s alternativos viables comenzarán a dominar el espacio en el futuro.