¿Los rollups están centralizados?

Empecemos con una metáfora.

Imagina que estuviéramos de regreso en la clase de matemáticas de la escuela secundaria. A pesar de lo sombríos que suelen ser los profesores de matemáticas de secundaria, nuestro profesor nos entregó una lista de cien problemas de división larga, cada uno con números muy grandes. Nuestra tarea, nos dijeron, era resolver tantos problemas como fuera posible. Pero la parte complicada es que tenemos que usar la misma hoja de papel para escribir la respuesta y hacer cada paso de cálculo. Después de solo unos minutos, tuvimos que enfrentarnos a lo absurdo de la tarea: era imposible exprimir tantas soluciones completas en una sola hoja de papel.

¿Qué tiene que ver esta historia de pesadilla con los Rollups?

En esta metáfora, la hoja de papel es como un bloque de Ethereum y los problemas matemáticos son las transacciones de contratos inteligentes. Ethereum está extremadamente lleno en este momento. Hay demasiadas transacciones que deben incluirse en cada bloque. Para empeorar las cosas, la mayoría de estas transacciones son computacionalmente intensivas (es decir, requieren muchos cálculos), como préstamos flash o transacciones a través de agregadores. Atrás quedaron los días de transferencias simples y pagos de los viejos tiempos (antes de DeFi).

Ese es el quid de la cuestión. Al igual que el profesor de matemáticas de la parábola nos pidió que llenáramos cada línea de una minuciosa división larga en una hoja de papel, Ethereum debe procesar y registrar cada línea de cálculo para cada transacción.

Hasta la llegada de los Rollups.

Recopila el cálculo fuera de la cadena mientras almacena datos mínimos de transacciones en la cadena. En este sentido básico, los Rollups son como "papel borrador" para la informática de Ethereum. Los rollups manejan todo el procesamiento de datos desordenado mediante transacciones por lotes ("rolling") para permitir un aumento exponencial en la cantidad de transacciones de contratos inteligentes contenidas dentro de un solo bloque Ethereum.

Esta metáfora ayuda a describir el problema que los Rollups están tratando de resolver (es decir, "congestión de la red debido a una sobrecarga computacional"), e incluso nos proporciona una noción vaga de una solución de Rollup (es decir, "mover la computación fuera de la cadena"). Pero en cuanto a cómo funcionan los Rollups, cómo se ven y por qué nos emocionan tanto, debemos profundizar un poco más.

Esencialmente, cada Rollup es una cadena de bloques separada, con algunas modificaciones. Al igual que Ethereum, cada protocolo Rollup también tiene una "máquina virtual" que ejecuta el código del contrato inteligente. La máquina virtual de Rollup se ejecuta independientemente de la propia máquina virtual EVM de Ethereum, pero está administrada por un contrato inteligente de Ethereum. Esta conectividad permite que los Rollups se comuniquen con Ethereum. Rollup ejecuta transacciones y procesa datos, y Ethereum recibe y almacena los resultados.

A nivel técnico, la diferencia clave entre las cadenas Rollup y otras cadenas de bloques más tradicionales es la forma en que se producen los nuevos bloques.

Por lo general, una cadena de bloques es mantenida por una red distribuida de múltiples partes (es decir, "mineros" o "validadores", según el tipo de consenso de la cadena de bloques). Estos partidos trabajan juntos para producir bloques a través del consenso. En pocas palabras, las partes votan sobre qué hacer con un conjunto de transacciones o, en otras palabras, cómo construir el siguiente bloque. Los bloques con soporte mayoritario se escriben permanentemente en la cadena de bloques.

En cambio, las cadenas Rollup no funcionan por regla de la mayoría. En cambio, una sola parte que monitorea el estado del Rollup puede enviar las llamadas "afirmaciones" a Ethereum (capa base L1) que indican cómo se debe procesar un determinado lote de transacciones. Es importante destacar que Ethereum aceptará o rechazará esta afirmación de forma independiente, independientemente de si la mayoría de las otras partes en el resumen la apoyan. En la práctica, esto generalmente significa que a una sola parte de la cadena de acumulación se le asigna la tarea de procesar transacciones y producir bloques.

Un momento... ¿Los resúmenes están centralizados?

Esta propiedad centralizada de la producción de bloques de Rollup es parte de la razón por la cual los Rollups pueden procesar transacciones de manera tan eficiente. Pero esto también plantea una pregunta obvia y preocupante: sin un consenso mayoritario, ¿cómo pueden los Rollups garantizar que la producción de bloques sea correcta? ¿Qué sucede si un productor de bloques resulta ser malicioso?

Esta centralización confunde a los usuarios de criptomonedas acostumbrados a las cadenas de bloques basadas en el consenso. De hecho, si la historia terminara aquí, podríamos (erróneamente) concluir que los Rollups son solo "bases de datos replicadas por una sola parte", como tuiteó recientemente el cofundador de Avalanche, Kevin Seqniqi (mal entendido).

En realidad, esta alegación de centralización de Rollup es menos falsa que un malentendido lógico. Por lo general, las cadenas de bloques centralizadas sin mecanismos sólidos de consenso son, de hecho, vulnerables a la corrupción y las adquisiciones hostiles, sin embargo, en el caso único de los paquetes acumulativos, esta falta de descentralización en realidad no es crítica para su seguridad o confiabilidad. Para entender por qué este es el caso, necesitamos profundizar más.

Piensa en esa desafortunada tarea de matemáticas con la que comenzamos. El "papel borrador" para los cálculos nos permite simplemente escribir preguntas y respuestas en el formulario principal; los rollups son como "papel borrador" que "transfieren cálculos de contratos inteligentes fuera de la cadena, mientras que solo almacenan datos mínimos de transacciones".

De hecho, esta última parte, también conocida como "almacenamiento de datos de transacciones en la cadena", es fundamental para el funcionamiento de los paquetes acumulativos. En una cadena de resumen, solo el cálculo (procesamiento de datos) ocurre fuera de la cadena, y cada transacción procesada por un resumen todavía tiene sus datos de entrada (también conocidos como "datos de llamada") almacenados en Ethereum.

¿Cuál es la importancia de mantener los datos de las transacciones en la cadena? En la analogía de la tarea de matemáticas, la hoja de papel que terminamos entregando al maestro incluye problemas de división larga y sus respuestas, lo que le permite al maestro verificar nuestro trabajo aunque no hayamos escrito los pasos de cálculo individuales en él. De manera similar, la disponibilidad persistente de datos en cadena significa que la capa base de Ethereum puede volver a calcular cualquier cálculo en Rollup.

En resumen, la disponibilidad de datos en cadena de Rollup permite un proceso de revisión integrado. Ethereum puede "verificar dos veces" la integridad de las transacciones procesadas en la cadena Rollup antes de comprometerlas permanentemente en el libro mayor, casi como los poderes de revisión judicial de la Corte Suprema de EE. UU.

Por lo tanto, la propiedad clave de los Rollups son sus limitaciones. Los rollups solo envían transacciones a la capa base (Ethereum); no pueden obligar a la capa base a aceptar, porque Ethereum puede anular cualquier transacción de rollup si es necesario. Debido a que están sujetas a este proceso de revisión, se considera que las transacciones de resumen carecen de verdadera finalidad.

Con esta limitación de los paquetes acumulativos en mente, podemos volver a las alegaciones no abordadas de la centralización de paquetes acumulativos anteriores. Un productor de un solo bloque de Rollup puede intentar procesar transacciones maliciosamente, pero si lo hace, Ethereum (capa base) rechazará directamente el lote de transacciones después de que se complete el proceso de revisión, y el productor del bloque será sancionado.

Actualmente, el funcionamiento del "proceso de verificación" depende de si el paquete acumulativo es un paquete acumulativo optimista o un paquete acumulativo ZK. Pero para ambos, el proceso de revisión es mucho más eficiente de lo que Ethereum puede manejar por sí solo.

Con todo, el sistema Rollup se basa en "controles y equilibrios", lo que garantiza que Ethereum siempre siga siendo la cadena soberana: el propio consenso de Ethereum es el árbitro final de la verdad.

Sin embargo, las cadenas laterales son diferentes. Al carecer del mismo proceso de revisión, las cadenas laterales procesan las transacciones a través de sus propios mecanismos de consenso completamente independientes. Las transacciones de cadena lateral son algo "finalistas", mientras que las transacciones de acumulación no lo son (hasta que se confirmen en Ethereum). Como tal, las cadenas laterales requieren mayores suposiciones de confianza, ya que no se benefician de la propia seguridad descentralizada de Ethereum. De hecho, creo que las cadenas laterales son más parecidas a la Capa 1 compatible con EVM que al Rollup.

En resumen: los rollups mueven el cálculo fuera de la cadena para liberar más espacio en la cadena. La disponibilidad de datos en la cadena es fundamental, ya que esto permite que Ethereum vuelva a verificar la confiabilidad de las transacciones de Rollups. Este proceso de revisión, a su vez, actúa como un "control" en la producción de bloques de resumen, eliminando así la necesidad de un mecanismo de consenso.

Los rollups finalmente permiten que Ethereum tenga su pastel y se lo coma: liberan más capacidad en la cadena sin socavar la seguridad descentralizada de la red. Al menos en mi opinión, esta es la solución de escalabilidad más elegante que podríamos esperar.

Gracias a t11s y Hasu por sus comentarios y sugerencias.

Fuente: Benjamín Simón

Editor: Nanfeng

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