En nuestro artículo anterior, "Desglosando el diseño modular de ME Network: Capas de Ejecución, Conformidad y Disponibilidad de Datos," discutimos cómo la arquitectura modular blockchain descompone la pila de blockchain en capas distintas: Ejecución, Conformidad y Disponibilidad de Datos. Esta separación permite que cada componente se especialice, mejorando significativamente el rendimiento general, la flexibilidad y la escalabilidad de la blockchain.
Definiendo la Execution Layer
La execution layer es el motor computacional de la blockchain, responsable de procesar transacciones y actualizar el estado de la red. Esto incluye verificar la validez de las transacciones, como la verificación de firmas y las comprobaciones de saldo, ejecutar lógica en cadena y actualizar la base de datos del estado. Los cambios de estado ocurren cuando los nodos completos actualizan sus copias del libro contable para reflejar nuevos transferimientos de tokens, actualizaciones de smart contract y almacenamiento de datos.
Al discutir la escalabilidad en el contexto de la capa de ejecución, es esencial reconocer que esto implica más que simplemente aumentar el número de transacciones por segundo (TPS). También abarca el concepto más amplio de manejar un mayor volumen de procesamiento computacional. A medida que la complejidad de las transacciones varía, también lo hace la carga computacional, lo que significa que el desafío de escalar radica en procesar más trabajo computacional por segundo sin aumentar drásticamente los requisitos de hardware para los nodos que validan estas transacciones. La solución de escalabilidad de la capa de ejecución, ejemplificada por las tecnologías Rollup de Ethereum como Arbitrum y ZKSync, aborda estos problemas al transferir parte de la carga computacional.
Comprensión de los Rollups
Los Rollups son soluciones de escalado de Layer 2 que ejecutan transacciones fuera de la cadena mientras mantienen las garantías de seguridad de la Layer 1 blockchain subyacente. Al procesar transacciones fuera de la cadena principal, los Rollups reducen la competencia por el espacio de bloques en la cadena principal (normalmente Ethereum). Después de ejecutar transacciones, los Rollups envían un lote de datos de transacción o pruebas de validez de vuelta a la cadena Layer 1 para el liquidación. Este método permite a los Rollups lograr un alto rendimiento y tarifas bajas, mientras aprovechan la seguridad de la cadena Layer 1 para la finalidad y disponibilidad de los datos.
ZK Rollups frente a Optimistic Rollups
Hay dos tipos dominantes de soluciones de Rollup: Rollups de Cero Conocimiento (ZK) y Rollups Optimistas. Los Rollups Optimistas asumen por defecto que todas las transacciones son válidas, generando y presentando pruebas de fraude a la cadena de Layer 1 solo cuando se detecta una transacción potencialmente maliciosa o incorrecta. Si se identifica una transacción fraudulenta, la cadena puede revertir la transacción y sancionar a la parte que la presentó.
Por otro lado, los Rollups de Cero Conocimiento funcionan generando pruebas criptográficas (pruebas de validez) para verificar la correctitud de los cálculos fuera de la cadena. Estas pruebas se publican luego en la cadena de Layer 1, verificando que el Rollup haya ejecutado correctamente las transacciones sin revelar los datos de la transacción en sí. La ventaja clave de los Rollups de Cero Conocimiento radica en su capacidad para reducir significativamente el tiempo y los recursos necesarios para la verificación de transacciones, lo que resulta en mayor eficiencia.
Sin embargo, esta eficiencia tiene como costo una mayor complejidad y requisitos de hardware más altos para generar estas pruebas.
Los Optimistic Rollups son particularmente versátiles, ofreciendo soporte completo para contratos inteligentes. Esto permite a los desarrolladores implementar aplicaciones descentralizadas existentes (dApps) en Layer 2 con modificaciones mínimas, lo que los hace una opción atractiva para escalar cargas de trabajo complejas con muchos smart contract.
Dado el panorama tecnológico actual, ME Network ha decidido implementar Optimistic Rollups para su execution layer.
Implementación del Execution Layer de ME Network
la capa de ejecución de ME Network se basa en la tecnología de Rollup optimista. Este enfoque asume que todas las validaciones de transacciones son honestas, pero incluye un período de desafío durante el cual los participantes pueden cuestionar cualquier transacción. Si no se presentan desafíos dentro del período designado, el bloque se finaliza y la cadena principal de ME Network acepta las pruebas de retiro de la cadena de Rollup, completando así la transacción.
Si un desafío se presenta dentro del período, cualquier participante puede transmitir una prueba de fraude, la cual es luego validada por la red. Si el desafío se sostiene, la transacción fraudulenta se invalida y el estado se revierte. Para prevenir comportamientos maliciosos, ME Network requiere a los sequencers -entidades responsables de ordenar las transacciones- a depositar tokens como garantía. Si un sequencer actúa de manera maliciosa, su depósito se reduce y se redistribuye como recompensa a la parte que identificó el fraude. Además, ME Network ha implementado incentivos para fomentar la validación de pruebas de fraude, asegurando así una seguridad robusta en la red.
Es importante señalar que un desafío exitoso no da lugar a un retroceso del estado de la mainnet de ME Network. El orden de las transacciones y el estado de la mainnet permanecen sin afectar; solo la presentación específica del estado en la cadena Rollup se ve afectada.
Para mejorar la eficiencia de la capa de ejecución, ME Network utiliza una red de secuenciadores distribuidos para mantener la seguridad y la estabilidad. Los secuenciadores publican las raíces del estado en la capa de settlement, mientras que los datos de transacción comprimidos se almacenan en la capa de disponibilidad de datos. Al desviar las tareas computacionales a la Rollup, la cadena principal de ME Network (ME Hub) experimenta una menor carga, lo que resulta en un alto número de transacciones por segundo (TPS) y tarifas de gas más bajas.
A pesar de esto, la ME Hub (capa de settlement) también es una blockchain completamente funcional que admite contratos inteligentes. Los usuarios que no requieren las tarifas de gas más bajas y las ventajas de concurrencia de la Rollup pueden elegir ejecutar transacciones directamente en la ME Hub, de manera similar a cómo se despliegan contratos en Ethereum. Aunque ME Network no fomenta el despliegue de aplicaciones intensivas en la capa de settlement para preservar espacio para las Rollups, la capa de settlement puede asumir temporalmente algunas funciones de ejecución hasta que la tecnología de la Rollup esté plenamente realizada.
El diseño modular de la blockchain de ME Network permite capacidades de ejecución altamente especializadas, lo que aumenta significativamente el rendimiento general. En el futuro, ME Network mejorará aún más su execution layer mediante su máquina virtual propiedad (MVM) y modelos innovadores de transacciones, permitiendo un alto rendimiento y un procesamiento eficiente de contratos inteligentes complejos. A medida que la demanda de soluciones de blockchain escalables y de alto rendimiento continúa creciendo, ME Network está bien posicionada para enfrentar estos desafíos.
Además, ME Network admite múltiples entornos de ejecución de máquina virtual (ME Rollup Executor), incluyendo compatibilidad con EVM y Wasm. Las cadenas Rollup pueden seleccionar el entorno más adecuado según sus necesidades específicas. Además, diferentes cadenas Rollup pueden lograr interoperabilidad sin interrupciones a través del protocolo de comunicación entre cadenas de ME Network, fomentando un ecosistema multi-cadena diverso e integrado.
Conclusión
Los rollups son fundamentales para el futuro de la tecnología blockchain, actuando como la interfaz principal entre las dApps y las redes blockchain. El compromiso de ME Network con la exploración de la tecnología Rollup va más allá de los Optimistic Rollups. A medida que la tecnología ZK-Rollup madura, planeamos integrar entornos de ejecución y componentes relevantes. Al mismo tiempo, estamos supervisando de cerca los avances en modelos de lenguaje grandes (LLM) y otras aplicaciones de inteligencia artificial para crear una capa base más inteligente y amigable para desarrolladores y usuarios finales.
