¿Qué son los protocolos de capa de aplicación?

Es posible que haya escuchado mucho la palabra “protocolo” en el espacio criptográfico. ¿A qué se refiere exactamente?

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¿Qué son los protocolos Blockchain?
Protocolos de grasas
Protocolos de capa uno
Protocolos de capa 2
Protocolos de capa 3
Pensamientos finales

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Una capa de aplicación es un nivel de abstracción que enmascara los detalles técnicos esenciales de un canal de comunicación y sirve como interfaz de usuario en una red. La capa de aplicación es responsable de abstraer (u ocultar) las operaciones de un sistema para permitir un uso óptimo y la interoperabilidad para los consumidores finales. Por ejemplo, HTTP es una capa principal que solo los desarrolladores entienden, mientras que las páginas web son las capas de aplicación con las que el usuario puede interactuar fácilmente.

Las capas, a veces denominadas niveles, se utilizan para especificar el conjunto de protocolos de comunicación utilizados en Internet y otras redes informáticas tradicionales. El mismo enfoque para rastrear componentes de red también se puede aplicar a tecnologías de contabilidad descentralizada (DLT) como blockchain. Por lo tanto, comprender a fondo la tecnología blockchain requiere cierto conocimiento de sus diferentes capas.

Esta guía tiene como objetivo explicar de manera fácil y directa el funcionamiento interno de los protocolos y cómo se relacionan con blockchain. Tenga en cuenta que, a diferencia de las redes y los protocolos heredados, como HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto) y TCP (protocolo de control de transmisión) / IP (protocolo de Internet), los modelos conceptuales de la red blockchain aún deben estandarizarse. Por lo tanto, el esquema proporcionado aquí es solo una de las muchas formas de ilustrar cómo funcionan juntos los múltiples componentes de una red blockchain.

¿Qué son los protocolos Blockchain?

Los protocolos de blockchain son componentes críticos de un DLT basado en blockchain que facilitan el intercambio de información y dictan procesos como la validación de transacciones, la seguridad del sistema, la interacción de los nodos participantes, etc.

A medida que continúe leyendo esto, es útil tener en cuenta la definición más amplia de protocolos como reglas que definen los términos de participación en el mundo de la informática.

Esta definición se aplica igualmente al mundo de la computación descentralizada donde múltiples nodos o dispositivos de computación, que se comunican a través de Internet, alimentan varias plataformas de blockchain. En el espacio blockchain, estos protocolos definen cómo se almacena la información sin requerir un controlador central.

Protocolos delgados en redes heredadas

Las redes heredadas tienen lo que llamamos protocolos “delgados” y aplicaciones “pesadas”. Con TCP / IP, por ejemplo, la mayor parte del valor generado se captura en la capa de aplicación que se construye sobre ella. La mayoría de los consumidores, sin embargo, desconocen la existencia de la capa de protocolo subyacente, a pesar de su tremendo valor. Por ejemplo, aplicaciones como Facebook, Twitter y Google acumulan varios miles de millones de dólares en ingresos por año, mientras que los desarrolladores de TCP / IP y HTTPS ganan apenas un centavo de cada aplicación que se ejecuta en la red que diseñaron.

Protocolos de grasas

Los protocolos gordos se refieren al mundo inverso de blockchain, en el que la mayor parte del valor se concentra en el nivel de protocolo compartido. Esto hace que el protocolo sea más pesado, mientras que solo una pequeña parte del valor se asigna a nivel de aplicación, lo que lo hace más delgado. Los protocolos gordos en el espacio de la cadena de bloques operan en marcado contraste con las reglas de Internet heredadas, que permanecen definidas en gran medida por la configuración de TCP / IP.

Por qué Crypto tiene protocolos de grasa y aplicaciones delgadas

Como se indicó anteriormente, blockchain invierte la relación convencional entre los protocolos de grasa y las aplicaciones delgadas. Los dos protocolos principales, Bitcoin y Ethereum, ofrecen una imagen clara de la interacción entre los protocolos gordos y las aplicaciones delgadas en el mundo de la informática descentralizada.

A partir de abril de 2021, Bitcoin tiene una capitalización de mercado considerable de más de $ 1 billón, mientras que los ingresos generados por las aplicaciones construidas sobre él, o aquellas que lo utilizan (por ejemplo, Blockfolio o Bisq), siguen siendo relativamente pequeños. Lo mismo ocurre con Ethereum, a pesar de las 3.000 aplicaciones descentralizadas (DApps) que se ejecutan en la plataforma de contrato inteligente.

Curiosamente, la disparidad entre el valor de un protocolo subyacente y las aplicaciones que lo aprovechan se basa en que es una capa de datos compartidos que capitaliza las monedas nativas con precios volátiles que impulsan la especulación.

En particular, la capa de datos compartidos simplifica la entrada de nuevos usuarios y admite aplicaciones complejas que ejecutan y ejecutan comandos. Esto estimula la creación de más productos que crean un ecosistema vibrante alrededor de la capa de protocolo, que, a su vez, atrae a nuevos usuarios.

Demostremos esto con un breve estudio de caso utilizando Ethereum y su criptomoneda nativa Ether (ETH). El ciclo de retroalimentación es el siguiente:

El precio de ETH sube, lo que atrae a desarrolladores, primeros especuladores e inversores.
Todos compran algo de ETH.
Los precios de ETH aumentan y los primeros inversores, especuladores y desarrolladores obtienen ganancias.
Al invertir financieramente en el protocolo, las mismas partes interesadas apoyan o contribuyen directamente a la creación de productos y servicios para Ethereum, sabiendo que el valor de sus monedas se apreciará cuanto más éxito tenga el protocolo.
Algunos de estos productos y servicios tendrán éxito y atraerán nuevos usuarios a Ethereum.
Los nuevos usuarios se convertirán en los nuevos desarrolladores, primeros especuladores e inversores.
Enjuague, repita.

Por ejemplo, el protocolo Ethereum permite a los comerciantes de criptomonedas cambiar fácilmente entre intercambios descentralizados (DEX) como Uniswap, Sushiswap o DODO a través de la billetera MetaMask. Todos estos son productos y servicios que amplían la funcionalidad de la red y estimulan más o menos directamente el aumento del valor de la criptomoneda.

El fenómeno de este circuito de retroalimentación sigue la ley de Metcalfe, que establece que el valor de una red está determinado por su base de usuarios; cuantos más usuarios, más valor acumula gracias a un efecto de red.

‍Protocolos de capa uno

Un protocolo de capa uno, que a veces se denomina capa de implementación, se refiere a un sistema asociado con la arquitectura base o principal de una red blockchain. Un protocolo de capa uno establece las reglas y parámetros de toda la red, como su algoritmo de consenso, tiempo de bloque, rendimiento de transacciones, etc. Por ejemplo, el protocolo de capa uno para Bitcoin emplea un algoritmo de consenso de prueba de trabajo (PoW), mientras que Ethereum está usando temporalmente PoW para arrancar su sistema antes de hacer la transición para convertirse en una red completa de prueba de participación (PoS).

Ethereum demuestra que, en algunos casos, la capa uno puede estar precedida por una “capa cero”, que sienta las bases para que los componentes admitan una nueva capa superior. Como tal, en el caso de Bitcoin, la capa cero comprende el hardware, Internet y otros componentes destinados a garantizar el funcionamiento fluido de la capa uno.

Los ejemplos anteriores ilustran cuán matizados pueden ser estos niveles conceptuales. Para reiterar, el espacio blockchain aún es incipiente y aún no se ha estandarizado.

Otro ejemplo de un protocolo de capa uno es Binance Smart Chain (BSC), que se asemeja a Ethereum en funcionalidad pero ofrece bajos costos de transacción y mayores velocidades de transacción.

Una nueva generación de redes descentralizadas, incluidas Mina, Solana y Polkadot, parece estar concentrada en DApps orientadas a finanzas descentralizadas (DeFi) y tokens no fungibles (NFT). Mientras tanto, los protocolos de capa uno basados en PoW como BTC y XMR también se están adoptando para fines de pago.

Desafortunadamente, ninguno de los protocolos existentes aún tiene que escalar al nivel que se adapte al uso global sin tener que comprometer otros atributos de blockchain como la descentralización y la seguridad. Es por eso que muchos desarrolladores proponen el uso de soluciones de capa dos.

Los ejemplos anteriores ilustran cuán matizados pueden ser estos niveles conceptuales. Para reiterar, el espacio blockchain aún es incipiente y aún no se ha estandarizado.

Otro ejemplo de un protocolo de capa uno es Binance Smart Chain (BSC), que se asemeja a Ethereum en funcionalidad pero ofrece bajos costos de transacción y mayores velocidades de transacción.

Protocolos de capa 2

Los protocolos de capa dos, también conocidos como soluciones de segunda capa o protocolos de cadena de bloques fuera de la cadena, son protocolos que se ubican en la parte superior de las redes de capa uno para llevar parte de la carga, proporcionando características de escalabilidad o incluso interoperabilidad.

Los protocolos de capa dos pueden manejar el procesamiento de transacciones en nombre de la red base. En la mayoría de los casos, las opciones fuera de la cadena están diseñadas para resolver las limitaciones de escalabilidad y las dificultades operativas de la plataforma nativa. Echemos un vistazo a algunas de las soluciones de capa dos que existen.

Canales estatales

Los canales estatales son mecanismos que se utilizan para permitir a los usuarios realizar operaciones directamente entre sí en una capa fuera de una cadena de bloques (fuera de la cadena). Solo informan los resultados a la cadena de bloques cuando se cierra un canal. Un gran ejemplo de un protocolo de capa dos que usa canales estatales es Lightning Network.

Lightning Network es un canal de pago de capa dos que opera sobre la cadena de bloques de Bitcoin, cuyo objetivo es procesar múltiples transacciones pequeñas fuera de la cadena para descongestionar la cadena principal, liberándola para transacciones más grandes.

‍Plasma

Plasma es una solución de escalado para la cadena de bloques Ethereum. A diferencia de la Lightning Network de Bitcoin, Plasma adopta un enfoque diferente, ya que proporciona un marco generalizado que admite la creación de otras “cadenas secundarias” impulsadas por Ethereum.

Plasma emplea Merkle Trees más contratos inteligentes para crear lo que son esencialmente versiones reducidas de Ethereum. Desafortunadamente, el modelo Plasma original nunca se implementó y Ethereum ahora se está enfocando en otras soluciones de capa dos como Optimistic Rollup.

Resumen optimista (OR)

Optimistic Rollup es una tecnología fuera de la cadena creada para mejorar los contratos inteligentes de Ethereum y el ecosistema de DApp a través del escalado. Optimistic Rollup permitirá que Ethereum escale a 100-2,000 transacciones por segundo (tps), a diferencia de sus actuales 10-20 tps. Tenga en cuenta que OR se considera el sucesor de Plasma.

El candidato principal para el quirófano es Optimism, que se integrará con Uniswap v3 poco después del lanzamiento de la nueva versión DEX. Durante la etapa de demostración, Uniswap pudo reducir los costos de gas hasta 100 veces y mejorar la experiencia del usuario gracias a Optimism.

Las soluciones de escalamiento de la capa dos preparan el terreno para la proliferación de DApps al evitar que las limitaciones de los protocolos de la capa uno se transfieran a las plataformas de la capa tres.

En el caso de Ethereum, las aplicaciones que se ejecutan sobre él agotan constantemente la capacidad de su red, lo que provoca cuellos de botella. Las soluciones de capa dos tienen como objetivo descongestionar la red para superar las altas tarifas y los lentos tiempos de confirmación.

‍ Protocolos de capa 3

Los protocolos de capa tres, comúnmente conocidos como capas de aplicación, consisten en los protocolos que permiten que las aplicaciones se ejecuten en cadenas de bloques, así como las aplicaciones en sí mismas. Estos son los protocolos delgados discutidos anteriormente.

Los protocolos de la cadena de bloques de capa tres se pueden dividir en dos subcapas principales: aplicación y ejecución, según el caso de uso de una DApp determinada.

La parte de la aplicación se ocupa de las aplicaciones orientadas al usuario destinadas a facilitar las interacciones del usuario con una cadena de bloques, cuyos componentes principales son API, interfaces de usuario (UI) y scripts. Las DApps de esta categoría interactúan con la cadena de bloques base mediante API.

Por otro lado, la capa de ejecución maneja las reglas y los contratos inteligentes. Como tal, contiene el jugo real de la aplicación, que es el código. La intersección entre las dos capas aparece durante la ejecución.

Por ejemplo, cuando un usuario inicia una transacción, el proceso pasa de la capa de aplicación a la capa de ejecución. Tenga en cuenta que las diferentes cadenas de bloques admiten diferentes lenguajes de programación al crear contratos inteligentes. Por ejemplo, Ethereum usa Solidity, mientras que EOS es compatible con C ++. Otros lenguajes de programación líderes para la creación de contratos inteligentes incluyen JavaScript (NEO) y Golang (Hyperledger).

Echemos un vistazo a algunos de los protocolos de la capa tres, también conocidos como aplicaciones descentralizadas, que varían mucho y vienen en diferentes formas.

Uniswap

Uniswap es uno de los DEX más grandes del espacio y funciona con la cadena de bloques Ethereum. A diferencia de las plataformas comerciales centralizadas como Binance y Coinbase, Uniswap opera sin un libro de pedidos. En cambio, utiliza un marco de creación de mercado automatizado (AMM) para proporcionar liquidez comercial. La primera iteración de DEX fue copiada poco a poco por un rival actual, por lo tanto, emitió una licencia de fuente comercial para su próxima versión 3 que evitará que cualquiera use (comercialmente) su código durante dos años.

‍Yearn.finance

Yearn.finance es un conjunto de DApps DeFi que operan en la cadena de bloques Ethereum para ayudar a los usuarios a obtener automáticamente los mayores rendimientos de los fondos que se depositan en plataformas descentralizadas. Algunos de los productos de yearn.finance incluyen Vaults, Earn, Zap, yInsure y StableCredit.

Mejor tiro de la NBA

NBA Top Shot es una plataforma NFT líder que ofrece los mejores momentos destacados de la NBA en formato de video. La tienda permite a los fanáticos de la NBA comprar e intercambiar estos aspectos destacados de NFT, que varían en valor y rareza. Su valor también depende del jugador destacado. Por ejemplo, un NFT de LeBron James cambió de manos por $ 200,000 a principios de este año.

‍Mundos alienígenas

Alien Worlds es un juego basado en NFT que utiliza el espacio DeFi para imitar las colaboraciones económicas y la competencia entre jugadores.

‍Pensamientos finales

Las explicaciones anteriores detallan las diversas capas de una red descentralizada, proporcionando un enfoque no demasiado técnico para comprender la tecnología blockchain, especialmente cómo interactúan las diferentes capas para sacar lo mejor de una plataforma descentralizada. Tenga en cuenta que la falta o la presencia de una capa afecta el atractivo general de una red distribuida.

La capa uno es crucial, ya que forma la infraestructura base para respaldar los sistemas descentralizados. Los protocolos de capa dos mitigan las deficiencias de escalabilidad de la cadena de bloques subyacente. Desafortunadamente, la mayoría de los protocolos de la capa tres (DApps) se ejecutan hoy directamente en los protocolos de la capa uno, omitiendo la capa dos. No es de extrañar que estos sistemas no funcionen tan bien como quisiéramos.

Las aplicaciones de capa tres finalmente crean casos de uso del mundo real para blockchains, por lo que definitivamente son importantes. Sin embargo, a diferencia de las redes heredadas, no capturarán tanto valor como su blockchain base.