Escrito por Joxes para DeFi LATAM. Sitio Web | Twitter.
Diversos proyectos se han lanzado a la carrera para escalar Ethereum con distintas tecnologías base, pero esencialmente se podían clasificar en cuatro grandes grupos: Optimistic Rollups, ZK Rollups, Validiums y Plasma chains; tal y como lo mencionamos en nuestro reporte de fin de año de escalabilidad. Sin embargo, sólamente cuando se habla de Rollups, podemos tener la certeza de que la seguridad de la cadena está o estará garantizada desde Ethereum y no de otras instancias independientes. A pesar de esto, no todas las soluciones van al mismo paso, y en este sentido, los Optimistic Rollups son los que han salido a la luz en los últimos meses, llevando la delantera por sobre los ZK y dando oportunidad a un ecosistema pujante en ellas.
Un Rollup es una cadena, que vive dentro de otra cadena…
Un Optimistic Rollup se puede entender como una blockchain dentro de otra considerada como principal. La idea es que se desplieguen aplicaciones y efectúen transacciones en esta nueva instancia, pero los datos resultantes de dichas interacciones se almacenan de siempre en Ethereum para una verificación posterior y seguridad. Como gran parte del coste de usar la red principal de Ethereum consiste en el cálculo computacional, o sea, ejecución de transacciones (el famoso gas en la EVM), ahora este trabajo podrá ser realizado en una segunda capa por un operador llamado secuenciador que ejecuta una Virtual Machine separada para después postear todos los resultados o datos relevantes en la red principal, de forma comprimida, en la que luego nuevos actores, llamados verificadores, detecten comportamiento maliciosos o inconsistentes usando un mecanismo llamado pruebas de fraude; reduciendo la confianza desde la clásica necesidad de “una mayoría honesta” a “un solo participante honesto”. Con ello, se provee así una red escalable, puesto que se permite procesar muchísimas transacciones (con objetivo a ~2000 transacciones por segundo) y seguir teniendo la seguridad que brinda Ethereum.
En un sentido más detallado para curiosos, un optimistic rollup se levanta sobre una serie de contratos inteligentes que dictaminarán las reglas de juego y almacenará los datos de la cadena y los fondos de los usuarios. Para que la red cobre vida, un secuenciador deposita una determinada cantidad de capital en un contrato a modo de staking en Ethereum para ganarse los derechos para producir bloques de esta nueva cadena. Esta podría sentirse como cualquiera otra cadena convencional (hacer transacciones, deployar y usar contratos inteligentes, y más) con la diferencia de que dicho secuenciador ordena y procesa las transacciones de los usuarios participantes sin una validación o finalidad instantánea (lo cual le permite operar con velocidad), es decir, produce nuevos bloques de forma optimista, a la vista de todos.
Una vez que una determinada cantidad de bloques son producidos y un periodo de las transacciones de estado se han dado de manera interna, el state root y el historial debe ser grabado en los contratos inteligentes del rollup ubicados en la red principal (Ethereum). En este punto el secuenciador de antemano ha recibido las comisiones de los usuarios y generalmente debe estar acorde para realizar el trabajo de envío y pago de las transacciones que supone asentar el estado y los datos en la red principal y así justificar su actividad económica, que en un principio, también está limitado a la cantidad de datos que pueda postear en la red principal en un periodo determinado. Este asentamiento se hace en forma de “batches” y podría ocurrir generalmente cada 5-10 minutos, quedando ya luego dependiente de la seguridad de Ethereum para preservar esta información, defendiéndose ésta de reorganizaciones maliciosas.
En los Optimistic Rollups, dado que la reglas están estrictamente sujetas por los contratos inteligentes en Ethereum, habilita la existencia del mecanismo de pruebas de fraude como una forma de garantizar no hayan comportamientos maliciosos por parte de los secuenciadores como productores de bloques de dicha solución. Como se mencionó al principio, los verificadores pueden unirse a la tarea de re-ejecutar parte de las transacciones de la L2 en la red principal y comparar el estado resultante a partir de los datos estrictamente asentados en Ethereum por el secuenciador, y submitear una disputa sobre las discrepancias. Por lo tanto, un periodo de tiempo debe ser de antemano establecido para alcanzar a considerar que las disputas son certeras y el nuevo estado con los datos y resultados correctos se han finalizado. Durante este tiempo la red L2 podría considerarse vulnerable de otros efectos como un ataque de censura en la red principal, lo cual bloquee la posibilidad de efectuar dichas disputas de fraude; y todo esto es lo que explica porqué es indispensable un tiempo obligatorio de ~1 semana para poder reclamar los fondos en la red principal una vez efectuado una solicitud de retiro.
Por último, pero no menos importante, existe una teoría de juegos involucrada en este mecanismo para que los secuenciadores y verificadores estén incentivados a trabajar honestamente. En estos sistemas, el secuenciador tiene un capital puesto en staking y el verificador buscará comportamientos deshonestos o directamente maliciosos para slashearlo, ya que se verá recompensado por su trabajo de detección del fraude. Para evitar que secuenciadores y verificadores se pongan de acuerdo en detrimento de la red, la verificación debería poder realizarse libremente por actores sin excesivas restricciones y en cualquier momento; luego como incentivo, parte del capital perdido por el secuenciador será pagado al verificador pero otra porción no menor se quema o se redirige a otras instancias.
¿Interesante mecanismo para escalar y mantener garantías de seguridad, no?
Hoy en día estas cuatro Optimistic Rollups lideran el espacio como soluciones de escalabilidad de propósito general, aptas para competir con cualquier otro tipo de cadenas L1 o “monolíticas” consideradas ultra escalables. Echemos un vistazo detallado a cada una.
ACTUALIZACIÓN 04/2022: ahora operando en modo Optimistic Chain.
El comienzo del 2022 se ha caracterizado por ser el “fin de la euforia” en los mercados de las criptomonedas, hablando estrictamente de precios. Esto ha afectado en mayor o menor medida gran parte de las métricas de valor total bloqueado, volumen, usuarios, métricas DeFi y más. De acuerdo a L2Beat, el valor total bloqueado en las soluciones de escalabilidad de Ethereum ha oscilado entre 7 y 5 mil millones en lo que va de año.
La evolución del TVL en DeFi para las cuatro Optimistic Rollups del momento, Arbitrum, Optimism, Metis Andrómeda y Boba Network, en comparación con la red principal de Ethereum y otras notables sidechains del ecosistema se muestra a continuación.
En primer lugar, Arbitrum, es el rollup quien tiene mayor TVL y predominancia entre el resto de Optimistic Rollups. Con un consistente TVL mayor a mil millones de dólares, ha mostrado una muy ligera tendencia de crecimiento, lo cual es razonable ya que es por ahora quien tiene la más diversa cantidad de dApps al día de hoy; el hecho de que se convirtiera en el primer Optimistic Rollup en abrir sus puertas, lo adelanta en la carrera por la composabilidad y las money legos. De continuar así, puede llegar un punto en el que el el TVL en Arbitrum llegue a equipararse al de Polygon.
En segundo lugar, Optimism con más de 300 millones de dólares en TVL. Tercer lugar, Metis Andromeda, que el 10 de enero recibió un aumento notable debido a la aparición de nuevas aplicaciones. En cuarto lugar, Boba Network, el cual ha visto un retroceso en el TVL este año, debido a que su ecosistema se ha quedado estancado, con pocas aplicaciones reputables de las que pueda hacer insignia. Es interesante notar que, a pesar de que Metis Andrómeda y Boba Network sean por ahora forks de Optimism OVM 2.0, la primera ha tenido relativo mayor éxito y visibilidad, posiblemente por las circunstancias y nombres que rodean al proyecto.
El número de transacciones por día da una muestra del interés genuino de los usuarios por usar cualquier red. Ya sea para la realización de pagos, swaps ocasionales o uso intensivo de aplicaciones descentralizadas (desde especulación pura y dura hasta arbitrajes), habla directamente de los beneficios que ofrece la red y que están siendo aprovechado por sus usuarios; ya que de no ser así, no tendría sentido siquiera estar allí. En cualquier caso, es verdad que cuanto más económicas sean las transacciones, más es la posibilidad de que se efectúen transacciones a modo de spam, pero dado que el nivel de transacciones en los Optimistic Rollups ronda alrededor de los 0,30 dólares en adelante para las transacciones más sencillas (para más detalles, el sitio web L2fees.info da un panorama completo de las comisiones de cada red L2), es notablemente más restringida esta posibilidad en comparación con otras redes.
Nuevamente Arbitrum es el rollup con mayor actividad y en crecimiento, con más de 100 mil transacciones por día, esto es, al menos una transacción por segundo, impulsado por la integración de CEXs y puerta de entrada con dinero FIAT. En segundo lugar Optimism, con un ecosistema creciendo lentamente, con notable doble pico en esta última, como resultado del despliegue de ZipSwap, el cual estuvo caracterizado por el anuncio de minería de liquidez que aumentó la actividad en general de la red. Tercer lugar, Boba Network, representando entre una décima y vigésima parte de la actividad de Optimism. Metis Andromeda no cuenta con data procesada en este aspecto.
Sobre nuevas direcciones creadas por día, la tendencia permanece estable en ambas redes Arbitrum y Optimism, nuevamente esta última con dos picos de hasta 10 mil nuevas direcciones, por las nuevas dApps desplegadas allí.
Aunque todos estos números no muestran todavía un crecimiento acelerado como las cadenas independientes ajenas al ecosistema Ethereum, el avance del los proyectos para reducir los costes de transacción y un ecosistema cada vez más diverso pueden ser razones para esperar mejores números en un futuro.
La puerta de entrada para los Optimistic Rollups consiste en los puentes para transferir activos desde diferentes cadenas a las mismas. Estas redes de segunda capa prestan este servicio directamente, resultando en máxima seguridad, y otros protocolos pueden hacer lo mismo de manera independiente si se requiere mayor flexibilidad. La distinción más importante en este sentido es la existencia de dos tipos de puentes: los puentes primarios ó de lock & mint (bloquear y mintear), y secundarios ó de provisión de liquidez.
Primarios
Funcionan de una manera muy simple: interactuando con el puente para bloquear activos que luego son impresos en la cadena L2 de destino. En sentido inverso, quema los activos en la cadena L2 y se reclaman de vuelta en la cadena principal. En el caso de los Optimistic Rollups como Arbitrum, Optimism, Boba Network y Metis Andromeda, su puente está conectado con la red Ethereum y es el puente más idóneo para transferir activos desde Ethereum a la L2 para ETH o cualquier ERC-20 listado, y no cobran ningún % de fee en el activo en cuestión.
Arbitrum: https://bridge.arbitrum.io/
Optimism: https://gateway.optimism.io/
Metis Andromeda: https://bridge.metis.io/home
Boba Network: https://gateway.boba.network/
Puntos claves a tomar en cuenta:
Secundarios
Consisten en pools de liquidez que el puente ofrece en diferentes cadenas mientras cobra un fee por el servicio. Gracias a ellos, es posible salir de las L2 evitando el periodo de 7 días y adicionalmente permite conectarlas con otras cadenas independientes y sidechains como Avalanche, Binance Chain, Fantom, Polygon PoS y mucho más. Cada puente tiene sus modos de operación específicos y lista de tokens soportados.
Puntos claves a tomar en cuenta:
Los Optimistic Rollups han tenido diferentes enfoques al momento de atraer aplicaciones descentralizadas y usuarios con un enfoque a DeFi. A pesar de su grado de centralización, necesario en etapas tempranas, la alta reputación de los equipos de Arbitrum y Optimism ha bastado para traer algunos de los mejores proyectos del mundo DeFi, mientras que Metis y Boba Network, por su estatus de redes forkeadas, han tenido que ingeniárselas para atraer e incentivar a desarrolladores a construir sobre las mismas, algo relativamente fácil de hacer con ayuda de sus respectivos tokens de gobernanza METIS y BOBA.
Arbitrum
Como Rollup activa desde el 31 de agosto, actualmente tiene el ecosistema más diverso en cuanto se trata de mercados spot (exchanges descentralizados), protocolos de lending y aguas abajo, con protocolos reputables del ecosistema Ethereum. No faltan opciones para proveer liquidez y participan en programas de farming como Sushi, Curve y Balancer, ó ir modo profesional con Uniswap V3. Lending tradicional es posible con Rari y dForce, o emitiendo stablecoins con Abracadabra y Vesta. También cuenta con farming automatizado a través de Beefy o el recién lanzado Yearn Finance.
Optimism
Abrió sus puertas en diciembre del año pasado, eliminando la restricción en whitelist, lo que implica que cualquier proyecto puede montar un protocolo sobre esta L2. No obstante esto no ha atraído a demasiados equipos y por el momento el ecosistema se compone principalmente por DEXes para realizar intercambios, como Uniswap V3, Curve, ZipSwap o a través de agregadores como 1inch y Matcha. Por esta misma razón, pocos tokens han sido incluídos en la lista de activos disponibles para enviar a esta L2, así que no hay gran variedad para intercambiar/especular en estos días. Aún así, Optimism incluye el protocolo de sintéticos Synthetix, de opciones Lyra y otros de contratos perpetuos para los traders más atrevidos. Mención especial a Mean Finance, protocolo único en su especie para realizar estrategias de inversión en modo DCA - dollar cost averaging, de forma completamente automática y no custodial.
Metis Andromeda
Desde el primer día, el equipo tras la red Metis Andrómeda ha incentivado a través de diferentes programas el desarrollo de aplicaciones dentro de ella. Así que, el ecosistema de Metis rápidamente se llenó de proyectos DeFi que han forkeado protocolos originales de Ethereum. Ejemplos claros son NetSwap – fork de Uniswap V2, Drachma – fork de Curve y Agora – fork de Compound, implementando sus propias tokenomics e incentivos. Sin un protocolo como Chainlink dentro de Metis Andromeda, los protocolos de lending como Agora y Tethys tienen que obtener los precios de sus activos a través del oracle interno de NetSwap y Tethys DEX respectivamente, por lo que, puede dejar en una posición delicada a los usuarios cuando se trata de determinar el verdadero precio de mercado para liquidar posiciones.
Boba Network
Caso similar a Metis, el equipo de Boba Network lanzó su token BOBA como un método para traer gobernanza a la red, ofrecer un tipo de “staking” e impulsar el desarrollo de dApps DeFi. Es posible usar proyectos propios del ecosistema de la red a partir de protocolos forkeados de Ethereum, ejemplo Oolongswap – fork de Uniswap V2, Zencha Finance – fork de Curve y Bodh Finance – fork de Compound. De nuevo, todos estos protocolos contienen incentivos servidos a la conveniencia de cada proyecto. Se esperan más entregas de tokens, mediante un programa usando KPI options de UMA, basado en recompensas de acuerdo a metas.
Como hemos visto en la primera parte, la ventaja de los rollups es que son escalables y usan Ethereum para su seguridad. Mientras que otras redes L1 requieren construir consenso, usar un mecanismo de Proof of Stake que los deja muy vulnerables en las primeras etapas o ser redes centralizadas, en el caso de los Optimistic Rollups basta con que exista un participante honesto que verifique veracidad de la cadena. No obstante, si bien las redes L1 populares hoy cuentan con un número de validadores que rondan desde 50 a más de 300.000 (Ethereum PoS Beacon Chain), es posible que en el caso de los secuenciadores este número sea bastante reducido en el corto y mediano plazo, y es razonable porque será visto como un servicio provisto por profesionales.
La descentralización el rollups es un desafío interesante porque si bien un actor malintencionado no es capaz de atacar la red de manera clásica (ataques del 51% o con ⅔ del stake) y robar fondos, el poder de ejecutar las transacciones en manos de unos pocos deja la puerta para el reordenamiento de transacciones y censura. Es por ello que los incentivos económicos deben estar correctamente alineados para que el o los secuenciadores no tengan motivos para censurar transacciones en un caso hipotético ni tampoco hacer uso de MEV en detrimento de los usuarios.
Con la salvedad de las redes basadas en Proof of Work (como Bitcoin), la moneda bandera de una red tiene una utilidad muy clara: el derecho a la participación. Si tenemos un Rollup que trabaja sobre Ethereum, y quiere contar con token propio, ¿Que rol puede cumplir un token en todos estos términso sin incurrir en un serio trade-off?
Un artículo de Fuel Labs, otro proyecto avocado en construir un Optimistic Rollup, dejó muy claro qué aspecto evitar en caso que un Optimistic Rollup quiera apoyarse en ese camino:
Sabiendo todo esto, ¿Qué otra utilidad podría tener un token para redes así? La respuesta podría estar en la incentivación de producción de bloques y verificación, nuevos esquemas de gobernanza, Rollups como bienes públicos, y mucho más, pero ciertamente, todo ello se está por explorar.
Disfruta la temporada #L222!
DeFi LATAM.
Fuentes:
https://developer.offchainlabs.com/docs/developer_quickstart
https://docs.boba.network/
https://research.paradigm.xyz/optimism
https://docs.metis.io
https://hackernoon.com/comparing-3-promising-layer-2-solutions-based-on-optimistic-rollups-6r5h245j
https://medium.com/plasma-group/ethereum-smart-contracts-in-l2-optimistic-rollup-2c1cef2ec537
https://defillama.com/
https://fuel-labs.ghost.io/token-model-layer-2-block-production/
https://barnabe.substack.com/p/understanding-rollup-economics-from?utm_source=url