Qué son los rollups y cómo funcionan: todo lo que debes saber

¿Qué son los rollups? – Visión general

Los rollups conforman una categoría específica de soluciones de escalabilidad de capa 2 diseñadas para resolver los desafíos de escalabilidad en blockchain. Estos mecanismos agrupan transacciones de Ethereum fuera de la cadena y únicamente envían las pruebas de transacción a la red principal. Este enfoque reduce de forma significativa la carga de transacciones sobre la red principal de Ethereum, permitiendo que la red funcione de manera más eficiente y procese un mayor volumen transaccional.

El objetivo central de la tecnología rollup es aliviar la congestión en la red principal, permitiendo ejecutar transacciones a costes mucho más bajos. En la práctica, los rollups agrupan múltiples transacciones en un bloque, procesándolas fuera de la cadena y registrando solo los datos esenciales y las pruebas criptográficas en la blockchain de capa 1 de Ethereum. Este sistema de agrupación mantiene las garantías de seguridad, mejora de forma drástica la capacidad de procesamiento y reduce las tarifas de gas para los usuarios finales.

Al trasladar el procesamiento fuera de la cadena y mantener la disponibilidad de los datos en la cadena, los rollups consiguen un equilibrio óptimo entre escalabilidad, seguridad y descentralización. Así, se posicionan como una de las soluciones más prometedoras para la escalabilidad de blockchain, al permitir que las redes gestionen miles de transacciones por segundo y conserven las propiedades de seguridad de la capa base de Ethereum.

Ventajas de los rollups

Eficiencia de costes

Las transacciones mediante rollups resultan mucho más económicas que las realizadas directamente en la red principal de Ethereum. En los últimos años, Ethereum incorporó la actualización Dencun, que incluyó el proto-danksharding y facilitó que las soluciones de capa 2 almacenasen datos de forma más eficiente a través de transacciones blob. Gracias a esta mejora, los costes de transacción disminuyeron aproximadamente un 95 % en la mayoría de redes rollup, haciendo que las operaciones en blockchain sean accesibles para un público más amplio.

Esta reducción de costes se debe a que los rollups agrupan cientos o miles de transacciones, repartiendo el coste fijo de publicar datos en la capa 1 entre muchas operaciones. Así, los usuarios pagan tarifas de gas que suelen ser una fracción de céntimo, en contraste con las transacciones en la red principal que pueden costar varios dólares durante episodios de congestión.

Escalabilidad

Los rollups transforman la escalabilidad en blockchain, ya que procesan transacciones fuera de la cadena y solo registran los datos clave en la red principal. Mientras que la capa base de Ethereum procesa unas 15 transacciones por segundo, los rollups superan las 1 000 transacciones por segundo, y algunas implementaciones alcanzan valores aún mayores.

Esta mejora es posible porque los rollups trasladan el procesamiento computacional fuera de la red principal, pero siguen utilizando Ethereum para la disponibilidad de datos y la liquidación final. Al separar ejecución y consenso, los rollups optimizan la velocidad de procesamiento sin poner en riesgo la seguridad de la blockchain de capa 1.

Seguridad

Los rollups heredan el sólido modelo de seguridad de Ethereum, lo que constituye una de sus mayores ventajas. Al registrarse todos los datos de transacción finalmente en la red principal, los usuarios y validadores pueden verificar de forma independiente la validez de los cambios de estado en el rollup. Esta garantía de disponibilidad de datos permite que, incluso si los operadores actúan de forma maliciosa o dejan de estar online, los usuarios puedan reconstruir el estado del rollup y recuperar sus activos.

El modelo de seguridad varía según el tipo de rollup, pero ambos garantizan un alto nivel criptográfico. Los optimistic rollups se basan en pruebas de fraude e incentivos económicos, mientras que los ZK-rollups emplean pruebas de validez que garantizan matemáticamente la corrección. En ambos modelos, la seguridad definitiva la proporciona el mecanismo de consenso de Ethereum, lo que ofrece a los usuarios confianza en la protección de sus transacciones.

Compatibilidad con EVM

La mayoría de soluciones rollup mantienen compatibilidad con la Ethereum Virtual Machine, lo que supone una gran ventaja tanto para desarrolladores como para usuarios. Esto permite que las aplicaciones descentralizadas creadas para Ethereum se desplieguen directamente en cadenas rollup con pocos o ningún cambio en el código de sus contratos inteligentes.

La compatibilidad con EVM acelera el desarrollo del ecosistema, ya que los desarrolladores aprovechan herramientas, librerías y entornos existentes. Los proyectos pueden migrar de la red principal a soluciones de capa 2 sin fricciones, llevándose usuarios y liquidez. Esta interoperabilidad crea una experiencia de desarrollo coherente en todo el ecosistema de escalabilidad de Ethereum, reduce la fragmentación y facilita la composabilidad entre capas.

Experiencia de usuario

Las soluciones rollup mejoran decisivamente la experiencia de usuario gracias a su mayor rendimiento y menores costes, logrando un modelo de interacción cercano al estándar de aplicaciones Web2. Los usuarios disfrutan de confirmaciones casi inmediatas, comisiones mínimas e integración sencilla con billeteras e interfaces de Ethereum conocidas.

Esta mejora elimina muchas de las barreras históricas a la adopción de blockchain. Al hacer las transacciones asequibles y rápidas, los rollups habilitan casos de uso que antes no eran viables en la capa 1, como microtransacciones, trading de alta frecuencia o experiencias de juego interactivas. Así, el ecosistema blockchain resulta mucho más accesible y apto para una adopción masiva.

Tipos de rollup

Optimistic Rollups

Los optimistic rollups parten de la premisa de que todas las transacciones enviadas son válidas por defecto, de ahí el calificativo "optimista". No obstante, incluyen un mecanismo de verificación: si alguien demuestra que una transacción es inválida, el sistema la rechaza y penaliza al responsable.

En la práctica, al agruparse y enviarse las transacciones a la red principal, se inicia un periodo de impugnación durante el cual cualquiera puede poner en duda su validez mediante una prueba de fraude. Este periodo suele durar siete días, tras los cuales las transacciones se consideran finales e irrevocables en el estado de Ethereum. Si no hay impugnaciones, se aceptan como válidas y quedan registradas de forma permanente.

Este modelo facilita una implementación más simple frente a las pruebas de conocimiento cero y una mayor compatibilidad con los contratos inteligentes ya existentes en Ethereum. A cambio, los usuarios afrontan un periodo de retirada más largo, pues deben esperar a que acabe el periodo de impugnación antes de devolver activos a la red principal.

Principales Optimistic Rollups:

• Arbitrum: Funciona sobre la Arbitrum Virtual Machine, mantiene plena compatibilidad EVM y suma optimizaciones para un mejor rendimiento. Arbitrum se ha convertido en una de las principales redes de capa 2, con elevado valor total bloqueado y numerosos protocolos y aplicaciones DeFi.

• OP Mainnet: Lanzada en las primeras etapas del desarrollo de capa 2, OP Mainnet ha crecido hasta convertirse en uno de los mayores ecosistemas Layer 2. Fue pionera en el modelo optimistic rollup y sigue innovando en mecanismos de gobernanza e iniciativas de desarrollo del ecosistema.

• Base: Desarrollada por un gran exchange de criptomonedas, Base ha escalado rápidamente y es la segunda red de capa 2 por valor total bloqueado tras Arbitrum. La integración con la infraestructura de exchange centralizado ha facilitado la incorporación de usuarios y la migración de liquidez, impulsando su rápido crecimiento.

ZK-Rollups (Zero-Knowledge Rollups)

Los ZK-rollups abordan la validación de transacciones desde el extremo opuesto: consideran todas las transacciones inválidas hasta que se demuestra lo contrario mediante pruebas criptográficas. No presuponen la validez, sino que los validadores han de generar pruebas de conocimiento cero que acrediten matemáticamente la corrección de los cambios de estado antes de subirlos a la capa 1.

Este sistema ofrece ventajas respecto al modelo optimista, destacando la finalización casi inmediata, pues las transacciones se verifican criptográficamente antes de su envío a Ethereum. Los usuarios no tienen que esperar periodos de impugnación, lo que permite retiros más rápidos y mejora la eficiencia del capital. Además, las pruebas de validez aportan garantías de seguridad superiores, ya que las transacciones inválidas no llegan a la red principal.

El coste de estos beneficios es una mayor complejidad: generar pruebas de conocimiento cero exige cálculos criptográficos avanzados y hardware especializado, lo que dificulta la implementación y operación de ZK-rollups. Sin embargo, la investigación y el desarrollo avanzan en la eficiencia de generación y en la reducción de barreras técnicas.

Principales ZK-Rollups:

• zkSync Era: Lanzado recientemente como solución ZK-rollup de capa 2, zkSync Era ha adquirido gran protagonismo en el ecosistema. Ofrece compatibilidad EVM mediante su zkEVM, permitiendo a los desarrolladores desplegar aplicaciones con mínimos cambios y beneficiarse de la seguridad de las pruebas de conocimiento cero.

• Starknet: Utiliza tecnologías propias como los STARKs (Scalable Transparent ARguments of Knowledge), que logran una generación y verificación de pruebas muy eficiente. La arquitectura de Starknet elimina intermediarios en la validación de transacciones, logrando un sistema más directo y eficiente para el procesamiento a gran escala.

• Polygon zkEVM: Desarrollada en el marco del ecosistema Polygon, mantiene plena compatibilidad EVM y recurre a pruebas de conocimiento cero para validar. Es una opción atractiva para proyectos que buscan migrar desde la red principal u otras soluciones Layer 2 y obtener los beneficios técnicos de los ZK-rollups.

Pruebas de fraude y pruebas de validez

Pruebas de fraude (Optimistic Rollups):

Los optimistic rollups se basan en las pruebas de fraude como principal mecanismo de seguridad. En este modelo, todas las transacciones se consideran válidas de inicio y se publican en la red principal sin verificación inmediata. Cada lote enviado abre un periodo de impugnación de unos siete días, durante el cual cualquiera puede examinar las transacciones y presentar pruebas de fraude si detecta transiciones de estado inválidas.

Cuando se presenta una prueba de fraude, el protocolo rollup ejecuta una verificación en la red principal para determinar si la impugnación es válida. Si la prueba demuestra que la transacción era inválida, el rollup elimina la operación y normalmente penaliza al secuenciador o validador responsable. Este incentivo económico desincentiva el comportamiento malicioso y mantiene la eficiencia en el procesamiento.

El sistema de pruebas de fraude permite a los optimistic rollups ofrecer alta capacidad y bajos costes, ya que no necesitan cómputos criptográficos complejos para cada transacción. Sin embargo, el periodo de impugnación introduce fricciones para los usuarios que desean retirar activos, al tener que esperar a la finalización antes de mover fondos a la capa 1.

Pruebas de validez (ZK-Rollups):

Los ZK-rollups emplean pruebas de validez, un modelo de seguridad distinto. En este sistema, cada transacción se considera inválida hasta que se demuestra matemáticamente su validez mediante criptografía de conocimiento cero. Antes de enviar cualquier lote de transacciones a la capa 1, los operadores deben generar pruebas de validez que acrediten criptográficamente la corrección de todos los cambios de estado.

Estas pruebas se verifican en la red principal de Ethereum, lo que aporta certeza inmediata de que todas las transacciones incluidas son válidas. Así se elimina la necesidad de periodos de impugnación, ya que las transacciones inválidas no pueden ser enviadas a la red principal. El resultado: finalización más rápida, mayor eficiencia de capital y garantías de seguridad superiores.

Las pruebas de validez utilizan técnicas avanzadas como zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) o zk-STARKs. Aunque su generación exige recursos computacionales considerables, la verificación en capa 1 es muy eficiente y solo requiere una pequeña cantidad de gas. Esta asimetría permite a los ZK-rollups ofrecer máxima seguridad sin sacrificar la escalabilidad.

Aplicaciones reales

DeFi

Las finanzas descentralizadas representan uno de los casos de uso más destacados para la tecnología rollup, con grandes redes de capa 2 captando una cuota de mercado significativa. Las principales soluciones rollup concentran cerca de dos tercios de la liquidez total en ecosistemas DeFi de capa 2, lo que evidencia la migración de la actividad financiera desde la red principal hacia soluciones de mayor eficiencia.

Los principales protocolos DeFi han crecido rápidamente en estos ecosistemas, ofreciendo servicios de trading y préstamos más eficientes. Los exchanges descentralizados reducen costes y aumentan el rendimiento, habilitando órdenes limitadas y estrategias complejas antes inviables en la red principal. Los protocolos de préstamos ofrecen tipos más competitivos y los agregadores de rentabilidad ejecutan estrategias más sofisticadas gracias a los menores costes operativos.

La suma de tarifas más bajas y transacciones más rápidas ha permitido la aparición de nuevos modelos DeFi, como micropréstamos, arbitraje de alta frecuencia y gestión automatizada de carteras. Esta innovación impulsa la adopción y experimentación en el sector DeFi.

Mercados NFT y gaming

El gaming y los mercados NFT son casos de uso clave para la tecnología rollup, ya que exigen alta capacidad de transacciones y tarifas mínimas para ofrecer una experiencia de usuario competitiva. Los juegos generan microtransacciones constantes (compras, acciones en el juego, recompensas) que serían prohibitivas en la red principal de Ethereum.

Han surgido soluciones rollup especializadas en gaming y NFT; algunas plataformas se han consolidado como grandes ecosistemas de gaming Web3, alojando decenas de juegos y millones de transacciones, lo que demuestra la viabilidad del gaming en blockchain con la infraestructura adecuada.

Los mercados NFT también obtienen grandes ventajas de la tecnología rollup, ya que la reducción de costes de creación y trading hace viables los coleccionables digitales de menor valor. Así, el mercado NFT se ha expandido más allá del arte de alto valor para incluir activos de juego, bienes virtuales y tokens sociales.

Casos de uso empresarial

Las aplicaciones empresariales son un campo de adopción emergente para los rollups, ya que las empresas requieren alta capacidad transaccional y bajos costes para atender grandes volúmenes de usuarios. Las aplicaciones corporativas suelen procesar miles o millones de transacciones al día, lo que hace inviable el despliegue en la red principal por costes y limitaciones de escalabilidad.

Grandes instituciones financieras ya exploran e implementan tecnología rollup en distintos usos. Por ejemplo, procesadores de pagos líderes han integrado soluciones de capa 2 para habilitar liquidaciones basadas en blockchain. Estas implementaciones muestran el potencial de los rollups para acercar finanzas tradicionales y tecnología blockchain, combinando las ventajas de los registros distribuidos y el rendimiento necesario para la adopción general.

Otras aplicaciones empresariales incluyen trazabilidad de la cadena de suministro, programas de fidelización y gestión de activos tokenizados, beneficiándose todas de la escalabilidad y eficiencia de los rollups.

Retos y limitaciones de los rollups

Disponibilidad de datos:

Un reto importante para los rollups es garantizar la disponibilidad de datos. Aunque la mayoría publica los datos en la red principal de Ethereum, algunas implementaciones exploran alternativas para reducir aún más los costes. Estos enfoques introducen nuevas dependencias de confianza, ya que los usuarios deben confiar en servicios externos para acceder a los datos de transacción.

Si la disponibilidad de datos se ve comprometida, los usuarios podrían no ser capaces de reconstruir el estado del rollup ni probar la propiedad de sus activos. Este riesgo ha provocado debates sobre las compensaciones entre reducción de costes y seguridad. Soluciones como comités de disponibilidad de datos y capas especializadas siguen evolucionando para mitigar este problema.

Retrasos en retiros en Optimistic Rollups:

El periodo de retiro obligatorio de siete días en los optimistic rollups es una de las principales fricciones para quienes desean devolver activos a la red principal. Este plazo responde a la necesidad de tiempo suficiente para la presentación y verificación de pruebas de fraude, pero afecta a la experiencia de usuario y la eficiencia del capital.

Han surgido proveedores de liquidez y puentes rápidos para mitigar el problema, ofreciendo liquidez inmediata a cambio de tarifas, pero estos mecanismos añaden costes y nuevas dependencias de confianza. El retraso en los retiros sigue siendo una clara desventaja frente a alternativas ZK-rollup.

Complejidad de la tecnología ZK-rollup:

Los ZK-rollups emplean mecanismos criptográficos muy avanzados, lo que genera una complejidad técnica considerable. Generar pruebas de conocimiento cero requiere experiencia especializada, software complejo y en ocasiones hardware dedicado. Esta complejidad puede dificultar la entrada de nuevos desarrolladores y operadores, y limitar la descentralización de las redes ZK-rollup.

Además, los fundamentos criptográficos de estas pruebas exigen revisiones y auditorías exhaustivas. Aunque ofrecen sólidas garantías teóricas, errores de implementación o vulnerabilidades pueden comprometer la seguridad. Al tratarse de tecnologías relativamente nuevas, el ecosistema sigue madurando y detectando posibles riesgos.

Riesgos de centralización:

Actualmente, muchos rollups se apoyan en secuenciadores centralizados para ordenar y agrupar las transacciones. Aunque esto aporta eficiencia y simplicidad, implica riesgos de centralización y posibles puntos de fallo. Un secuenciador malicioso o comprometido podría censurar transacciones, manipular el orden para obtener ventajas o causar interrupciones del servicio.

El ecosistema rollup está trabajando para abordar estos riesgos con mecanismos de descentralización como redes distribuidas de secuenciadores, protocolos de elección de líder y garantías de resistencia a la censura. Sin embargo, lograr una verdadera descentralización manteniendo el rendimiento sigue siendo un reto para la industria.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los rollups y cómo ayudan a resolver los problemas de escalabilidad de blockchain?

Los rollups son soluciones de escalabilidad que procesan transacciones fuera de la cadena, publicando los datos en la cadena, lo que aumenta de forma notable el rendimiento. Agrupan muchas transacciones, reduciendo la congestión y las tarifas en la cadena, y mantienen la seguridad gracias a la verificación de datos en la propia cadena.

¿Cuál es la diferencia entre Optimistic Rollups y ZK Rollups?

Los Optimistic Rollups asumen la validez de las transacciones y solo se impugnan las inválidas, mientras que los ZK Rollups usan pruebas de conocimiento cero para validar todas las operaciones. Los Optimistic Rollups ofrecen menores costes pero retiros más lentos, y los ZK Rollups proporcionan mayor seguridad y finalización más rápida, aunque requieren más recursos computacionales.

¿Qué ventajas y desventajas tiene operar en rollups frente a transacciones en la cadena principal?

Ventajas: costes de transacción más bajos, mayor capacidad y confirmaciones más rápidas. Desventajas: finalización algo retrasada, dependencia de la seguridad de la cadena principal y un ecosistema más reducido. Los rollups optimizan velocidad y costes manteniendo buenas garantías de seguridad.

¿Cómo se garantiza la seguridad de los rollups y qué riesgos existen?

La seguridad de los rollups depende de nodos L2 o contratos Verifier en L1. Los OP Rollups necesitan nodos honestos que publiquen pruebas de fraude. Los ZK Rollups recurren a verificación criptográfica en L1. Los riesgos incluyen fraude potencial, problemas de confianza en comités y vulnerabilidades en contratos inteligentes.

¿Cuáles son los principales proyectos rollup como Arbitrum, Optimism y Starknet?

Entre los principales proyectos rollup destacan Arbitrum, Optimism, Base, Starknet y zkSync. Estas soluciones incrementan la eficiencia y la escalabilidad procesando las transacciones fuera de la cadena y liquidándolas en Ethereum, con lo que mejoran el rendimiento y reducen los costes para los usuarios.

¿Cómo interactúan los rollups con la cadena principal de Ethereum y transfieren activos?

Los rollups transfieren los activos a contratos inteligentes y, tras procesar las transacciones fuera de la cadena, agrupan y envían los resultados a la cadena principal. Así aseguran la seguridad, la eficiencia y la transferencia de activos.

¿Cuánto mejoran los rollups el coste y la velocidad de las transacciones frente a la Layer 1?

Los rollups mejoran el coste y la velocidad de las transacciones mediante la compresión de datos. Frente a la Layer 1, las tarifas pueden bajar entre 3 y 8 veces y la velocidad aumentar varias decenas de veces, elevando la eficiencia de la red.