Procesamiento por lotes

¿Qué es el procesamiento por lotes en cripto?

El procesamiento por lotes consiste en agrupar varias transacciones, pagos, mensajes, operaciones o datos relacionados con criptomonedas para procesarlos, enviarlos, liquidarlos o verificarlos de forma más eficiente.

En el ámbito de las criptomonedas, se utiliza para reducir comisiones, ahorrar espacio en los bloques, mejorar el rendimiento, simplificar la liquidación y aumentar la escalabilidad de las aplicaciones blockchain.

Un lote puede incluir varios pagos de usuarios en una transacción, varias transacciones de Layer 2 en el envío de un rollup, varias operaciones de una wallet inteligente en una transacción on-chain o varias instrucciones de liquidación en una acción del protocolo.

La idea básica es sencilla.

En lugar de enviar una transacción independiente por cada acción, el sistema agrupa las acciones relacionadas y las envía conjuntamente.

La agrupación de pagos de Bitcoin es uno de los ejemplos más antiguos y claros.

La guía de Bitcoin Optech sobre la agrupación de pagos define este proceso como la inclusión de varios pagos en una misma transacción on-chain.

Los rollups de Ethereum también dependen en gran medida del procesamiento por lotes: sus operadores agrupan muchas transacciones off-chain y publican datos comprimidos en Ethereum.

La documentación de Ethereum sobre los optimistic rollups explica que sus operadores agrupan muchas transacciones off-chain en grandes lotes antes de enviarlas a Ethereum.

Por tanto, el procesamiento por lotes no es una única función.

Es un patrón de escalabilidad amplio que se utiliza en wallets, blockchains, rollups, bridges, protocolos DeFi, cuentas inteligentes y sistemas de infraestructura.

Por qué es importante el procesamiento por lotes

El procesamiento por lotes es importante porque el espacio de los bloques de una blockchain es limitado y puede encarecerse cuando la demanda es elevada.

Cuando cada pago u operación se envía por separado, cada acción conlleva sus propios costes de transacción.

Estos costes pueden incluir firmas, entradas, salidas, calldata, gas de ejecución, campos fijos de la transacción, propagación por la red y costes de liquidación.

El procesamiento por lotes reparte parte de esos costes entre varias acciones.

Esto puede reducir el coste medio por pago u operación.

También puede aliviar la congestión, ya que hay que incluir menos transacciones de primer nivel on-chain.

La documentación de Ethereum sobre disponibilidad de datos explica que los lotes de un rollup pueden representar miles de transacciones off-chain en una sola transacción de Ethereum, lo que reduce la congestión en la capa base y las comisiones de los usuarios.

Esta es una de las razones por las que el procesamiento por lotes ocupa un lugar central en la hoja de ruta de escalabilidad centrada en los rollups.

También es importante para la experiencia de usuario.

Una wallet puede combinar varias acciones en un único flujo de aprobación.

Un protocolo puede liquidar varias cuentas a la vez.

Quien envía pagos puede pagar a varios destinatarios en una sola transacción, en lugar de hacerles esperar a que se confirmen muchas transacciones independientes.

En los sistemas cripto, el procesamiento por lotes suele marcar la diferencia entre un producto que solo funciona con un uso reducido y otro capaz de gestionar operaciones a gran escala.

Cómo funciona el procesamiento por lotes

El procesamiento por lotes recopila varias acciones y las agrupa en una acción de mayor tamaño.

A continuación, el sistema envía esa acción a una blockchain, un contrato inteligente, un contrato de rollup, un contrato bridge, una capa de liquidación o una red off-chain.

Dentro del lote, cada elemento individual debe seguir estando claramente representado.

Por ejemplo, un lote de pagos de Bitcoin debe incluir las salidas correctas para cada destinatario.

Un lote de rollup debe incluir suficientes datos de transacciones o información de estado para que los verificadores puedan comprobar el resultado.

Un lote ERC-4337 debe incluir varias UserOperations y cumplir las reglas de validación antes de su envío.

La especificación ERC-4337 define la agrupación como el proceso por el que un bundler recopila varias UserOperations y crea una sola transacción para enviarla on-chain.

Por tanto, el procesamiento por lotes tiene dos componentes.

El primero es la compresión o agregación.

El segundo es llevar correctamente las cuentas de cada elemento incluido en el lote.

Un lote solo resulta útil si el sistema puede demostrar, ejecutar, reembolsar o liquidar correctamente cada acción incluida.

Agrupación de pagos

La agrupación de pagos consiste en enviar varios pagos dentro de una única transacción blockchain.

Es habitual en sistemas basados en UTXO, ya que una transacción puede tener varias salidas.

La guía de transacciones para desarrolladores de Bitcoin explica que cada transacción de Bitcoin tiene entradas y salidas, y que estas últimas representan importes que se pueden gastar posteriormente.

Quien envía los fondos puede crear una transacción con varias salidas para los destinatarios, en lugar de crear muchas transacciones independientes.

Esto puede reducir la comisión media por pago, ya que los datos compartidos de la transacción solo se pagan una vez.

La agrupación de pagos resulta especialmente útil para servicios, sistemas de nóminas, pagos a mineros, distribuciones similares a los airdrops, operaciones de tesorería y sistemas de retirada de gran volumen.

Por ejemplo, una empresa que tenga que pagar a 100 usuarios puede crear una transacción con 100 salidas, en lugar de 100 transacciones independientes.

La transacción total puede ser mayor que la de un único pago.

Sin embargo, suele ser más pequeña que 100 pagos independientes en conjunto.

Por eso, el procesamiento por lotes puede ahorrar espacio en los bloques y comisiones.

Procesamiento por lotes en Bitcoin

En Bitcoin, el procesamiento por lotes consiste principalmente en utilizar de forma eficiente la estructura de las transacciones.

La referencia de transacciones de Bitcoin indica que una transacción puede tener varias entradas y salidas.

Esta estructura permite que una transacción gaste las entradas seleccionadas y cree muchas salidas para distintos destinatarios.

Bitcoin Optech explica que el procesamiento por lotes distribuye entre varios pagos el coste de crear una transacción, gastar las entradas y crear el cambio.

Esto puede convertirlo en una de las herramientas más prácticas para ahorrar comisiones a quienes realizan pagos de Bitcoin con frecuencia.

Sin embargo, también implica ciertas decisiones de planificación.

Quien envía los fondos quizá tenga que esperar a que haya suficientes pagos listos para crear un lote eficiente.

Ese periodo de espera puede retrasar los pagos.

Además, los destinatarios pueden ver sus pagos agrupados con otras salidas en la misma transacción.

Esto puede plantear problemas de privacidad, ya que los observadores podrían deducir que las salidas proceden del mismo emisor.

El procesamiento por lotes de Bitcoin es potente, pero debe utilizarse teniendo en cuenta las comisiones, el momento del envío y la privacidad.

Procesamiento por lotes en los rollups de Ethereum

El procesamiento por lotes es uno de los principales motivos por los que los rollups de Ethereum pueden reducir los costes para los usuarios.

Un rollup procesa transacciones fuera de Ethereum y después publica datos comprimidos, raíces de estado, pruebas o compromisos en Ethereum.

La documentación de Ethereum sobre los optimistic rollups explica que los operadores de rollups agrupan muchas transacciones off-chain antes de enviarlas a Ethereum.

La documentación de Ethereum sobre los rollups de conocimiento cero afirma que los ZK-rollups agrupan transacciones en lotes que se ejecutan off-chain y envían resúmenes más pruebas de validez a Ethereum.