Capa de ejecución

¿Qué es una capa de ejecución en cripto?

Una capa de ejecución es la parte de un sistema blockchain que procesa transacciones, ejecuta código de contratos inteligentes, calcula comisiones y actualiza el estado actual de la red.

Determina qué ocurre después de que un usuario firme y envíe una transacción cripto.

Por ejemplo, la capa de ejecución puede transferir criptomonedas entre cuentas, intercambiar tokens mediante un contrato inteligente, crear un activo digital, actualizar una posición de préstamo o rechazar una transacción no válida.

En Ethereum, la capa de ejecución se describe oficialmente como la red de clientes de ejecución que procesa transacciones y gestiona el estado de Ethereum, tal como se explica en el glosario de Ethereum.

La capa de ejecución sigue reglas fijas del protocolo para que todos los nodos honestos calculen el mismo resultado a partir del mismo conjunto de transacciones.

Esta coherencia es esencial, ya que una blockchain no puede funcionar si distintos nodos obtienen saldos de cuenta o resultados de contratos inteligentes diferentes.

La capa de ejecución está estrechamente relacionada con la capa de consenso, pero ambas realizan funciones distintas.

La capa de ejecución determina si las transacciones y los cambios de estado son válidos, mientras que la capa de consenso ayuda a la red a acordar qué bloque válido debe incorporarse al historial oficial de la blockchain.

¿Qué hace la capa de ejecución?

La capa de ejecución realiza los cálculos necesarios para convertir las transacciones en cambios de estado verificados en la blockchain.

Comprueba que cada transacción cumpla las reglas del protocolo antes de aplicarla.

Este proceso incluye verificar la firma de la transacción, comprobar el saldo del emisor, confirmar el nonce de la cuenta, calcular el uso de gas y ejecutar las instrucciones de cualquier contrato inteligente.

La capa de ejecución también calcula los nuevos saldos, los valores de almacenamiento de los contratos, los registros de eventos y los recibos de transacción generados.

Si la transacción no es válida, la capa de ejecución la rechaza.

Si falla la ejecución de un contrato inteligente, normalmente se revierten los cambios de estado solicitados, aunque el emisor puede tener que pagar por los cálculos ya realizados.

La capa de ejecución procesa las transacciones en un orden específico, porque una transacción puede cambiar el resultado de la siguiente.

Por ejemplo, una transferencia de tokens debe actualizar el saldo del emisor antes de que otra transacción pueda gastar esos mismos tokens.

Una vez procesadas todas las transacciones de un bloque, la capa de ejecución calcula el estado final generado por ese bloque.

Otros nodos pueden repetir los mismos cálculos para confirmar que el productor del bloque ha seguido las reglas del protocolo.

La capa de ejecución y el estado de la blockchain

El estado de la blockchain es el registro actual de cuentas, saldos, contratos inteligentes y datos almacenados en contratos.

La capa de ejecución es responsable de hacer que la blockchain pase de un estado válido al siguiente.

Este proceso suele denominarse transición de estado.

Una transición de estado comienza con el estado anterior de la blockchain y una transacción válida.

A continuación, se aplican las reglas de ejecución para producir un nuevo estado.

En una transferencia cripto sencilla, la capa de ejecución reduce el saldo del emisor y aumenta el del destinatario.

En una transacción de contrato inteligente, la capa de ejecución puede actualizar muchos valores de almacenamiento e interactuar con varios contratos.

El estado de Ethereum incluye cuentas de propiedad externa controladas por claves privadas y cuentas de contrato controladas por código.

Entre los datos importantes de una cuenta pueden figurar los saldos, los nonces, el código del contrato y su almacenamiento.

Ethereum organiza información importante de la capa de ejecución mediante estructuras de datos autenticadas, entre ellas las raíces de estado, transacciones y recibos que se describen en la guía oficial sobre Merkle Patricia Tries.

Estas raíces criptográficas permiten a los nodos detectar si se han modificado los resultados de ejecución o los registros de transacciones.

La capa de ejecución y la Ethereum Virtual Machine

La Ethereum Virtual Machine es el entorno informático que ejecuta las instrucciones de los contratos inteligentes en Ethereum.

Se conoce habitualmente como EVM.

La EVM es un componente importante de la capa de ejecución de Ethereum, pero no es exactamente lo mismo que la capa de ejecución.

La EVM ejecuta el código de los contratos, mientras que la capa de ejecución en sentido amplio también gestiona transacciones, el estado de las cuentas, las comisiones, los recibos, los bloques y la comunicación con otros componentes de los nodos.

Todos los nodos de Ethereum que utilizan un cliente de ejecución siguen las mismas reglas de la EVM.

Este diseño determinista implica que la misma transacción válida debería producir el mismo resultado en todos los nodos honestos.

La documentación oficial de Ethereum Virtual Machine describe la EVM como un entorno virtual descentralizado que ejecuta código de manera coherente en los nodos de Ethereum.

El código de los contratos inteligentes se convierte en instrucciones de bajo nivel llamadas opcodes antes de que la EVM lo ejecute.

Cada opcode realiza una operación concreta, como sumar números, leer o escribir datos de almacenamiento, comprobar una dirección o llamar a otro contrato.

Las distintas operaciones requieren diferentes cantidades de recursos computacionales.

La capa de ejecución mide este esfuerzo mediante gas.

La capa de ejecución y el gas

El gas es la unidad que mide el trabajo computacional necesario para ejecutar una transacción de Ethereum.

Cada operación de ejecución tiene un coste en gas.

Una transferencia sencilla de criptomonedas suele consumir menos gas que una interacción compleja con un contrato inteligente.

Por ejemplo, una transacción que utilice varios contratos, actualice datos de almacenamiento y realice muchos cálculos normalmente necesitará más gas que una transferencia básica.

El gas protege la capa de ejecución frente a transacciones que exigen una cantidad ilimitada de cálculos.

Sin un límite de recursos, un código malicioso o mal diseñado podría obligar a los nodos a trabajar indefinidamente.

El emisor establece un límite de gas que determina la cantidad máxima que puede utilizar la transacción.

Si la ejecución requiere más gas del disponible, la transacción se queda sin gas y se revierten los cambios de estado previstos.

El emisor puede tener que pagar por el trabajo realizado antes del fallo.

La documentación oficial de Ethereum sobre gas y comisiones explica cómo mide el gas el esfuerzo computacional y ayuda a asignar los recursos limitados de la red.

Las comisiones de gas pueden aumentar cuando muchos usuarios compiten por espacio de ejecución en los bloques de la capa.

Una comisión más alta puede hacer que una transacción tenga más posibilidades de incluirse, pero no cambia las reglas subyacentes del contrato inteligente.

Cómo llega una transacción a la capa de ejecución

Una transacción cripto suele iniciarse en una wallet o una aplicación descentralizada.

El usuario elige una acción, revisa los detalles y firma la transacción con una clave privada.

La firma demuestra que el controlador de la cuenta ha autorizado la transacción.

La transacción firmada se envía a un nodo blockchain mediante una interfaz de programación de aplicaciones o una conexión entre pares.

Los clientes de ejecución suelen ofrecer métodos JSON-RPC que wallets, aplicaciones, desarrolladores y servicios de infraestructura utilizan para comunicarse con la red.

La especificación de la Ethereum Execution API describe JSON-RPC como la interfaz estándar entre los clientes de ejecución y las herramientas que se conectan a ellos.

Una transacción pendiente válida puede entrar en el pool de transacciones del cliente de ejecución, conocido habitualmente como mempool.

Un productor de bloques selecciona transacciones del pool disponible y las incluye en una carga útil de ejecución.

Las transacciones se ejecutan en el orden indicado.

La capa de ejecución genera información actualizada del estado, cálculos de gas, registros, recibos y otros resultados.

Otros nodos ejecutan las transacciones de forma independiente para verificar el resultado propuesto.

Una transacción resulta cada vez más difícil de revertir cuando su bloque recibe confirmaciones de consenso adicionales y alcanza la finalidad.

Tipos de transacciones que procesa la capa de ejecución

La capa de ejecución puede procesar varios tipos de transacciones blockchain.

Una transferencia de valor mueve la criptomoneda nativa de la red de una cuenta a otra.

Una transacción de despliegue de contrato crea un contrato inteligente y almacena su código en una dirección de blockchain.

Una transacción de interacción con un contrato llama a una función de un contrato inteligente existente.

Una transferencia de tokens suele llamar a una función de un contrato de tokens en lugar de transferir directamente el activo nativo de la blockchain.

Una transacción de finanzas descentralizadas puede intercambiar tokens, aportar garantías, tomar activos prestados, devolver deuda o retirar liquidez.

Una transacción de gobernanza puede emitir un voto o presentar una propuesta mediante un contrato inteligente.

Una transacción de autorización puede otorgar temporalmente capacidades adicionales de smart account a una cuenta de propiedad externa, conforme a las reglas del protocolo admitidas.

La documentación actual sobre transacciones de Ethereum describe varios formatos de transacción, incluidas las transacciones con mercado de comisiones, las transacciones con blobs y los nuevos formatos de transacción con lista de autorizaciones.

Aunque los formatos de transacción evolucionen, todas las transacciones aceptadas deben seguir cumpliendo las reglas de validación y transición de estado de la capa de ejecución.

La capa de ejecución y los contratos inteligentes

Un contrato inteligente es un programa almacenado en una dirección de blockchain que se ejecuta conforme a las reglas de la blockchain.

Los contratos inteligentes hacen que la capa de ejecución sea programable.

En lugar de admitir únicamente transferencias básicas de criptomonedas, una capa de ejecución programable puede admitir tokens, protocolos de préstamo, trading descentralizado, coleccionables digitales, juegos blockchain, sistemas de seguros y herramientas de gobernanza.

El usuario interactúa con un contrato inteligente enviando una transacción que contiene los datos necesarios.

La capa de ejecución lee la transacción y ejecuta la función solicitada del contrato.

El contrato puede leer datos existentes, realizar cálculos, actualizar el almacenamiento, transferir activos, crear registros de eventos o llamar a otro contrato.

La introducción oficial a los contratos inteligentes de Ethereum explica que desplegar e interactuar con código de contratos requiere transacciones y gas.

Los contratos inteligentes pueden interactuar entre sí durante una misma transacción, un proceso que suele denominarse composabilidad.

La composabilidad permite a los desarrolladores combinar funciones on-chain existentes para crear aplicaciones cripto más complejas.

Sin embargo, también puede aumentar el riesgo de ejecución, ya que un problema en un contrato puede afectar a otro contrato conectado.

Capa de ejecución frente a capa de consenso

La capa de ejecución y la capa de consenso son partes separadas, pero conectadas, de Ethereum.

La capa de ejecución procesa las transacciones y calcula los cambios de estado.

La capa de consenso coordina a los validadores, las propuestas de bloques, las attestations, la elección de bifurcación y la finalidad.

Una forma sencilla de entender la diferencia es que la ejecución determina si el resultado de una transacción es válido, mientras que el consenso determina qué historial válido de la blockchain debe aceptar la red.

Tras la transición de Ethereum a Proof of Stake, un nodo completo empezó a utilizar tanto un cliente de ejecución como uno de consenso.

La página oficial sobre cómo ejecutar un nodo de Ethereum explica que, después de The Merge, se necesitan ambos tipos de cliente.

Los dos clientes se comunican para mantener conectados los resultados de ejecución y las decisiones de consenso de Proof of Stake.

El cliente de consenso recibe y verifica información de consenso.

El cliente de ejecución valida transacciones, ejecuta contratos inteligentes y mantiene el estado de ejecución.

La explicación oficial de The Merge describe la antigua cadena de Ethereum Proof of Work como la capa de ejecución y la Beacon Chain Proof of Stake como la capa de consenso.

Separar estas responsabilidades permite a los desarrolladores mejorar los componentes de ejecución y consenso sin tratarlos como una misma función.

Cómo trabajan conjuntamente la ejecución y el consenso

Para que un bloque blockchain sea válido, tanto su ejecución debe ser correcta como su aceptación debe ajustarse a las reglas de consenso.

Cuando se propone un bloque nuevo, sus transacciones deben producir un resultado de ejecución válido.

El cliente de ejecución comprueba las firmas de las transacciones, los saldos, los nonces, los límites de gas, el comportamiento de los contratos inteligentes y el estado resultante.

El cliente de consenso comprueba información relativa al proponente, las attestations, las reglas de Proof of Stake y el historial aceptado de la cadena.

Los validadores no se limitan a confiar en el resultado de ejecución proporcionado por el productor del bloque.

Las transacciones vuelven a ejecutarse para que los nodos participantes puedan comprobar de forma independiente los cambios de estado propuestos.

La guía oficial sobre Proof of Stake de Ethereum explica que se vuelven a ejecutar las transacciones de un bloque propuesto para verificar que los cambios de estado sean válidos.

Si el resultado de ejecución no es válido, los nodos honestos rechazan el bloque, aunque lo haya propuesto un validador activo.

Si la ejecución es válida, pero el bloque no se selecciona según las reglas de consenso, quizá no se incorpore a la cadena canónica.

Por tanto, ambas capas son necesarias para que la blockchain sea segura y utilizable.

Cliente de ejecución frente a capa de ejecución

Un cliente de ejecución es un programa de software que implementa las reglas de ejecución de la blockchain.

La capa de ejecución es la red y el sistema más amplios que forman todos los clientes de ejecución participantes.

Un operador de nodos instala un cliente de ejecución para procesar transacciones, mantener el estado, comunicarse con otros nodos y ofrecer interfaces a las aplicaciones.

Distintas implementaciones de clientes pueden seguir la misma especificación del protocolo y utilizar lenguajes de programación y diseños internos diferentes.

La diversidad de clientes puede mejorar la resiliencia, ya que toda la red depende menos de una única implementación de software.

Sin embargo, todos los clientes de ejecución compatibles deben coincidir en el resultado de las transacciones válidas.

Una discrepancia en el comportamiento de las transiciones de estado podría hacer que los nodos calcularan estados distintos para la blockchain.

La especificación de la capa de ejecución de Ethereum ofrece una referencia legible sobre el comportamiento de los clientes de ejecución y las actualizaciones de la red.

Los desarrolladores de clientes de ejecución utilizan especificaciones y pruebas exhaustivas para reducir el riesgo de resultados incoherentes.

Los usuarios habituales no necesitan ejecutar un cliente de ejecución para enviar transacciones, aunque ejecutar un nodo puede proporcionar una verificación independiente más sólida y un mayor control sobre el acceso a la blockchain.

Capa de ejecución frente a capa de aplicación

La capa de aplicación incluye las wallets, las interfaces y las aplicaciones descentralizadas con las que interactúan los usuarios.

La capa de ejecución es el sistema blockchain subyacente que procesa las transacciones creadas por esas aplicaciones.

Una wallet puede crear y firmar una transacción, pero no determina por sí sola el estado final de la blockchain.

Una aplicación descentralizada puede mostrar una interfaz para intercambiar tokens, pero la capa de ejecución ejecuta el contrato inteligente que realiza el swap.

La capa de aplicación puede facilitar el uso de la blockchain, mientras que la capa de ejecución aplica las reglas del protocolo.

Un problema en la interfaz de una aplicación no significa necesariamente que haya fallado la capa de ejecución.

Por ejemplo, un sitio web puede mostrar información incorrecta mientras el contrato inteligente y el estado subyacente de la blockchain siguen siendo correctos.

También puede ocurrir lo contrario: una interfaz funciona con normalidad, pero el contrato inteligente contiene lógica insegura.

Por tanto, al evaluar una aplicación cripto, los usuarios deberían diferenciar entre el riesgo de la interfaz, el riesgo de los contratos inteligentes y el riesgo de ejecución de la blockchain.

Capa de ejecución frente a capa de liquidación

La capa de ejecución procesa transacciones y calcula sus resultados.

La capa de liquidación ofrece un lugar de confianza donde se puede resolver la propiedad final y dirimir disputas.

En una blockchain Layer 1, la ejecución y la liquidación pueden producirse dentro de la misma red general, aunque sean conceptos distintos.

En un diseño de blockchain modular, la ejecución puede producirse en una red y otra red puede proporcionar la liquidación o la seguridad.

Por ejemplo, un rollup puede ejecutar transacciones fuera del entorno de ejecución principal de Ethereum y publicar después información o pruebas en Ethereum.

Según el diseño del rollup, Ethereum actúa entonces como base de liquidación.

Esta separación puede aumentar la capacidad de transacción, ya que no todas las acciones de los usuarios tienen que ejecutarse directamente en el entorno Layer 1.

Sin embargo, los usuarios deben entender cómo publica datos el sistema de ejecución secundario, cómo demuestra los resultados, cómo gestiona las retiradas y cómo responde a los fallos.

La ejecución indica al sistema qué ha cambiado, mientras que la liquidación determina cuándo pueden considerarse definitivos esos cambios según el modelo de seguridad del sistema.

Capa de ejecución frente a capa de disponibilidad de datos

La disponibilidad de datos se refiere a si los participantes de la red pueden acceder a la información necesaria para verificar la actividad de la blockchain.

La ejecución y la disponibilidad de datos resuelven problemas distintos.

La capa de ejecución aplica las reglas de las transacciones y calcula los cambios de estado.

La capa de disponibilidad de datos garantiza que se puedan obtener los datos necesarios de las transacciones o los bloques para verificarlos.

No se puede verificar un sistema de forma independiente si se ocultan datos esenciales de las transacciones, aunque alguien afirme que la ejecución fue correcta.

Algunos diseños de blockchain modular separan la ejecución, el consenso, la liquidación y la disponibilidad de datos en componentes distintos.

Ethereum admite transacciones especializadas con blobs que permiten a los rollups publicar datos temporales de forma más eficiente.

La especificación EIP-4844 introdujo transacciones que incorporan blobs para facilitar una disponibilidad de datos escalable para los rollups.

La EVM no utiliza los datos de los blobs del mismo modo que los datos de llamada normales de los contratos inteligentes.

En su lugar, los blobs ofrecen a los rollups una forma más económica de hacer que los datos estén disponibles mientras la ejecución tiene lugar en el entorno del rollup.

Capas de ejecución en redes Layer 2

Una red Layer 2 puede ofrecer un entorno de ejecución independiente y depender de una blockchain Layer 1 para parte de su seguridad o liquidación.

Esto permite procesar muchas transacciones fuera del entorno de ejecución principal de Layer 1.

A continuación, el sistema Layer 2 publica datos de transacciones, compromisos de estado o pruebas de validez según su diseño.

Por lo general, los rollups optimistas permiten un periodo de impugnación durante el cual se pueden cuestionar las afirmaciones de estado no válidas.

Los rollups de conocimiento cero utilizan pruebas criptográficas de validez para demostrar que un grupo de transacciones ha cumplido las reglas exigidas.

El resumen oficial de Ethereum Layer 2 explica cómo las redes secundarias pueden aumentar la capacidad y utilizar Ethereum como capa de liquidación.

La ejecución Layer 2 puede reducir los costes de transacción y aumentar el rendimiento.

Sin embargo, cada sistema Layer 2 puede tener reglas distintas para los secuenciadores, procesos de retirada, riesgos de contratos inteligentes, sistemas de pruebas y controles de actualización.

Los usuarios no deberían dar por hecho que todas las capas de ejecución ofrecen las mismas garantías de seguridad.

El lugar donde se ejecutan las transacciones es solo una parte del modelo de confianza completo del sistema.

¿Es una capa de ejecución lo mismo que Layer 1?

Una capa de ejecución no es automáticamente lo mismo que una blockchain Layer 1.

Layer 1 describe una red blockchain base con su propio protocolo y sistema de seguridad.

La capa de ejecución describe la función responsable de procesar transacciones y calcular cambios de estado.

Una blockchain Layer 1 puede incluir una capa de ejecución, un mecanismo de consenso, reglas de red, almacenamiento de datos y funciones de liquidación.

Una red Layer 2 también puede tener su propia capa de ejecución y depender de una red Layer 1 para la liquidación o la disponibilidad de datos.

Los términos responden a preguntas distintas.

Layer 1 y Layer 2 describen el lugar que ocupa un sistema en una arquitectura blockchain.

La capa de ejecución describe qué parte del sistema realiza los cálculos y las transiciones de estado.

La capa de ejecución y la producción de bloques

La producción de bloques combina la selección de transacciones con las responsabilidades de ejecución y consenso.

Un productor de bloques o un builder relacionado selecciona transacciones pendientes y las organiza en una carga útil de ejecución ordenada.

El orden importa porque los resultados de los contratos inteligentes pueden depender de qué transacción se ejecuta primero.

El cliente de ejecución comprueba si las transacciones seleccionadas caben dentro de los límites de recursos del bloque.

A continuación, calcula el estado resultante, el uso de gas, los recibos y otros datos de ejecución.

El sistema de consenso coordina la distribución, validación y votación sobre el bloque propuesto, así como su incorporación a la cadena aceptada.

Los demás nodos repiten la ejecución en lugar de confiar en los cálculos del productor.

Esta verificación independiente es una de las principales diferencias entre una capa de ejecución blockchain y una base de datos centralizada tradicional.

En una base de datos centralizada, un operador puede controlar directamente el estado oficial.

En una blockchain, numerosos nodos pueden verificar si la transición de estado propuesta cumple las reglas compartidas.

La capa de ejecución y el orden de las transacciones

El orden de las transacciones determina la secuencia en la que se ejecutan dentro de un bloque.

Esta secuencia puede afectar a los precios de los tokens, los resultados de liquidaciones, los resultados de subastas y el estado de los contratos inteligentes.

Por ejemplo, dos usuarios pueden intentar operar contra el mismo pool de liquidez casi al mismo tiempo.

La transacción que se ejecuta primero modifica el saldo del pool y afecta al precio que recibe la segunda.

El valor económico generado al seleccionar, incluir, excluir u ordenar transacciones suele denominarse valor máximo extraíble (MEV).

La documentación oficial de Ethereum sobre el valor máximo extraíble explica cómo la construcción de bloques y el orden de las transacciones pueden generar valor más allá de las recompensas estándar por bloque y las comisiones.

Algunas formas de ordenar transacciones mejoran la eficiencia del mercado, mientras que otras pueden empeorar los resultados para los usuarios.

Por ejemplo, un ataque sandwich intenta operar antes y después del swap descentralizado de un usuario para aprovechar su impacto en el precio.

Los usuarios pueden reducir algunos riesgos de ejecución revisando los límites de deslizamiento, evitando pools poco profundos y comprobando el resultado previsto de la transacción.

Escalabilidad de la capa de ejecución

La escalabilidad de la capa de ejecución se refiere a la capacidad del sistema para procesar más transacciones sin que la verificación resulte insegura o poco práctica.

Una blockchain puede aumentar su capacidad de ejecución mejorando la eficiencia del software, modificando los límites de recursos, procesando transacciones en paralelo o trasladando actividad a sistemas Layer 2.

Todos los métodos de escalado implican concesiones.

Los bloques más grandes pueden procesar más actividad, pero exigen a los nodos más ancho de banda, almacenamiento y potencia de cálculo.

Una ejecución más compleja puede dificultar la tarea de ejecutar un nodo validador.

La ejecución Layer 2 puede reducir la demanda directa de Layer 1, pero introduce bridges, secuenciadores, sistemas de pruebas y contratos inteligentes adicionales.

La ejecución en paralelo puede mejorar el rendimiento cuando las transacciones no dependen del mismo estado, aunque las transacciones que entran en conflicto siguen requiriendo un orden cuidadoso.

Una capa de ejecución sostenible debe equilibrar el rendimiento con la descentralización, la seguridad, una verificación predecible y unos requisitos de hardware razonables.

Seguridad de la capa de ejecución

La seguridad de la capa de ejecución depende de que las reglas del protocolo sean correctas, el software de los clientes sea fiable, los cálculos sean deterministas y la verificación sea independiente.

Un error grave en un cliente de ejecución podría hacer que los nodos discreparan sobre los cambios de estado válidos.

Este riesgo se reduce mediante varias implementaciones de clientes, pruebas, auditorías, especificaciones formales y actualizaciones coordinadas de la red.

La seguridad de la capa de ejecución no hace que todos los contratos inteligentes sean seguros automáticamente.

Un contrato inteligente puede cumplir las reglas de ejecución válidas y, aun así, contener un error de programación, permisos inseguros, un modelo económico defectuoso o un diseño explotable.

La capa de ejecución ejecutará fielmente el código válido del contrato, aunque ese código produzca un resultado no deseado.

Por tanto, los usuarios deben evaluar tanto la seguridad del entorno de ejecución subyacente como la de cada aplicación concreta.

Otros riesgos incluyen intentos de denegación de servicio, crecimiento del estado, picos de comisiones, ordenación maliciosa de transacciones, manipulación de oráculos, vulnerabilidades de bridges y actualizaciones inseguras de contratos.

Una capa base segura reduce el riesgo de infraestructura, pero no puede eliminar todos los riesgos de las aplicaciones ni los errores de los usuarios.

¿Qué ocurre si falla la ejecución?

La ejecución puede fallar si una transacción no cumple los requisitos del protocolo o del contrato inteligente.

Una transacción puede fallar por un nonce incorrecto, fondos insuficientes, una firma no válida, una condición vencida, gas insuficiente o una llamada a un contrato que se revierte.

Una transacción no válida puede rechazarse antes de incluirse en un bloque.

Una transacción incluida en un bloque también puede revertirse y, aun así, generar un coste de gas pagadero.

Una reversión normalmente cancela los cambios de estado realizados durante la llamada fallida.

El recibo de la blockchain indica si la ejecución se ha realizado correctamente o ha fallado.

El fallo de una transacción no significa que toda la capa de ejecución haya dejado de funcionar.

Normalmente significa que esa transacción concreta no pudo completarse con el estado y las reglas actuales del contrato.

Las wallets y aplicaciones suelen simular las transacciones antes de enviarlas para calcular el uso de gas e identificar posibles fallos.

La simulación puede reducir errores, pero no garantizar el éxito, ya que el estado de la blockchain puede cambiar antes de que se ejecute la transacción.

Por qué pueden cambiar los resultados de ejecución antes de la confirmación

Una wallet puede mostrar una estimación del resultado de la transacción antes de que esta se incluya en un bloque.

La estimación se basa en el estado de la blockchain disponible durante la simulación.

Otras transacciones pueden modificar los precios, los saldos, la liquidez, el almacenamiento de los contratos o las condiciones de préstamo antes de que se ejecute la transacción del usuario.

Esto es especialmente importante en los swaps descentralizados, las liquidaciones, las subastas y las ventas de tokens con oferta limitada.

Por tanto, la transacción puede obtener un resultado diferente, revertirse o superar el límite de deslizamiento definido por el usuario.

La capa de ejecución procesa la transacción según el estado real en el punto que ocupa dentro del bloque, no según el estado anterior que mostraba la interfaz.

Antes de firmar, los usuarios deberían revisar las cantidades mínimas recibidas, los plazos, los ajustes de gas y los permisos de los contratos.

Una cotización mostrada no es definitiva hasta que se ejecuta y se confirma la transacción.

Por qué importa la capa de ejecución a los usuarios cripto

La capa de ejecución afecta prácticamente a todas las acciones on-chain de los usuarios cripto.

Determina si se realiza una transferencia, cuánto gas se consume, qué modifica un contrato inteligente y qué resultado de una transacción pasa a formar parte del estado de la blockchain.

También afecta a la velocidad de las aplicaciones, el coste de las transacciones, la capacidad de la red y los tipos de programas que pueden crear los desarrolladores.

Una capa de ejecución congestionada puede generar comisiones más elevadas y esperas más largas.

Una capa de ejecución eficiente puede admitir más actividad a un coste menor.

Una capa de ejecución programable hace posibles las aplicaciones descentralizadas.

Una capa de ejecución segura permite a los nodos verificar que los saldos y los estados de los contratos se han actualizado correctamente.

Entender cómo funciona la ejecución puede ayudar a los usuarios a comprender por qué ha fallado una transacción, por qué un swap ha tenido deslizamiento, por qué han cambiado las comisiones de gas o por qué una aplicación utiliza una red Layer 2.

Por qué importa la capa de ejecución a los traders cripto

Los traders cripto interactúan con capas de ejecución cada vez que mueven activos o utilizan mercados on-chain.

Las condiciones de ejecución pueden afectar al coste final de una operación descentralizada.

Unas comisiones de gas elevadas pueden hacer que las operaciones pequeñas no resulten rentables.

La escasa liquidez puede provocar un gran impacto en el precio durante la ejecución de un contrato.

El orden de las transacciones puede exponer los swaps a estrategias de valor máximo extraíble.

La congestión de la red puede retrasar depósitos, retiradas, transferencias entre bridges o ajustes de garantías.

Una transacción fallida puede seguir consumiendo comisiones y hacer que el trader pierda una oportunidad de mercado.

Antes de mover fondos entre redes o interactuar con protocolos descentralizados, los traders deberían tener en cuenta los costes de la capa de ejecución.

También deberían confirmar la red de destino, el contrato del token, el activo utilizado para pagar el gas, el proceso del bridge y el tiempo de confirmación previsto.

Una previsión de mercado acertada puede dar un mal resultado si se ignoran los costes de ejecución y los riesgos técnicos.

Cómo evaluar una capa de ejecución

El primer factor que conviene revisar es la seguridad.

Una capa de ejecución fiable debería tener reglas de protocolo claras, desarrollo activo, validación independiente y un historial sólido de transiciones de estado correctas.

El segundo factor es la descentralización.

Los usuarios deberían tener en cuenta cuántas partes independientes pueden ejecutar nodos, verificar transacciones y participar en la producción de bloques.

El tercer factor es el rendimiento.

Entre las métricas importantes se encuentran el rendimiento, el tiempo de confirmación, el tiempo hasta la finalidad y el rendimiento durante periodos de alta demanda.

El cuarto factor es el coste.

Los usuarios deberían revisar las comisiones habituales, su volatilidad, el coste de las transacciones fallidas y el activo nativo necesario para pagar la ejecución.

El quinto factor es la programabilidad.

Los desarrolladores pueden tener en cuenta los lenguajes de programación admitidos, el diseño de la máquina virtual, las herramientas, la depuración y la compatibilidad de los contratos.

El sexto factor es la interoperabilidad.

Los usuarios deberían analizar cómo se mueven los activos y mensajes entre la capa de ejecución y otras redes.

El séptimo factor es el riesgo de actualización.

Los controles de gobernanza, los poderes de emergencia, las actualizaciones de software y los permisos para actualizar contratos pueden afectar a las hipótesis de confianza del sistema.

Malentendidos frecuentes sobre las capas de ejecución

Un malentendido habitual es creer que la capa de ejecución y la capa de consenso realizan la misma función.

La ejecución verifica las transiciones de estado, mientras que el consenso organiza el acuerdo sobre el historial aceptado de la blockchain.

Otro malentendido es pensar que la EVM representa toda la capa de ejecución.

La EVM es el motor de cálculo, pero los clientes de ejecución también gestionan transacciones, estado, recibos, conexiones de red e interfaces de aplicaciones.

Un tercer malentendido es creer que todas las capas de ejecución son blockchains Layer 1.

Los sistemas Layer 2 también pueden proporcionar ejecución y depender de otra blockchain para la liquidación o la disponibilidad de datos.

Un cuarto malentendido es asumir que una ejecución correcta en la blockchain implica que la transacción era segura desde el punto de vista financiero.

La capa de ejecución puede procesar correctamente una autorización perjudicial para un token, una mala operación o una interacción con un contrato malicioso.

Un quinto malentendido es suponer que una transacción enviada se ejecutará con el resultado mostrado.

Los cambios de estado, la congestión, el orden de las transacciones, los límites de gas y las reglas de deslizamiento pueden alterar o impedir la ejecución.

Un sexto malentendido es creer que la velocidad de ejecución, por sí sola, demuestra que una blockchain es segura o descentralizada.

El rendimiento es solo un aspecto del diseño de una blockchain y debe evaluarse junto con los requisitos de verificación y las hipótesis de confianza.

Ejemplo de una transacción en la capa de ejecución

Supongamos que un usuario quiere intercambiar un token cripto por otro mediante un pool de liquidez descentralizado.

La wallet crea una transacción con la dirección del contrato, las instrucciones del swap, la cantidad de tokens, el plazo, el límite de deslizamiento y los ajustes de gas.

El usuario firma la transacción con una clave privada.

Un cliente de ejecución recibe la transacción firmada y comprueba su validez básica.

Más adelante, un productor de bloques la incluye en una carga útil de ejecución.

Cuando la transacción llega a su posición en el bloque, la EVM ejecuta el código del contrato inteligente del pool de liquidez.

El contrato comprueba la autorización de los tokens del usuario, calcula el precio actual del pool, aplica la comisión de trading y verifica el requisito de cantidad mínima recibida.

Si se cumplen todos los requisitos, el contrato transfiere el token de entrada, envía el token de salida, actualiza los saldos del pool y crea registros de eventos.

Si la cantidad de salida disponible es inferior al mínimo exigido por el usuario, la ejecución revierte el swap.

Otros nodos repiten la misma ejecución para confirmar que el resultado propuesto es correcto.

Este ejemplo muestra cómo conecta la capa de ejecución las instrucciones de la wallet, el código de los contratos inteligentes, el gas, las actualizaciones de estado y la verificación de la blockchain.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa capa de ejecución en cripto?

Una capa de ejecución es el componente de una blockchain que procesa transacciones, ejecuta contratos inteligentes, calcula comisiones y actualiza el estado de las cuentas y los contratos.

¿Qué es la capa de ejecución de Ethereum?

La capa de ejecución de Ethereum es la red de clientes de ejecución responsable de procesar transacciones, ejecutar la EVM, difundir información de transacciones y gestionar el estado de Ethereum.

¿Es la EVM la capa de ejecución?

No. La EVM es la máquina virtual que ejecuta el código de los contratos inteligentes, mientras que la capa de ejecución también incluye la validación de transacciones, la gestión del estado, el cálculo del gas, los recibos, los bloques y los servicios de los clientes de ejecución.

¿Cuál es la diferencia entre la capa de ejecución y la capa de consenso?

La capa de ejecución comprueba y aplica las transacciones, mientras que la capa de consenso ayuda a los validadores a acordar el orden y la finalidad de los bloques válidos.

¿La capa de ejecución crea bloques?

La capa de ejecución ayuda a ensamblar y validar las cargas útiles de ejecución, mientras que el sistema de consenso coordina las propuestas de bloques, las attestations, la elección de bifurcación y la finalidad.

¿Se pagan comisiones de gas por la ejecución?

Sí. Las comisiones de gas pagan el trabajo computacional y los recursos limitados del bloque utilizados cuando la capa de ejecución procesa una transacción.

¿Puede una red Layer 2 tener una capa de ejecución?

Sí. Muchas redes Layer 2 ejecutan transacciones en su propio entorno y dependen de una blockchain Layer 1 para la liquidación, la disponibilidad de datos o la seguridad.

¿Qué ocurre cuando falla una transacción durante la ejecución?

Normalmente se revierten los cambios de estado previstos, pero el emisor puede tener que pagar el gas correspondiente al trabajo computacional ya realizado.

¿Puede una capa de ejecución detener un contrato inteligente malicioso?

La capa de ejecución rechaza el código que infringe las reglas del protocolo, pero puede ejecutar lógica perjudicial o mal diseñada si es técnicamente válida.

¿Por qué consumen distintas cantidades de gas las transacciones?

Las transacciones consumen cantidades de gas distintas porque las operaciones de los contratos inteligentes requieren diferentes niveles de cálculo, acceso al almacenamiento y cambios de estado.

¿Todas las blockchains tienen una capa de ejecución?

Todas las blockchains necesitan un método para validar transacciones y actualizar el estado, aunque los distintos protocolos pueden utilizar nombres y arquitecturas diferentes para esa función.

¿Por qué es determinista la ejecución?

La ejecución es determinista para que los nodos honestos que procesen las mismas transacciones desde el mismo estado inicial calculen el mismo resultado final.

Conclusión

La capa de ejecución es la parte de una blockchain que convierte las transacciones firmadas en cambios de estado verificados.

Valida los detalles de las transacciones, ejecuta código de contratos inteligentes, calcula el gas, actualiza saldos, crea recibos y rechaza acciones no válidas.

En Ethereum, la capa de ejecución está formada por clientes de ejecución que ejecutan la EVM y mantienen el estado de ejecución de la red.

Trabaja junto con la capa de consenso, que coordina a los validadores y determina qué bloques válidos pasan a formar parte del historial aceptado de la blockchain.

La capa de ejecución también es distinta de las capas de aplicación, liquidación y disponibilidad de datos, aunque estos componentes interactúan estrechamente.

Las redes Layer 2 pueden ofrecer entornos de ejecución independientes y utilizar una blockchain Layer 1 para la liquidación o la disponibilidad de datos.

El diseño de la capa de ejecución afecta a las comisiones de transacción, la escalabilidad, las capacidades de los contratos inteligentes, la seguridad y la experiencia de usuario de las aplicaciones on-chain.

Para los usuarios cripto, entender la capa de ejecución facilita comprender las comisiones de gas, las transacciones fallidas, el comportamiento de los contratos inteligentes, los sistemas Layer 2 y los cambios de estado de la blockchain.

Para los desarrolladores y operadores de nodos, la capa de ejecución proporciona las reglas y el software necesarios para calcular de manera coherente la actividad de la blockchain en máquinas independientes.

Una capa de ejecución segura y predecible es esencial, ya que toda transferencia de tokens, operación descentralizada, llamada a un contrato y aplicación on-chain depende de una ejecución correcta.