Aspectos fundamentales de los secuenciadores y los rollups

¿Qué es un secuenciador?

Un secuenciador es el componente encargado de ordenar las transacciones entrantes antes de agruparlas y registrarlas en la capa de publicación de un rollup. A diferencia de los procesos de ejecución de transiciones de estado, el secuenciador se ocupa principalmente de gestionar el control de escritura en el orden: recopila las transacciones de los usuarios, las organiza en bloques o lotes y las envía a la capa subyacente de disponibilidad de datos o a la capa base. El orden que impone resulta crucial, pues determina cómo evoluciona la máquina de estados del rollup cuando los nodos ejecutan las operaciones. Así, el secuenciador actúa como filtro que regula el orden y el momento en el que se procesan las transacciones, y sus decisiones de diseño inciden directamente en la disponibilidad del sistema, la resistencia a la censura y la eficiencia en la extracción de comisiones.

Secuenciadores centralizados frente a descentralizados

En la actualidad, la mayoría de los rollups funcionan con secuenciadores centralizados, gestionados normalmente por el propio equipo del proyecto. Este esquema facilita un procesamiento ágil y una gobernanza sencilla, pero supone un único punto de control y posible fallo. Los secuenciadores centralizados pueden censurar transacciones, sufrir caídas de servicio o cambiar las normas de manera unilateral. Frente a ello, la descentralización en la secuenciación distribuye la autoridad de ordenar entre nodos o validadores independientes. Una red descentralizada de secuenciadores aumenta la resistencia a la censura y mejora la disponibilidad del sistema. Las redes de secuenciadores compartidos amplían aún más este enfoque, pues proporcionan una capa común de ordenación para diversos rollups; esto permite lograr economías de escala y mayores garantías de fiabilidad, evitando que cada rollup tenga que establecer y mantener su propio sistema de secuenciadores.

Rollups 101

Los rollups son soluciones de escalado de segunda capa que ejecutan contratos inteligentes y transacciones fuera de la blockchain principal, mientras publican datos comprimidos o pruebas en una red de capa 1. Existen dos categorías principales: los rollups optimistas y los rollups de conocimiento cero (zk).

Los rollups optimistas presuponen que las transacciones son válidas y confían en la presentación de pruebas de fraude posteriores a la ejecución, mientras que los zk-rollups generan pruebas de validez criptográfica y publican pruebas concisas en la cadena base.

Ambos sistemas requieren secuenciadores para ordenar y agrupar las transacciones. En los rollups optimistas, el secuenciador incluye las transacciones en lotes que se verifican más tarde mediante mecanismos de desafío, mientras que en los zk-rollups el secuenciador ordena las transacciones y éstas quedan finalizadas de inmediato tras la verificación de la prueba correspondiente.

Secuenciación frente a ejecución

La secuenciación y la ejecución constituyen etapas diferenciadas en la arquitectura de los rollups. La secuenciación es la fase de ordenación fuera de la cadena, en la que las transacciones se agrupan y se etiquetan con una posición en el bloque antes de ser enviadas para su validación final. La ejecución se produce en una etapa posterior, cuando los nodos del rollup recuperan los datos ordenados y los aplican a la máquina de estado para calcular los nuevos estados. Algunos diseños de secuenciador también ejecutan las transacciones, con lo que el secuenciador conoce de antemano el resultado, lo que permite una ejecución atómica. Otras arquitecturas prefieren separar deliberadamente la secuenciación de la ejecución para admitir más rollups sin exigir al secuenciador que mantenga la máquina de estado de cada uno. Esta modalidad de “secuenciación perezosa” evita la saturación del estado y simplifica la incorporación de nuevos rollups a la red.

El auge de las redes de secuenciadores compartidos

Las redes de secuenciadores compartidos permiten que múltiples rollups se integren en un único servicio de ordenación. En lugar de que cada rollup disponga de su propio secuenciador, diferentes rollups independientes comparten una red descentralizada común para ordenar las transacciones. Esto hace posible la inclusión atómica entre rollups: las transacciones destinadas a distintos rollups pueden agruparse en un solo lote, garantizando que todas se incluyan de forma conjunta. Proyectos como Astria, Espresso Systems, Radius, NodeKit y Rome Protocol están desarrollando actualmente esta infraestructura. Astria y Rome, por ejemplo, permiten la inclusión atómica sin necesidad de ejecutar las transacciones en el propio secuenciador (secuenciación perezosa), y además ofrecen mayor resistencia a la censura, ordenación más ágil y mejor aprovechamiento de oportunidades MEV.

Inclusión atómica frente a ejecución atómica

La inclusión atómica garantiza que las transacciones relacionadas y dirigidas a diferentes rollups se incluyan conjuntamente en el mismo lote; o bien se incluyen todas, o ninguna. Este mecanismo es menos estricto que la ejecución atómica, que presupone que el secuenciador o el constructor del bloque simulan o aseguran que todas las transacciones incluidas se ejecutarán con éxito. En las redes de secuenciadores compartidos que sólo secuencian, sin ejecutar, no existe garantía de ejecución atómica. Por ejemplo, un bloqueo en el Rollup A y una emisión en el Rollup B pueden agruparse en un lote, pero si una operación se revierte, la otra aún puede ejecutarse. La ejecución atómica real exige conocimiento sobre la máquina de estado de cada rollup o que los constructores de bloques apliquen condiciones de prioridad en el bloque ("top-of-block"). Hoy en día, los diseños suelen ofrecer garantías de inclusión atómica y delegan los requisitos de ejecución a la lógica propia de cada rollup.

Retos y compensaciones en el diseño de secuenciadores

La implantación de secuenciadores compartidos a gran escala conlleva diversos desafíos. Los secuenciadores que optan por no ejecutar transacciones se mantienen independientes del estado de los rollups y logran una escalabilidad más sencilla, aunque no pueden asegurar el éxito de la ejecución. Los secuenciadores que sí ejecutan transacciones deben mantener la máquina de estado completa para cada rollup, algo que pierde viabilidad a medida que el ecosistema crece. La financiación económica inicial es otro reto significativo: una red compartida necesita una participación económica considerable para garantizar su seguridad. Los proyectos deben diseñar incentivos adecuados o apoyarse en validadores ya existentes que aporten suficiente colateral. La latencia representa otro factor crucial, ya que las redes de secuenciadores compartidos deben ofrecer alta disponibilidad y una baja demora, en línea con el rendimiento de las soluciones centralizadas, para poder posicionarse como alternativas eficaces.