Blockchain de camada 2: explorando a extensão de sua escalabilidade
Blockchains de camada 2 são um dos conceitos mais promissores na comunidade cripto. Muitos desenvolvedores acreditam que essa tecnologia pode resolver problemas de escalabilidade e tornar o uso de blockchain significativamente mais acessível.
Por que as camadas 2 são tão importantes? Explore este guia para ver como elas funcionam e saiba mais sobre suas aplicações empolgantes.
Principais conclusões:
Uma camada 2 é um blockchain secundário, construído sobre um sistema de blockchain principal.
Um blockchain de camada 2 usa a segurança do chain principal e outros recursos, enquanto sua própria estrutura separada expande as capacidades do sistema.
A atualização do Ethereum Cancun, em breve, poderá afetar os blockchains de camada 2 e fornecerá ainda mais oportunidades para sua utilização.
O que é um blockchain de camada 2?
Um blockchain de camada 2 é secundário, construído sobre o sistema de blockchain principal. Ele usa a segurança do chain principal e outros recursos, enquanto sua própria estrutura separada expande as capacidades do sistema.
Por que os blockchains de camada 2 são necessários?
Os blockchains de camada 2 foram criados para resolver o trilema blockchain, que se refere à dificuldade de fazer uma rede que seja simultaneamente segura, descentralizada e expansível. Um blockchain de camada 2 aborda o chamado trilema adicionando escalabilidade à rede.
A camada 2 adiciona um espaço totalmente novo para processar transações em um blockchain. Como o blockchain de camada 2 é construído no chain principal, ele herda toda a segurança e descentralização do chain principal. Assim, pode realizar transações extras com velocidade mais rápida, para que a rede não fique congestionada à medida que mais usuários se juntam.
Esse recurso torna os blockchains de camada 2 a parte essencial do desenvolvimento moderno da web3. Quando muitas pessoas dependem de blockchains para armazenar dados, executar várias transações e fornecer segurança, a escalabilidade passa a ter alta demanda. Cadeias com camada 2 podem fornecer velocidade adicional e taxas de transação mais baixas aos seus usuários.
Como funciona o blockchain de camada 2?
Um blockchain de camada 2 aumenta a escalabilidade ao alterar como as transações são processadas. Quando você usa um blockchain de camada 2, suas transações são processadas primeiro nele. As camadas 2 usam diversas provas criptográficas e outros métodos para verificar essas transações à medida que ocorrem. No entanto, as transações não são totalmente confirmadas até que sejam lançadas no chain principal. Para finalizar transações e transferir ativos, há comunicações ocasionais entre chains, pelas quais o blockchain de camada 2 publicará transações realizadas no chain principal.
Diferentes tipos de camadas 2 lidam com tarefas de blockchain de forma diferente. A seguir estão alguns mecanismos comuns, atualmente usados por certos tipos de projetos de blockchain de camada 2.
Rollups
Um rollup é essencialmente um tipo de transação agrupada. Em vez de exigir que o chain principal lide com cada transação conforme ela acontece, um blockchain de camada 2 pode coletar e processar várias transações semelhantes antes de enviá-las para o chain principal de uma vez.
Alguns rollups, como rollups de conhecimento zero, até mesmo levam o processamento off-chain a um passo adiante, verificando as transações com um contrato inteligente e, em seguida, fornecendo a prova de validade para o chain principal finalizar a transação. Os rollups melhoram o rendimento das transações porque o chain principal só precisa olhar para um único bloco de transações, facilitando a validação das transações. A maioria dos rollups não tem um mecanismo de consenso separado. Em vez disso, eles apenas usam o mecanismo de consenso de seu chain principal.
Sidechains
Sidechains têm operações ainda mais independentes do que rollups. Eles funcionam paralelamente à rede principal, embora ainda operem no mesmo código ou mecanismo computacional que o chain principal. Sidechains geralmente usam seu próprio mecanismo de consenso, sem precisar de permissão da rede principal. Eles se conectam ao chain principal ocasionalmente, para passar ativos entre um chain e outro. Além de ter um mecanismo de consenso separado, sidechains geralmente têm seus próprios tokens e protocolos.
Validiums
Um validium é um tipo de solução de escalabilidade que usa provas de validade para verificar várias transações off-chain. Esses contratos inteligentes dependem de provas de conhecimento zero para finalizar as transações. Se uma transação for inválida, a prova não deixará a transação avançar ao chain principal. Se for de fato uma transação válida, o conhecimento de que todos os dados estão corretos vai para o chain principal, enquanto os dados da transação subjacente são armazenados off-chain. A simples verificação das provas de validade permite que um contrato inteligente seja executado no chain principal sem exigir quantidades excessivas de transferência de dados.
Prós e contras de um blockchain de camada 2
Como qualquer outro recurso de blockchain, os blockchains de camada 2 funcionam bem em algumas situações, mas podem causar problemas em outras.
A seguir estão os benefícios de um blockchain de camada 2.
Escalabilidade: com um blockchain de camada 2, a rede pode continuar funcionando sem problemas e com eficiência, mesmo se mais usuários forem adicionados. A camada 2 possibilita que qualquer blockchain planeje com antecedência a chegada de novos usuários.
Confiabilidade: ao invés de fazer um blockchain totalmente novo do zero, os designers de camada 2 estão construindo uma base sólida. Eles obtêm toda a descentralização e segurança da rede original, juntamente com uma base de código e um sistema familiares.
Flexibilidade: blockchains de camada 2 podem adicionar recursos não encontrados no chain principal. Eles permitem que um blockchain expanda seus serviços à medida que os desenvolvedores criam mais aplicativos para sua tecnologia.
Velocidade: uma solução de camada 2 pode aumentar drasticamente o número de transações que um blockchain realiza. A maioria dos sistemas com boas camadas 2 pode facilmente lidar com milhares de transações por segundo (TPS).
Acessibilidade: sem tanto congestionamento no blockchain, as taxas de transação se tornam muito mais baratas, incentivando mais pessoas a usar o blockchain com maior frequência.
A seguir estão algumas desvantagens de um blockchain de camada 2.
Falta de combinações: um blockchain combinável tem vários ativos interconectados, que podem ser montados de várias maneiras. As camadas 2 reduzem a capacidade de combinação, porque muitas vezes especificam que apenas certos ativos podem ser usados em certos chains. Isso dificulta para alguns aplicativos descentralizados (DApps) interagirem com blockchains específicos e pode intimidar desenvolvedores menos experientes em tecnologia.
Falta de liquidez: em alguns casos, a camada 2 assume quase que inteiramente o tráfego do chain principal. Isso se torna um problema quando todos os principais ativos do blockchain estão bloqueados, enquanto os usuários se concentram apenas em trabalhar com tokens na segunda camada. À medida que a liquidez diminui, pode ser difícil concluir negociações e manter o valor no chain principal.
Vulnerabilidades de segurança: a camada 2 herda a segurança do chain principal. No entanto, certas mecânicas, como pontes de blockchain, podem adicionar vulnerabilidades de segurança a redes seguras.
Menor privacidade: a camada 2 geralmente exige que os usuários trabalhem com serviços de terceiros. Isso pode sacrificar parte do anonimato que eles poderiam ter no blockchain principal.
Melhores projetos de camada 2
Assim que o conceito de camada 2 foi introduzido, os desenvolvedores de blockchain começaram a experimentá-lo. Existem agora inúmeras opções de blockchain de camada 2 disponíveis para processar transações. Estes são alguns dosmelhores projetos de camada 2 a conferir.
Mantle Network
Mantle Network se destaca porque é regida por uma organização autônoma descentralizada (DAO). Este sistema de camada 2 no Ethereum, conduzido pela comunidade, tem estrutura modular. As pessoas podem operar em diferentes níveis, conforme o nível de segurança e do tipo de transação de que precisam. O sistema tem muitas ferramentas para implantar contratos inteligentes, por isso é popular entre usuários práticos.
Eclipse
Ao contrário de muitos outros projetos de blockchain de camada 2, o Eclipse não está conectado a um único chain. Em vez disso, é uma arquitetura de rollup personalizável, que pode ser usada em várias redes blockchain. Os desenvolvedores podem usar Eclipse para implantar serviços de rollup de camada 2 em sistemas como Celestia, NEAR e Solana. As pessoas podem criar rollups para todos os tipos de projetos e encontrar uma solução de escalabilidade off-chain que atenda às suas necessidades exclusivas.
Otimismo
Este blockchain de camada 2 usa rollupsotimistas, que tratam cada transação como válida. As transações só são revertidas se forem obtidas provas de fraude que identifiquem uma transação inválida, de modo que a rede não precisa gastar muito tempo confirmando blocos manualmente. Esse mecanismo de consenso exige que as pessoas forneçam stake para cada novo bloco, mantendo a segurança mesmo sem verificação extensiva ou tempo gasto procurando provas de fraude.
Arbitrum
Arbitrum tem a velocidade impressionante de 40.000 transações por segundo e apresenta taxas muito baixas. Sua solução de escalabilidade usa rollups otimistas para criar um sistema simplificado e conveniente, e é o favorito dos desenvolvedores de DApp, que podem codificá-lo com a linguagem básica usada na máquina virtual Ethereum (EVM).
Polygon
Polygon é um dos sistemas de escalonamento de camada 2 do Ethereum mais populares. Este blockchain de camada 2 facilita o desenvolvimento de novos programas. Polygon é usado por muitos DApps diferentes e projetos de canais de pagamento, e os desenvolvedores também podem usar o kit de desenvolvimento de software do Polygon para construir suas próprias sidechains.
Rede Lightning
Ao contrário de muitos blockchains de camada 2, a Rede Lightning opera em Bitcoin. O blockchain de camada 2 facilita a experiência das pessoas com transações mais rápidas, em troca de micropagamentos de cripto. Embora a Rede Lightning seja bastante simples, é a espinha dorsal de inúmeras transações de Bitcoin. A opção de selecionar diferentes canais de pagamento, com base na velocidade de transação desejada, é bastante útil.
Como a próxima atualização do Ethereum Cancunbeneficiará os projetos da camada 2?
O blockchain Ethereum já é conhecido por seu nível excepcionalmente alto de projetos de blockchain de camada 2. Uma nova atualização do Ethereum pode oferecer ainda mais oportunidades para desenvolvedores da camada 2. A atualização Cancun-Deneb, também conhecida como EIP-4844 (ou mais informalmente como “Dencun”) introduzirá uma base para um tipo de escalabilidade chamado Danksharding. O Proto-Danksharding disponível na atualização Cancun fornecerá um método versátil de armazenamento de dados de curto prazo, que facilita a realização de rollups. Os projetos da camada 2 podem se beneficiar de muitas maneiras com a atualização Cancun.
Escalabilidade
O novo sistema do Ethereum Cancun se baseia no conceito de “blobs”. Abreviação de “binary large objects (objetos grandes binários)”, os blobs são módulos de dados de curto prazo que permitem aos rollups usar temporariamente os dados sem ter que pagar para armazenar permanentemente todos os dados na camada de execução do chain principal. Isso aumenta muito a capacidade de armazenamento, para que a rede possa lidar com mais dados de transação. Isso também simplifica a transferência de dados, para que a rede possa melhorar a taxa de transferência das transações, mantendo suas garantias de segurança.
Menores taxas de gás
O principal motivo pelo qual os usuários estão tão entusiasmados com a atualização Cancun é que ela promete reduzir as taxas de gás no blockchain principal do Ethereum. Como o Proto-Danksharding incentiva mais desenvolvimento de camada 2, pode ajudar a remover transações desnecessárias do chain principal. Essa taxa de transferência reduzida resulta em taxas de transação mais baixas para todos os usuários, independentemente de aproveitarem ou não o novo sistema de armazenamento de dados e rollup.
Menores custos de transação com rollup de camada 2
Uma das maneiras mais impressionantes de reduzir as taxas de transação é durante as transferências entre a Camada 1 e a camada 2, pois se tornará muito mais barato pegar informações de um blockchain da camada 2 e transferi-las para o chain principal. Especialistas estimam que os custos de transação rollup podem custar menos de US$ 0,001 por transação, tornando possível criar um canal de pagamento altamente acessível para que os usuários possam enviar e receber transações sem pagar quase taxa alguma.
Disponibilidade de dados modulares
O Proto-Danksharding usa uma abordagem modular para armazenar dados. Os dados necessários para transações podem ser divididos em “blobs” para armazenamento, para que os usuários possam acessar os dados necessários sem precisar olhar blocos inteiros. Essa disponibilidade aprimorada de dados permitirá que as pessoas usem blockchains para diversos projetos de desenvolvimento da web3. Atualmente, o Ethereum não é um sistema totalmente modular, mas essa atualização abre caminho para o aumento da modularidade.
O futuro dos blockchains de camada 2
Com sua capacidade de fornecer escalabilidade e acessibilidade, as redes blockchain de camada 2 parecem ser, segundo muitos observadores, o futuro dos blockchains. Em apenas alguns anos, passaram de novidade ocasional para parte essencial do desenvolvimento da web3. Há canais de pagamento, DApps e muito mais baseados nos conceitos de blockchain de camada 2. Além de cada vez mais projetos de contratos inteligentes operarem na camada 2, os sistemas da camada 2 são cada vez mais criados para auxiliar nesses projetos.
Além de se tornarem mais comuns no futuro, as camadas 2 parecem se mover em algumas direções específicas. Especialmente com o foco da Ethereum em sharding e Danksharding, é provável que novos projetos de blockchain de camada 2 comecem a priorizar a modularidade.
Outra tendência a observar é a de aprimorar as medidas de segurança. Embora as camadas 2 obtenham segurança integrada de seus blockchains subjacentes, opções como provas otimistas muitas vezes sacrificam a segurança pela velocidade na segunda camada. Alguns projetos se afastam dessa abordagem e tentam criar garantias de segurança mais fortes para seus sistemas blockchain de camada 2.
Conclusão
Com sua capacidade de gerenciar várias transações off-chain, os blockchains de camada 2 podem reduzir as taxas de transação, melhorar o rendimento da transação e aumentar a velocidade da transação. Ao usar a arquitetura de seu blockchain, eles podem garantir que os usuários ainda desfrutem de uma experiência confiável e familiar. À medida que a demanda por processamento de várias transações aumenta rapidamente, os blockchains de camada 2 provavelmente se tornarão parte essencial do universo de blockchain.