O que são soluções de camada 2?

Soluções de escalonamento de Camada 2 referem-se a projetos baseados em blockchain dedicados a aumentar a eficiência e a usabilidade das blockchains de Camada 1. 

Esses protocolos geralmente visam reduzir as taxas de transação e aumentar a quantidade de transações por segundo que as blockchains de Camada 1 podem processar.

Embora muitas blockchains de Camada 1 continuem a entregar atualizações que melhoram a funcionalidade de suas redes, as soluções de Camada 2 continuam a desempenhar um papel importante no aumento da eficiência do uso da tecnologia blockchain.

Pode ser mais fácil entender as soluções de escalonamento de Camada 2 olhando para um aspecto de nossas vidas diárias. 

Todos os dias, bilhões de pessoas viajam de suas casas para o trabalho. Alguns fazem essa jornada em seu próprio veículo particular, enquanto outros usam o transporte público.

Diferentes soluções de escalonamento abordam as limitações de throughput das redes blockchain de maneiras que podem parecer semelhantes ao seu trajeto diário também.

Algumas soluções de escalonamento são semelhantes a abrir outra estrada ao lado de uma rodovia. 

Em vez de fazer com que todas as transações sigam apenas um único caminho, essas soluções de escalonamento oferecem estradas laterais que aumentam as capacidades de processamento de transações.

Outras soluções de escalonamento são mais semelhantes a um ônibus público. 

Em vez de cada pessoa sentar em seu próprio carro e ocupar espaço na estrada, as pessoas se juntam e sentam umas ao lado das outras em um único veículo. O mesmo princípio se aplica a alguns tipos de soluções de Camada 2, que agrupam e processam várias transações juntas, em vez de processá-las individualmente na rede blockchain.

Blockchains de Camada 1 como Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) e Solana (SOL) permitem que os desenvolvedores construam vários produtos, recursos, aplicações e infraestrutura sobre elas. 

Uma vantagem chave dessa funcionalidade é a capacidade de lançar novos projetos de criptomoeda rapidamente e de forma mais econômica do que construir uma blockchain totalmente nova do zero. 

Esses projetos recém-construídos também se beneficiam da segurança subjacente da blockchain de Camada 1.

A principal desvantagem de hospedar vários projetos diferentes em uma única blockchain, no entanto, é a congestão da rede que pode ocorrer. 

À medida que as blockchains crescem, elas podem atrair milhares de usuários que podem estar procurando usar o protocolo ao mesmo tempo.

Esses usuários acabam competindo entre si para ter suas transações registradas na blockchain de Camada 1 primeiro.

À medida que mais pessoas usam a rede blockchain, a capacidade de throughput da blockchain pode não conseguir acompanhar. Isso pode resultar em a blockchain se tornar cada vez mais lenta e cara para usar, minando assim a praticidade.

Por causa dessa limitação de escalabilidade, uma variedade de soluções de Camada 2 surgiu. 

Cada uma oferece um método único para abordar os desafios de throughput e custo, ao mesmo tempo em que aumenta a eficiência do uso da tecnologia blockchain.

Dentro do espaço blockchain, existe um trade-off.

Aqueles que constroem redes blockchain frequentemente enfrentam um trilema, com uma escolha entre:

• Segurança
• Escalabilidade
• Decentralização

Muitas das principais redes blockchain são ditas ter favorecido segurança e descentralização em detrimento da escalabilidade.

A razão por trás dessa decisão é que as blockchains devem ser seguras e armazenar informações de forma confiável em uma maneira altamente resistente a adulterações. 

Os desenvolvedores de blockchain também sentem que suas redes devem ser descentralizadas, caso contrário, não seriam muito diferentes das soluções centralizadas tradicionais que pretendem substituir.

Isso significa que, à medida que os desenvolvedores de blockchain garantem que suas redes sejam seguras e descentralizadas, eles frequentemente enfrentam desafios em escalar sua tecnologia de uma maneira que possa acomodar a vasta quantidade de transações por segundo processadas por opções mais centralizadas ou menos resistentes a adulterações.

Além disso, otimizar blockchains de Camada 1 muitas vezes leva muito tempo, coordenação e recursos. Atualizações podem exigir rodadas de revisão e suporte total da rede antes de serem ativadas.

Por exemplo, apenas duas grandes atualizações ocorreram na blockchain do Bitcoin desde sua criação — SegWit e Taproot. 

Enquanto isso, a Mesclagem do Ethereum, que viu o Ethereum transitar de um mecanismo de prova de trabalho para um mecanismo de consenso baseado em prova de participação mecanismo de consenso, levou mais de dois anos para ser totalmente implementada.

Para abordar os desafios de fazer mudanças na rede blockchain de Camada 1, soluções de Camada 2 surgiram. 

As Camadas 2 são construídas independentemente da comunidade de desenvolvedores e participantes da rede da blockchain de Camada 1. 

Essa separação, em última análise, permite maior autonomia e flexibilidade à medida que desenvolvem maneiras inovadoras de melhorar a eficiência das cadeias de Camada 1.

Serviços de escalonamento secundário aproveitam várias tecnologias off-chain para melhorar blockchains de Camada 1 na tentativa de melhorar sua usabilidade. 

Embora várias soluções de Camada 2 diferentes tenham surgido, nem todas funcionam da mesma maneira. Então, vamos dar uma olhada mais de perto em algumas das principais Camadas 2 no ecossistema blockchain hoje.

Alguns dos tipos mais populares de sistemas de Camada 2 incluem:

• Rollups
• Sidechains
• Canais de pagamento off-chain

Rollups representam um tipo de tecnologia de Camada 2 que envolve o processamento de dados da blockchain off-chain (longe da blockchain de Camada 1) antes de submeter algum tipo de prova criptográfica on-chain (na blockchain de Camada 1).

Existem dois tipos principais de tecnologias de rollup usadas para melhorar a escalabilidade das blockchains de Camada 1: 

1. Rollups de conhecimento zero (ZK)
2. Rollups otimistas 

Ambas as soluções são predominantemente usadas para melhorar o throughput de transações da blockchain Ethereum, mas podem se integrar com outras cadeias de Camada 1 também. 

Usando a analogia do transporte, ambos os tipos de rollups podem ser pensados como semelhantes ao ônibus público - onde várias transações são agrupadas como passageiros em um ônibus, em vez de cada uma ocupar espaço e criar congestionamento.

Rollups de conhecimento zero recebem esse nome por causa de como permitem que uma pessoa prove a validade de um cálculo sem divulgar quaisquer detalhes relacionados aos dados.

Isso permite a privacidade e segurança dos dados do usuário, enquanto ainda permite o processamento eficiente e sem confiança das transações. Além dos benefícios de privacidade e escalabilidade, os rollups ZK também têm o potencial de reduzir significativamente as taxas de transação na rede Ethereum.

Esses tipos de rollups envolvem operadores processando lotes de transações off-chain e criando uma prova de validade criptográfica para mostrar além de qualquer dúvida que as transações são válidas.

Um contrato inteligente implantado na blockchain de Camada 1 gerencia o processo de verificação do rollup ZK e autentica cada prova de validade ZK. Os operadores então submetem as provas de conhecimento zero comprimidas e únicas on-chain.

Por causa disso, a rede só precisa armazenar uma única prova que representa todas as transações dentro daquele pacote, em vez de processar cada transação individualmente na cadeia.

Exemplos de soluções de ZK rollup incluem zkSync, Polygon protocolo zkEVM e Loopring.

Rollups otimistas operam de uma maneira ligeiramente diferente dos rollups ZK. 

Em vez de fornecer provas criptográficas para cada lote de transações, todas as transações dentro de um lote de rollup otimista são consideradas válidas, a menos que provado o contrário. 

Dessa forma, a solução é considerada "otimista" sobre a veracidade das transações enviadas - assumindo que são válidas até serem "provadas" o contrário.

Aqui, terceiros confiáveis chamados sequenciadores processam lotes de transações e enviam as transações para a cadeia. Uma rede de validadores então revisa essas transações. 

Em algumas instâncias, eles podem decidir enviar provas de fraude para a cadeia se as transações forem consideradas inválidas. Se provado que estão certos (ou seja, se as transações enviadas forem provadas como fraudulentas), a rede reverte as transações inválidas e penaliza o sequenciador.

Exemplos de soluções de rollup otimista incluem Optimism, Arbitrum e Boba Network.

Sidechains são blockchains separadas que funcionam em paralelo à blockchain principal, permitindo a interoperabilidade entre diferentes blockchains. Isso significa que ativos e dados podem ser transferidos entre diferentes blockchains, abrindo maiores possibilidades para desenvolvedores e empresas.

Com as limitações atuais de tamanho de bloco e velocidade de transação, as sidechains oferecem uma maneira de aliviar esses problemas, descarregando parte do volume de transações para uma cadeia separada. Isso pode melhorar significativamente o desempenho e a eficiência geral da rede blockchain. 

Retornando à analogia do transporte novamente, as sidechains podem ser vistas como adicionar uma estrada ao lado de uma rodovia já movimentada ou congestionada. Em vez de esperar no trânsito na estrada lotada, a sidechain permite que as transações cheguem ao seu "destino" de forma mais eficiente, sem ter que esperar atrás de outras transações.

As sidechains também podem tornar mais prático para aplicações do mundo real, como processamento de pagamentos e gerenciamento da cadeia de suprimentos, usar a tecnologia blockchain.

Um exemplo líder de um projeto de sidechain do Bitcoin é a Liquid Network da Blockstream.

The Lightning Network se destaca como uma importante solução de escalonamento de camada dois, concebida para abordar os problemas de escalabilidade do Bitcoin. 

Ele permite principalmente transações mais rápidas e baratas ao criar canais de transação off-chain.

Operando em uma rede de canais de pagamento bidirecionais, a Lightning Network permite que os usuários realizem transações sem registrar cada detalhe na blockchain principal. 

Por meio de contratos inteligentes, os participantes podem trocar fundos de forma segura várias vezes antes de liquidar o saldo final na blockchain. 

A eficiência da Lightning Network e seu potencial para aliviar as limitações de escalabilidade do Bitcoin fizeram com que muitos a vissem como uma solução promissora para microtransações e custos de transação mais baratos do Bitcoin.

Embora as soluções de Camada 2 ofereçam melhorias promissoras na escalabilidade e desempenho da blockchain, é importante considerar essas desvantagens potenciais e abordá-las por meio de planejamento e implementação cuidadosos. 

Ao abordar essas questões, o ecossistema blockchain pode se beneficiar das vantagens das soluções de Camada 2 sem ser prejudicado por suas deficiências e riscos.

As soluções de Camada 2, que são projetadas para melhorar a escalabilidade e o desempenho das redes blockchain, certamente têm suas vantagens. 

No entanto, também é importante considerar as limitações e riscos potenciais dessas soluções.

Uma das principais desvantagens das soluções de Camada 2 é a complexidade adicional que elas trazem para o ecossistema blockchain. 

Ao introduzir camadas adicionais sobre o protocolo blockchain subjacente, as soluções de Camada 2 podem tornar o sistema mais intrincado e mais difícil de entender para desenvolvedores e usuários. 

Essa complexidade aumentada pode dificultar a solução de problemas e a correção de questões que possam surgir, levando a potenciais interrupções na rede.

Outra desvantagem das soluções de Camada 2 são os potenciais riscos de segurança que elas apresentam. 

Embora essas soluções sejam destinadas a melhorar a escalabilidade e a eficiência das redes blockchain, elas também podem introduzir vetores de ataque adicionais que atores maliciosos poderiam potencialmente explorar.

Por fim, as soluções de Camada 2 também podem enfrentar resistência da comunidade blockchain mais ampla devido a preocupações sobre centralização e confiança. 

Alguns argumentam que as soluções de Camada 2, particularmente aquelas que dependem de mecanismos off-chain para escalabilidade, podem comprometer a natureza descentralizada das redes blockchain. Isso poderia dificultar a adoção e aceitação das soluções de Camada 2 dentro da comunidade blockchain mais ampla.

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