Preâmbulo

Na segunda parte da série de artigos “Encontrando as tendências que impulsionarão o mercado de criptografia na próxima temporada, estudaremos uma peça do quebra-cabeça que vem agitando há mais de um ano, que é a Camada 2.

Se você ainda não viu a parte 1, leia novamente aqui: Parte 1: LSDfi

O que você ganhará neste artigo:

  • Arquitetura da rede Blockchain

  • Dimensionando soluções para a rede Ethereum

  • A necessidade e o potencial da camada 2

  • Projetos excelentes da camada 2

Parte 2: Guerras da Camada 2 – A guerra entre soluções de extensão e entre projetos dentro de cada solução

Teoricamente, os desenvolvedores podem construir a Camada 2 em qualquer cadeia, não apenas Ethereum, mas atualmente Ethereum é a cadeia com o nível de atividade mais forte e a necessidade mais urgente de expansão, portanto, ao considerar a Camada 2, usaremos como padrão a Camada 2 para Ethereum.

Também neste artigo aprenderemos sobre soluções de escalonamento para Ethereum.

Camadas de sistemas Blockchain

Antes de aprender o que é a Camada 2 e por que a Camada 2 é necessária, vamos examinar as camadas do sistema blockchain.

Desde o nascimento do Bitcoin em 2009 e do Ethereum em 2015, ainda temos apenas o conceito da camada de infraestrutura blockchain e da camada de dApps construída sobre ela. Mais tarde, com a explosão das redes blockchain da camada 1, houve a necessidade de comunicação entre as blockchains e a necessidade de expansão para cada blockchain, por isso os conceitos de Camada 0, Camada 1 e Camada 2 foram amplamente utilizados.

Atualmente, a rede blockchain, especificamente Ethereum, está dividida em 3 camadas principais.

Camadas da rede de escalonamento Ethereum
  • Camada 0: uma rede blockchain que ajuda a conectar e comunicar entre vários blockchains da camada 1.

  • Camada 1: São redes blockchain independentes com infraestrutura própria e mecanismos de consenso que operam de acordo com suas próprias regras. Por exemplo Ethereum, BNBChain, Fantom,…

  • Camada 2: Uma rede de blockchains construída com base nos blockchains da camada 1 e compatível com a camada 1 para expandir ou servir aos seus próprios propósitos. Por exemplo, Otimismo, Arbitrum, zkSync.

  • Camada 3: Os blockchains são construídos sobre a Camada 2.

A camada dApp pode ser construída em qualquer camada para atender a cada necessidade específica.

Aqui também apresento a arquitetura de infraestrutura do sistema blockchain para que você possa compreender as informações para a análise das soluções de expansão por trás dele sem se aprofundar muito para evitar complexidade.

Arquitetura típica do sistema Blockchain
  • Camada de infraestrutura: Esta é a camada de infraestrutura física do blockchain, responsável por armazenar e gerenciar dados em hardware distribuído.

  • Camada de dados: esta camada define como os dados são organizados e armazenados no blockchain.

  • Camada de rede: a camada de rede gerencia a comunicação entre nós na rede blockchain. A tarefa da camada de rede é detectar nós e transmitir dados entre nós.

  • Camada de consenso: camada responsável por sequenciar e validar transações e blocos. Garanta a consistência e segurança da rede.

  • Camada de aplicação: Consiste em aplicações descentralizadas que interagem com a rede blockchain para atender a diferentes necessidades. Esta é a camada que interage diretamente com os usuários.

Por que a Camada 2 é necessária?

Então, depois de entender o que é a Camada 1 e o que é a Camada 2, a questão é: por que o aparecimento da Camada 2 é necessário?

Para responder a essa pergunta, vamos primeiro ao trilema do blockchain.

Trilema em blockchain (Trilema)

Um dos problemas mais difíceis para os desenvolvedores de blockchain é a trindade impossível:

  • Descentralização

  • Segurança

  • Estender

Se quiser que a rede tenha uma ou duas capacidades superiores, você deverá sacrificar as restantes. Por exemplo, se você deseja escalabilidade superior e alta segurança, deve sacrificar a descentralização como Solana.

Ou se você quiser uma rede descentralizada e ainda segura, terá que sacrificar a escalabilidade, esta é a escolha da Ethereum. Essa escolha faz com que seu TPS caia apenas para cerca de 20 transações/segundo. Se comparado com Solana com 65.000 TPS ou com o sistema de pagamentos internacionais Visa com 24.000 TPS, a diferença é muito grande.

Continuando, o que afeta a escalabilidade da rede? Expandir a rede significa que ela pode atender às necessidades de muito mais usuários, ao mesmo tempo que garante descentralização, rapidez e segurança nas transações.

À medida que o número de usuários aumenta, isso significa que o número de transações aumenta, fazendo com que a largura de banda da rede e o volume de dados aumentem exponencialmente. As transações que desejam ser executadas precisam ser verificadas e confirmadas nos nós. Se o número de nós para Solana é de cerca de 3.000, o BNB é de cerca de 2.200, então para Ethereum é de 830.000 nós. Embora a confirmação de todos os nós não seja necessária para aprovação, você pode imaginar como a rede precisa ser complicada para lidar com as transações que surgem.

A diferença entre o número de transações e a capacidade de processamento causa congestionamento na rede. Os elevados custos de transação também são consequência deste volume, criando uma barreira à expansão do número de utilizadores.

Se você quiser avançar em direção à adoção em massa, a capacidade de expansão para atender às necessidades de milhões ou bilhões de usuários é inevitável. Então, como o Ethereum pode atender a esse requisito de expansão e ao mesmo tempo manter sua natureza inerentemente descentralizada e segura? Soluções escaláveis ​​começam a aparecer a partir daqui.

Classificação de soluções de escalabilidade blockchain

Com base no nível de intervenção na rede original (Ethereum), dividimos as soluções de expansão em dois tipos principais: soluções de expansão on-chain e off-chain.

Solução de escalonamento na cadeia

O problema da expansão da rede foi reconhecido pelos programadores do Ethereum e incluído no roteiro de desenvolvimento desde o início.

Na atualização do roteiro publicada em maio de 2022 por Vitalik Buterin, ele definiu claramente a visão de levar o Ethereum à adoção em massa por meio de 5 estágios principais de atualização:

- The Merge: Convertendo o mecanismo de consenso de Prova de Trabalho em Prova de Participação.

- The Surge: Implementação da arquitetura Sharding, uma solução de escalonamento que reduz os custos de transação no Ethereum. Prometendo aumentar a velocidade de transação em soluções de escalonamento para 100.000 TPS.

- O Flagelo: as atualizações visam garantir a neutralidade, a justiça e a confiança nas transações, ao mesmo tempo que minimizam os riscos do MEV.

- The Verge: as atualizações tornam a autenticação de Nodes mais rápida e simples por meio de provas SNARK. Vitalik menciona o seguinte: “Verificar blocos deve ser extremamente fácil – baixar N bytes de dados, fazer alguns cálculos básicos, verificar o SNARK e... voila.”

- The Purge: O objetivo é simplificar o protocolo limitando os dados históricos. Os nós não precisarão armazenar dados históricos com mais de 1 ano, só precisarão se necessário. Isto permite aumentar a velocidade de sincronização e autenticação de transações, reduzindo barreiras de entrada.

- The Splurge: conserte o que precisa ser consertado em seguida.

Intervir na infraestrutura de rede é um trabalho muito difícil, o problema não vem só da tecnologia, mas também do consenso para atualizar toda a rede. Cada atualização impacta não apenas o seu funcionamento, mas também os benefícios de cada grupo de membros da rede. Este trabalho requer tempo e esforço de toda a comunidade Ethereum.

As duas atualizações que têm o maior impacto na escalabilidade do Ethereum são The Surge e The Verge, enquanto a equipe de desenvolvimento está trabalhando ativamente, nosso trabalho é esperar e apoiar.

Solução de escalonamento fora da cadeia

Se as soluções de expansão na cadeia trazem resultados estáveis ​​e de longo prazo, mas levam muito tempo, as soluções de expansão fora da cadeia produzem resultados rápidos para atender às necessidades gerais de desenvolvimento do mercado.

O escalonamento fora da cadeia refere-se a soluções de escalonamento que não afetam a arquitetura da rede original. E a direção é construir um sistema compatível com a rede original, depois resolver parte do trabalho externo e, finalmente, atualizar os resultados de volta à rede original. Essas soluções são chamadas de soluções de Camada 2. Até agora, existem cinco soluções de Camada 2. soluções oferecidas.

Enrolamento

Este é provavelmente o nome mais familiar que ouvimos há mais de um ano. O mecanismo operacional geral é que os Rollups realizam muitas transações externas, depois sintetizam os resultados em pacotes individuais e os enviam de volta à cadeia original para validação.

Existem 2 tipos principais de Rollup com diferentes métodos de segurança:

- Rollup otimista: confiança de que todas as transações são válidas até que se prove que estão erradas por meio de uma prova de fraude. Se a prova de fraude for comprovada correta, a transação será revertida.

- Zero-Knowledge Rollup: As transações devem ser comprovadamente válidas antes de serem autenticadas, o que é feito por meio de uma prova de validade. Uma vez comprovada a comprovação de validade, a transação é confirmada e não pode ser revertida.

Modelo operacional de rollup

Com o mecanismo operacional exclusivo de cada tipo, as soluções Rollup podem atingir velocidades centenas de vezes mais rápidas que o Ethereum, ao mesmo tempo que aproveitam a segurança da cadeia original.

Rollup otimista

Conforme mencionado, o mecanismo de funcionamento do Optimistic Rollup é sintetizar muitas transações em um lote e, em seguida, enviá-las para a camada 1 para processamento posterior.

A razão do nome “Otimista – otimismo” vem de seu mecanismo de funcionamento. O Optimistic Rollup assume que todas as transações que ocorrem fora da cadeia são válidas, portanto, ele apenas enviará informações da transação para a cadeia original na forma de dados de chamada sem evidências. Esta é a diferença específica entre Optimistic e ZK Rollup.

Para proteger a rede de transações fraudulentas, a Optimistic possui um período denominado desafio (geralmente com duração de 7 dias). Durante esse período, qualquer pessoa pode contestar os resultados por meio de uma Prova de Fraude.

- Se a prova de fraude for comprovada correta, o protocolo reexecutará a transação e atualizará o novo status de acordo. Sequenciadores que fizerem cálculos incorretos incorrerão em penalidade por seu erro.

- Se ao final do período de contestação o lote de transações não for contestado, ele será considerado válido e o novo status será aceito na cadeia original.

Para resumir, o processo de processamento de transações do Optimistic Rollup é o seguinte:

  1. Os usuários enviam transações no Layer 2 Optimistic Rollup.

  2. Os operadores de rede coletam e processam transações internamente na Camada 2.

  3. Os dados da transação são empacotados, compactados e enviados para a Camada 1 para verificação.

  4. Aguardando o desafio:

  • Se houver um desafio, o protocolo verifica para determinar a validade do lote de transações. Caso seja comprovada fraude, o protocolo reexecutará as transações e atualizará o novo status.

  • Caso o período termine sem contestação, o lote de transações será aceito na Camada 1 e não poderá ser revertido.

Vantagens e desvantagens do Rollup Otimista

Vantagens e desvantagens do Rollup Otimista

Projetos pendentes de Optimistic Rollup

  • Otimismo

  • Decisão

  • Base

  • Rede Mantle

  • Cadeia Debank

  • opBNB

Optimism e Arbitrum são dois projetos que consumiram muita tinta na comunidade criptográfica. Embora a guerra civil entre projetos sob a solução ZK-Rollup pareça pacífica, a linha de frente do Optimistic Rollup está mais feroz do que nunca.

O otimismo tem sua vantagem graças ao lançamento antecipado de tokens com muitos programas de incentivo para promover o ecossistema. A Arbitrum também provou não ser inferior com seus pesados ​​gastos com lançamentos aéreos para atrair usuários e também alcançou conquistas orgulhosas.

A orientação de longo prazo do Optimism é se tornar uma Superchain que conecte toda a Camada 2 construída no OP Stack. Para a Arbitrum, é uma visão de rede da Camada 3 por meio do kit de ferramentas Arbitrum Orbit. Ao contrário do OP Stack, onde os desenvolvedores podem construir livremente o OP Chain (sem permissão), se os Layer-2 quiserem implantar, eles devem ser aprovados pelo Arbitrum DAO (Orbit Chains podem ser implantados arbitrariamente).

Com seu mecanismo aberto e flexibilidade, o OP Stack está ganhando o apoio de muitos gigantes do setor, como opBNB (Binance), Base (Coinbase), Magi (a16z).

Actualmente, o TVL da Arbitrum ainda está no topo com 6,14 mil milhões de dólares, seguido pelo Optimism com 2,77 mil milhões de dólares, muito atrás dos restantes.

TVL de projetos Rollup. Fonte: L2Beat (3 de outubro de 2023)

Enquanto os dois tigres lutam, um novo novato está lentamente construindo sua força, Base. Ouvimos muitas análises sobre Otimismo, Arbitrum, e então sobre Base. A Base, apoiada pela Coinbase, é a maior exchange de criptomoedas dos EUA, com mais de 150 milhões de clientes, e a receita em 2021 atingiu 7,83 bilhões de dólares.

O número de transações no Base é superior ao Arbitrum e ao Optimism. Fonte: L2Beat (3 de outubro de 2023)

Atualmente, Optimism e Arbitrum lançaram tokens, foram sensacionalistas e estão iniciando o processo de criação de casos de uso e prevenção da inflação de seus tokens, mas a Base ainda mantém a vantagem de não ter emitido tokens.

O token é uma das armas poderosas de qualquer ecossistema, ajuda a impulsionar o ecossistema, atrair usuários e fluxo de caixa e criar programas de incentivo para projetos. A próxima grande vantagem do Base é que eles têm uma base de clientes na web2 apenas esperando para serem transferidos para a web3 para uso.

Estamos imaginando uma história semelhante à da Binance e da BNB Chain. Na Base existem clientes, reputação e recursos abundantes. Na minha opinião pessoal, Base será uma Camada 2 com muito potencial, à qual vale a pena prestar atenção. A única barreira da Base é a legalidade nos EUA.

Rollup de Conhecimento Zero

É também uma solução de extensão pertencente ao ramo Rollup, o que significa sintetizar muitas transações na Camada 2 para processamento e depois enviar os resultados para a Camada 1 para autenticação. A diferença vem do seu mecanismo de ação.

ZK Rollup usa Validity Proof criado pela tecnologia Zero-Knowledge para autenticar pacotes de transações sem revelar muitas informações, aumentando assim a segurança e a privacidade das transações na rede.

Mecanismo de ação dos ZK-Rollups. Fonte: CoinMarketCap

Processo de processamento de transações do ZK Rollup

  1. Os usuários enviam transações na rede ZK-rollup da Camada 2.

  2. Os operadores de rede coletam e processam transações internamente na Camada 2.

  3. Crie prova de validade para lotes de transações.

  4. Envie uma prova com algumas informações resumidas para a camada 1 para autenticação.

  5. O Contrato Verificador na Camada 1 verificará a prova de validade.

  • Se o comprovante de validade for aceito, o lote de transações é aprovado, o novo estado da rede ZK-rollup é atualizado e não pode ser alterado.

  • Caso o comprovante de validade não seja aceito, os operadores de rede deverão calcular e reenviar novos dados.

O ponto único que cria a marca ZK-Rollup é o uso da prova de conhecimento zero - Zero-Knowledge para provar a exatidão de um lote de transações sem a necessidade de revelar os detalhes de cada transação no lote.

Para entender melhor essa mágica, vejamos um exemplo interessante de Prova de Conhecimento Zero:

Existem duas pinturas idênticas da Mona Lisa, uma é real, a outra foi pintada por um ladrão e ele marcou a falsificação em um lugar que ninguém conhece.

A exigência para o avaliador de arte que está sendo controlado pelo ladrão é saber qual pintura é real, mas não deve revelar as características distintivas, pois quando revelada, o ladrão consertará a pintura falsa. para saber a diferença.

A solução para esta situação é um exemplo claro da aplicação do Conhecimento Zero. O avaliador de arte pediu ao ladrão que colocasse duas pinturas lado a lado e apontasse qual delas era real, sem dizer ao ladrão por que aquela era a pintura real. Em seguida, o avaliador cobriu os olhos e pediu ao ladrão que invertesse várias vezes as posições de duas pinturas aleatórias, depois o avaliador continuou a apontar qual pintura era real. Repita o trabalho indefinidamente até que o ladrão esteja satisfeito. Assim, o avaliador mostrou com sucesso a imagem verdadeira, mas não revelou quaisquer características.

Um exemplo interessante do poder do Conhecimento Zero

Certamente agora você já entendeu o poder do Conhecimento Zero. É claro que, na prática, autenticar transações no blockchain não é tão simples como no exemplo, é muitas vezes mais complicado. Em aplicações rollup, são usados ​​quatro tipos de evidência (ZKP):

  • SNARK (Argumento de Conhecimento Sucinto Não Interativo): é um tipo curto de ZKP que não é interativo, o que significa que não há interação entre o provador e o verificador (o provador e o verificador só precisam trocar uma prova). Para o SNARK é necessário ter um conjunto inicial de informações para ambos os lados.

  • STARK (Scalable Transparent ARguments of Knowledge): é um tipo de ZKP não interativo, mas projetado para ser extensível. Ao contrário do SNARK, o STARK não requer a configuração de informações iniciais, mas o tamanho geral do STARK é muitas vezes maior.

  • Bulletproofs (DARK - Distributed Aggregated Range Proofs): é um tipo de ZKP projetado especificamente para provar que um número está dentro de um intervalo específico (prova de intervalo). Eles se concentram na concisão e na capacidade de demonstrar vários valores em uma única transação, ajudando a reduzir o comprimento e o peso dos certificados. Por exemplo, demonstre a quantidade de dinheiro em uma transação sem revelar o valor específico.

  • PLONK (Variável de permutação, linear e omitida sobre NIZK): é um tipo de ZKP projetado para ser compatível com permutações, funções lineares e variáveis ​​omitidas. Eles se concentram na integração desses elementos no processo de prova.

Comparando tipos de provas de conhecimento zero - ZKP. Fonte: Blog Vitalik

Acima está um gráfico comparando os tipos de evidências introduzidos por Vitalik Buterin. Você pode consultá-lo para obter mais informações. Não entrarei mais nesta parte para evitar problemas.

Vantagens e desvantagens do ZK-Rollup

Vantagens e desvantagens do ZK-Rollup

Projetos ZK-Rollup em destaque

  • Sincronização zk

  • Linha

  • StarkNet

Validade

Validium é uma nova solução de extensão pertencente ao ramo Rollup e tem muitas semelhanças com o ZK-Rollup, também conhecido como “ZK Rollup mas com dados off-chain”, o diferencial do Validium é que ele aceita Gerar mais segurança para aumentar a escalabilidade.

Também usa prova de validade criada pela tecnologia Zero-Knowledge enviada para a Camada 1 para autenticar pacotes de transação, mas Validium não inclui dados de transação em calldata como ZK-Rollup, mas apenas os armazena fora da cadeia.

Isso reduz o tamanho e o custo do processamento na cadeia raiz, aumentando assim a velocidade das transações. O TPS do Validium pode ser de até 9.000, 4 vezes maior quando comparado ao ZK-Rollup.

A desvantagem é semelhante à indisponibilidade de dados: o armazenamento de transações fora da cadeia causa riscos de disponibilidade de dados quando os operadores ocultam informações intencionalmente, momento em que os usuários terão dificuldade em identificar a transação real ou, pior, não conseguirão sacar dinheiro. Usar o Validium requer muita confiança nas operadoras de rede.

Processo de processamento de transações da Validium

O processo de processamento de transações no Validum é semelhante ao ZK-Rollup.

  1. Os usuários enviam transações na rede ZK-rollup da Camada 2

  2. Os operadores de rede coletam e processam transações internamente na Camada 2

  3. Crie prova de validade para lotes de transações.

  4. Envie evidências para a Camada 1 para autenticação.

  5. O Contrato Verificador na Camada 1 verificará a prova de validade.

  • Se o comprovante de validade for aceito, o lote de transações é aprovado, o novo estado da rede ZK-rollup é atualizado e não pode ser alterado.

  • Caso o comprovante de validade não seja aceito, os operadores de rede deverão calcular e reenviar novos dados.

Vantagens e desvantagens do Valium

Vantagens e desvantagens do ZK-Rollup

Solução combinada Volition

Para aumentar a flexibilidade dos usuários, a equipe de desenvolvimento introduziu uma solução que combina Validium e ZK-Rollup chamada Volition.

Volition permite que os usuários alternem entre as duas soluções. Fonte: X Imutável

Ele permite que os usuários escolham alternar entre as duas soluções. Com Volition, os usuários podem usar a disponibilidade de dados fora da cadeia do Validium para transações específicas para otimizar a velocidade das transações. Quando necessário, eles ainda têm o direito de passar a usar dados on-chain como ZK-Rollup. Isto dá aos usuários a liberdade de escolher trade-offs de acordo com suas próprias características.

Projetos pendentes da Validium

  • StarkEx

  • Imutável X

  • Não. Porteiro

Atualmente, tanto o Optimistic Rollup quanto o ZK-Rollup têm seu próprio lugar, mas parece que o pai do Ethereum, Vitalik, apoia o ZK-Rollup mais abertamente. A atualização Verge no roteiro do Ethereum também menciona o uso de SNARKs (um tipo de prova de Conhecimento Zero) para ajudar os Nodes a autenticar transações de rede nativas.

Abaixo está uma tabela comparando as características das três soluções.

Então, Optimistic Rollup, ZK-Rollup e Validium

Com extrema compatibilidade de EVM atingindo o mesmo nível, o Optimistic Rollup permite que os desenvolvedores implantem projetos na velocidade da luz. Muito pouca edição de código é necessária para que dApps em execução no Ethereum sejam executados em Optimistic Rollups.

Por esta razão, o ecossistema Optimistic está a crescer muito rapidamente e é também uma escolha familiar para muitos grandes intervenientes no mercado criptográfico.

Minha opinião pessoal sobre esses tipos de Rollups é que eles existirão e se desenvolverão em paralelo, sem que um destrua o outro. Mas, no longo prazo, o ZK-Rollup tem muito potencial para se tornar a principal solução de escalonamento no Ethereum. A filial Validium será adequada para projetos que exigem alta escalabilidade e aceitam confiança de segurança em Validadores como jogos.

Plasma

O Plasma foi introduzido pela primeira vez por Vitalik Buterin e Joseph Poon em agosto de 2017. O Plasma foi projetado para resolver o problema de escala do Ethereum criando um sistema de cadeias filhas conectadas à cadeia pai para lidar com transações pandêmicas.

Essas cadeias filhas são gerenciadas por um contrato inteligente na cadeia pai e conectam o estado à cadeia pai por meio de uma árvore Merkle, elas atuam como uma minicópia da rede raiz Ethereum.

A conexão do Plasma com a cadeia original reside no fato de que as informações da cadeia filha são codificadas de acordo com a árvore Merkle e enviadas para armazenamento público na cadeia original. Isso ajuda a herdar parte da segurança da cadeia original para garantir a integridade e a disponibilidade dos dados para lidar com disputas quando elas surgirem. Assim como o Optimistic Rollup, o Plasma usa prova de fraude - prova de fraude para resolver disputas.

Mecanismo de ação do Plasma. Fonte: Rede Plasma

Mas há uma grande falha na solução Plasma que é a indisponibilidade de dados. O sistema não envia todas as informações da transação para a cadeia original para armazenamento, mas apenas envia o estado criptografado, o que dificulta a criação de prova de fraude se os Operadores de Plasma (operadores de rede de Plasma) não fornecerem informações completas. A participação na cadeia de plasma exige que os usuários depositem muita confiança nos operadores. Pode-se ver que o Plasma aceitou sacrificar a segurança em troca de uma forte expansão.

Vantagens e desvantagens do Plasma

Vantagens e desvantagens do Plasma

Projetos de Plasma pendentes:

  • Rede OMG

  • Polígono

  • Cola

Atualmente, o Plasma é considerado bastante antigo e sem fôlego na corrida de expansão do Ethereum.

Canal do Estado

State Channel está mais familiarizado com a rede Bitcoin para o projeto Lightning Network que El Salvador está usando atualmente para seu sistema de pagamento.

A solução State Channel permite que os participantes abram um canal e realizem múltiplas transações fora da cadeia. Quando as transações forem concluídas e os participantes concordarem em fechar o canal, o resultado final será transferido para a cadeia original para armazenamento.

Existem dois tipos principais de canais:

- Canal de Pagamento: Serve para fins de compensação de saldos dos participantes do canal.

- Canal Estadual: Versão estendida do Canal de Pagamento, além de realizar a compensação de saldo, o Canal Estadual também permite processar lógicas mais complexas além do saldo como o Canal de Pagamento.

Este método tem a vantagem de ser rápido e de baixo custo, mas é limitado em escalabilidade porque será difícil quando o número de membros no canal for grande.

Processo de processamento de transações do State Channel

- Canal aberto: duas (ou mais) partes participantes depositam dinheiro em um contrato inteligente para abrir o canal.

- Uso do canal: os participantes do canal realizam transações de troca entre si (fora da rede)

- Fechamento do canal: Quando as partes chegam a um acordo final, elas podem concordar em enviar os resultados para a rede (on-chain) assinando a confirmação. O protocolo verificará a validade do estado, garantindo que foi assinado por todas as partes. Ao final, o protocolo distribuirá os ativos inicialmente bloqueados de acordo com os resultados acordados entre os membros do canal.

- Tratamento de disputas: se uma das partes discordar do estado final do canal ou se houver outra disputa, ela poderá enviar uma solicitação na rede para aceitar o que acredita ser o estado correto. O protocolo original considerará esta solicitação e realizará um processo de resolução de disputas.

Vantagens e desvantagens do Canal Estadual

Vantagens e desvantagens do Canal Estadual

Projetos de destaque:

  • Rede Lightning

  • Conectar

Cadeia lateral

Em essência, o sidechain não é considerado uma verdadeira camada 2 ou solução de escalonamento. Por ser uma blockchain separada, ela possui seu próprio mecanismo de consenso que funciona independentemente da camada original. Em particular, ele não armazena nenhum dado nem envia nenhuma solicitação de autenticação para a camada raiz, portanto, quase não herda segurança.

Mecanismo de ação da cadeia lateral. Imagem: Ivan em tecnologia

O que a torna considerada uma solução extensível é que ela foi projetada para ser compatível com a camada original e permitir que os ativos se movam para frente e para trás entre as duas cadeias.

Mais especificamente, as soluções de extensão de cadeia lateral são projetadas para que os aplicativos na camada raiz possam ser executados facilmente na cadeia lateral sem a necessidade de editar muito o código-fonte. Além disso, eles também constroem pontes para ajudar os ativos a se movimentarem entre as duas cadeias.

Vantagens e desvantagens da cadeia lateral

Vantagens e desvantagens da cadeia lateral

Tabela de comparação geral

Nesta parte final tentarei explicar e resumir para que você possa distinguir facilmente cada solução de extensão.

- OP Rollup: sintetize várias transações enviadas para a camada 1 e aguarde, se ninguém se opuser, então autentique.

- ZK Rollup: sintetize muitas transações com prova zk e envie-as para a camada 1 para autenticação imediata.

- Validium: semelhante ao ZK-Rollup, mas os dados da transação são armazenados fora da cadeia

- Plasma: crie muitas cadeias secundárias para processar transações e salve provas de estado na cadeia principal.

- Canal estadual: abre um canal privado para várias entidades realizarem diversas transações fora da cadeia e, em seguida, atualizar os resultados finais até a cadeia original. 

- SideChain: a cadeia opera independentemente da cadeia principal. A relevância é a compatibilidade do design e o suporte para conectar ativos da cadeia principal a serem usados.

Comparação geral de soluções de dimensionamento

Potencial da Camada 2

Para avaliar o potencial do segmento Layer-2 para o mercado de criptomoedas, vamos primeiro reavaliar onde estamos em sua história de desenvolvimento.

Há 15 anos o Bitcoin nasceu com a missão de se tornar um novo padrão monetário, as operações são simplesmente enviar e receber de um lado para outro, operando bem a uma velocidade de 10 transações/segundo. Cinco anos depois, foi introduzida a primeira plataforma de contrato inteligente, Ethereum, permitindo aos desenvolvedores implementar lógica complexa, abrindo a porta para finanças descentralizadas. O TPS do Ethereum está em 20 transações/segundo.

Ao longo dos 10 anos de história de desenvolvimento do DeFi, o número de participantes aumentou de 0 para 425 milhões de pessoas, mas a velocidade de transação do maior ecossistema DeFi, Ethereum, ainda para em 20 TPS.

Número de usuários de criptomoedas até dezembro de 2022. Fonte: Statista

A temporada 2021 da GameFi é a gota d'água que mostra que a expansão da rede é absolutamente necessária se quisermos que o DeFi e o mercado de criptografia em particular continuem a crescer.

Claro, isso foi reconhecido desde o início pela equipe de desenvolvimento do Ethereum e pela comunidade criptográfica. Muitas blockchains com o apelido Ethereum Killer nasceram, mas até agora nenhuma solução foi verdadeiramente bem-sucedida. Vem do Trilema, sacrificar a descentralização pela escalabilidade é uma violação do principal valor central das Finanças Descentralizadas.

E a Camada 2 é considerada a solução perfeita para este problema. Aproveite a descentralização e segurança da rede nativa Ethereum e dependendo de cada caso de uso, os desenvolvedores optam por utilizar a solução adequada. Além disso, as camadas 2 também aproveitam um grande número de usuários da camada Ethereum original, incentivando-os facilmente a usar a camada 2 em vez de um novo blockchain.

Como mencionado anteriormente, o problema de escala foi logo reconhecido pela equipe de desenvolvimento do Ethereum e incluído no roteiro de desenvolvimento. Além disso, em uma atualização recente do roteiro, a equipe de desenvolvimento do Ethereum também atualizou o suporte para ajudar a Camada 2 a funcionar melhor. Vitalik Buterin – o pai do Ethereum mencionou que The Surge aumentará a velocidade da Camada 2 para 100.000 TPS.

O terceiro argumento que prova que a Camada 2 se tornará uma grande tendência no futuro é o apoio dos principais players do mercado de criptomoedas.

Vimos a participação na guerra da Camada 2 de Binance, Coinbase, Consensys, a16z. Além disso, muitos projetos da Camada 1, após muitos anos de luta, também decidiram se transformar em Camada 2, como Celo e Canto.

A camada 2 está em construção

Assim, o desenvolvimento da Camada 2 está alinhado com o desenvolvimento geral de toda a indústria. Não apenas atende a necessidades urgentes, mas também recebe apoio de muitas entidades de grande porte no setor de criptomoedas.

A Camada 2 provavelmente criará o próximo marco histórico para a criptografia em um futuro próximo, semelhante ao que a Camada 1 fez durante a última temporada de crescimento.

Em relação às oportunidades de investimento, não tenho aconselhamento financeiro para você, faça sua própria pesquisa e tome suas próprias decisões. No entanto, você pode prestar atenção à avaliação dos projetos para determinar as expectativas de lucro. Ao contrário do ciclo anterior, os projetos da Camada 1 com forte crescimento têm todos capitalizações muito pequenas e, atualmente, apesar da expansão de todo o mercado, a maioria dos projetos da Camada 2 estão a ser altamente valorizados.

Além disso, não se esqueça de retroativar os Layer 2s que ainda não emitiram tokens, como Base, Linea.

Concluir

Existe uma regra muito boa no livro “22 Leis Imutáveis ​​do Marketing” dos autores Al Ries e Jack Trout, que é a lei do paralelismo.

É definido assim:

No início, qualquer nova indústria é uma escada de vários degraus. Gradualmente, esta escada torna-se apenas uma competição entre os dois degraus superiores.

“Eventualmente, todo mercado se torna uma corrida de dois cavalos.”

Isto é verdade na maioria dos mercados, por exemplo, na indústria de bebidas temos os códigos duplos Coca-Cola e Pepsi, na indústria telefónica temos Apple e Samsung.

Quanto ao Rollup, estamos vendo atualmente a expressão dos dois códigos Optimista e ZK. No Optimistic temos dois códigos: Optimism e Arbitrum, e no ZK temos zkSync e Linea.

A batalha ainda não acabou, vamos acompanhar o mercado de perto para encontrar o cavalo líder no próximo ciclo de crescimento.

Eu me esforcei muito nesta série de artigos, então se o artigo for valioso, por favor me ajude a clicar em Curtir e Compartilhar para divulgá-lo a todos.