Em resumo

A camada 1 (primeira camada) refere-se a uma rede subjacente, como Bitcoin, BNB Chain ou Ethereum, e à sua infraestrutura subjacente. Os blockchains da camada 1 podem autenticar e finalizar transações sem a necessidade de outra rede. Como vimos com o Bitcoin, melhorar a escalabilidade de uma rede da camada 1 é muito difícil. Portanto, os desenvolvedores criaram uma solução para criar protocolos de camada 2 baseados em redes de camada 1 para segurança e consenso. A Lightning Network do Bitcoin é um exemplo de protocolo de camada 2. Ele permite que os usuários façam transações livremente antes de gravá-las na cadeia principal.

Introduzir

Camada 1 e camada 2 são termos que nos ajudam a compreender a arquitetura de diferentes blockchains, projetos e ferramentas de desenvolvimento. Se você já se perguntou sobre a relação entre Polygon e Ethereum ou Polkadot e seus parachains, é útil aprender sobre as diferentes camadas do blockchain.

O que é a Camada 1?

Rede de camada 1 é outro nome para blockchain básico. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) e Solana são todos protocolos de camada 1. Nós os chamamos de camada 1 porque são as principais redes em seus ecossistemas. Em contraste com a camada 1, temos soluções fora da cadeia e soluções da camada 2 construídas nas cadeias principais.

Em outras palavras, um protocolo é a camada 1 quando processa e completa transações em seu próprio blockchain. Ele também possui seu próprio token nativo, que é usado para pagar taxas de transação.

Expandir camada 1

Um problema comum com redes da camada 1 é a sua incapacidade de escalar. O Bitcoin e outros blockchains importantes têm lutado para processar transações em um momento de aumento da demanda. O Bitcoin usa um mecanismo de consenso de Prova de Trabalho (PoW), que requer muitos recursos computacionais. 

Embora o PoW garanta descentralização e segurança, as redes PoW também tendem a desacelerar quando o volume de transações é muito alto. Isso aumenta o tempo de confirmação da transação e torna as taxas mais caras.

Os desenvolvedores de Blockchain vêm trabalhando em soluções de escalabilidade há anos, mas ainda há muitas discussões em andamento sobre as melhores alternativas. Para estender a camada 1, algumas opções incluem:

1. Aumente o tamanho do bloco, permitindo que mais transações sejam processadas em cada bloco.

2. Alterar o mecanismo de consenso usado, como na próxima atualização do Ethereum 2.0.

3. Implementar a fragmentação. Um tipo de partição de banco de dados.

As melhorias da camada 1 exigem muito trabalho. Em muitos casos, nem todos os utilizadores da rede concordam com a mudança. Isso poderia levar a uma divisão da comunidade ou até mesmo a um hard fork, como aconteceu com o Bitcoin e o Bitcoin Cash em 2017.

Seg Wit

Um exemplo de solução para escalonamento da camada 1 é o SegWit (testemunha segmentada) do Bitcoin. Este protocolo aumentou o rendimento do Bitcoin, alterando a forma como os dados do bloco são organizados (as assinaturas digitais não fazem mais parte das entradas das transações). A mudança liberou mais espaço para transações por bloco sem afetar a segurança da rede. O SegWit foi implementado por meio de um soft fork compatível com versões anteriores. Em outras palavras, os nós Bitcoin que não atualizam o SegWit ainda podem processar transações.

O que é camada de fragmentação?

Sharding é uma solução popular de escalonamento de camada 1 usada para aumentar o rendimento das transações. Esta técnica é uma forma de particionamento de banco de dados que pode ser aplicada a livros-razão distribuídos em blockchain. A rede e os nós são divididos em diferentes segmentos para distribuir a carga de trabalho e melhorar a velocidade das transações. Cada fragmento gerencia um subconjunto da atividade geral da rede, o que significa que possui transações, nós e blocos distintos.

Com o sharding, não há necessidade de cada nó manter uma cópia completa de todo o blockchain. Em vez disso, cada nó reporta o trabalho concluído à cadeia principal para compartilhar o estado dos dados locais, incluindo saldos de endereços e outras métricas importantes.

Compare a camada 1 com a camada 2

Quando se trata de inovação, nem tudo pode ser resolvido na camada 1. Devido às limitações tecnológicas, certas mudanças são difíceis ou quase impossíveis de implementar na rede blockchain principal. Por exemplo, Ethereum está atualizando para Proof of Stake (PoS), mas o processo levou anos para ser concluído.

Alguns casos de uso simplesmente não funcionam com a camada 1 devido a problemas de escalabilidade. Um jogo blockchain real não pode usar a rede Bitcoin devido aos longos tempos de transação. No entanto, o jogo ainda pode querer usar segurança e descentralização da camada 1. É melhor construir o jogo em uma rede que tenha uma solução de camada 2.

Rede relâmpago

As soluções da camada 2 baseiam-se na camada 1 e dependem dela para concluir suas transações. Um exemplo famoso é a Lightning Network. Com tráfego intenso, a rede Bitcoin pode levar horas para processar transações. A Lightning Network permite que os usuários façam pagamentos rápidos em Bitcoin fora da cadeia principal e o saldo final é reportado à cadeia principal. Basicamente, isso significa agrupar as transações de todos em um registro final, economizando tempo e recursos. 

Exemplo de blockchain da camada 1

Agora que entendemos o que é a camada 1, vejamos alguns exemplos. Existem muitos blockchains da camada 1 com muitos recursos e aplicativos de suporte exclusivos. Não se trata apenas de Bitcoin e Ethereum, e cada rede possui soluções diferentes para resolver os três maiores problemas da tecnologia blockchain: descentralização, segurança e escalabilidade.

Elrond

Elrond é uma rede de camada 1 fundada em 2018 que usa sharding para melhorar o desempenho e a escalabilidade da rede. A blockchain Elrond pode processar mais de 100.000 transações por segundo (TPS). Seus dois principais recursos exclusivos são o protocolo de consenso de Prova de Segurança (SPoS) e a Alocação Adaptativa de Estado.

A adaptação do sharding ocorre por meio de divisões e mesclagens de shards à medida que a rede perde ou ganha usuários. Toda a arquitetura da rede é detalhada, incluindo seu estado e transações. Os validadores também se movem entre os fragmentos, reduzindo o risco de um fragmento ser controlado de forma maliciosa.

O token nativo EGLD de Elrond é usado para taxas de transação, implantação de DApp e recompensa os usuários por participarem do mecanismo de validação da rede. Além disso, a rede Elrond é certificada como Carbono Negativo, pois compensa mais CO2 do que o mecanismo PoS.

Harmonia

Harmony é uma rede eficiente de camada 1 de Prova de Participação (EPoS) com suporte de fragmentação. A rede principal do blockchain possui quatro fragmentos, cada um dos quais cria e verifica novos blocos em paralelo. Um fragmento pode fazer isso em seu próprio ritmo, o que significa que todos podem ter diferentes alturas de bloco.

A Harmony está atualmente usando uma estratégia de “financiamento entre cadeias” para atrair desenvolvedores e usuários. As pontes confiáveis ​​com Ethereum (ETH) e Bitcoin desempenham um papel importante, permitindo que os usuários troquem seus tokens sem os riscos usuais de custódia das pontes. A visão da Harmony é dimensionar a Web3 com base em Organizações Autônomas Descentralizadas (DAOs) e provas de conhecimento zero.

O futuro do DeFi (Finanças Descentralizadas) parece ser baseado em plataformas multi-chain e cross-chain, tornando os serviços ponte do Harmony atraentes para os usuários. Infraestrutura NFT, ferramentas DAO e pontes entre protocolos são áreas importantes.

O token nativo do Harmony é ONE, usado para pagar taxas de transação de rede. Também pode ser apostado na participação no mecanismo de consenso e governança do Harmony. Isso ajuda os validadores bem-sucedidos a receber recompensas em bloco e taxas de transação.

Testa

Celo é uma rede de camada 1 bifurcada da Go Ethereum (Geth) em 2017. No entanto, ela fez algumas mudanças significativas, incluindo a implementação de PoS e um sistema de endereçamento separado. O ecossistema Celo Web3 inclui DeFi, NFTs e soluções de pagamento, com mais de 100 milhões de transações confirmadas. No Celo, qualquer pessoa pode usar um número de telefone ou endereço de e-mail como chave pública. Este blockchain funciona facilmente com computadores padrão e não requer hardware especial.

O principal token da Celo é o CELO, um token utilitário padrão para transações, segurança e recompensas. A rede Celo também possui stablecoins cUSD, cEUR e cREAL. Eles são criados pelos usuários e seus pegs são mantidos por um mecanismo semelhante ao DAI da MakerDAO. Além disso, as transações realizadas com stablecoins da Celo podem ser liquidadas com qualquer outro ativo da Celo.

O sistema de endereços e stablecoins da CELO visam tornar as criptomoedas mais acessíveis e melhorar a adoção. A volatilidade do mercado de criptomoedas e a dificuldade para os recém-chegados podem desanimar muitas pessoas.

THORChain

THORChain é uma exchange descentralizada sem permissão (DEX) entre cadeias. É uma rede de camada 1 construída usando o Cosmos SDK. Ele também usa o mecanismo de consenso Tendermint para validar transações. O principal objetivo do THORChain é permitir a liquidez descentralizada entre cadeias, sem a necessidade de vincular ou agrupar ativos. Para investidores de múltiplas cadeias, a ancoragem e o agrupamento trazem riscos adicionais ao processo.

Na verdade, o THORChain atua como um gerenciador de cofre que rastreia depósitos e retiradas. Isto ajuda a criar liquidez descentralizada e a eliminar intermediários centralizados. RUNE é o token nativo do THORChain, usado para pagar taxas de transação, bem como governança, segurança e autenticação. 

O modelo Automated Market Maker (AMM) do THORChain usa RUNE como par base, o que significa que você pode trocar RUNE por qualquer outro ativo compatível. De certa forma, o projeto funciona como um Uniswap cross-chain, com RUNE como ativo de liquidação e respaldando os pools de liquidez.

Kava

Kava é um blockchain de camada 1 que combina a velocidade e a interoperabilidade do Cosmos com o suporte do desenvolvedor Ethereum. Usando uma arquitetura “co-chain”, a Kava Network possui um blockchain separado para os ambientes de desenvolvimento EVM e Cosmos SDK. Juntamente com o suporte IBC na co-chain Cosmos, isso permite que os desenvolvedores implantem aplicativos descentralizados que interagem perfeitamente entre os ecossistemas Cosmos e Ethereum. 

Kava usa o mecanismo de consenso Tendermint PoS, fornecendo forte escalabilidade para aplicações na co-chain EVM. Financiada pela KavaDAO, a Kava Network também oferece incentivos abertos para desenvolvedores na rede que recompensam os 100 principais projetos em cada co-cadeia com base na adoção. 

Kava tem um token nativo de governança e utilidade chamado KAVA e uma moeda estável indexada ao dólar americano chamada USDX. KAVA é usado para pagar taxas de transação e é apostado por validadores para criar consenso na rede. Os usuários podem delegar seu KAVA apostado aos validadores para ganhar uma parte do KAVA gerado. As partes interessadas e os validadores também podem votar nas propostas de governança que decidem os parâmetros da rede. 

IoTeX

IoTeX é uma rede de camada 1 fundada em 2017 com foco na combinação de blockchain com a Internet das Coisas. Isso permite que os usuários controlem os dados gerados por seus dispositivos, permitindo “DApps, conteúdo e serviços alimentados por máquina”. Suas informações pessoais são valiosas e gerenciá-las por meio do blockchain ajuda a garantir a propriedade segura.

A combinação de hardware e software da IoTeX fornece uma nova solução para as pessoas assumirem o controle de sua privacidade e de seus dados sem sacrificar a experiência do usuário. O sistema que permite aos usuários obter ativos digitais a partir de dados do mundo real é chamado MachineFi.

A IoTeX lançou dois produtos de hardware notáveis, Ucam e Pebble Tracker. Ucam é uma câmera de segurança residencial avançada que permite aos usuários monitorar suas casas de qualquer lugar e com total privacidade. Pebble Tracker é um GPS inteligente com suporte 4G e recursos de rastreamento e rastreamento. Ele não apenas rastreia dados de GPS, mas também dados ambientais em tempo real, incluindo temperatura, umidade e qualidade do ar.

Em termos de arquitetura blockchain, a IoTeX possui vários protocolos de camada 2 construídos sobre ela. Este blockchain fornece ferramentas para criar redes personalizadas usando IoTeX com perfeição. Essas cadeias também podem interagir entre si e compartilhar informações via IoTeX. Os desenvolvedores podem então criar facilmente uma nova cadeia secundária para atender às necessidades específicas de seu dispositivo IoT. A moeda da IoTeX é IOTX, usada para taxas de transação, staking, governança e validação de rede.

resumo

O ecossistema blockchain de hoje tem redes de camada 1 e protocolos de camada 2. É fácil confundir esses dois conceitos, mas assim que você compreender os fundamentos básicos, será mais fácil compreender a estrutura geral e a arquitetura. Esse conhecimento é útil quando você pesquisa novos projetos de blockchain, especialmente quando eles se concentram na interoperabilidade de rede e em soluções cross-chain.