Principais Conclusões

  • Layer 1 se refere a uma rede blockchain base, como Bitcoin, BNB Chain ou Ethereum, que valida e finaliza transações por conta própria, sem depender de outra rede.

  • As blockchains Layer-1 enfrentam um desafio fundamental: escalar para lidar com altos volumes de transações enquanto mantêm segurança e descentralização.

  • As abordagens comuns de escalabilidade Layer-1 incluem aumentar o tamanho dos blocos, mudar o mecanismo de consenso e implementar sharding.

  • Os protocolos Layer-2 são construídos sobre as redes Layer-1 para estender suas capacidades, usando a camada base para segurança e liquidação final. A Lightning Network do Bitcoin é um exemplo.

Introdução

Layer 1 é o termo usado para uma rede blockchain base, como Bitcoin, Ethereum ou BNB Chain, que processa e liquida suas próprias transações. Compreender o Layer 1 é a base para entender como os ecossistemas de blockchain são estruturados, incluindo a relação entre redes como Ethereum e suas soluções de escalabilidade Layer-2.

Layer 1 e Layer 2 são termos que ajudam a descrever a arquitetura de diferentes blockchains, projetos e ferramentas de desenvolvimento. Se você já se perguntou como o Polygon se relaciona com o Ethereum, ou por que algumas aplicações são construídas em redes separadas em vez de diretamente no Bitcoin, este artigo explicará os conceitos por trás da estrutura em camadas.

O que é Layer 1?

Uma rede Layer-1 é outro nome para uma blockchain base. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) e Solana são todos protocolos Layer-1, porque essas são as principais redes dentro de seus próprios ecossistemas. Um protocolo é Layer 1 quando processa e finaliza transações em sua própria blockchain, sem depender de outra rede para segurança ou consenso. As blockchains Layer-1 também têm seu próprio token nativo, usado para pagar taxas de transação.

Em contraste, as soluções Layer-2 são construídas sobre essas redes base. Elas dependem do Layer-1 para liquidação final enquanto lidam com transações de forma mais eficiente fora da cadeia principal.

Escalabilidade Layer 1

Um desafio comum para redes Layer-1 é a escalabilidade. O Bitcoin e outras grandes blockchains podem ter dificuldades para processar transações rapidamente durante períodos de alta demanda. O Bitcoin utiliza proof of work (PoW), um mecanismo de consenso que requer recursos computacionais significativos. A capacidade de throughput do Bitcoin é limitada pelo seu intervalo de bloco e capacidade de bloco, então durante períodos de alta demanda, as transações podem permanecer no mempool por mais tempo e os usuários podem pagar taxas mais altas para serem confirmados mais rapidamente.

Os desenvolvedores têm trabalhado em soluções de escalabilidade Layer-1 há anos. Abordagens comuns incluem:

  • Aumentar o tamanho dos blocos, permitindo que mais transações sejam processadas por bloco.

  • Mudar o mecanismo de consenso, como a transição do Ethereum de proof of work para proof of stake (PoS), concluída em setembro de 2022 (The Merge).

  • Implementar sharding, uma forma de particionamento de banco de dados que divide a carga de trabalho da rede em múltiplos segmentos paralelos.

As melhorias Layer-1 requerem significativa coordenação em toda a rede. Em muitos casos, nem todos os participantes concordarão com uma mudança, o que pode levar a divisões na comunidade ou hard forks. O Bitcoin Cash, por exemplo, surgiu de um hard fork em 2017 devido a desacordos sobre o tamanho do bloco.

SegWit

Um exemplo de uma solução de escalabilidade Layer-1 é o SegWit (Witness Segregado) do Bitcoin. O SegWit aumentou a capacidade do Bitcoin reorganizando como os dados dos blocos são estruturados, movendo assinaturas digitais para fora do campo de entrada da transação. Isso liberou espaço para mais transações por bloco sem reduzir a segurança e foi implementado como um soft fork compatível com versões anteriores, o que significa que nós mais antigos ainda podiam processar transações.

O que é Sharding Layer-1?

Sharding é uma técnica de escalabilidade Layer-1 que divide uma rede blockchain em segmentos menores chamados shards. Cada shard lida com uma parte das transações da rede e mantém seus próprios nós e blocos, distribuindo a carga de trabalho em vez de exigir que cada nó processe cada transação.

Com sharding, os nós individuais não precisam armazenar uma cópia completa de toda a blockchain. Em vez disso, cada nó reporta o trabalho concluído em seu shard de volta à cadeia principal, compartilhando seu estado local, incluindo saldos de contas e métricas-chave. Isso pode aumentar significativamente a capacidade de transações sem exigir que cada participante atualize seu hardware.

Layer 1 vs. Layer 2

Nem todas as melhorias podem ser feitas no Layer 1. Devido a limitações técnicas e ao desafio de alcançar um consenso em toda a rede, algumas mudanças são difíceis ou lentas de implementar em uma blockchain base. A transição do Ethereum para proof of stake (PoS) levou anos de desenvolvimento antes de ser concluída em setembro de 2022. Desde então, o Ethereum continuou a realizar upgrades Layer-1, incluindo o Dencun (março de 2024), que introduziu uma disponibilidade de dados mais barata para rollups Layer-2, e o Pectra (maio de 2025), que aumentou os limites de staking e melhorou a funcionalidade das contas.

Alguns casos de uso não podem funcionar apenas com Layer 1. Um jogo blockchain, por exemplo, não poderia funcionar realisticamente na rede Bitcoin devido a tempos de transação lentos e outras limitações, como a funcionalidade de contratos inteligentes intencionalmente limitada. A solução é construir em um protocolo Layer-2 que se beneficie da segurança da camada base enquanto lida com transações de forma mais eficiente.

Lightning Network

A Lightning Network é uma solução Layer-2 bem conhecida construída sobre o Bitcoin. Sob alta demanda, as transações de Bitcoin podem levar muito tempo para serem confirmadas. A Lightning Network permite que os usuários façam pagamentos rápidos e de baixo custo fora da cadeia principal, com o saldo final registrado de volta ao Bitcoin em um momento posterior. Isso efetivamente agrupa muitas transações em um único registro on-chain, economizando tempo e reduzindo taxas.

Exemplos de Blockchains Layer-1

Há uma ampla variedade de blockchains Layer-1, cada uma com diferentes abordagens para o trilema da blockchain: descentralização, segurança e escalabilidade. Abaixo estão alguns exemplos.

MultiversX (anteriormente Elrond)

MultiversX (rebatizado de Elrond em novembro de 2022) é uma rede Layer-1 que utiliza sharding para melhorar o desempenho. Suas duas principais características são o Secure Proof of Stake (SPoS) e o Adaptive State Sharding, onde os shards se dividem e se fundem à medida que a rede cresce ou encolhe, e os validadores rotacionam entre os shards para reduzir o risco de ataques coordenados. Seu token nativo, EGLD, é usado para taxas de transação, implantação de aplicativos descentralizados (DApps) e recompensas para validadores da rede.

THORChain

THORChain é uma rede Layer-1 construída sobre o Cosmos SDK, projetada como uma exchange descentralizada cross-chain. Permite que os usuários troquem ativos entre diferentes blockchains sem precisar envolvê-los ou vinculá-los, o que reduz alguns dos riscos de custódia associados a pontes tradicionais. Seu modelo Automated Market Maker (AMM) usa o token nativo RUNE como par base para todos os pools de liquidez. RUNE também é usado para taxas de transação e segurança da rede.

Kava

Kava é uma blockchain Layer-1 que combina o Cosmos SDK com uma co-chain Ethereum Virtual Machine (EVM). Essa arquitetura de dupla cadeia permite que desenvolvedores construam aplicativos descentralizados que funcionam em ambos os ecossistemas, Cosmos e Ethereum. Kava utiliza Tendermint proof of stake e possui incentivos de desenvolvedores on-chain financiados pelo KavaDAO. Seu token nativo KAVA é usado para taxas, staking e governança, juntamente com uma stablecoin atrelada ao USD, USDX.

IoTeX

IoTeX é uma rede Layer-1 focada em combinar blockchain com a Internet das Coisas (IoT). Permite que os usuários controlem e monetizem os dados gerados por seus dispositivos conectados através de um sistema chamado MachineFi. IoTeX suporta múltiplos protocolos Layer-2 para aplicações específicas de IoT e utiliza seu token nativo IOTX para taxas, staking, governança e validação da rede.

FAQ

Qual é a diferença entre Layer 1 e Layer 2?

Layer 1 é a blockchain base, como Bitcoin ou Ethereum, que processa e finaliza suas próprias transações. Layer 2 é um protocolo construído sobre uma rede Layer-1 que lida com transações fora da cadeia principal e, em seguida, liquida o estado final de volta para o Layer 1. As soluções Layer-2 melhoram a velocidade e reduzem custos enquanto dependem da rede Layer-1 subjacente para segurança.

O que é sharding em blockchain?

Sharding é uma técnica de escalabilidade Layer-1 que divide uma rede blockchain em segmentos menores chamados shards. Cada shard processa um subconjunto das transações da rede em paralelo, em vez de cada nó processar cada transação. Isso pode aumentar significativamente a capacidade total de transações da rede.

Por que a escalabilidade Layer-1 é difícil?

A escalabilidade Layer-1 requer mudanças no protocolo base, o que significa alcançar consenso entre um grande e distribuído conjunto de participantes da rede, incluindo operadores de nós, mineradores ou validadores e desenvolvedores. Desacordos podem levar a hard forks. Mesmo quando uma mudança é acordada, implementá-la de forma segura, sem comprometer a segurança ou descentralização, pode levar anos de desenvolvimento e testes.

O que é o trilema da blockchain?

O trilema da blockchain é o desafio de alcançar simultaneamente as três propriedades: descentralização, segurança e escalabilidade. Otimizar uma geralmente vem à custa de outra. Por exemplo, aumentar a capacidade (escalabilidade) pode exigir hardware mais potente (reduzindo a descentralização) ou menos validadores (reduzindo a segurança). A maioria das blockchains Layer-1 faz trocas deliberadas entre essas três propriedades.

O Ethereum ainda é uma blockchain Layer-1 após The Merge?

Sim. O Ethereum continua sendo uma blockchain Layer-1 após The Merge (setembro de 2022), que transitou a rede de proof of work para proof of stake. The Merge foi uma mudança na camada de consenso e não alterou o papel do Ethereum como uma rede base. O Ethereum continua a servir como a camada de liquidação para numerosas redes de rollup Layer-2, incluindo Arbitrum, Optimism e Base.

Considerações Finais

O ecossistema Layer-1 evoluiu consideravelmente nos últimos anos. Como uma das maiores blockchains Layer-1, a transição do Ethereum para PoS e seus upgrades subsequentes reforçaram sua posição como camada base para um número crescente de rollups Layer-2. Enquanto isso, redes Layer-1 alternativas continuam a explorar diferentes abordagens para o desafio da escalabilidade, desde sharding até arquiteturas de co-chain e interoperabilidade cross-chain.

Compreender a distinção entre Layer 1 e Layer 2 é útil para investidores ao avaliar projetos de blockchain, particularmente aqueles focados em interoperabilidade de rede e soluções cross-chain. Quando uma rede faz escolhas arquitetônicas, muitas vezes pode refletir trocas específicas entre descentralização, segurança e escalabilidade.

Leitura Adicional

  • O que é uma Blockchain?

  • O que é o Trilema da Blockchain?

  • O que é Sharding?

  • O que é a Lightning Network?

  • Soluções de Escalabilidade Blockchain Layer 1 vs. Layer 2

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