O que são e como funcionam as soluções de segunda camada?

As soluções de segunda camada se apresentam como boas alternativas frente as redes de primeira camada, para os diversos tipos de aplicações que existem no mercado de criptoativos, dado que a tecnologia é capaz de torná-los mais escaláveis e acessíveis. O investimento nesta categoria de tokens é considerado mais arriscado, por serem novos frente a outros ativos digitais que estão mais consolidados. Além de explicar ainda mais os pontos comentados acima, neste relatório abordo quais tipos de soluções estão disponíveis no mercado e suas principais características.

Para competir com sistemas tradicionais de pagamento e outros tipos de serviço, as redes de blockchain precisam se tornar altamente escaláveis, ou seja, capazes de acomodar um número exponencialmente crescente de usuários, transações e dados, principalmente agora, que cada vez mais pessoas estão adotando aplicativos descentralizados (dApps), DeFi, NFTs e GameFi. Embora a tecnologia em si tenha vários benefícios, o problema de escalabilidade está conduzindo a mudanças sérias em todo o ecossistema.

Neste contexto, houve o surgimento de soluções de segunda camada, que são protocolos projetados para operar separadamente da rede blockchain (camada 1), como por exemplo o Bitcoin e Ethereum, envolvendo a transferência de responsabilidade das transações para uma arquitetura off-chain. Em outras palavras, elas processam, organizam e enviam transações de volta para blockchain, estendendo sua escalabilidade e eficiência.

Vale entendermos porque a escalabilidade se apresenta como um grande desafio sob a ótica da natureza tecnológica, que traz claridade de como essas e outras soluções foram criadas.

Trilema das Blockchains

Este conceito foi abordado por Vitalik Buterin, um dos fundadores da Ethereum. Ele estabelece que sistemas baseados em blockchain possuem uma arquitetura que deve balancear as três propriedades, sendo elas, descentralização, segurança e escalabilidade.

• Descentralização garante que a rede não seja controlada por poucas entidades e esteja distribuída igualmente entre todos os participantes.

• Segurança é definida como a capacidade de proteger dados na blockchain de vários tipos de ataques (51%, Sybil, DDoS), bem como da imutabilidade dos blocos.

• Escalabilidade refere-se à sua capacidade de lidar com um volume maior de transações sem que a rede seja comprometida.

Um trilema é quando o resultado perfeito requer três elementos, mas você só pode alcançar dois simultaneamente. Sendo assim, ela consiste em um trade-off entre as propriedades que os desenvolvedores desejam para a infraestrutura da rede.

A rede do Bitcoin, por exemplo, desde seu princípio é suportada pela comunidade para que seja segura e descentralizada, o que a torna não tão escalável. Ela suporta, em média, 6 transações por segundo (TPS) e os blocos são formados em torno de 10 minutos. Já no caso da Solana, ela buscou ser mais escalável e segura, suportando em média, 3.000 TPS, porém é considerada uma rede centralizada, mesmo que seu esforço seja buscar eficiência nas três características descritas.

Soluções de segunda camada

Por conta desse trilema, diversos tipos de soluções de segunda camada surgiram para resolver um dos principais problemas enfrentados por plataformas de primeira camada, mantendo sua segurança e descentralização. Entre elas podemos citar:

Sidechains

Sidechains são cadeias que rodam paralelamente a uma blockchain (Mainchain) via a tecnologia de bridges, normalmente usadas para transações em massa. Validadores dessas redes são responsáveis por confirmar e processar transações, adicionar blocos e manter a própria regra do mecanismo de consenso, que é independente da cadeia principal.

Por conta de sua compatibilidade com a Layer 1 (camada 1), é possível criar funcionalidades extras que completam suas capacidades sem violar a segurança dela ou outras cadeias laterais. A Liquid Network e RSK são exemplos deste tipo de aplicação.

State channels

Os Canais de Estado, em tradução para português, referem-se ao processo no qual os usuários fazem transações entre si diretamente fora da blockchain, através mecanismos de assinatura múltipla ou contrato inteligente. Diferente das Sidechains, elas não causam validação pelos nós de rede e atuam como um facilitador, registrando as transações somente quando elas são finalizadas.

Muitas soluções de canais de estado já foram criadas apenas para viabilizar pagamentos mais rápidos, como o caso da rede Bitcoin, Lightning Network. Para o Ethereum, um exemplo seria o Raiden Network.

Nested Blockchains

Neste tipo de solução, há várias cadeias secundárias interconectadas que são executadas no topo da blockchain da camada 1. Elas costumam utilizar os seus próprios mecanismos de consenso, assim como as Sidechains, e normalmente são criadas apenas para demandas de um projeto específico na rede principal. O OMG Plasma é um exemplo de Nested Blockchain utilizada sobre a Ethereum para facilitar transações mais rápidas e baratas.

Rollups

Estes protocolos envolvem o agrupamento (“rolling up”) de transações e depois são transmitidos à cadeia principal de uma única vez em intervalos de tempo, com um mecanismo de prova que atesta a validade das transações. Existem dois tipos principais de rollups, que são os Optimistic Rollups e Zero-Knowledge Rollups.

O primeiro depende de provas de fraude, onde o estado das transações é considerado válido, a menos que uma prova em contrário (uma prova de fraude) seja enviada à cadeia de blocos dentro de algum prazo. Já o ZK-Rollup utiliza um mecanismo chamado de “Prova de conhecimento zero”, que demonstra que um novo estado sempre será apresentado à cadeia de blocos com a prova de que é de fato válido. ZkSync, Optimism e Arbitrarium são exemplos desse tipo de aplicação.

Impactos

Como vimos, a escalabilidade é uma das principais razões que inibe a adoção em massa de criptoativos. À medida que a demanda cresce, aumenta a pressão para que protocolos sejam mais escaláveis e rápidos, o que reflete a contribuição das soluções de segunda camada no ecossistema, aumentando a eficiência da camada 1, bem como com a “descompressão” do sistema, que pode se tornar mais rápido e com menores taxas.

Além disso, temos também a ampliação dos serviços e das soluções da rede, que pode se tornar mais abrangente, abrigando diferentes projetos que antes encontrariam barreiras na solução de primeira camada.

É importante ficar atento aos impactos negativos e riscos que estas soluções trazem. Por conta do grande número de blockchains, as soluções de Layer 2 (segunda camada) podem agravar o problema de interconectividade entre as redes, o que torna os usuários restritos aos protocolos que utilizam. Em relação à segurança, nenhuma delas oferece o mesmo nível de proteção contra ataques de hackers como as redes de layer 1.

Sobre os riscos de investimento, os tokens destes protocolos disponíveis nas corretoras merecem ainda mais atenção do que outros, pela alta volatilidade e incertezas a respeito do futuro. Eles detêm potencial para contribuir no desenvolvimento da infraestrutura de cripto, porém são novos frente a outros ativos digitais que estão mais consolidados, ainda que ofereçam alto nível de risco também.

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