DIMENSIONAMENTO DA CAMADA 2 EXPLICADO: POR QUE É IMPORTANTE E COMO FUNCIONA

O que é escalonamento de camada 2?

O escalonamento de camada 2 (L2) refere-se a um conjunto de métodos projetados para aprimorar a capacidade, a eficiência e a usabilidade de uma rede blockchain, processando transações fora da blockchain primária, ou de camada 1 (L1). O conceito surgiu para superar as limitações das blockchains L1, como Ethereum e Bitcoin, que sofrem com baixa taxa de transferência e altas taxas em situações de congestionamento.

As soluções L2 movem a maior parte da computação e do processamento de transações para fora da blockchain, mantendo a segurança e a descentralização da blockchain base. Após o processamento dos dados fora da blockchain, elas enviam resumos ou estados finais para a blockchain base para verificação. Essa abordagem reduz drasticamente os custos e melhora a velocidade sem comprometer a confiabilidade ou a descentralização.

Por que as soluções de camada 2 são necessárias?

As redes blockchain são projetadas com um equilíbrio entre descentralização, segurança e escalabilidade — um conceito conhecido como o “trilema da escalabilidade”.

Embora as blockchains de camada 1 visem maximizar a descentralização e a segurança, elas frequentemente enfrentam dificuldades com a escalabilidade. Por exemplo, o Ethereum consegue lidar com aproximadamente 15 a 30 transações por segundo (TPS), o que é insuficiente para casos de uso de adoção em massa, como jogos, finanças descentralizadas (DeFi) ou microtransações em tempo real.

À medida que a demanda do usuário aumenta, as redes ficam congestionadas. Isso eleva as taxas de gás e leva à lentidão na finalização das transações, tornando os casos de uso do dia a dia impraticáveis. A Camada 2 foi desenvolvida para solucionar essa deficiência sem modificar o protocolo subjacente da cadeia base.

Principais benefícios da escalabilidade da Camada 2

• Aumento da taxa de transferência: Processa milhares de transações por segundo (TPS).
• Redução de taxas: Ao executar transações fora da cadeia, reduz significativamente as taxas de rede.
• Escalabilidade: Permite que as redes blockchain suportem dApps em escala.
• Experiência do usuário aprimorada: Tempos de transação mais rápidos e custos mais baixos atraem mais usuários.

Quem usa soluções de Camada 2?

As soluções de Camada 2 são amplamente adotadas por desenvolvedores, empresas e usuários que interagem com aplicativos DeFi, NFTs e plataformas de jogos. Projetos baseados em Ethereum, em particular, adotam a Camada 2 devido aos seus problemas de congestionamento. Exemplos incluem protocolos de troca como o Uniswap, plataformas NFT como o OpenSea e jogos blockchain como Gods Unchained.

Grandes instituições e desenvolvedores aproveitam a Camada 2 para escalar aplicativos sem sacrificar a confiança ou a descentralização. Essa crescente adoção é crucial para alcançar a integração generalizada do blockchain em setores que vão desde finanças até logística.

Plasma Chains

Plasma é uma das primeiras tecnologias de Camada 2 propostas para escalar o Ethereum, introduzida por Vitalik Buterin e Joseph Poon. As Plasma Chains são cadeias filhas que reportam periodicamente à cadeia principal do Ethereum. Elas permitem que muitas transações sejam processadas fora da cadeia, com apenas o estado final sendo registrado na Camada 1 do Ethereum.

As Plasma Chains operam por meio de contratos inteligentes que gerenciam diversas estruturas de dados. Os usuários devem interagir com esses contratos para depositar, sacar fundos ou contestar transações fraudulentas. O sistema garante a segurança ao tornar as disputas solucionáveis ​​através da cadeia principal.

Vantagens do Plasma:

• Eficiente para transferências e pagamentos simples
• Reduz a carga na rede principal do Ethereum
• A segurança é herdada do Ethereum

Desvantagens do Plasma:

• Limitado a tipos específicos de transação
• Os procedimentos de saída podem ser lentos
• Não é ideal para contratos inteligentes de uso geral

Rollups

Rollups são a solução L2 mais popular e amplamente adotada. Eles executam transações fora do blockchain L1, mas enviam os dados da transação para o L1, garantindo que as garantias de segurança do Ethereum sejam mantidas. Existem dois tipos principais:

1. Rollups otimistas: Assume-se que as transações são válidas, a menos que sejam contestadas. Eles se baseiam em provas de fraude da teoria dos jogos para detectar transações inválidas.
2. Rollups de Conhecimento Zero (ZK): Usam provas de validade criptográficas (frequentemente chamadas de SNARKs ou STARKs) que verificam a correção da transação sem revelar o conteúdo dos dados.

Exemplos de Rollups Otimistas incluem Arbitrum e Optimism, enquanto Rollups ZK proeminentes incluem zkSync, Starknet e Loopring.

Vantagens dos Rollups:

• Alta escalabilidade com segurança de nível Ethereum
• Amplo suporte para contratos inteligentes (especialmente em Rollups ZK)
• Taxas de transação mais baixas e mais rápidas confirmação

Desvantagens:

• Os rollups otimistas têm um período de espera de 7 dias para saques
• Os rollups ZK são tecnicamente complexos e caros de desenvolver

Canais de Estado

Os canais de estado permitem que duas partes realizem transações fora da blockchain diretamente. Apenas o estado final é enviado para a blockchain principal, tornando as transações rápidas e econômicas. Um exemplo comum é a Lightning Network do Bitcoin.

No Ethereum, os canais de estado geralmente atendem a aplicativos de jogos ou pagamentos que exigem interações de alta frequência. Os participantes geralmente depositam ativos em um contrato inteligente, interagem livremente fora da blockchain e, em seguida, fecham o canal conjuntamente na blockchain.

Benefícios:

• Transações quase instantâneas e de baixo custo
• Ótimo para trocas privadas e frequentes

Limitações:

• Requer que ambas as partes estejam online para atualizar o estado
• Menos adequado para aplicativos descentralizados de propósito geral

Avanços nas Tecnologias de Camada 2

As soluções de Camada 2 estão evoluindo rapidamente. Os ZK Rollups estão ganhando força devido à sua velocidade, fortes suposições de segurança e compatibilidade com contratos inteligentes. Tecnologias como zkEVMs (Máquinas Virtuais Ethereum de conhecimento zero) permitem que os ZK Rollups alcancem total compatibilidade com os dApps Ethereum existentes, aprimorando sua usabilidade.

À medida que o setor continua a amadurecer, soluções híbridas estão evoluindo. Estas integram múltiplas tecnologias de Camada 2 ou combinam otimizações de Camada 1 (como sharding ou danksharding) com arquiteturas de Camada 2. O resultado é uma abordagem em camadas para escalonamento que oferece melhorias robustas de desempenho.

Protocolos como Starknet e zkSync Era estão trabalhando em direção à descentralização completa de suas camadas de protocolo, alcançando ainda mais o objetivo central do blockchain de interação sem confiança.

Integração com atualizações da Camada 1

O roteiro contínuo do Ethereum inclui atualizações importantes — como Proto-Danksharding e Danksharding completo — que devem complementar significativamente as redes de Camada 2, reduzindo os custos de disponibilidade de dados. Essas melhorias ajudarão os rollups a escalar com mais eficiência e reduzir os custos de transação em toda a pilha.

Essa integração entre a Camada 1 e a Camada 2 é fundamental. Em vez de competir com a Camada 1, a Camada 2 aprimora sua usabilidade e garante que o Ethereum permaneça sustentável sob cargas e demandas crescentes.

Adoção Empresarial e Institucional

As empresas estão reconhecendo a utilidade das soluções de Camada 2 para aplicações que exigem escalabilidade, conformidade e privacidade. Do rastreamento logístico à tokenização de imóveis e pagamentos internacionais, as soluções de Camada 2 tornam o blockchain adequado para uma gama mais ampla de casos de uso. Esse interesse institucional é importante para a adoção generalizada do blockchain.

O Caminho à Frente

O futuro da escalabilidade da Camada 2 é de integração, otimização e expansão contínuas. Com os desenvolvedores focados em aprimorar a experiência do usuário e em ferramentas de ponte, as fronteiras entre a Camada 1 e a Camada 2 se tornarão cada vez mais imperceptíveis para os usuários finais.

Em última análise, as soluções de Camada 2 desempenharão um papel fundamental na concretização da promessa de redes abertas e programáveis ​​que possam suportar aplicações em escala global. À medida que a tecnologia evolui, podemos esperar um ecossistema blockchain enriquecido que combine velocidade, acessibilidade e descentralização de forma mais eficaz do que nunca.