Entenda o que é a camada 2

Você já se deparou com o termo “camada 2” (camada 2 em francês, mesmo que geralmente usemos o termo em inglês) se estiver interessado em DeFi. Se você conhece Loopring, OMG ou xDai, pode até ter usado um. Estamos falando cada vez mais sobre isso porque marca uma verdadeira virada no design do blockchain.

A primeira vez que realmente e muito seriamente começamos a falar sobre a camada 2, foi depois do grande congestionamento do Ethereum em 2017. Foi nesse momento que faltou de fato a questão da escalabilidade do Ethereum e o desafio foi então imposto .

A camada 2 foi então projetada para aprimorar e viabilizar a escalabilidade do blockchain. Essencialmente, seu objetivo era torná-lo eficiente para um uso mais amplo e denso. É importante entender que a escalabilidade é justamente o desafio fundamental do blockchain.

Na verdade, para melhorar a escalabilidade do Ethereum ou de todos os blockchains em geral, existem apenas duas possibilidades. Ou buscamos melhorar o próprio blockchain (o Ethereum tenta fazer isso com sua versão 2) ou criando outra camada para desobstruir a primeira camada.

Para se ter uma ideia, saiba que as blockchains mais conhecidas, nomeadamente Bitcoin e Ethereum, são as chamadas cadeias de “camada 1”, camadas originais. Isso significa que todas as transações são feitas diretamente na sua rede. E, como o nome indica com “camada”, isso significa que simplesmente adicionamos uma camada adicional.

Então agora vamos ver do que se trata em detalhes.

Contexto da criação da Camada 2

Como você já deve saber, o Ethereum pode processar até 15 transações por segundo. O que é “fraco”, especialmente porque cada vez mais pessoas entram no DeFi todos os dias e desejam realizar transações. Não é novidade que vemos que o Ethereum é lento, fica congestionado rapidamente e as taxas que o acompanham literalmente explodem. Todos nós já enfrentamos o problema final de ter que pagar taxas mais altas do que a própria transação. Este é claramente um grande obstáculo e o desafio do Ethereum é melhorar o seu sistema interno e a sua escalabilidade.

Então, para mostrar um pouco do impacto disso, vamos pegar o caso das 15 transações por segundo que o Ethereum pode processar atualmente. Com uma camada 2, poderíamos - dependendo da solução escolhida - ir para 4000 tx/seg. O que é um grande salto, certo?

E, se você está se perguntando para que serve isso, já que o Ethereum passará para sua segunda versão, diga a si mesmo que a escalabilidade em uma escala muito grande (como é o objetivo) terá necessariamente que envolver o uso de Camadas 2 apesar de tudo. Sim, a Prova de Participação e a fragmentação do Ethereum são certamente um grande progresso, mas não são suficientes, dada a escalabilidade necessária e o tamanho de um mercado que está crescendo cada vez mais (certamente precisaríamos de milhares ou até milhões de transações ao mesmo tempo). diga-se).

Além disso, as soluções de camada 2 abordam, na verdade, diversos tipos de soluções. Algumas soluções de camada 2 aprimoram a escalabilidade dos pagamentos, enquanto outras se concentram em contratos inteligentes e outras ainda em cálculos fora da blockchain.

Porém, o ponto comum do Rents 2 é retirar a maior parte das operações da cadeia e usar o blockchain principal como âncora para garantir a segurança da rede.

Escalabilidade e escalabilidade garantindo a segurança das operações é de fato, de modo geral, todo o desafio que o blockchain representa e que os desenvolvedores procuram resolver.

Compreendendo o “trilema do blockchain”

Vitalik Buterin formalizou esse trilema falando sobre o fato de que um sistema blockchain só pode ter 2 das 3 das seguintes propriedades:

• La segurança: Um ataque não pode ocorrer se tiver menos recursos do que o estado da rede como um todo
• La descentralização : a rede como um todo e acessível a qualquer participante que trabalhe ativamente na rede.
• La escalabilidade : A rede pode processar operações em uma escala cada vez maior.

Por exemplo, podemos ingenuamente pensar que não precisamos de uma camada e que deveríamos simplesmente usar nós mais poderosos para melhorar a velocidade das transações. Sim, mas ao fazer isto, comprometemos um pouco a descentralização, entre outras coisas porque serão necessários nós muito especializados (que seriam então necessariamente centralizados).

É um equilíbrio cuidadoso que deve ser encontrado para melhorar o poder dos blockchains.

E neste contexto, uma das soluções mais ideais (ou menos piores) que foi implementada é a camada 2.

Agora vamos ver para que ele realmente é usado.

Usando a Camada 2

Como vimos acima, a camada 2 será uma camada adicional construída e colocada sobre a blockchain para melhorar sua escalabilidade.

É importante saber também que a Camada 2 é construída sobre a primeira. Ela não exige nenhuma alteração na primeira camada. Pode ser construída utilizando elementos já existentes, como contratos inteligentes, por exemplo. Além disso, e essa é uma característica comum da Camada 2, ela se baseia na segurança garantida pela Camada 1.

A Camada 2 é outra camada construída sobre a Camada 1. Existem alguns pontos importantes aqui. A Camada 2 não requer nenhuma alteração na Camada 1, ela pode simplesmente ser construída sobre a Camada 1 usando seus elementos existentes, como contratos inteligentes. A Camada 2 também aproveita a segurança da Camada 1.

Basicamente, a camada 2 aumentará a velocidade e a escalabilidade, ao mesmo tempo que se beneficiará da forte segurança da cadeia principal. Graças à camada 2, poderemos processar milhares de transações por segundo sem afetar o funcionamento do blockchain.

Você também deve saber que existem vários tipos de camada 2, cada um com uma abordagem diferente para melhorar a rede.

Os diferentes tipos de camada 2 existentes hoje

Aqui está uma pequena amostra visual de todas as soluções implementadas:

Vejamos agora as categorias da camada 2 mais conhecidas e utilizadas. Algumas das soluções da camada 2 melhoram as aplicações criadas, outras os canais de pagamento, etc.

Para deixar mais claro visualmente, nada melhor que alguns exemplos.

Canais.

Com a camada 2 do tipo Canais, podemos realizar diversas transações fora da cadeia, enviando apenas duas transações para a camada principal do Ethereum, por exemplo. Os resultados são custos mais baixos para maior produtividade. Apenas, para configurar esta camada 2? exige que os participantes depositem fundos em um contrato multisig. Portanto, também é necessário monitorar constantemente a rede para garantir a segurança dos fundos. As duas formas de canais são “canais estatais” e “canais de pagamento”. Para canais de pagamento, podemos citar a Bitcoin Lightning Network que o utiliza consideravelmente.

Raiden é um bom exemplo de uma solução de camada 2 para tornar o Ethereum mais barato, mais escalável e mais rápido, por exemplo.

Nesse sentido, o Connext pode ser citado como uma rede de liquidez entre cadeias que permite transferências rápidas e totalmente não custodiadas entre cadeias compatíveis com EVM e sistemas de camada 2.

Tipo de plasma da camada 2

Você certamente já ouviu falar disso. Na verdade, o plasma é uma solução idealizada por Joseph Poon e Vitalik Buterin. É uma estrutura que permite criar aplicativos escaláveis ​​no Ethereum.

Estas são soluções que utilizarão árvores Merkle em particular para criar uma cadeia adicional (Childchain) à blockchain principal. Childchains são cópias da cadeia pai. É assim que as transações ficam mais rápidas e baratas porque vamos descarregar as operações da cadeia principal.

Foi uma verdadeira bênção a invenção deste tipo de camada 2, mesmo que haja limites, claro, com o plasma (como acontece com todas as soluções, se olharmos os detalhes). A estrutura do Plasma não pode suportar todos os tipos de transação. E, se estes últimos forem demasiado complexos, (ainda?) não é possível. Os tempos de atraso podem ser longos e também são necessários participantes adicionais para monitorar a rede e a segurança dos fundos.

Este tipo de solução foi desenvolvida pela OMG por exemplo que implementou o MoreViable Plasma. No entanto, o mais emblemático de todos continua sendo o Polygon (anteriormente Matic Nerwork).

Além disso, falamos muito sobre Polygon, como sendo uma das raras criptomoedas que sobreviveram e até ganharam valor durante a terrível queda do final de maio de 2021 (anúncio de Musk + mais um anúncio chinês para banir criptomoedas). Esta nova luz no Polygon é parcialmente explicada pelo fato de ele estar configurado para suportar diferentes tipos de camada 2, como rollups ZK, camada 2 otimista, entre outros. Um monstro? Poderia muito bem ser, de fato.

Camadas 2 do tipo Sidechains

Esta é talvez a forma mais conhecida da Camada 2. Nela, as sidechains operam separadamente (side: ao lado) e independentemente da blockchain principal. Na verdade, elas até possuem seu próprio algoritmo de consenso. E para se conectar à blockchain Ethereum, por exemplo, elas usam o que é chamado de ponte bidirecional (leia o artigo sobre pontes na blockchain ).

Embora interoperáveis, as sidechains são compatíveis com a Máquina Virtual Ethereum , mas permanecem limitadas. Na verdade, elas são menos descentralizadas do que a rede principal. O principal problema decorre do fato de o algoritmo de consenso não ser executado na camada 1; isso abre caminho para que validadores inescrupulosos se envolvam em atividades maliciosas.

Um exemplo típico de sidechain é o xDai. A blockchain xDai é uma blockchain de pagamentos estável, projetada para transações rápidas e de baixo custo. Ela utiliza um modelo exclusivo de token duplo: xDai é um token estável usado para transações, pagamentos e taxas, enquanto STAKE é um token de governança usado para dar suporte ao mecanismo de consenso Proof-of-Stake (PoS) subjacente do POSDAO. Da mesma forma, a ponte xDai permite a transferência fácil de xDai para Dai no Ethereum. O projeto imobiliário tokenizado RealT.co usa xDai para viabilizar transações de baixo custo.

Também podemos citar o Skale (token SKL) que também é extremamente poderoso e permite criar dAPPs de forma simples.

Rollups tipo camadas 2

Mais uma vez, esse tipo de camada 2 é extremamente interessante. A ideia por trás de um rollup é criar uma transação cumulativa e agregada, agrupando várias transações em uma só. Os rollups permitem escalabilidade ao agrupar transações de sidechain em uma única transação e gerar provas criptográficas.

Nesse caso, os rollups funcionam processando as transações diretamente na camada 2, enquanto enviam os dados para a primeira camada. Com os rollups, todas as transações são tratadas em sidechains. A cadeia principal do Ethereum armazena apenas os dados das transações. Portanto, nos beneficiamos da segurança do Ethereum ao realizar transações fora da primeira camada.

Ainda mais, existem dois tipos de Rollups:

Agrupamentos de conhecimento zero (ZK rollups) : Aqui, agrupamos diferentes transferências em uma única transação. Esses grupos de transações ZK são chamados de SNARKs. Trata-se de uma única transação que é então enviada para o Ethereum. Isso permite transações rápidas porque elas são condensadas, por assim dizer. StarkWare é um exemplo de solução de ZK rollup . Embora os ZK rollups sejam mais rápidos e eficientes do que os Optimist rollups, eles não permitem que os contratos inteligentes existentes migrem facilmente para a Camada 2... Este é atualmente o principal obstáculo para os rollups. Talvez um dos exemplos mais conhecidos seja o Loopring , com sua exchange que opera nesse sistema.

Optimist rollups : Estes operam em uma sidechain que funciona em paralelo com o Ethereum. As transações são enviadas como dados de chamada. No entanto, podem ser vulneráveis ​​a ataques… O nome Optimist rollups não vem apenas do otimismo do próprio sistema, mas também da empresa e do projeto de mesmo nome: Optimism.

Os rollups otimistas executarão uma máquina virtual compatível com EVM chamada OVM (Optimistic Virtual Machine), por meio da qual podemos executar os mesmos contratos inteligentes que podem ser executados na rede Ethereum. Este é um factor fundamental e verdadeiramente essencial de compreender porque é o que lhes permite manter a sua “composibilidade”. Isto é essencial porque os contratos inteligentes mantêm os seus pontos fortes.

Camada 2 do tipo Validium

Finalmente, podemos terminar com Validium, que é relativamente próximo dos rollups ZK, exceto que lá os dados são armazenados fora da cadeia. Podemos realizar mais de 10,000 transações por segundo, sem sofrer atrasos nas retiradas. Sabe-se que os Validiums apresentam menos risco de ataques, mas não podemos executar todos os tipos de contratos inteligentes. Da mesma forma, e este é novamente um pequeno problema para este tipo de camada 2, este sistema requer um poder computacional muito elevado.

Podemos citar a plataforma de troca DeversiFi que apreciamos particularmente no Zonebitcoin. Você não paga nenhuma taxa de gás para negociar, trocar, trocar seus tokens graças à camada 2 do Validium. Apesar de tudo, e se justifica, você terá que pagar pela primeira transação (cerca de US$ 20 e também contar a mesma taxa para os saques ). Dito isso, esta continua sendo uma opção de ouro para quem deseja trocar tokens sem pagar taxas monumentais de gás.

Conclusão sobre a Camada 2

Então essa é a principal coisa a saber sobre a camada 2, como você pode ver, há cada vez mais soluções para melhorar a escalabilidade do Ethereum. Podemos dizer, no entanto, que a grande tendência continua nos rollups, pelo menos por enquanto. Além disso, os Rollups podem ser significativamente melhorados com o Ethereum 2.0. Você também deve saber que existem cada vez mais soluções híbridas entre esses diferentes tipos de camadas. Mencionamos aqui, para manter o artigo digerível, os tipos de Camada 2 mais utilizados.

Além disso, com a implementação do Ethereum 2.0, combinada com estas camadas 2, podemos considerar que o Ethereum está finalmente atingindo o seu tão esperado potencial.

Veja o video:

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