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O que é camada 2 no Ethereum?

Camada 2 é um termo abrangente para descrever soluções que são construídas sobre a rede principal do Ethereum (camada 1) para melhorar a escalabilidade da rede Ethereum.

Existem várias soluções de camada 2 no Ethereum. Neste artigo, vamos dar uma breve olhada em como cada uma dessas soluções aborda a questão da escalabilidade no Ethereum.

Por que são necessárias soluções de camada 2 no Ethereum?

Ethereum é a segunda criptomoeda mais reconhecida depois do Bitcoin. Ajudou a criar um sistema financeiro descentralizado, e grande parte da inovação no espaço cripto ainda gira em torno dele. Infelizmente, o Ethereum é vítima do seu próprio sucesso. A rede principal do Ethereum, também chamada de 'camada 1', processa regularmente bem mais de 1 milhão de transações por dia, mas a demanda é muito maior do que a capacidade. Isso faz com que a rede fique congestionada, o que, por sua vez, eleva os preços do gás a níveis exorbitantes. À medida que o custo médio de transacionar na camada 1 aumenta, cada vez mais pessoas são impedidas de usar aplicativos descentralizados como exchanges descentralizadas ou marketplaces de NFT.

Leia mais: O que é ETH gas e como funcionam as taxas no Ethereum?

Quais são os tipos de soluções de camada 2 no Ethereum?

Existem várias soluções de camada 2 no Ethereum. Vamos dar uma olhada breve em como cada uma dessas soluções aborda a escalabilidade no Ethereum.

Canais

Canais são análogos a como a Lightning Network funciona para o Bitcoin. Essencialmente, os canais permitem que uma pessoa faça um número ilimitado de transações com outra pessoa, mas apenas a primeira e a última transação são submetidas ao blockchain. Como todas as outras transações são tratadas fora da cadeia, elas são incrivelmente rápidas com taxas de transação muito baixas.

Os contras são semelhantes à Lightning Network do Bitcoin: você deve ter uma conexão com a pessoa com quem deseja transacionar, os fundos devem ser alocados para um canal e não podem ser retirados durante o período do canal, e há muitas potenciais vulnerabilidades de segurança associadas às transações fora da cadeia.

Raiden é frequentemente chamado de Lightning Network do Ethereum.

Plasma

Plasma é uma estrutura que permite a criação de cadeias filhas que usam a cadeia principal do Ethereum como camada de confiança e arbitragem. Cadeias filhas oferecem transações rápidas e de baixo custo, mas suportam apenas um número limitado de tipos de transação, como transferências básicas de tokens e swaps. Computação geral não é suportada. Outra desvantagem é que retiradas da cadeia filha de volta para a rede principal do Ethereum estão sujeitas a longos tempos de espera, e alguém deve monitorar a rede para garantir que os fundos estejam seguros. Plasma é uma tecnologia relativamente madura, então há vários projetos proeminentes implantados.

O projeto mais amplamente utilizado que implementa a estrutura Plasma é Polygon (MATIC).

Sidechains independentes

O que constitui uma sidechain pode ser um tópico acaloradamente debatido na comunidade cripto. Poderia ser argumentado que todas as soluções de camada 2 são sidechains, mas para esta seção, estamos falando especificamente sobre duas blockchains independentes. Elas se conectam através de uma ponte bidirecional e ambas as cadeias são compatíveis com a Ethereum Virtual Machine (EVM).

A tecnologia por trás das sidechains independentes é bem compreendida. Devido a isso, muitos projetos mudaram para sidechains independentes como uma forma rápida e pragmática de melhorar a velocidade de transação e reduzir os custos de transação. Sidechains independentes são responsáveis por sua própria segurança, o que significa que as sidechains são inevitavelmente menos seguras que o Ethereum, porque são menores. Além disso, um número menor de mineradores/validadores em uma sidechain significa que é mais viável para eles coordenar e roubar ativos.

xDAI é um exemplo proeminente de uma sidechain independente do Ethereum. Além disso, o popular jogo Axie Infinity é um bom exemplo de um projeto de camada 1 que se voltou para uma sidechain independente para transações rápidas e econômicas.

Rollups

Rollups funcionam processando transações na camada 2, mas enviando dados para a camada 1. Isso permite que as transações sejam muito mais rápidas e baratas, mas ainda se beneficiem da segurança da rede principal do Ethereum.

Existem dois tipos de rollups: optimistic rollups e rollups de zero conhecimento (ZK).

• Optimistic rollups: A camada 1 assume que as transações são válidas por padrão, e a validade da transação é computada apenas quando contestada.
• ZK rollups: A prova da validade das transações é computada na camada 2 e submetida à camada 1.

O maior diferencial entre os Optimistic e os ZK rollups é que os Optimistic rollups usam tecnologia criptográfica padrão. Já existe uma rede pública ao vivo que implementa Optimistic rollups. Os Optimistic rollups são compatíveis com EVM, então tudo que é possível na camada 1 é possível na camada 2. A maior desvantagem é que devido a um longo período de contestação, há longos tempos de espera para mover ativos entre a camada 1 e a 2 (sete dias ou mais). O anteriormente mencionado Polygon (MATIC) atualmente utiliza Optimistic rollups.

ZK rollups usam um novo tipo de tecnologia criptográfica. Não há soluções de camada 2 públicas ao vivo usando ZK rollups (a partir do terceiro trimestre de 2021), nem é provável que haja por algum tempo. Além disso, a computação necessária para fazer provas de zero conhecimento é muito alta, embora esteja caindo à medida que a tecnologia amadurece. Finalmente, algumas implementações de ZK rollups não são compatíveis com EVM. Ainda assim, ZK rollups têm todos os benefícios dos Optimistic rollups, além de não haver atraso na movimentação de ativos entre a camada 1 e a 2.

Com o tempo, parece que ZK rollups substituirão os Optimistic rollups como a tecnologia de rollup preferida. De fato, a Polygon (MATIC), por exemplo, tem a tecnologia ZK em seu roteiro.

Ecossistema de camada 2

Todas essas soluções não são mutuamente exclusivas. Seus pontos fortes e fracos se prestam a aplicações ou necessidades específicas dos usuários. Como você pode ter notado com a Polygon, ela usa Plasma e Optimistic rollups. A Polygon também usa Proof of Stake, que permite transações mais rápidas e baratas do que Proof of Work.

Soluções de camada 2 não são as únicas vias sendo perseguidas para aumentar a escalabilidade do Ethereum. Há também ETH 2.0 e sharding, que potencialmente trarão grandes ganhos em velocidade e redução de custos, ambos os quais podem ser adicionados à camada 1, camada 2, ou ambas.