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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 uma vítima do seu próprio sucesso. A mainnet do Ethereum, também chamada de ‘camada 1’, processa regularmente bem mais de 1 milhão de transações por dia, mas a demanda é muito maior que a capacidade. Isso causa congestionamento na rede, o que, por sua vez, eleva os preços do gás a níveis exorbitantes. À medida que o custo médio de transações na camada 1 aumenta, mais e mais pessoas são excluídas do uso de aplicativos descentralizados como exchanges descentralizadas ou marketplaces de NFT.

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

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

Existem várias soluções de camada 2 no Ethereum. Vamos dar uma breve olhada em como cada uma dessas soluções busca trazer escalabilidade para o Ethereum.

Canais

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

As desvantagens 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 a duração do canal, e há muitas vulnerabilidades de segurança potenciais associadas a 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 uma camada de confiança e arbitragem. As cadeias filhas oferecem transações rápidas e de baixo custo, mas suportam apenas um número limitado de tipos de transações, como transferências básicas de tokens e swaps. A computação geral não é suportada. Outra desvantagem é que as retiradas da cadeia filha de volta para a mainnet 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, portanto, existem vários projetos proeminentes implantados.

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

Sidechains independentes

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

A tecnologia por trás das sidechains independentes é bem compreendida. Devido a isso, muitos projetos migraram para sidechains independentes como uma forma rápida e pragmática de melhorar a velocidade de transação e reduzir os custos de transação. As sidechains independentes são responsáveis pela 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 coordenarem e roubarem 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 de custo eficaz.

Rollups

Os 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 mainnet do Ethereum.

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

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

A maior diferença entre os rollups otimistas e os rollups ZK é que os rollups otimistas utilizam tecnologia criptográfica padrão. Já existe uma rede pública ao vivo que implementa rollups otimistas. Os rollups otimistas 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 as camadas 1 e 2 (sete dias ou mais). O anteriormente mencionado Polygon (MATIC) atualmente utiliza rollups otimistas.

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

Com o tempo, parece que os rollups ZK substituirão os rollups otimistas como a tecnologia de rollup preferida. De fato, o Polygon (MATIC), como 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 de usuários específicas. Como você pode ter notado com o Polygon, ele usa Plasma e rollups otimistas. O Polygon também usa Prova de Participação, que permite transações mais rápidas e baratas do que a Prova de Trabalho.

As soluções de camada 2 não são os únicos caminhos sendo seguidos para aumentar a escalabilidade do Ethereum. Também há o ETH 2.0 e o sharding, que potencialmente trarão grandes ganhos em velocidade e custo reduzido, ambos os quais podem ser adicionados à camada 1, camada 2, ou ambas.