Escalabilidade é a capacidade de um sistema ou rede se ampliar e fazer a gestão da crescente demanda e, à medida que o Blockchain cresce em popularidade, também cresce o enigma de como escalá-lo.
Somente ao incorporar adequadamente a escalabilidade em sua estrutura as redes de Blockchain conseguem formar amplos sistemas.
Como podemos ver, comparado aos cartões de crédito e alguns outros sistemas de transações tradicionais, algumas redes, como Bitcoin e Ethereum, apresentam “lentidão” nas transações, atrapalhando a escalabilidade do meio.
Atualmente, há um progresso significativo na exploração de soluções para as falhas relacionadas à velocidade, taxas de transação e segurança, que afetam a escalabilidade.
Como veremos no decorrer deste artigo, as soluções de segunda camada são as respostas mais promissoras que temos para a questão de como dimensionar Blockchains em uma escala global e começar a construir uma web verdadeiramente descentralizada que pode rivalizar com a Internet tradicional.
Primeira camada
No ecossistema descentralizado, uma rede de primeira camada, também chamada de Layer-1 ou rede principal, se refere a um Blockchain nativo.
Então, a primeira camada é o termo usado para descrever a arquitetura principal e subjacente do Blockchain. Como exemplos, temos as redes Blockchain mais populares do mundo: Bitcoin (BTC) e Ethereum (ETH).
De maneira geral, o principal problema da primeira camada é que à medida que os Blockchains crescem em número de usuários, começam a lidar com mais transações, culminando em preços de taxas de transações que podem subir a níveis insustentáveis.
Para se ter uma ideia desse problema, a depender, uma única transação no Bitcoin pode custar mais do que o Bitcoin real que você está tentando comprar, e brincar com aplicativos descentralizados (dapps) na rede do Ethereum — como a Uniswap (UNI), por exemplo — pode custar mais de $ 1000 por transação.
Agora, se está se perguntando porque a escalabilidade do Blockchain ainda se apresenta como um grande desafio, o real desafio surge da natureza distribuída da tecnologia, assunto que merece um artigo separado.
O trilema da escalabilidade
O conceito foi formalizado pelo criador do Ethereum, Vitalik Buterin.
Ele estabelece que sistemas baseados em Blockchain possuem uma arquitetura que deve balancear as três propriedades, sendo elas segurança, descentralizações e escalabilidade.
Em linhas gerais, eles significam o seguinte:
- Descentralização refere-se a abertura de qualquer um participar da rede ativamente. Ela garante a resistência a censuras ou interferências.
- Escalabilidade é definida como a capacidade de processar transações em grande número rapidamente.
- Segurança é a defesa contra invasores, resistente a todos os tipos de ataques (51%, Sybil, DDoS), bem como da imutabilidade dos blocos e transações da rede.
Porém, apesar de ter três pontas, há um problema: este mesmo modelo afirma que as redes Blockchain só podem ter, no máximo, duas das três propriedades.
Sendo assim, ele consiste em um trade-off (situação em que há conflito de escolha) entre três características desejáveis nas infraestruturas da rede. Em linguagem informal, isso significa que essas características são buscadas, porém são inatingíveis ao mesmo tempo.
Escalabilidade e descentralização podem coexistir, mas os riscos de segurança se tornam maiores. Os desenvolvedores escolherão a plataforma mais adequada às suas necessidades e os usuários escolherão as plataformas que funcionarem melhor, de acordo com eles.
O ponto-chave para entender é que, muitas Blockchains, como a do Bitcoin e do Ethereum, optam pelo par privacidade e segurança para seus usuários, deixando a desejar na questão da escalabilidade.
Soluções de segunda camada e o impasse da escalabilidade das redes de Blockchain
Segunda camada, também chamada de Layer-2 ou rede secundária, é uma estrutura adjacente (ou um protocolo secundário) criada acima de um sistema Blockchain existente, em que o objetivo principal é aumentar a velocidade de transações e resolver as dificuldades de escalabilidade enfrentadas pela rede principal.
Ela faz-se necessária porque, a medida que se aumenta o número de usuários e transações nas camadas de Layer-1, com a chegada de mais integrantes no mundo do criptomercado, a rede principal fica ocupada, dificultando a experiência do usuário para certos tipos de daaps, especialmente em Finanças Descentralizadas (DeFi) e aqueles relacionados a jogos.
Deste modo, camadas de Layer-2 agem, de grosso, descongestionando a camada principal.
Por que precisamos das soluções de segunda camada?
Como dito anteriormente, as soluções de escalonamento da camada 1 permitem, principalmente, a escalabilidade da Blockchain principal.
Tecnicamente falando, elas aumentam a camada de base do próprio protocolo Blockchain. Isso acontece porque, ao abstrair a maior parte do processamento de dados para a arquitetura auxiliar, a rede principal de base se torna menos congestionado — e, por fim, mais escalável.
De modo geral, podemos simplificar dizendo que ela lida com o peso do processamento da rede, que só posteriormente é reportado de volta ao Blockchain de primeira camada para finalizar seus resultados.
A noção por trás do L2 é alavancar a segurança da cadeia principal enquanto adiciona maior taxa de transferência de transações a custos mais baixos.
Por exemplo, Bitcoin é uma rede Layer-1 e a Lightning Network é uma solução Layer-2 construída para melhorar as velocidades de transação — e suas taxas — na rede principal.
A Lightning Network integra recursos de contrato inteligente no topo do Blockchain do Bitcoin. Como essa solução possibilita que as transações ocorram entre duas pessoas, ela elimina a necessidade de transmiti-las para a rede pública até que as partes envolvidas decidam pelo fechamento do canal. Deste modo, os usuários não tem que pagar taxas de mineração exigidas para validadores de transações na camada L1.
Outro exemplo também pode ser dado com a Blochchain do Ethereum, onde a rede do Ethereum é Layer-1 e a redes adjacentes Polyon (MATIC), zkRollup, Validium, Plasma, Arbitrum e Optimistic Rollups são alguns exemplos de Layers-2.
Resumo dos motivos pelos quais a segunda camada se faz necessária:
- Alguns casos de uso, como jogos de Blockchain, os tempos de transações da rede principal não fazem sentido;
- Pode ser muito caro usar os aplicativos descentralizados em alguns casos, inviabilizando o processo para muitos usuários
- Quaisquer atualizações de escalabilidade não devem ocorrer às custas da descentralização da segurança
Conclusão
O aumento da utilização das redes de Blockchain, principalmente por conta do DeFi, está conduzindo mudanças sérias em todo o ecossistema, destacando as deficiências das cadeias L1 existentes.
De modo geral, as soluções de segunda camada são protocolos “externos” que se integram a uma cadeia de blocos subjacente da camada principal para aumentar o seu rendimento transacional geral.
As soluções L1 e L2 são lados diferentes da mesma moeda, tornando os blocos de blocos existentes mais eficientes, especialmente para acomodar o influxo de novos usuários.
Quer seja sacrificando estabilidade, velocidade, segurança ou custos, o vencedor que leva todos os prêmios é a inovação, que surge como um subproduto da competição, e nós, usuários.
A “batalha” entre primeira e segundas camadas simplesmente representa o amadurecimento gradual de um ecossistema e a probabilidade de maior escolha, menor atrito e uma melhor experiência geral do usuário.
