Escalabilidade de blockchain: como Layer 1 e Layer 2 resolvem o problema de capacidade da rede

As redes de criptomoedas são obrigadas a resolver um enigma tríplice: alcançar simultaneamente segurança, descentralização e escalabilidade. Este fenómeno, conhecido como “Trilema do blockchain”, foi descrito pela primeira vez pelo desenvolvedor do Ethereum, Vitalik Buterin. A essência do problema é que nenhum blockchain pode otimizar perfeitamente os três parâmetros ao mesmo tempo. Em vez disso, os desenvolvedores optam por soluções de compromisso que reforçam um ou dois aspectos às custas do terceiro.

As soluções para este dilema dividem-se em duas abordagens principais: modificação do protocolo base (Layer 1) e construção de camadas superiores sobre redes existentes (Layer 2). Cada abordagem tem suas vantagens e limitações, que vale a pena analisar em detalhe.

Como funciona o Layer 1: o alicerce das redes de criptomoedas

Bitcoin e Ethereum — dois representantes mais notáveis das redes Layer 1. Eles atuam como blockchains independentes, contendo todos os componentes necessários: camadas de consenso, execução e acessibilidade de dados.

A expansão das capacidades do Layer 1 é realizada de várias formas:

Sharding divide a rede em sub-redes menores (shards), cada uma processando transações em paralelo. Essa abordagem é inspirada em bancos de dados distribuídos e permite aumentar significativamente a capacidade de processamento. Por exemplo, Zilliqa implementa “sharding por transações”, onde diferentes grupos de operações são processados simultaneamente.

Alteração do mecanismo de consenso de Proof-of-Work (PoW) para Proof-of-Stake (PoS) reduz o consumo de energia e acelera a validação. O Ethereum 2.0 mudou para PoS, o que lhe permitiu processar até 100.000 transações por segundo contra os atuais ~30 TPS. Cardano, Algorand e Fantom também usam mecanismos de consenso inovadores para otimizar a velocidade.

SegWit no Bitcoin resolve o problema do tamanho do bloco, separando as assinaturas digitais dos dados da transação. Como as assinaturas ocupam 65% do espaço, movê-las para uma estrutura separada reduz o peso da transação em três quartos, liberando espaço para novas operações.

A principal vantagem das soluções Layer 1 — elas não requerem infraestrutura separada. Alterando o protocolo base, as redes alcançam mudanças duradouras na escalabilidade e mantêm a descentralização sob controle dos usuários, e não de um pequeno grupo de validadores.

Por outro lado, essas soluções têm limitações. O armazenamento e a capacidade de processamento dos nós permanecem fatores críticos. Transações entre shards ainda estão em desenvolvimento e requerem alta capacidade de processamento. Além disso, validadores podem perder receita ao migrar para mecanismos mais eficientes.

Layer 2: aceleração sem reescrever o protocolo principal

Ao contrário do Layer 1, as redes de segundo nível são construídas sobre blockchains existentes, aproveitando sua segurança e descentralização. Elas realizam transações fora da rede principal, e depois consolidam os resultados na blockchain base.

Rollups — a classe mais inovadora do Layer 2. Processam milhares de transações fora da rede, agrupando-as em pacotes (batches) e colocando-os na blockchain com uma única entrada. Isso reduz a carga na rede base, pois ela precisa apenas verificar provas e armazenar dados brutos. O resultado — maior capacidade de processamento e taxas significativamente menores.

Arbitrum usa rollups otimistas baseados no Ethereum. Em dezembro de 2025, o preço do ARB é de $0.19. A plataforma suporta a estrutura de uma organização autônoma descentralizada (DAO) e oferece melhor capacidade de processamento em comparação com a rede principal.

State channels permitem que os usuários realizem várias operações fora da rede sem transmitir cada uma individualmente. Lightning Network para Bitcoin exemplifica essa abordagem: os usuários podem fazer micropagamentos, transferências de dinheiro e operações de jogos quase instantaneamente e praticamente sem custos. Plataformas como Nostr, Strike e OpenNode já integram essa tecnologia em operações diárias.

Sidechains — blockchains independentes ligados à rede principal por um sistema de ponte bidirecional. Polygon promove essa ideia, tentando criar uma “internet de blockchains”, onde diferentes redes trocam valor facilmente. Em junho de 2023, o valor total bloqueado na Polygon na área DeFi era de aproximadamente $1.3 bilhões. A plataforma trabalha com Compound, Aave e outros protocolos líderes.

Optimism — mais uma solução Layer 2 baseada no Ethereum, que suporta 97 protocolos, incluindo Synthetix, Uniswap e Velodrome. Para acessá-la, é necessário adicionar a rede à carteira MetaMask e transferir tokens, tornando esse ambiente acessível a um amplo público.

As vantagens do Layer 2 são evidentes: transações mais rápidas, taxas menores, manutenção da segurança do blockchain base. Contudo, há desvantagens. A fragmentação de liquidez reduz a profundidade de mercado em cada plataforma. A interação entre diferentes soluções Layer 2 ainda é limitada, por exemplo, um dApp em Arbitrum não pode interagir diretamente com um dApp no Optimism. A adição de várias camadas aumenta a complexidade do processo de conexão para os usuários.

Aplicações práticas: onde estão o dinheiro real

DeFi e empréstimos beneficiam-se mais de ambos os tipos de escalabilidade. MakerDAO usa contratos inteligentes do Ethereum para emitir DAI, uma stablecoin atrelada a $1. Nas soluções Layer 2, as taxas dessas operações caem por ordem de magnitude.

Mercados de NFT dependem do Polygon para escalabilidade. A plataforma oferece taxas mínimas na compra e venda de ativos digitais, atraindo criadores de arte e música.

GameFi ganhou uma nova vida graças ao Polygon e Lightning Network. O Polygon Studios, fundada em julho de 2021, ajuda desenvolvedores a migrar do Web 2.0 para o Web 3.0, oferecendo suporte de marketing e investimentos. A tecnologia Commit Chain do Polygon resolve problemas de baixa capacidade em aplicativos de jogos.

Pagamentos e transferências estão passando por uma revolução com o Lightning Network. A OpenNode permite que comerciantes aceitem pagamentos em Bitcoin com taxas quase nulas, tornando a criptomoeda uma alternativa prática aos sistemas tradicionais.

Comparação: quando escolher Layer 1 ou Layer 2

Layer 1 — é a base confiável. Não requer intermediários e garante máxima descentralização. No entanto, atualizações do protocolo base exigem consenso da rede e podem levar anos. Ethereum 2.0 exemplifica esse processo.

Layer 2 oferece velocidade sem comprometer a segurança. São voltados para usuários que valorizam rapidez e baixo custo. Contudo, dependem do blockchain base e apresentam seus próprios riscos de segurança.

A realidade é que ambos os níveis têm papéis específicos. Layer 1 — é o “ouro” (Bitcoin com preço de $87.05K) e a base do (Ethereum com preço de $2.92K). Layer 2 — é o “dinheiro para compras”, conveniente e rápido para operações diárias.

Abordagens híbridas e o futuro

Projetos como LayerZero desenvolvem soluções que combinam as vantagens de ambos os mundos. Arquiteturas híbridas permitem que blockchains compensem suas fraquezas mutuamente.

O futuro das criptomoedas depende da capacidade de escalar sem perder descentralização ou segurança. O Ethereum 2.0 potencialmente alcançará 100.000 TPS(, e as inovações Layer 2 )rollups, state channels( demonstram que o Trilema do blockchain não é insolúvel, mas requer uma abordagem criativa.

À medida que as redes de blockchain se tornarem mais escaláveis, elas poderão atender melhor à crescente demanda por finanças descentralizadas, jogos e pagamentos. Isso abrirá portas para a adoção em massa de criptomoedas, tornando-as acessíveis a bilhões de pessoas que precisam de uma moeda segura, rápida e barata.

A tecnologia blockchain está pavimentando o caminho para um mundo digital onde confiança, segurança e transparência deixam de ser um luxo e passam a ser direitos básicos. Somos testemunhas da evolução das finanças, e este é um momento empolgante para participar dessa transformação.