Disputa pela escalabilidade da blockchain: Layer 1 ou Layer 2?

Há tanto tempo que a blockchain está em alta, o maior problema continua a ser o velho dilema: lento, caro, congestionado. Seja Bitcoin ou Ethereum, o número de transações processadas por segundo é frustrante. É por isso que a discussão entre Layer 1 e Layer 2 nunca para — um quer transformar a cadeia principal de forma radical, o outro quer construir uma “autoestrada” em cima dela.

O dilema triangular da blockchain

Este conceito foi originalmente proposto pelo fundador do Ethereum: distribuição, segurança e escalabilidade, você só consegue atender a dois ao mesmo tempo. É como o dilema do peixe e da lebre, qualquer escolha tem um custo. Por isso, diversos projetos estão pensando em formas inovadoras de resolver isso.

Dois caminhos, cada um com suas vantagens

Soluções Layer 1 incluem:

• Sharding (fragmentação): dividir o banco de dados em partes menores, processando separadamente
• Alterar o mecanismo de consenso: passar de PoW para PoS
• SegWit: atualização do Bitcoin, “enxugando” os dados das transações

Soluções Layer 2 incluem:

• Canais de Estado (State Channels): transações feitas fora da cadeia principal
• Sidechains (sidechains): cadeias paralelas independentes
• Rollups: agrupar muitas transações antes de enviá-las à cadeia principal

Layer 1: operando na cadeia principal

Layer 1 refere-se à modificação da própria cadeia principal. Bitcoin e Ethereum são exemplos clássicos de Layer 1, usando uma rede de nós distribuídos para garantir segurança, mas isso também causa lentidão.

Principais estratégias de Layer 1

Sharding funciona assim: ao invés de todos os nós processarem todos os dados, eles dividem o trabalho em partes, cada um processando uma fração. Assim, o processamento paralelo aumenta muito a eficiência. Zilliqa é um exemplo dessa abordagem.

De PoW para PoS é outro caminho. PoW é uma competição de poder computacional e consumo de energia, enquanto PoS usa a aposta de tokens para validar. Ethereum 2.0 é uma evolução nesse sentido, usando menos energia e validando mais rápido.

SegWit é uma atualização inteligente do Bitcoin. Ela separa a assinatura digital dos dados da transação, “emagrecendo” as transações, permitindo que blocos de mesmo tamanho acomodem mais transações. Antes, o limite de tamanho de bloco do Bitcoin era 1MB, limitando a capacidade; SegWit resolveu esse problema antigo.

Vantagens e dificuldades do Layer 1

Vantagens evidentes:

• Sem necessidade de infraestrutura adicional, basta alterar o protocolo
• Solução definitiva, de uma vez por todas
• Mantém a verdadeira descentralização

Desafios ainda presentes:

• Mineradores e validadores podem resistir (pois seus lucros podem diminuir)
• Armazenamento e largura de banda dos nós ainda têm limites
• Transações entre fragmentos continuam complexas

Layer 2: construindo uma camada intermediária

Layer 2 é como um andar acima da Layer 1. As transações são feitas nesta camada, e só no final são consolidadas na cadeia principal, garantindo segurança e aumentando a velocidade e reduzindo custos.

Três principais soluções Layer 2

Rollups: comprimem muitas transações e as enviam agrupadas para a cadeia principal. Essa abordagem exige menos espaço de armazenamento na cadeia principal, reduzindo custos. Arbitrum e Optimism usam essa estratégia.

Canais de Estado (State Channels): criam uma via privada fora da cadeia principal, onde os participantes podem fazer várias transações, e só no final fecham a conta. O Lightning Network do Bitcoin é um exemplo, tornando as transações de Bitcoin tão rápidas quanto transferências pelo Alipay.

Sidechains: blockchains independentes conectadas à cadeia principal por meio de uma âncora bidirecional. Polygon é uma das sidechains mais bem-sucedidas no ecossistema Ethereum. Tem seu próprio mecanismo de consenso e validação, mas pode interoperar com Ethereum.

Exemplos reais e dados

• Arbitrum: usa rollups otimistas, com custos de transação 90% menores que Ethereum, além de maior throughput
• Lightning Network: reduz o tempo de transação de Bitcoin de minutos para segundos, e as taxas de alguns reais para alguns centavos
• Polygon: já teve mais de 1 bilhão de dólares em valor total bloqueado (TVL), suportando protocolos como Compound, Aave
• Optimism: integra 97 protocolos, com TVL superior a 500 milhões de dólares

Custos do Layer 2

• Interoperabilidade limitada entre aplicações, podendo fragmentar o ecossistema
• Liquidez dispersa em várias cadeias, dificultando a profundidade de mercado
• Usuários precisam alternar entre sistemas diferentes, o que complica a experiência

Layer 1 e Layer 2: coexistência possível?

Alguns perguntam: após a atualização do Ethereum 2.0, o Layer 2 ainda será útil? A resposta é que sim, certamente.

Ethereum 2.0 pode atingir uma capacidade teórica de 100 mil TPS (hoje são apenas 30), o que é impressionante. Mas isso não torna o Layer 2 obsoleto; na verdade, eles se complementam:

• Layer 1 garante segurança fundamental: Ethereum 2.0 fornece uma base sólida, na qual todos os Layer 2 dependem
• Layer 2 impulsiona inovação: DeFi, interoperabilidade entre cadeias e outros recursos avançados, são mais flexíveis com Layer 2

Por exemplo, Polygon trabalha para facilitar a colaboração entre diferentes Layer 2.

Imaginando aplicações futuras

Pagamentos: Lightning Network torna micropagamentos viáveis. Aplicativos como Nostr, uma rede social descentralizada, permitem transferências entre usuários via Lightning. Strike já possibilita transferências internacionais em segundos.

Jogos e NFTs: Polygon Studios apoia jogos blockchain, com alta capacidade e baixas taxas, mudando completamente a experiência do usuário em GameFi.

DeFi: Protocolos como MakerDAO (DAI) e Compound usam Layer 2 para oferecer serviços mais baratos e rápidos.

Reflexões finais

Esses dois caminhos não são excludentes, mas complementares.

No curto prazo, Layer 1 e Layer 2 coexistirão, cada um cumprindo seu papel. Algumas aplicações precisarão da segurança máxima do Layer 1, outras buscarão a melhor experiência com Layer 2.

No longo prazo, soluções híbridas serão predominantes. Mais projetos, como Polygon, irão otimizar tanto Layer 1 quanto Layer 2, garantindo uma integração fluida entre eles.

A inovação contínua nas soluções de escalabilidade da blockchain beneficiará, no final, os usuários — transações mais rápidas, custos menores e melhor experiência. Essa é a razão pela qual a blockchain está deixando de ser uma brincadeira de entusiastas para se tornar uma tecnologia de uso massivo.