O que é layer 2? Conheça a solução para dimensionamento de blockchain

Pense, por um momento, como é a sensação de estar em um congestionamento de carros, em que absolutamente tudo está parado. Agora, pense como é estar com pressa em meio a esse congestionamento. De certa forma, isso vai nos ajudar a compreender o que é uma layer 2.

Em um momento em que estamos com pressa e presos em um congestionamento, o que mais tentamos buscar é por uma forma de tentar sair desse fluxo de pessoas, procurando uma saída conveniente para o engarrafamento, que nos faça chegar mais rápido no local desejado.

Tal como uma estrada, uma blockchain comporta um número limitado de transações simultâneas. Quando o volume de transações aumenta, o que acabamos por perceber é que além de mais lentidão ao concluir uma movimentação, a taxa a ser paga também sobe.

Essa é uma questão bastante simples de oferta e de demanda, certo?

Assim, quando se trata de uma blockchain, podemos compreender a layer 2 como esse caminho alternativo em um congestionamento, que pode ser acessado para que se conclua de forma mais rápida uma transação e ter uma taxa de transação menor para validá-la.

Quer saber mais sobre como funcionam essas soluções de segunda camada para blockchains?

Vem ver!

O que é layer 2?

A camada dois, ou layer 2, é uma estrutura ou mesmo um protocolo secundário construído a partir de um sistema de blockchain já existente.

O principal objetivo de uma layer 2 é tentar resolver todas as dificuldades de uma blockchain em relação à sua velocidade de transação, bem como dimensionamento da sua capacidade de executar diversas transferências ao mesmo tempo. Com isso, se reduz também suas taxas.

Atualmente, o dimensionamento e a falta de escalabilidade é um problema enfrentado pelas principais blockchains do mercado, como Ethereum e Bitcoin.

Por conta disso, como essas redes primárias ainda não são capazes de operacionalizar e processar milhares de transações a cada segundo, há um enorme prejuízo para o crescimento do ecossistema a longo prazo.

Dessa forma, as soluções de segunda camada, ou layer 2, têm sido amplamente adotadas como uma maneira de tentar resolver esses problemas que atingem as maiores redes de blockchain da atualidade.

Problemas que podem ser resolvidos em relação à escalabilidade da blockchain

Atualmente, além da cada vez mais frequente demora em relação ao processamento de uma transação realizada em uma blockchain como Ethereum ou Bitcoin, temos também o alto valor que deve ser dedicado ao pagamento da taxa de transação, a taxa de gás.

Com a massificação da exploração econômica dos tokens de pagamento gerados por essas redes de blockchain, o que nasceu para ser uma tecnologia de banco de dados descentralizada rapidamente se tornou, rapidamente, um segmento de mercado.

Dessa maneira, também passamos a ter um problema gigantesco para lidarmos: a questão da escalabilidade, que é provocada, sobretudo, pela exigência das redes em relação aos seus mecanismos de consenso de prova de trabalho, o que as mantém mais seguras.

No entanto, a segurança que os mecanismos adotados pelas redes de blockchain também são aqueles que fazem com que haja uma grande latência em relação ao tempo necessário para concluir uma transação.

Com o surgimento da layer 2, conseguimos fazer com que haja melhor direcionamento desses esforços tecnológicos, diminuindo o tempo de processamento de uma transação, bem como as suas taxas, o que redimensiona uma blockchain de camada 1 e a torna mais escalável.

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Quais são as layers de uma blockchain?

Retomemos nosso exemplo do congestionamento, pelo menos por enquanto.

Quando há constantes engarrafamentos em uma região da cidade, há uma grande mobilização para a construção de diferentes acessos e saídas que possam “drenar” o fluxo de veículos que, em um período do dia, podem se acumular em um mesmo sentido.

Essas saídas irão fazer com que o tráfego se disperse, criando, dessa forma, um fluxo muito mais fluído para os carros que ali antes se acumulavam.

Assim funcionam também as camadas um e dois de blockchains. A camada um pode ser entendida como a via principal, que inaugura a malha viária de uma cidade, dando a ela mais vazão, tornando o fluxo de veículos muito mais rápido e ligando diferentes pontos do lugar.

Já a camada dois poderia ser entendida como essas vias de acesso e de saída, que fazem com que haja um fluxo constante de carros, sem congestionamentos ou engarrafamentos.

Layer 1

A layer 1 é sempre a rede principal, padrão ou de base no espaço de uma blockchain. Dessa forma, a layer 1 da Ethereum é a própria Ethereum e do Bitcoin é a própria rede Bitcoin.

Como se trata de uma primeira camada dessa blockchain, a maior parte das suas transações acontecerão nessa rede principal. Dessa forma, podemos considerar a primeira camada de uma blockchain como uma grande rodovia, dando vazão ao fluxo de veículos.

No entanto, é na layer 1 que costumamos ter os maiores problemas com o fluxo de dados, que começa a aumentar conforme mais atenção essa rede específica passa a receber.

Dessa forma, quanto maior o volume de transações, maior tende a ser também as suas taxas, visto que deve haver maior empenho para coordenar todos os processos de segurança da rede com tantas transações simultâneas ocorrendo.

Layer 2

A layer 2, nesse mesmo contexto, é uma segunda camada de rede blockchain que é constituída sobre a rede principal, ou a primeira camada.

Essa tem sido uma opção para as maiores redes de blockchain, que desenvolvem a segunda rede sem que seja necessário fazer qualquer mudança substancial na rede principal.

Assim, todos os sistemas que permitem a operacionalização da rede principal são mantidos íntegros, enquanto a segunda rede se desenvolve, sem que seu fluxo precise sequer ser momentaneamente interrompido.

O objetivo que está por trás da criação de uma rede de segunda camada é fazer com que a rede principal tenha seu fluxo diminuído, viabilizando um tempo menor para a conclusão de transações e, sobretudo, fazendo com que seja possível reduzir também as taxas.

Assim, podemos perceber a layer dois contribuindo com um trabalho mais reduzido da cadeia principal, funcionando da mesma forma que estradas de saída de uma rodovia costumam funcionar, diminuindo o fluxo de carros na rodovia e a incidência de congestionamentos.

Como resolver a escalabilidade de uma layer 2?

Em um mundo ideal, uma blockchain deveria ser capaz de lidar com um número que tende ao infinito quando se trata da sua capacidade de processamento de transações por segundo – o TPS.

No entanto, com a exploração financeira dos mercados e das tecnologias baseadas em blockchain, isso deixa cada vez mais de ser possível para as redes que temos até agora constituídas no mercado.

Em uma comparação bastante interessante, pudemos averiguar que a rede da Visa, operadora de cartões de crédito e débito, com presença em todos os países do mundo, tem a capacidade de processar 20 mil transações por segundo.

A capacidade da rede do Bitcoin, no entanto, é de três a sete transações por segundo, apenas.

Ainda assim, sabemos que a rede do Bitcoin é infinitamente mais segura do que a rede da Visa, sobretudo por conta da sua descentralização.

Essa rede criada de maneira descentralizada exige que cada transação seja devidamente aprovada, confirmada por todos os nodes da cadeia ou, ainda, pelos controladores de dados da infra-estrutura da blockchain.

É justamente para contribuir com essa dinâmica, tornando-a ainda mais veloz, que as layer 2 constroem também algumas soluções para fazer com que as transações sejam aprovadas de forma mais rápida.

Isso faz com que, tendo as transações aprovadas de forma mais rápida, a rede de usuários de uma blockchain, em particular, tenha acesso mais facilitado às soluções que a rede propõe, sobretudo as financeiras.

Sidechains

Uma sidechain é uma blockchain construída apenas para o processo de validação dos dados de outras blockchains.

Dessa maneira, as sidechains podem ser entendidas como instrumentos auxiliares de redes de blockchain, que têm por objetivo aumentar a integração de diferentes redes, adicionando a elas diversas funcionalidades extra, sem, no entanto, fazer qualquer modificação na layer um.

Juntamente com uma sidechain também costuma-se criar uma criptomoeda que é necessária para pagar a utilização da rede auxiliar. Essas criptomoedas são geralmente conhecidas como altcoins.

Além disso, uma sidechain permite que haja maior fragmentação do mercado, bem como do seu potencial de desenvolvimento.

Assim, uma sidechain surge sempre como uma maneira alternativa de solucionar diferentes problemas, e, sobretudo, como uma oportunidade para que ativos possam ser movidos de uma cadeia de blockchain para outra.

Esse conceito de rede surgiu em um podcast sobre criptomoedas, em especial sobre o Bitcoin e a primeira sidechain surgiu no mercado apenas em 2014, cinco anos depois da estreia da primeira e principal criptomoeda de todos os tempos.

Canais de estado

Os canais de estado se referem ao processo por meio do qual os usuários podem fazer transações entre si, de forma direta e fora da cadeia de blockchain, diminuindo, dessa forma, as operações dentro da cadeia, que recebem o nome de “on chain”.

A produção de canais de estado é uma das melhores soluções da Ethereum para diminuir seu fluxo de dados e, ainda, é uma das soluções mais empolgantes que podemos ter agora no mercado.

Podemos compreender essas soluções de dimensionamento como quase uma layer paralela, mas que, na verdade, não é, dado que são criadas pontes que ligam um usuário especificamente a outro usuário, sem utilizar a rede principal para a transação.

Muitas soluções de canais de estado já foram criadas apenas para viabilizar pagamentos mais rápidos, como o caso da rede Bitcoin Lightning Network.

Mesmo que à primeira vista esse tipo de transação não vá ter o mesmo critério de segurança que é utilizado em uma rede principal, é necessário afirmar que, sim, todas as trocas ocorridas em canais de estado são absolutamente seguras e devidamente assinadas.

Plasma

Uma cadeia plasma é uma blockchain que existe de forma separada da blockchain principal, mas que está ancorada, ainda assim, na layer um e utiliza recursos da cadeia principal para fazer suas transações e, sobretudo, validá-las da forma devida.

Essas cadeias podem ser chamadas também de cadeias-filhas, pois são, na maioria dos casos, cópias um pouco menores do que a blockchain principal.

Para não utilizar os mecanismos de consenso da rede principal e congestioná-la ainda mais, as cadeias-filhas costumam utilizar seus próprios mecanismos de validação de blocos e, muitas vezes, elas são criadas apenas para as demandas de um projeto específico na blockchain.

Rollup

O rollup é resultado da criação de um mecanismo de consenso específico, que executa suas transações fora da chain principal e que, por isso, acaba por afixar os dados na layer um, sem que, necessariamente, seja necessário executar uma transação.

Dessa forma, um rollup causa menos congestionamento para a rede principal.

Eles são classificados em dois tipos fundamentais, sendo o ZK-rollup e, ainda, o optimistic rollup.

Os rollups do tipo ZK – zero-knowledge – fazem a coleta de centenas de transações que ocorrem fora da blockchain para, então, criar um grupo de conhecimentos de argumentos que não são, necessariamente, interativos.

Dessa forma, ao invés de criar dados de transações, os ZKs acabam por exigir apenas uma prova de validade, o que torna o processo de validação de um bloco algo mais rápido e, certamente, menos dispendioso.

Por sua vez, os optmistic rollups são processos que apenas fazem a proposta de um novo estado para o chain principal, ou, apenas, autenticam uma transação.

Assim, eles acabam se tornando mais caros do que o uso da rede principal, ainda que tenham uma taxa de gás bastante reduzida.

Conheça algumas layer 2 do mercado

Agora que você já sabe tudo sobre os conceitos que tornam possível a criação de uma layer dois, está na hora de saber quais são os projetos que vêm contribuindo com um mercado mais competitivo e com um maior dinamismo no momento de fazer uma transação em blockchain.

Veja, agora, quase são as principais soluções de segunda camada no mercado e conheça, também, as especificidades de cada uma dessas redes!

Polygon

A rede Polygon é um dos mais importantes projetos de protocolos de operação secundária na rede Ethereum, que é sua rede de camada um.

Sua estrutura é capaz de oferecer, por meio da construção e da conexão entre redes blockchain, maior velocidade operacional e uma maior escalabilidade da rede principal.

O principal objetivo da rede Polygon é criar uma cadeia com soluções mais escalonáveis, em que seja possível reduzir os problemas comuns do processo de aumento da capacidade da rede principal.

A rede Polygon é conhecida por ser uma layer dois criada por desenvolvedores para desenvolvedores, permitindo o acesso a uma blockchain totalmente compatível com a capacidade da Ethereum.

Outra estrutura bastante interessante dessa rede secundária é a possibilidade de personalização de redes, que poderão ser conectadas também à rede Ethereum por meio do protocolo desenvolvido sobre a Polygon, que estrou no mercado em 2017.

Bitcoin Lightning Network

A rede Bitcoin Lightning Network foi criada como um mecanismo que visa facilitar o uso do Bitcoin como meio de pagamento, melhorando de forma bastante considerável a lentidão do seu sistema de processamento de dados e de transações – que tendem a ser caras, sobretudo.

Diante desse cenário, a Bitcoin Lightning Network é uma solução de layer 2 para a rede principal do Bitcoin, desenvolvida de forma separada da rede de camada um, portanto, mas que interage com a blockchain principal.

Essa rede é composta por um grande sistema de canais que permite que tanto pessoas quanto empresas possam transferir dinheiro digital entre si, sem precisar da layer 1 para verificar e autenticar cada transação individualmente.

É um sistema bastante similar ao que as operadoras de cartões Visa e Mastercard já utilizam.

Loopring

A blockchain Loopring é uma solução de segunda camada para a rede Ethereum. É um sistema complementar ao da cadeia principal, cuja tecnologia visa o escalonamento da rede Ethereum e o aumento da sua capacidade de processamento de dados – estima-se em até mil vezes.

O protocolo Loopring foi criado para funcionar sobre a rede Ethereum, que é a sua camada de base, portanto.

Assim, o Loopring visa possibilitar ao usuário da rede principal uma experiência mais rápida em relação à capacidade de processamento de transações da rede.

Dessa forma, o que temos com a Loopring é a criação de uma capacidade, para a Ehtereum, de transferência mil vezes maior do que a da rede original, que pode chegar a picos de duas mil transações por segundo, tendo taxas de transação que custam menos de um centavo.

Optimism

A rede Optimism é uma solução de segunda camada que visa a escalabilidade da rede Ethereum, voltada necessariamente para a construção e desenvolvimento de dApps.

Como todo o processo de suporte para os dApps criados para Ethereum se dá fora da rede principal, é possível aumentar bastante a velocidade das transações da rede secundária, diminuindo também os seus custos.

Apesar de ser uma solução de segunda camada, todos os dados relacionados a uma transação na Optimism são registrados na blockchain Ethereum.

Dessa forma, contamos com toda a estrutura de segurança da rede principal, enquanto temos uma solução muito mais veloz na rede secundária, o que é bastante vantajoso para o ecossistema como um todo.

Como uma layer 2 contribui com o desenvolvimento de um ecossistema?

Certamente, as principais contribuições de uma layer 2 em relação a um ecossistema estão relacionadas com o aumento da eficiência da layer 1, bem como com a descompressão do sistema, como um todo, que pode se tornar mais rápido e com valores mais baixos de taxas.

Além disso, temos também a ampliação dos serviços e das soluções da rede, que pode se tornar mais abrangente, abrigando diferentes projetos que antes encontrariam barreiras na solução de camada um.

Assim, ainda que a criação de uma layer 2 possa parecer, à primeira vista, uma prova de que a rede original é falha em sua estrutura, na verdade, uma layer 2 é o caminho natural e desejável para qualquer blockchain, representando, sobretudo, seu sucesso mercadológico.

O que podemos esperar do futuro das layer 2?

Conforme a tecnologia relacionada às redes blockchain se desenvolvem e são mais adotadas no mundo real, os desafios em relação à sua escalabilidade e, ainda, aqueles enfrentados em relação às taxas e velocidade de transação, acabam por impulsionar a criação de layers 2.

No entanto, conforme as principais redes do mercado mantiverem fluxos de desenvolvimento e, sobretudo, de atualizações, com mecanismos de consenso mais inovadores, será possível notar, com o passar do tempo, algum impacto na criação de novas redes de camada dois.

As blockchains de camada dois poderão, então, oferecer, com as suas devidas atualizações, tempos de transação ainda amis rápidos, o que também farão com que elas voltem a ser mais atrativas.

Essas vantagens, que certamente poderemos experienciar no futuro, também afetarão redes de camada dois ligadas às redes principais.

No entanto, isso não quer dizer que as redes de camada dois deixarão de ser utilizadas ou mesmo que elas deixarão de ser vantajosas para os seus usuários.

Mesmo com atualizações nas redes principais, é fato que teremos um mercado de criptomoedas cada vez mais expansivo, sobretudo com a criação de novas tecnologias e de novas utilizações para as redes de blockchain e, por isso, mais redes layer 2 em ação.

Concluindo…

Uma rede de camada dois, ou layer 2, é uma rede alternativa à uma rede de blockchain “principal”, por assim dizer, como a Ethereum ou o Bitcoin, por exemplo.

A função desse tipo de rede secundária é fazer com que o tempo de processamento de uma transação seja consideravelmente reduzido, bem como as taxas necessárias para a sua aprovação e execução.

Dessa forma, as redes de secunda camada são importantes meios de fazer com que haja um sistema de blockchain mais funcional, mais abrangente e, sobretudo, mais democrático!

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