Análise das soluções Layer 2 do Ethereum

Ethereum, como uma das plataformas de blockchain mais ativas atualmente, suporta uma grande quantidade de aplicações descentralizadas, e seu ecossistema é muito próspero. No entanto, surgem problemas como congestionamento da rede, aumento das taxas de transação e prolongamento do tempo de confirmação, o que afeta seriamente a experiência do usuário. Para enfrentar esses desafios, a comunidade propôs uma solução de escalabilidade Camada 2 (L2).

A ideia central da Camada 2 é transferir cálculos e transações da rede principal (Camada 1) para uma rede de segunda camada, submetendo apenas o resultado final à rede principal. Essa abordagem não apenas melhora a eficiência e reduz os custos, mas também mantém a segurança da rede principal. Atualmente, as principais soluções de Camada 2 incluem Rollups e sidechains, sendo que os Rollups se dividem em Optimistic Rollups (OP-Rollups) e Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Rollups Otimistas

Os OP-Rollups adotam uma estratégia "otimista", assumindo que todas as transações são válidas. Elas realizam o cálculo das transações e a atualização de estado na rede de Camada 2, e depois submetem em lote os dados originais comprimidos à rede principal. Este método aumenta significativamente a velocidade das transações e reduz as taxas.

Após a submissão da transação, há um período de contestação de sete dias. Se forem encontrados problemas, os validadores podem submeter provas de fraude. Uma vez confirmada a existência de transações maliciosas, os lotes relevantes e os lotes subsequentes serão revertidos, e os nós mal-intencionados serão punidos. A própria existência desse mecanismo exerce um forte efeito dissuasor, e na prática, raramente há nós que tentam agir de forma maliciosa.

No entanto, os OP-Rollups também enfrentam alguns desafios, como o período de desafio de sete dias que pode afetar a liquidez dos fundos, bem como os potenciais riscos de centralização.

Rollups de Zero-Conhecimento

Em comparação com OP-Rollups, ZK-Rollups requerem a anexação de uma prova de validade ao submeter dados. Este método realiza transações fora da cadeia, mas exige a calculação da prova de validade antes da submissão.

A tecnologia ZK já existe há muito tempo, mas encontrou novas aplicações no campo da blockchain. Ela limita a complexidade dentro dos contratos inteligentes, apenas exigindo a verificação dos dados e cálculos na blockchain, sem depender de organizações ou indivíduos centralizados.

A complexidade dos ZK-Rollups reside na necessidade de compilar, com base nos dados e na lógica da execução das transações, diagramas de circuitos lógicos complexos, e então gerar resultados que possam ser validados rapidamente através de cálculos criptográficos. Este processo geralmente requer compiladores e validadores especializados.

Custo da Camada 2

Os custos dos OP-Rollups provêm principalmente de duas fontes: as taxas de transação para enviar dados comprimidos para o L1 e os custos operacionais dos nós L2. Recentemente, o plano EIP-4844 do Ethereum reduziu significativamente as taxas de interação entre o L2 e a rede principal. Além disso, a manutenção dos nós também requer a imobilização de grandes quantias de capital, o que pode causar um custo de oportunidade.

Os principais custos dos ZK-Rollups vêm dos recursos computacionais, a geração de provas de conhecimento zero requer uma grande quantidade de poder computacional e hardware especializado. Ao mesmo tempo, também é necessário suportar as taxas de transação para enviar dados à cadeia principal. A demanda por hardware especializado pode levar a uma maior centralização da rede.

Resumo

Quer sejam OP-Rollups ou ZK-Rollups, ambos são soluções importantes para o ecossistema Ethereum enfrentar os desafios de escalabilidade. À medida que o Ethereum continua a ser atualizado, especialmente com a implementação do EIP-4844, os custos de publicação de dados em L2 foram drasticamente reduzidos, o que irá liberar ainda mais o potencial dessas duas soluções, promovendo o desenvolvimento contínuo do ecossistema Ethereum.