Layer2: A evolução e a concorrência das soluções de escalabilidade Rollup

Layer2 é uma das principais soluções para resolver o problema de escalabilidade do Ethereum, construindo uma camada de rede adicional sobre a cadeia principal para alcançar uma maior capacidade de processamento de transações, mantendo ao mesmo tempo a segurança e as características de descentralização da cadeia principal.

Rollup, como a principal solução de escalabilidade Layer2 atualmente, possui três características principais:

1. Uma plataforma e um sistema de contas relativamente independentes em relação ao Layer1, permitindo interações entre camadas através de contratos inteligentes.

2. Registar integralmente todas as informações de transação na cadeia principal, garantindo a disponibilidade dos dados.

3. Executar transações e alterações de estado na Layer2, publicando o resumo do estado na Layer1 para validação e bloqueio.

Rollup pode ser dividido em duas categorias: Optimistic Rollups e ZK Rollups.

A evolução do Rollup

As soluções Layer2 iniciais incluem sidechains e Plasma. Sidechains são blockchains independentes que realizam interações com a blockchain principal através de ativos cross-chain. Plasma é uma solução de evolução de sidechain proposta por Joseph Poon e Vitalik Buterin em 2017, que constrói uma estrutura de rede em árvore para distribuir tarefas de computação.

No entanto, o Plasma enfrenta problemas como ataques de disponibilidade de dados, atrasos na saída e custos de monitoramento, o que limita seu desenvolvimento. Em 2019, John Adler propôs a solução Optimistic Rollup para resolver algumas das deficiências do Plasma.

Na mesma época, Vitalik Buterin introduziu a tecnologia de prova de conhecimento zero para validar mudanças de estado, estabelecendo a base para o ZK Rollup. A proposta do algoritmo Plonk em 2019 impulsionou ainda mais o desenvolvimento do ZK Rollup.

Comparação de projetos Rollup principais

Atualmente, os Optimistic Rollups dominam em termos de TVL, mas os ZK Rollups estão rapidamente alcançando.

Rollups Otimistas

Os projetos representados incluem Arbitrum e Optimism.

Arbitrum lançou sua mainnet em setembro de 2021, atualmente com o maior TVL. Seu ecossistema inclui três redes: Arbitrum One, Arbitrum Nova e Arbitrum Orbit, cada uma voltada para diferentes cenários de aplicação.

A Optimism lançou a mainnet em agosto de 2021, alcançando a equivalência EVM. O seu conjunto de ferramentas OP Stack permite que os desenvolvedores personalizem redes Layer2, originando o conceito de supercadeia.

ZK Rollups

Os projetos representados incluem zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM e Scroll.

zkSync é o primeiro projeto zkEVM a ser lançado na mainnet, utilizando um mecanismo de transferência "otimista" para aumentar a eficiência.

StarkNet utiliza a tecnologia zkSTARK e a tecnologia de sharding para aumentar a privacidade e a capacidade de processamento.

Polygon zkEVM implementa compatibilidade EVM a nível de bytecode.

Scroll suporta a migração direta de aplicações Ethereum existentes.

Tendências de Desenvolvimento

A curto prazo, os Optimistic Rollups podem dominar em cenários de computação EVM genéricos, enquanto os ZK Rollups têm mais vantagens em cenários de aplicação específicos.

A longo prazo, com os avanços da tecnologia ZK-SNARK, espera-se que os ZK Rollups se tornem a solução final para a escalabilidade do Ethereum. A tecnologia Rollup, de forma geral, irá melhorar significativamente o desempenho da blockchain, garantindo a descentralização e a segurança, e estabelecendo uma base para aplicações mais amplas.