Protocolos de cadeia de blocos de Camada 2 são construídos no topo da Camada 1 e existem para fazer transacções mais rápidas e reduzir as taxas de gás, enquanto resolvem problemas de escalonamento.
A TVL dos projectos da camada 2 de Ethereum aumentou 600% de Q3 para Q4 de 2021, ultrapassando um pico de 7,17 mil milhões de dólares em 25 de Novembro de 2021. A TVL mais alta a 11 de Dezembro foi a Arbitrum ($2,4 mil milhões), seguida pela dYdX ($980 milhões), com a Rede Boba em terceiro, com uma TVL de $770 milhões.
Como o número de utilizadores no Ethereum cresce, o congestionamento da rede e as elevadas taxas de gás estão a tornar-se um problema primário para as aplicações. À medida que a procura de Ethereum aumenta, a atenuação do problema tornou-se uma prioridade máxima. Vitalik Buterin apresentou “Um roteiro de Ethereum centrado no rollup” numa conferência a 26 de Outubro, implicando que a Camada 2 é o futuro da escala de Ethereum.
O que é Layer 2?
O objectivo das camadas é aliviar a pressão através da expansão da capacidade da rede Ethereum. A camada 2 é uma solução em escala que se baseia e melhora na camada 1.
- Layer 1: Melhorias na própria cadeia de bloqueio para melhorar as capacidades, por exemplo, a escala na cadeia, que consiste em soluções que aumentam o tamanho do bloco ou a estrutura de dados, técnicas de estilhaçamento e testemunhas segregadas para alcançar uma maior capacidade de processamento de transacções.
- Layer 2: Em vez de alterar directamente o tamanho do bloco e outras regras da Camada 1 (a rede principal), é construída uma segunda camada sob a cadeia (ou seja, a Camada 2), incluindo canais de estado, cadeias laterais, Plasma e Rollup, onde algumas transacções são processadas para partilhar a pressão da rede principal e interagir com ela quando necessário, ou seja, a escala fora da cadeia.
Qual é a ligação entre a Camada 1 e a Camada 2? São como a relação entre a empresa-mãe e a empresa subsidiária. O principal ponto técnico central da Camada 2 é a transferência de alguns pedidos de dados de transacção sobre o Ethereum para a Camada 2 para processamento. Após o processamento, a Camada 2 devolve a informação sobre a transacção através da cadeia à Camada 1 para reduzir a pressão das transacções na Camada 1 e obter resultados de transacções de baixa taxa de gás.
Além disso, a Camada 2 é uma extensão da Camada 1, quebrando as limitações da funcionalidade original da Camada 1 e herdando a segurança do Ethereum sem comprometer as próprias características da Camada 1.
Scaling solutions of Layer 2
Scaling solutions of Layer 2
Os primeiros dias da Camada 2 viram duas abordagens principais – canais de estado e cadeias laterais. Contudo, os criadores da Camada 2 descobriram que os canais estatais não podiam ser descentralizados e que o anonimato era necessário para a protecção da privacidade, e as cadeias laterais detinham o controlo dos bens fora da cadeia, o que constituía uma grande preocupação para a segurança dos bens. Assim, nem eram ideais para a escalada na Camada 2.
Uma boa solução é aquela que mantém a segurança dos dados, a autenticidade e o anonimato das transacções e ciclos curtos de saída, e a Camada 2 tem aproveitado estas características para melhorar continuamente as suas capacidades de expansão.
De acordo com a Footprint Analytics, existem actualmente 19 projectos na Camada 2, incluindo tipos DEX e outras redes. Continuam a ser as tendências mais notáveis no sector criptográfico, com um total de TVL a subir 11.400% desde o início do ano até à data. O rápido crescimento da Camada 2 está directamente relacionado com as suas soluções tecnológicas de escalonamento, e existem actualmente quatro soluções principais de escalonamento: Plasma, Rollup Optimista, Rollup ZK e Validium.
1. O plasma protege os bens, mas a indisponibilidade de informação é uma barreira
Plasma é uma solução de escala fora da cadeia que depende da rede principal interagindo com a menor quantidade de transacções fora da cadeia, e utiliza cadeias de crianças que se reportam à cadeia raiz (ou seja, Ethereum) para melhorar o rendimento das transacções (o número de pedidos que o sistema pode processar por unidade de tempo).
O plasma é um dos primeiros projectos de escala Ethereum da Rede OMGX a apresentar o conceito Layer 2, que funciona com base nos seguintes princípios.
- Primeiro construir a cadeia de Plasma fora do Ethereum e os utilizadores transferem bens do Ethereum para a cadeia de Plasma, um processo que requer que os bens da rede principal sejam enviados para um contrato inteligente que gere a cadeia de Plasma. Esse activo pode então ser acedido para interacção.
A intervalos regulares, o operador da cadeia de Plasma (ou seja, o mantenedor da cadeia de Plasma) irá agrupar as transacções dentro desse período de tempo para gerar um bloco. - O operador da cadeia Plasma devolve o resultado do cálculo à rede principal e envia o estado da transacção do activo para o actual proprietário do activo.
O ponto de ruptura da solução de escala em cadeia de Plasma é que garante a segurança relativa dos bens e a capacidade de extrair resultados de transacção na rede principal mesmo quando o ambiente fora da cadeia não está disponível. Assim, aumenta o rendimento da transacção na rede principal e reduz a interacção com a rede principal ao mesmo tempo que reduz a taxa de gás da transacção.
Contudo, o mecanismo de Plasma não é perfeito.
- Dados não estão disponíveis. A cadeia principal não tem acesso a todos os dados fora da cadeia e só pode ser simplesmente verificada por meio de um hash raiz (uma estrutura típica de árvore binária composta por um nó raiz, um conjunto de nós intermediários e um conjunto de nós foliares).
- Longo ciclo de retirada. Mecanismo de saída complicado devido à indisponibilidade de dados da rede principal, exigindo tempos de retirada mais longos para a prova de fraude, resultando em ciclos de retirada mais longos de aproximadamente 7 a 14 dias ou mais.
- Extensões genéricas são difíceis. Restringir a estrutura de dados das sub-cadeias num quadro técnico aumenta a dificuldade.
Plasma project: Rede OMG
De acordo com a Footprint Analytics, a TVL actual da Rede OMG é de $3,1 milhões, colocando-a em 14 entre os projectos de Camada 2, o que é pequeno em comparação com outros projectos e, em termos de tendências, um projecto estagnado.
Contudo, com o surgimento de novas soluções, tais como o Optimistic Rollup in Layer 2 Projects, os problemas de Plasma acima referidos enfraqueceram gradualmente o potencial da Rede OMG. Por conseguinte, a OMG melhorou a sua marca para Boba Network utilizando soluções de Escalonamento Optimista em Rollup para obter mais oportunidades de crescimento.
Optimistic Rollup and ZK Rollup resolve fundamentalmente o problema da indisponibilidade de dados de Plasma.
2. Compressores Rollup optimizados dados de transacção na cadeia
Optimista Rollup é uma combinação de contratos Otimista e disponibilidade de dados na cadeia, optando por confiar na autenticidade dos pacotes de transacções apresentados pelos operadores e penalizando a fraude.
Funciona com base no princípio de que quando a Camada 2 calcula o resultado de volta à Camada 1, se o verificador acreditar que o resultado pode ser fraudulento, então o verificador pode iniciar um desafio e a cadeia principal congela o activo e efectua a verificação dos dados da transacção e dos registos para provar se se trata de uma transacção genuína ou fraudulenta. Em alternativa, se nenhum validador duvidar do resultado do cálculo, a cadeia principal não cumpre a transacção para ser genuína.
Este modelo melhora a eficiência na cadeia, acondiciona múltiplas transacções para operação, poupa tempo e poupa taxas de gás, tem compatibilidade de spaner, reduz a carga de trabalho do programador e resolve melhor o ponto de dor do congestionamento Ethereum.
As desvantagens são:
- Validação ineficiente. Validação de mecanismos de prova de fraude que resultam em longos períodos de contestação dos bens a depositar e transferir para fora.
- Fundos podem ser congelados. Se o verificador acreditar que o resultado é fraudulento, é vulnerável ao congelamento de bens pela cadeia principal.
- Não tão escalável como o ZK Rollup. compressão de transacção relativamente baixa.
Projectos Rollup optimizados: Rede Arbitrum e Boba
De acordo com a Footprint Analytics, a cadeia Arbitrum é actualmente a líder de Layer 2, enquanto a Rede Boba é uma rede emergente que tem vindo a crescer rapidamente no último mês. Utilizam a solução optimizada de escala Rollup, que permite um elevado rendimento e permite aos programadores implementar e operar contratos inteligentes a baixo custo, mantendo ao mesmo tempo uma segurança sem confiança.
3. ZK Rollup é altamente descentralizado mas difícil de desenvolver
ZK Rollups são concebidos para melhorar a escalabilidade através da centralização de um grande número de transferências de fundos numa única transacção. Enquanto que o Plasma cria uma transacção cada vez que ocorre uma transferência de fundos, ZK-Rollups agrupa centenas de transferências numa única transacção.
Em comparação com o Optimistic Rollup, o ZK Rollup tem uma taxa de compressão de transacções mais elevada. Isto reflecte-se no facto de verificar a veracidade de um pacote de transacções através de provas de conhecimento zero, onde o operador é capaz de convencer o verificador de que uma afirmação é correcta sem fornecer qualquer informação útil ao verificador. Isto é feito da seguinte forma.
- Utilizador transfere e bloqueia activos e Layer 2 adiciona informação de activos de conta.
- Na rede Rollup, os utilizadores assinam e enviam transacções.
- Os operadores recolhem transacções, embalam-nas em massa e geram provas de conhecimento zero.
- O operador transmite o pacote de transacções e a prova zero de conhecimento para a cadeia mestre.
- O contrato inteligente verifica a autenticidade do pacote de transacção através de provas de conhecimento zero, actualiza os valores e realiza a operação de transferência.
As vantagens são:
- Achieving descentralização
- Alta eficiência de ligação ascendente
- Taxas de compressão de transacção mais elevadas
- Alta eficiência de validação, e sem período de espera de validação
- Melhor segurança, bem como privacidade. Zero Knowledge Proof não revela detalhes da transacção e a tecnologia ZK Rollup assegura que os dados submetidos à cadeia mestre são autênticos e válidos.
As desvantagens são:
- A complexidade do processo de geração de provas de conhecimento zero.
- AA personalização da aplicação é difícil de desenvolver e a compatibilidade é baixa.
ZK Rollup project: dYdX
dYdX está a construir uma troca robusta e profissional para negociar activos criptográficos para que os utilizadores possam realmente possuir os seus negócios e, em última análise, possuir a própria troca.
Footprint Analytics:dYdX TVL
Footprint Analytics: dYdX Token Price
dYdX é um dos principais derivados DeFi e um dos primeiros a adoptar a tecnologia Rollup ZK. Desempenho global dos dados: Seguindo a contínua tendência ascendente desde Agosto, a TVL manteve-se estável nos projectos de 2 camadas superiores com um TVL actual de 976 milhões de dólares e uma tendência descendente no seu preço Token (DYDX), actualmente a 9,04 dólares com um limite de mercado de 570 milhões de dólares
4. Validium é uma solução de escala híbrida com baixa segurança
Validium é uma solução híbrida de escala que permite aos utilizadores escolher entre os modos Rollup ZK e Validium. No entanto, ao contrário do ZK Rollup, os dados do Validium permanecem sob a cadeia, enquanto que os dados do ZK Rollup estão disponíveis na cadeia.
O Validium é provavelmente mais adequado para aplicações que não requerem tanta confiança (por exemplo, DApps de jogos), enquanto que o ZK Rollup é mais adequado para cenários tais como pagamentos e trocas que requerem mais segurança.
Projectos Validium: DeversiFi e ImmutableX
Footprint Analytics:DeversiFi TVL & ImmutableX TVL
DeversiFi, que afirma ser a forma mais fácil de aceder às oportunidades DeFi no Etheruem: investir, negociar e enviar fichas sem pagar taxas de gás, a maior troca descentralizada actualmente baseada em Validium, ultrapassou um recorde de mais de 100 milhões de TVL em 4 de Dezembro, de acordo com a Footprint Analytics.
ImmutableX, a primeira camada 2 de NFT no Ethereum, promete taxas zero de gás para jogos, aplicações e mercados, bem como escalabilidade de transacções instantâneas. Encontra-se actualmente em 7 na Camada 2 do ranking.
Sumário
Layer 2 soluções de dimensionamento foram actualizadas e iteradas ao longo dos anos para alcançar uma solução segura de dimensionamento no Ethereum, aliviando problemas tais como congestionamento e elevadas taxas de gás. Tornaram-se a principal solução técnica para aplicações de escalonamento de tecnologia de cadeia de bloqueio.
A inovação tecnológica da camada 2 e o seu rápido desenvolvimento estão também a impulsionar o mercado DeFi, NFT e mundos virtuais, entre outros. À medida que o rendimento da rede melhora e as transacções se tornam mais eficientes, a Camada 2 tornar-se-á provavelmente o futuro da escalada Ethereum.
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