A jornada de escalabilidade do Ethereum foi moldada pela necessidade de resolver o "trilema do blockchain", que postula que segurança, descentralização e escalabilidade não podem ser alcançadas simultaneamente dentro de uma rede de Camada 1 (L1).
O que saber sobre Rollups de Ethereum?
Historicamente, o Ethereum priorizou a segurança e descentralização, deixando a escalabilidade como um desafio. Com o aumento das taxas de transação e lentidão no processamento à medida que a demanda dos usuários cresce, soluções de Camada 2 (L2), particularmente os rollups, surgiram como ferramentas críticas para superar essas limitações.
Rollups escalam o Ethereum movendo a computação para fora da cadeia principal, agrupando transações em lotes comprimidos e submetendo-os à L1 para verificação. Essa abordagem permite transações mais rápidas e baratas, preservando a segurança e descentralização do Ethereum.
Os rollups tornaram-se centrais no plano do Ethereum desde 2020, tornando casos de uso como games on-chain e finanças descentralizadas (DeFi) de alta velocidade viáveis. Entre os tipos de rollup, zk-rollups ganharam domínio devido à sua eficiência e segurança, aproveitando as provas de conhecimento zero para validação. Projetos como zkSync Era e Linea estão liderando na adoção, oferecendo taxas baixas e alto rendimento.
Apesar do sucesso, os rollups enfrentam desafios, como a fragmentação do estado e liquidez em diferentes redes de rollup, limitando a experiência do usuário e a adoção de desenvolvedores. Além disso, muitos rollups ainda dependem de componentes centralizados, como sequenciadores para ordenação de transações, o que introduz riscos de censura.
O plano do Ethereum visa evoluir os rollups para uma total descentralização, removendo essas "rodas de treinamento" - salvaguardas centralizadas - e habilitando sistemas totalmente sem confiança para ordenação de transações e geração de provas.
Para usuários de Ethereum, os rollups são essenciais para reduzir custos e melhorar a velocidade das transações. No entanto, eles devem estar cientes das trade-offs entre diferentes arquiteturas de rollup - como zk-rollups versus optimistic rollups - e a evolução contínua em direção à descentralização. À medida que os rollups amadurecem, eles desempenharão um papel cada vez mais crítico na definição da escalabilidade e experiência do usuário do Ethereum.
Características principais dos Rollups Baseados:
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Sequenciamento Descentralizado: Em vez de usar um sequenciador designado ou entidade centralizada, a ordenação das transações é tratada pelos próprios validadores do Ethereum. Essa abordagem reduz significativamente os riscos de censura e manipulação de transações, garantindo um processamento justo e transparente.
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Integração L1 Sem Costura: A infraestrutura L1 do Ethereum lida com consenso, publicação de dados e liquidação, enquanto a execução acontece na rede de rollup. Esse design herda as propriedades de segurança e descentralização do Ethereum sem adicionar novas camadas de suposições de confiança.
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Arquitetura Simplificada: Removendo a necessidade de sequenciadores centralizados, os rollups baseados criam um modelo de processamento de transações mais enxuto e alinhado ao Ethereum. Essa simplificação também reduz a dependência de estruturas de governança externa, tornando-os mais robustos a longo prazo.
Vantagens dos Rollups Baseados:
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Maior segurança e descentralização aproveitando os validadores do Ethereum.
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Dependência reduzida de governança externa e provedores de infraestrutura.
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Um sistema simplificado que permanece fiel ao ethos original do Ethereum.
Desafios e Considerações:
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Limitações de Taxa de Transferência: Como os tempos de bloco L1 do Ethereum são mais longos (aproximadamente 12 segundos), a definitividade das transações pode ser mais lenta em comparação a rollups com sequenciadores dedicados.
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Inovações de Pré-Confirmação: Para mitigar problemas de latência, os desenvolvedores estão explorando técnicas de pré-confirmação que permitem transações serem confirmadas provisoriamente antes da inclusão total em blocos L1.
Características principais dos Rollups Nativos:
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Validação Direta pelo Ethereum: Os rollups nativos eliminam a necessidade de sistemas adicionais de prova ao aproveitarem as regras de validação de transações embutidas do Ethereum. Isso garante que as transições de estado sejam verificadas dentro do próprio Ethereum, removendo a complexidade das implementações de rollup.
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Atualizações Automáticas: Como os rollups nativos operam dentro da infraestrutura principal do Ethereum, eles automaticamente herdam atualizações do protocolo. Isso evita gargalos de governança que frequentemente afetam rollups tradicionais exigindo aprovações manuais de conselhos de segurança.
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Modelo de Segurança Simplificado: Ao publicar diretamente os dados das transações no Ethereum e utilizar seus mecanismos de validação, os rollups nativos reduzem a necessidade de modelos de segurança independentes, tornando o sistema mais unificado e fácil de manter.
Vantagens dos Rollups Nativos:
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Maior Confiança: Transações são verificadas diretamente pelo Ethereum, garantindo alinhamento com suas garantias de segurança.
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Menor Sobrecarga de Manutenção: Equipes de rollup se beneficiam dos mecanismos de segurança e consenso do Ethereum, reduzindo a complexidade operacional.
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Melhor Interoperabilidade do Ecossistema: Como a validação ocorre no nível do protocolo Ethereum, os rollups nativos permitem interações mais suaves entre diferentes soluções de L2.
Desafios e Considerações:
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Modificações de Protocolo Necessárias: Implementar o EXECUTE precompile necessita de mudanças no protocolo do Ethereum, requerendo coordenação por meio de hard forks e atualizações em todo o ecossistema.
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Riscos de Centralização Baseados em MEV: O Miner Extractable Value (MEV) pode introduzir competição pela ordenação de transações, potencialmente centralizando aspectos do processo de execução do rollup. Mecanismos para mitigar esses riscos estão sendo explorados.
Escolhendo entre Rollups Baseados e Nativos
O ecossistema de Camada 2 do Ethereum continua a evoluir, e tanto os rollups baseados quanto os nativos oferecem abordagens inovadoras para escalar enquanto mantêm segurança e descentralização. Cada modelo apresenta vantagens e trade-offs distintos, fazendo a escolha entre eles depender das prioridades dos desenvolvedores, usuários e da comunidade Ethereum em geral.
Os rollups baseados integram-se ao modelo de sequenciamento baseado em validadores do Ethereum, reforçando a descentralização ao aproveitar os validadores da Camada 1 para ordenar transações. Isso reduz a dependência de sequenciadores centralizados, mas pode introduzir latência devido aos tempos de bloco do Ethereum. Em contraste, os rollups nativos estão mais profundamente integrados ao protocolo central do Ethereum, eliminando a necessidade de mecanismos de sequenciamento e sistemas de prova separados. Embora essa integração simplifique a validação de transações, ela requer atualizações significativas de protocolo, potencialmente através de hard forks.
A segurança permanece um ponto forte para ambas as abordagens, pois herdam o modelo de segurança robusto da Camada 1 do Ethereum. No entanto, os rollups nativos levam isso um passo adiante usando os mecanismos de validação embutidos do Ethereum, removendo a necessidade de provas de fraude ou provas de conhecimento zero. A governança é outra diferença-chave - os rollups baseados se alinham com o modelo econômico do Ethereum, mas ainda requerem alguma governança independente, enquanto os rollups nativos adotam as atualizações do Ethereum automaticamente, reduzindo a sobrecarga de governança.
Em última análise, a adoção de rollups baseados ou nativos dependerá da visão de longo prazo do Ethereum para escalabilidade. Enquanto os rollups baseados oferecem um caminho imediato com mínimas mudanças de protocolo, os rollups nativos oferecem uma solução mais integrada a longo prazo para eficiência e escalabilidade. À medida que a tecnologia de rollup amadurece, o cenário de Camada 2 do Ethereum continuará a melhorar, trazendo transações mais rápidas, baratas e seguras para usuários em todo o mundo.