Após anos construindo cadeias monolíticas cada vez maiores que tentam lidar com todas as funções em um único sistema, a indústria de blockchain chegou a uma constatação fundamental: a especialização supera a generalização.
Como argumenta Mustafa Al-Bassam, cofundador da Celestia, o cripto tem se visto limitado por um ciclo interminável de novas plataformas de contratos inteligentes monolíticas, cada uma sacrificando a descentralização e a segurança em busca de taxas de transação mais baratas. A Web3 não consegue escalar dentro das restrições de uma estrutura monolítica. Essa percepção catalisou o surgimento do design de blockchain modular, onde funções centrais são separadas em camadas especializadas que trabalham juntas em vez de competir em uma única cadeia.
A tendência acelerou dramaticamente entre 2023 e 2025. Celestia lançou sua mainnet em outubro de 2023, introduzindo a primeira camada de disponibilidade de dados pronta para produção usando amostragem de disponibilidade de dados. EigenDA seguiu em 2024, aproveitando a infraestrutura de restaking do Ethereum para fornecer serviços de dados em larga escala.
Avail surgiu do ecossistema da Polygon em julho de 2024, posicionando-se como uma solução de disponibilidade de dados agnóstica à cadeia. Esses projetos representam diferentes abordagens para o mesmo problema: como fornecer a infraestrutura fundamental para um ecossistema de blockchain modular sem forçar cada cadeia a reconstruir consenso, armazenamento de dados e execução do zero.
As implicações se estendem muito além da arquitetura técnica. Blockchains modulares desafiam os modelos econômicos fundamentais das redes de blockchain, alteram suposições de segurança e criam novas oportunidades de inovação, enquanto introduzem novos riscos. Compreender essa transição requer examinar não apenas como os sistemas modulares funcionam, mas por que eles surgiram, que problemas eles resolvem e quais trade-offs eles introduzem.
Para compreender a magnitude dessa mudança, devemos primeiro entender o que veio antes. A história da evolução do blockchain segue um arco claro: desde o foco singular do Bitcoin na transferência segura de valor, passando pela computação de propósito geral do Ethereum, até as soluções de escalonamento de camada dois que revelaram os limites do design monolítico, e finalmente para as arquiteturas modulares que agora estão sendo implementadas em escala. Cada etapa se baseou em insights da anterior, expondo gradualmente as restrições que o design modular visa superar.
Blockchains Monolíticos Explicados
Um blockchain monolítico executa todas as funções principais dentro de um único sistema unificado. Essas funções incluem a execução de transações e contratos inteligentes, consenso sobre a ordem e validade dessas transações, disponibilidade de dados para garantir que todas as informações estejam acessíveis para verificação, e liquidação para fornecer finalização e resolver disputas. Redes tradicionais de blockchain como Bitcoin, Ethereum pré-rollup e Solana exemplificam essa abordagem.
O design monolítico oferece vantagens significativas. A simplicidade se destaca entre esses benefícios. Quando todas as funções operam dentro de um sistema, os desenvolvedores enfrentam menos desafios de integração e os usuários encontram um modelo mental direto. A segurança também se beneficia dessa abordagem unificada.
O mesmo conjunto de validadores assegura todas as camadas, eliminando as suposições de confiança que surgem quando diferentes componentes dependem de mecanismos de segurança separados. A composabilidade atinge seu auge em sistemas monolíticos, pois todos os contratos inteligentes e aplicativos compartilham o mesmo ambiente de execução e podem interagir atomicamente sem pontes cross-chain ou protocolos de passagem de mensagem.
O Bitcoin demonstra o design monolítico em sua forma mais pura. A rede foca inteiramente em assegurar a transferência de valor, com execução limitada a uma linguagem de script simples. Cada nó completo baixa e valida cada transação, garantindo máxima segurança e descentralização ao custo de throughput.
O Bitcoin processa cerca de sete transações por segundo, e as tentativas de aumentar essa capacidade geraram debates acalorados precisamente porque mudar um aspecto do sistema afeta todo o resto.
O Ethereum, antes de sua evolução para uma arquitetura modular, exemplificava uma cadeia monolítica mais complexa. A rede lida com a execução de contratos inteligentes, consenso através de prova de participação, disponibilidade de dados para todos os dados de transação e liquidação para redes de camada dois. Essa abordagem abrangente possibilitou a explosão de aplicativos descentralizados e finanças descentralizadas, mas também criou gargalos significativos de escalabilidade. Durante períodos de alta demanda, as taxas de gás dispararam para centenas de dólares por transação, excluindo muitos casos de uso e usuários.
Solana representa uma filosofia monolítica diferente, priorizando o desempenho através de uma arquitetura monolítica de alto desempenho. A rede emprega mecanismos de consenso inovadores e processamento de transações em paralelo para atingir um throughput que supera 50.000 transações por segundo em condições ideais.
No entanto, esse desempenho vem com trade-offs em requisitos de hardware para validadores e ocasionalmente levou a interrupções na rede quando o sistema fica sobrecarregado.
A limitação fundamental dos blockchains monolíticos decorre do trilema de escalabilidade, um conceito que sugere que os blockchains podem otimizar apenas duas de três propriedades: descentralização, segurança e escalabilidade. Quando execução, consenso e disponibilidade de dados operam dentro do mesmo sistema, eles competem pelos mesmos recursos.
Aumentar o throughput geralmente requer blocos maiores, o que torna a execução de um nó completo mais cara e reduz a descentralização. Manter uma descentralização rigorosa restringe o tamanho do bloco e o throughput. Garantir a segurança requer validação redundante, o que limita a escalabilidade.
Essas restrições se tornaram cada vez mais evidentes à medida que a adoção de blockchain crescia. A transição do Ethereum para prova de participação em setembro de 2022 melhorou a eficiência energética e a segurança, mas não abordou fundamentalmente as limitações de escalabilidade. As taxas de transação permaneceram altas durante o pico de demanda e o throughput continuou limitado. Soluções de rollup de camada dois surgiram como uma resposta, processando transações fora da cadeia e postando dados compactados de volta ao Ethereum. Mas mesmo essas soluções enfrentaram restrições, particularmente em torno dos custos de disponibilidade de dados.
A abordagem monolítica também restringe a inovação. Desenvolvedores que constroem em uma cadeia monolítica devem aceitar suas escolhas de design em torno de linguagens de programação, máquinas virtuais, mecanismos de consenso e estruturas de taxa.
Criar um blockchain específico de aplicativo requer lançar uma cadeia monolítica inteiramente nova com seu próprio consenso, recrutar validadores e iniciar a segurança do zero. Essa alta barreira de entrada limitou a experimentação e fragmentou a liquidez em sistemas incompatíveis.
Até 2023, as limitações do design monolítico tornaram-se inegáveis. A disponibilidade de dados representava cerca de 95% dos custos que os rollups pagam ao Ethereum. Essa ineficiência apontava para uma solução: separar as funções que as cadeias monolíticas agregam, permitindo que cada uma seja otimizada independentemente enquanto ainda trabalham juntas como um sistema.
Blockchains Modulares: Uma Nova Filosofia de Design
Blockchains modulares decompõem as funções de um blockchain tradicional em camadas ou componentes especializados. Em vez de lidar com execução, consenso, liquidação e disponibilidade de dados em um único sistema, arquiteturas modulares delegam essas responsabilidades a diferentes cadeias ou serviços especializados. Cada componente foca em realizar uma tarefa excepcionalmente bem, então coordena com outros componentes para fornecer funcionalidade completa de blockchain.
O conceito se inspira em princípios de design modular em engenharia de software e ciência da computação. Assim como aplicativos modernos separam preocupações em camadas distintas (apresentação, lógica de negócios, armazenamento de dados), blockchains modulares separam funções blockchain em camadas especializadas. Essa separação permite que cada camada otimize para seu propósito específico sem comprometer outras.
As quatro funções principais em uma arquitetura de blockchain modular servem a propósitos distintos. A camada de execução processa transações e executa lógica de contratos inteligentes, determinando transições de estado com base em ações dos usuários. A camada de consenso estabelece acordo entre os participantes da rede sobre a ordenação e inclusão de transações, garantindo que todos mantenham a mesma visão da história do blockchain.
A camada de disponibilidade de dados garante que todos os dados de transação necessários sejam publicados e acessíveis para verificação, mesmo que nós completos não precisem processá-los. A camada de liquidação fornece finalização e resolução de disputas, agindo como uma fonte de verdade para rollups e outros ambientes de execução.
O design modular não exige que todas as quatro camadas sejam separadas. Algumas arquiteturas combinam consenso e disponibilidade de dados, enquanto outras mesclam liquidação e consenso. O princípio-chave envolve especialização em vez de separação completa. Cada componente deve focar no que faz melhor, com interfaces claras para interagir com outros componentes.
Celestia foi pioneira no conceito de camada de disponibilidade de dados modular, lançando sua mainnet em outubro de 2023. O projeto aborda um problema específico: rollups e outras soluções de escalonamento precisam de um lugar para publicar seus dados de transação de forma barata e confiável, mas postar esses dados em camadas de execução caras como o Ethereum cria gargalos.
Celestia escala ao repensar a arquitetura blockchain do zero, desacoplando execução do consenso ao introduzir amostragem de disponibilidade de dados. Essa abordagem permite que Celestia forneça disponibilidade abundante de dados sem impor restrições de execução ou liquidação em projetos que constroem sobre ela.
A rede Celestia opera como uma blockchain mínima focada exclusivamente em consenso e disponibilidade de dados. Sure, here’s the Portuguese (pt-BR) translation, following the specified format for markdown links:
Ele não executa contratos inteligentes nem fornece uma máquina virtual. Em vez disso, os desenvolvedores podem implementar suas próprias camadas de execução, sejam rollups, cadeias específicas de aplicativos ou ambientes totalmente personalizados, e usar o Celestia apenas para ordenar transações e garantir que seus dados permaneçam disponíveis. O roadmap do Celestia mira impiedosamente em escalonar além de 1 gigabyte por segundo de taxa de transferência de dados, visando eliminar o gargalo de escalonamento definitivo das criptos.
A inovação técnica que possibilita a escalabilidade do Celestia é a amostragem de disponibilidade de dados. Blockchains tradicionais exigem que cada nó completo baixe todos os dados de transações para verificar a disponibilidade. Isso cria uma troca direta entre o tamanho do bloco e a descentralização. A amostragem de disponibilidade de dados muda essa dinâmica ao permitir que nós leves verifiquem a disponibilidade de dados ao amostrar aleatoriamente pequenas porções de cada bloco.
Se as amostras estiverem disponíveis, os nós podem ter confiança com alta probabilidade de que todos os dados estão disponíveis, sem fazer o download de tudo. Isso permite que o Celestia escalone a disponibilidade de dados à medida que mais nós leves entram na rede, invertendo a curva tradicional de escalonamento.
O Celestia também introduziu o conceito de rollups soberanos, que são camadas de execução que usam o Celestia para disponibilidade de dados e consenso, mas tomam suas próprias decisões sobre regras de execução, governança e atualizações.
Ao contrário dos rollups do Ethereum, que tipicamente herdam segurança e liquidação do Ethereum, os rollups soberanos no Celestia operam de forma mais independente. Eles postam seus dados no Celestia para garantir a disponibilidade, mas definem suas próprias condições de validade e não dependem de uma cadeia externa para a liquidação final.
EigenDA emergiu como uma abordagem diferente para a disponibilidade de dados modular, construída sobre o protocolo de restaking EigenLayer. O EigenDA utiliza uma arquitetura elegante que mantém a otimização ou quase otimização nas dimensões de desempenho, segurança e custo por meio de codificação Reed-Solomon, que é verificada criptograficamente por provas de abertura de polinômios KZG. Em vez de construir um blockchain independente como o Celestia, o EigenDA opera como um serviço validado ativamente dentro do ecossistema EigenLayer, permitindo que os stakers do Ethereum reutilizem seu ETH em stake para ajudar a garantir a camada de disponibilidade de dados.
A arquitetura EigenDA separa papéis entre diferentes participantes. Dispersores codificam dados e os distribuem para nós validadores. Os nós validadores atestam a disponibilidade de dados e armazenam porções de cada blob de dados. Nós de recuperação coletam fragmentos de dados dos validadores e reconstroem os dados originais quando necessário.
A rede foi lançada com uma taxa de transferência de disponibilidade de dados líder na indústria de 100 megabytes por segundo, com um roadmap para escalar exponencialmente. Essa alta taxa de transferência deriva do design do EigenDA, que requer que cada operador armazene apenas uma fração dos dados totais, mantendo a capacidade de reconstruir tudo se necessário.
A integração do EigenDA com o Ethereum através do EigenLayer cria propriedades de segurança únicas. O protocolo aproveita bilhões de dólares em ETH restaked como segurança econômica, herdando o conjunto robusto de validadores do Ethereum, enquanto fornece serviços especializados de disponibilidade de dados.
Esse modelo de segurança compartilhada reduz o custo de capital para garantir a camada de disponibilidade de dados em comparação com o bootstrap de um blockchain completamente independente. O EigenDA também usa nativamente o Ethereum como camada de liquidação para gerenciamento de conjuntos de operadores, garantindo segurança aprimorada para redes de camada dois que se liquidam no Ethereum.
Avail representa uma terceira abordagem principal para a disponibilidade de dados modular, enfatizando infraestrutura agnóstica à cadeia e interoperabilidade entre cadeias. A infraestrutura escalável horizontalmente, agnóstica à cadeia e com minimização de confiança do projeto visa unificar o ecossistema fragmentado de blockchains ao fornecer espaço de bloco ilimitado, interoperabilidade nativa e segurança modular. Construído usando o SDK Polkadot, o Avail opera como uma blockchain de disponibilidade de dados especializada que se conecta a vários ecossistemas de camada um, incluindo Ethereum, Solana e BNB Chain.
A arquitetura do Avail consiste em três componentes trabalhando juntos. A camada de disponibilidade de dados armazena dados de transações usando codificação de apagamento e compromissos polinomiais KZG para verificação eficiente. A camada Nexus fornece interoperabilidade entre cadeias com minimização de confiança, permitindo comunicação perfeita entre rollups e cadeias soberanas construídas em diferentes ecossistemas. A camada Fusion oferece segurança econômica multi-token, permitindo que a rede seja garantida não apenas pelo token nativo do Avail, mas também por ETH, BTC, SOL e outros ativos.
A camada de disponibilidade de dados do Avail emprega compromissos polinomiais KZG para provar criptograficamente a disponibilidade de dados sem exigir downloads completos, permitindo que cadeias como o Polygon zkEVM Validium reduzam os custos do Ethereum em aproximadamente 90% enquanto mantêm a segurança. A ênfase do protocolo na verificação de clientes leves permite que os usuários executem nós leves em dispositivos como telefones ou navegadores, verificando a disponibilidade de dados em segundos sem os requisitos de recursos dos nós completos.
Cada um desses projetos representa uma filosofia diferente sobre como as blockchains modulares devem operar. O Celestia prioriza neutralidade e soberania, permitindo que qualquer ambiente de execução seja construído sobre ele sem impor suposições específicas de liquidação ou segurança. O EigenDA enfatiza a profunda integração com o ecossistema do Ethereum, aproveitando o restaking para criar disponibilidade de dados com custo eficiente, respaldada pela segurança do Ethereum. O Avail foca na interoperabilidade e unificação, construindo pontes entre diferentes ecossistemas de blockchain por meio de sua camada Nexus.
A abordagem modular também catalisou inovações rápidas nas camadas de execução. Projetos como Arbitrum Orbit, OP Stack da Optimism e Kit de Desenvolvimento de Cadeias da Polygon permitem que desenvolvedores implementem rollups personalizados com mínimo esforço. Essas plataformas de rollup-como-serviço aproveitam as camadas de disponibilidade de dados modulares para publicar dados de transações, permitindo que equipes de desenvolvimento foquem em ambientes de execução específicos de aplicativos, em vez de reconstruir consenso e infraestrutura de disponibilidade de dados do zero.
Camadas de Disponibilidade de Dados - A Nova Espinha Dorsal
A disponibilidade de dados emergiu como o gargalo crítico de infraestrutura para a escalabilidade de blockchains, e entender por quê requer examinar o que significa disponibilidade de dados e por que importa. Quando um blockchain produz novos blocos contendo transações, o problema da disponibilidade de dados pergunta: como a rede pode garantir que todos os dados de transações nesses blocos estejam realmente disponíveis para quem precisa verificar, sem exigir que cada participante faça o download e armazene tudo?
Em blockchains monolíticos tradicionais, resolver a disponibilidade de dados é simples, mas caro. Cada nó completo baixa cada bloco e armazena todos os dados. Se um nó pode baixá-lo, os dados devem estar disponíveis. Esta abordagem oferece máxima segurança, mas cria limitações significativas de escalabilidade. À medida que os blocos ficam maiores para acomodar mais transações, operar um nó completo torna-se mais caro, reduzindo a descentralização. O custo de armazenar todos esses dados em um blockchain de alta segurança, como o Ethereum, torna a disponibilidade de dados a despesa dominante para os rollups de camada dois.
O problema torna-se mais complexo em arquiteturas modulares, onde a execução acontece em um lugar e os dados são armazenados em outro. Um rollup processa milhares de transações fora da cadeia, mas deve publicar os dados de transações em algum lugar para que qualquer um possa reconstruir o estado do rollup e verificar sua correção. Se o operador do rollup retiver dados, os usuários não poderão detectar transições de estado inválidas, criando uma vulnerabilidade.
As camadas de disponibilidade de dados existem para resolver este problema: fornecer um local para publicar dados de transações com garantias criptográficas de que os dados estão disponíveis, a um custo menor do que postar tudo para uma camada de execução.
A abordagem do Celestia para disponibilidade de dados gira em torno da amostragem de disponibilidade de dados, uma técnica que muda fundamentalmente a relação entre o tamanho do bloco e o custo de verificação. Em blockchains tradicionais, dobrar o tamanho do bloco dobra a quantidade de dados que cada nó completo deve baixar. Mas com a amostragem de disponibilidade de dados, nós leves podem verificar que os dados estão disponíveis ao amostrar pequenas porções aleatórias de cada bloco. Através de codificação de apagamento e técnicas criptográficas inteligentes, o Celestia permite que os nós ganhem confiança na disponibilidade de dados sem baixar tudo.
O processo funciona através de várias etapas. Primeiro, os produtores de blocos pegam os dados de transações e os codificam usando um esquema de codificação Reed-Solomon bidimensional. Essa codificação adiciona redundância aos dados, expandindo-os além do tamanho original, mas permitindo a reconstrução mesmo se partes significativas estiverem faltando. Os dados codificados são organizados em uma matriz e comprometidos usando compromissos polinomiais KZG, que fornecem provas criptográficas concisas sobre a estrutura dos dados.
Nós leves então amostram aleatoriamente pequenas porções desses dados estendidos. Cada amostra inclui uma prova de que os dados amostrados fazem parte do bloco comprometido. Ao coletar várias amostras aleatórias, os nós leves podem ter confiança com alta probabilidade de que toda a matriz de dados está disponível.
A matemática assegura que, se o produtor do bloco reter alguma porção significativa dos dados, os nós leves provavelmente detectarão isso por meio de amostras falhadas. Importante, o nível de confiança aumenta com mais nós leves, já que cada um realiza amostragens aleatórias independentes. Isso cria uma propriedade única de escalonamento: o Celestia se torna mais seguro à medida que mais participantes se juntam à rede.
A camada de disponibilidade de dados do Celestia custa aproximadamente 64% menos que o Ethereum, com custo médio de cerca de $7,31 por megabyte comparado com $20,56 do Ethereum. A funcionalidade SuperBlobs do projeto reduz ainda mais as taxas para aproximadamente $0,81 por megabyte, permitindo alto volume a um custo eficaz Content: processamento de dados para rollups. Essa economia torna a Celestia atraente para rollups e outras soluções de escalabilidade que precisam publicar grandes quantidades de dados.
A implementação técnica envolve árvores de Merkle com namespaces, que organizam os dados em namespaces separados para diferentes aplicações. Isso permite que cada rollup ou cadeia usando Celestia publique seus dados em seu próprio namespace, e clientes leves só precisam baixar e verificar dados relevantes para as cadeias de seu interesse. Um rollup que monitora seu próprio namespace não precisa processar dados de outros rollups compartilhando os mesmos blocos Celestia, melhorando a eficiência enquanto mantém a segurança compartilhada.
EigenDA aborda a disponibilidade de dados com uma arquitetura diferente, enfatizando a extrema escalabilidade por meio de seu modelo baseado em operadores. O protocolo é projetado para alcançar escalabilidade horizontal de modo que, quanto mais operadores houver na rede, mais throughput a rede permitirá. Em testes privados com 100 nós, EigenDA demonstrou um throughput de até 10 megabytes por segundo, com um roadmap para escalar até 1 gigabyte por segundo.
O sistema EigenDA divide os dados em partes através de codificação para apagamento e, em seguida, distribui essas partes por um grande número de operadores. Cada operador armazena apenas uma fração dos dados totais, mas a codificação garante que os dados completos podem ser reconstruídos a partir de qualquer subconjunto suficiente de partes. Essa distribuição reduz o ônus de armazenamento e largura de banda em operadores individuais, enquanto mantém garantias de disponibilidade de dados através de provas criptográficas.
Os compromissos KZG desempenham um papel central no sistema de verificação da EigenDA, assim como na Celestia. Esses compromissos polinomiais permitem provar propriedades sobre os dados sem revelar todos os dados em si. Quando um dispersor codifica e distribui aglomerados de dados, ele gera compromissos KZG que permitem que validadores verifiquem a correção de suas partes de dados sem precisar ver todas as outras partes. Isso torna a verificação eficiente, mantendo garantias de segurança fortes.
O modelo econômico por trás da EigenDA aproveita o restaking por meio da EigenLayer. Validadores de Ethereum que stakaram ETH podem optar por proteger a EigenDA executando software adicional, ganhando recompensas de rollups e outros usuários da camada de disponibilidade de dados. Essa abordagem de restaking oferece várias vantagens.
Ela reduz o custo de capital de proteger a rede, pois o mesmo stake protege tanto Ethereum quanto EigenDA. Ela herda o conjunto de validadores descentralizados do Ethereum, ao invés de exigir que a EigenDA inicie o seu próprio do zero. Ela cria um vínculo econômico direto entre a segurança do Ethereum e a confiabilidade da EigenDA.
Os operadores de nós devem fazer um stake de no mínimo 32 ETH ou 1 token EIGEN para se tornarem membros da rede de disponibilidade de dados, embora as condições de slashing do protocolo permaneçam em desenvolvimento ativo, à medida que serviços validados individualmente, como a EigenDA, precisam migrar para conjuntos de operadores e definir condições específicas de slashing. Este desenvolvimento contínuo de mecanismos de slashing destaca tanto a inovação quanto a natureza evolutiva dos modelos de segurança baseados em restaking.
Avail adota outra abordagem para a disponibilidade de dados, enfatizando a interoperabilidade entre diferentes ecossistemas de blockchain, mantendo propriedades de segurança fortes. A camada de disponibilidade de dados do protocolo emprega compromissos KZG e codificação para apagamento similar à Celestia e EigenDA, mas integra essas características com uma visão mais ampla de infraestrutura cross-chain.
A rede Avail alcança a disponibilidade de dados por meio de um mecanismo de consenso baseado em validadores construído no SDK Polkadot. Validadores alcançam consenso sobre blocos que contêm dados de transações de múltiplos rollups e cadeias, tornando esses dados disponíveis para verificação. Clientes leves podem verificar a disponibilidade de dados através de amostragem, semelhante à abordagem da Celestia. Os clientes leves da Avail garantem verificação rápida de transações no nível do usuário, com pré-confirmações permitindo verificação de transações em aproximadamente 250 milissegundos, representando 15 vezes mais rápido que abordagens tradicionais.
O que distingue a Avail é seu modelo de staking multi-token e a camada de interoperabilidade Nexus. Em vez de depender apenas de um token nativo para segurança, a Avail possibilita staking com ETH, BTC, SOL e outros ativos principais. Essa abordagem multi-token visa atrair maior liquidez e segurança econômica mais robusta de múltiplas comunidades blockchain. A camada Nexus fornece um hub de coordenação com confiança minimizada para comunicação entre cadeias, permitindo que rollups e cadeias construídas em diferentes ecossistemas interajam sem pontes centralizadas.
A base técnica dessas camadas de disponibilidade de dados assenta sobre várias inovações compartilhadas. A codificação para apagamento expande os dados com redundância para que possam ser recuperados mesmo que partes sejam perdidas. Os compromissos polinomiais KZG fornecem provas sucintas sobre propriedades de dados. A amostragem de disponibilidade de dados permite que clientes leves verifiquem a disponibilidade sem precisar baixar tudo. Essas técnicas se combinam para tornar a disponibilidade de dados tanto escalável quanto verificável.
Mas as implementações diferem em maneiras importantes. Celestia prioriza neutralidade e rollups soberanos, permitindo que qualquer ambiente de execução seja construído em cima sem suposições específicas sobre camadas de liquidação. EigenDA enfatiza a integração com Ethereum e segurança baseada em restaking. Avail foca na interoperabilidade e no suporte a múltiplos ecossistemas. Essas diferenças filosóficas influenciam tudo, desde modelos econômicos até estruturas de governança, e os tipos de aplicativos que cada plataforma atrai.
A camada de disponibilidade de dados tornou-se a infraestrutura crítica habilitando a escalabilidade modular de blockchain. Ao fornecer disponibilidade de dados abundante, verificável e acessível, esses protocolos desbloqueiam novas possibilidades para camadas de execução experimentarem designs inovadores, enquanto mantêm propriedades de segurança. A questão desloca-se de se adotar a disponibilidade modular de dados para qual abordagem melhor se adequa aos requisitos específicos de aplicativos.
Camadas de Execução e Liquidação
Enquanto as camadas de disponibilidade de dados fornecem a base para blockchains modulares, as camadas de execução e liquidação determinam como as transações são processadas e finalizadas. Entender a relação entre esses componentes revela toda a arquitetura de sistemas modulares e as escolhas de design que os desenvolvedores enfrentam ao construir aplicativos de blockchain escaláveis.
Camadas de execução tratam do processamento de transações e da computação de contratos inteligentes. Em arquiteturas modulares, a execução pode ocorrer em ambientes especializados otimizados para casos de uso específicos, em vez de dentro de uma cadeia monolítica de uso geral. Os rollups exemplificam essa abordagem, processando transações fora da cadeia em um ambiente de execução dedicado e postando dados comprimidos em uma camada de disponibilidade de dados para verificação.
Duas categorias principais de rollups surgiram. Rollups otimistas, implementados por projetos como Arbitrum e Optimism, assumem que as transações são válidas por padrão e somente as verificam se alguém submete uma prova de fraude desafiando sua correção. Essa suposição permite processamento eficiente, mas introduz um período de desafio, tipicamente de sete dias, durante o qual os usuários devem esperar antes de retirar fundos. Rollups de zero conhecimento, construídos por equipes como StarkWare e zkSync, geram provas criptográficas de que as transações foram executadas corretamente. Essas provas permitem finalidade imediata sem períodos de desafio, mas requerem criptografia e computação mais complexas para serem geradas.
Ambos os tipos de rollups aproveitam as camadas de disponibilidade de dados modulares para reduzir custos. Em vez de postar dados completos de transações no Ethereum a $20 por megabyte ou mais, os rollups podem publicar na Celestia ou EigenDA a uma fração do custo. O rollup ainda mantém suas propriedades de segurança porque os dados permanecem disponíveis para verificação, mas a economia torna-se dramaticamente mais favorável. Após a atualização Dencun do Ethereum em março de 2024, que implementou o EIP-4844, a camada dois rollup Base viu um aumento de 224% no volume de transações devido a taxas de postagem de dados mais baixas habilitadas por transações em aglomerados.
A flexibilidade de design da camada de execução constitui uma das principais vantagens dos blockchains modulares. Os desenvolvedores podem personalizar linguagens de programação, implementações de máquinas virtuais, estruturas de taxas de gás e mecanismos de governança sem a necessidade de implantar uma cadeia monolítica totalmente nova.
Uma aplicação de jogos pode priorizar alta taxa de transferência e baixa latência. Um protocolo de finanças descentralizadas pode enfatizar segurança e verificação formal. Uma solução de cadeia de suprimentos pode otimizar para privacidade de dados e conformidade regulatória. Cada um pode implantar seu próprio ambiente de execução enquanto aproveita a infraestrutura compartilhada para consenso e disponibilidade de dados.
Camadas de liquidação fornecem finalização e servem como fonte de verdade para rollups e outros ambientes de execução. O Ethereum emergiu como a camada de liquidação dominante para ecossistemas blockchain modulares, particularmente aqueles usando rollups. Quando um rollup processa um lote de transações, ele publica dados comprimidos em uma camada de disponibilidade de dados e submete uma atualização de estado ao Ethereum. Para rollups otimistas, essa atualização de estado torna-se final após o período de desafio expirar sem provas de fraude válidas. Para rollups de zero conhecimento, uma prova de validade acompanha a atualização de estado, permitindo finalização imediata uma vez que a prova é verificada no Ethereum.
A separação entre execução e liquidação cria compromissos importantes. Por um lado, os rollups podem processar milhares de transações rapidamente e a um custo baixo em seu próprio ambiente de execução. Por outro lado, a liquidação final no Ethereum fornece garantias de segurança fortes e permite a composabilidade com outros aplicativos na camada de liquidação. Usuários que fazem a ponte de ativos entre rollups e Ethereum devem esperar pela finalização na camada de liquidação, introduzindo atrito em comparação com operações inteiramente dentro de uma única cadeia.
Algumas arquiteturas modulares evitam camadas de liquidação externas completamente. Os rollups soberanos da Celestia, por exemplo, definemCondições próprias de validade e mecanismos de liquidação. Eles usam Celestia puramente para disponibilidade de dados e consenso, lidando com liquidação internamente. Essa abordagem maximiza a soberania e flexibilidade, mas exige que cada rollup estabeleça suas próprias propriedades de segurança e mecanismos de ponte para interagir com outras cadeias.
A ascensão das plataformas de rollups como serviço acelerou a adoção de blockchains modulares ao simplificar a implementação. Essas plataformas fornecem modelos e ferramentas para lançar ambientes de execução personalizados sem necessidade de conhecimentos profundos em engenharia blockchain.
O Arbitrum Orbit permite que desenvolvedores implantem rollups de camada três que usam Arbitrum para liquidação e possam escolher entre várias opções de disponibilidade de dados, incluindo Celestia e EigenDA. O Optimism OP Stack oferece um quadro modular onde os desenvolvedores podem trocar componentes como o ambiente de execução, camada de disponibilidade de dados e mecanismo de sequenciamento, mantendo a compatibilidade com o ecossistema Optimism mais amplo.
Conduit e AltLayer oferecem soluções de rollup como serviço, permitindo a implantação de rollups de grau de produção totalmente gerenciados em apenas alguns cliques, com opções de integração para disponibilidade de dados EigenDA. Essas plataformas abstraem grande parte da complexidade envolvida na operação de infraestrutura blockchain, permitindo que os desenvolvedores se concentrem na lógica da aplicação e na experiência do usuário.
O Kit de Desenvolvimento de Cadeias da Polygon representa outra abordagem, permitindo que desenvolvedores construam cadeias de camada dois personalizáveis que podem se conectar ao Ethereum ou operar de forma mais independente. A arquitetura modular suporta vários ambientes de execução, provedores de disponibilidade de dados e mecanismos de ponte. Projetos como o Immutable X usam essas ferramentas para construir cadeias específicas para aplicações otimizadas para negociação de NFT e jogos blockchain.
A proliferação de camadas de execução habilitadas por arquitetura modular cria tanto oportunidades quanto desafios. Do lado positivo, os desenvolvedores ganham uma flexibilidade sem precedentes para otimizar para casos de uso específicos. Aplicações de jogos podem alcançar tempos de bloco inferiores a um segundo. Aplicações focadas em privacidade podem integrar provas de conhecimento zero profundamente em sua execução. Soluções empresariais podem incorporar elementos autorizados onde necessário. Cada ambiente de execução pode experimentar novas abordagens sem precisar de consenso da comunidade blockchain mais ampla.
No entanto, essa flexibilidade também introduz fragmentação. A liquidez se divide entre numerosas camadas de execução. Os usuários devem transferir ativos entre cadeias, introduzindo atrito e riscos de segurança. Aplicações que desejam se compor através de múltiplos ambientes de execução enfrentam complexidade aumentada. A composabilidade unificada das blockchains monolíticas dá lugar a um cenário mais fragmentado onde a interoperabilidade torna-se primordial.
Protocolos de comunicação entre cadeias surgiram para enfrentar esses desafios. O protocolo de Comunicação Inter-Blockchain, desenvolvido originalmente para Cosmos, permite que diferentes cadeias troquem mensagens e transfiram ativos de forma confiável. Hyperlane e LayerZero fornecem funcionalidade semelhante com diferentes modelos de segurança e compensações. Esses protocolos visam criar um mundo onde aplicações possam abranger múltiplos ambientes de execução, acessando liquidez e usuários pelo ecossistema blockchain modular.
A relação entre as camadas de execução e liquidação também influencia nos modelos econômicos. Em cadeias monolíticas, os usuários pagam taxas diretamente aos validadores que garantem a segurança da rede. Em sistemas modulares, as taxas fluem por múltiplas camadas. Um usuário executando uma transação em um rollup paga taxas ao seqüenciador do rollup. O rollup paga taxas à camada de disponibilidade de dados por publicar dados. O rollup também paga taxas à camada de liquidação por submeter atualizações de estado e armazenar compromissos. Esta estrutura de taxas em camadas cria dinâmicas econômicas complexas e oportunidades de otimização.
Os seqüenciadores desempenham um papel crítico nas camadas de execução modulares. Essas entidades coletam transações de usuários, organizam-nas em blocos e submetem lotes para as camadas de disponibilidade de dados e liquidação. Atualmente, a maioria dos rollups opera com seqüenciadores centralizados, introduzindo preocupações sobre resistência à censura e pontos únicos de falha. A indústria está desenvolvendo ativamente mecanismos de sequenciamento descentralizados, incluindo protocolos de sequenciamento compartilhados que permitem que vários rollups coordenem a produção de blocos e forneçam garantias de ordenação mais robustas.
A arquitetura de execução e liquidação continua evoluindo rapidamente. Alguns projetos experimentam com execução assíncrona, onde transações são processadas sem finalização imediata. Outros exploram ambientes de execução paralelos que podem processar transações não conflitantes simultaneamente. A separação de preocupações em sistemas modulares permite experimentação na camada de execução sem exigir mudanças nos mecanismos subjacentes de disponibilidade de dados ou consenso, acelerando o ritmo da inovação.
Compensações Econômicas e de Segurança
Arquituras blockchain modulares introduzem novos modelos econômicos e suposições de segurança que diferem fundamentalmente das cadeias monolíticas. Compreender essas compensações é essencial para avaliar a viabilidade e os riscos dos sistemas modulares à medida que se expandem para apoiar a adoção mainstream de blockchain.
O modelo de segurança para blockchains modulares depende de como os componentes interagem e onde as suposições de confiança residem. Em uma cadeia monolítica, um único conjunto de validadores assegura todas as funções. Se os validadores forem honestos, todo o sistema permanece seguro. Em sistemas modulares, diferentes camadas podem ter diferentes mecanismos de segurança, criando uma pilha de suposições de confiança que devem ser cuidadosamente analisadas.
Considere uma arquitetura modular típica: um rollup para execução, Celestia para disponibilidade de dados e Ethereum para liquidação. A segurança desse sistema depende do funcionamento correto de todas as três camadas. Se o seqüenciador do rollup agir maliciosamente, os usuários devem confiar em provas de fraude ou provas de validade submetidas à camada de liquidação. Se Celestia retiver dados, o rollup não poderá provar quais transações ocorreram. Se o conjunto de validadores do Ethereum for corrompido, a liquidação final torna-se não confiável.
Modelos de segurança compartilhada, como aqueles implementados pela EigenDA através de re-staking, visam reduzir essas suposições de confiança compounding. Permitir que validadores do Ethereum garantam múltiplos serviços simultaneamente, re-staking cria um alinhamento mais forte entre a camada de liquidação e outros componentes modulares. Em março de 2025, a EigenDA tem 4,3 milhões de ETH apostados, representando bilhões de dólares de segurança econômica sustentando a camada de disponibilidade de dados. Esse substancial staking fornece garantias significativas de segurança, mas também introduz novos riscos em torno das condições de corte e a potencialidade de falhas em cascata caso vulnerabilidades sejam descobertas.
Os incentivos econômicos em sistemas modulares criam dinâmicas interessantes. As camadas de disponibilidade de dados competem em termos de capacidade e custo, com Celestia, EigenDA e Avail oferecendo diferentes compensações de preço-desempenho. A EigenDA reduziu seus preços para serviços de disponibilidade de dados em 10 vezes e introduziu uma camada gratuita em agosto de 2024, enquanto visa aumentar a disponibilidade de dados no Ethereum em 1.000 vezes para viabilizar casos de uso incluindo livros de ordens completamente onchain, jogos em tempo real e inteligência artificial descentralizada. Essa competição de preços beneficia rollups e desenvolvedores de aplicações mas levanta questões sobre a sustentabilidade dos modelos de negócio das camadas de disponibilidade de dados.
Os fluxos de receita em sistemas modulares diferem significativamente das cadeias monolíticas. No Ethereum, os usuários pagam taxas de gas que vão para os validadores e são parcialmente queimadas, criando pressão deflacionária sobre o ETH. Em um ecossistema modular, os usuários pagam taxas aos seqüenciadores de rollup, que pagam taxas às camadas de disponibilidade de dados e liquidação. A distribuição de valor através dessas camadas permanece incerta, e não está claro quais componentes capturarão o maior valor a longo prazo.
Os tokenomics das camadas de disponibilidade de dados modulares refletem abordagens diferentes para captura de valor. O token nativo TIA da Celestia é usado para pagar pela disponibilidade de dados e para garantir a rede através de staking. O valor do token depende da demanda pelos serviços de disponibilidade de dados da Celestia e da segurança necessária para protegê-los.
A EigenDA opera dentro do ecossistema EigenLayer, onde os re-stakers ganham recompensas em vários tokens por garantir serviços validados ativamente. O modelo de token da Avail incorpora staking de múltiplos ativos, permitindo participação com ETH, BTC e outras criptomoedas importantes junto com seu token nativo AVAIL.
A eficiência de custo de postar dados em camadas de disponibilidade de dados especializadas em comparação com camadas de execução de propósito geral representa uma das vantagens econômicas mais atraentes dos blockchains modulares. O espaço de bloco do Ethereum é caro porque serve a múltiplos propósitos: executar contratos inteligentes, garantir a rede e armazenar dados. Camadas de disponibilidade de dados especializadas podem otimizar puramente para através de dados e verificação, alcançando um rendimento muito maior a um custo menor.
No entanto, essa vantagem de custo depende de manter uma demanda suficiente por serviços de disponibilidade de dados. Se poucos rollups adotarem a disponibilidade de dados modular, as economias de escala que tornam esses serviços baratos podem não se materializar. Os efeitos de rede importam significativamente na determinação de quais camadas de disponibilidade de dados ganham adoção e tornam-se economicamente viáveis.
A segurança das camadas de disponibilidade de dados em si mesmas levanta considerações importantes. A Celestia depende de seu próprio conjunto de validadores proof-of-stake, que deve ser suficientemente descentralizado e economicamente seguro para resistir a ataques. Um invasor que controla participação suficiente poderia potencialmente reter dados ou censurar transações específicas. O protocolo mitiga isso através de amostragem de disponibilidade de dados e incentivos econômicos, mas a segurança em última análise depende do custo de atacar Content: the network exceeding the potential gain.
Translation:
a rede excedendo o ganho potencial.
EigenDA herda segurança do conjunto de validadores do Ethereum por meio do restaking, mas apresenta novos riscos. Se uma vulnerabilidade no EigenDA levar a uma penalização de ETH restaked, os validadores sofrem perdas que podem se espalhar pelo ecossistema Ethereum. O modelo de segurança compartilhada conecta o destino de vários sistemas, potencialmente amplificando falhas.
Embora a penalização seja habilitada no nível do protocolo EigenLayer, serviços individualmente validados, como o EigenDA, devem ativá-la migrando para conjuntos de operadores e definindo condições de penalização. Atualmente, não há condição de penalização em vigor para nós EigenDA que se comportam mal. Este desenvolvimento contínuo de mecanismos de penalização reflete tanto a inovação quanto os desafios não resolvidos na segurança baseada em restaking.
As garantias de liveness representam outra consideração crítica de segurança. Uma camada de disponibilidade de dados deve permanecer operacional e responsiva para que rollups dependentes funcionem. Se Celestia, EigenDA ou Avail experimentarem longos períodos de inatividade ou censura, os rollups que usam esses serviços não podem postar novos dados, efetivamente interrompendo sua operação. Isso cria pontos únicos de falha que diferem da natureza distribuída de cadeias monolíticas, onde a falha de consenso é menos provável devido a menos dependências.
A relação entre camadas de execução e camadas de liquidação introduz considerações adicionais de segurança. Rollups que se estabelecem no Ethereum herdam aspectos da segurança do Ethereum, especialmente para finalidade e resolução de disputas. Rollups soberanos que evitam liquidação externa ganham mais autonomia, mas devem estabelecer suas próprias garantias de segurança e mecanismos de ponte. Nenhuma abordagem é estritamente superior; a escolha depende dos requisitos específicos da aplicação e da tolerância a riscos.
A fragmentação apresenta desafios econômicos e de segurança em ecossistemas modulares. Quando liquidez e usuários são distribuídos por numerosos rollups e ambientes de execução, cada sistema individual pode carecer dos efeitos de rede e segurança que a atividade concentrada fornece. Pontes intercadeias conectando esses sistemas fragmentados introduzem vetores de ataque adicionais e foram responsáveis por alguns dos maiores hacks na história das blockchains, com bilhões de dólares roubados de contratos de ponte mal protegidos.
Soluções de interoperabilidade como a camada Nexus de Avail e protocolos como o padrão de Inter-Blockchain Communication buscam reduzir os riscos de fragmentação, fornecendo comunicação minimizada por confiança entre cadeias.
A camada Nexus da Avail serve como um hub de coordenação sem permissões, permitindo comunicação sem esforço entre rollups e cadeias soberanas, atendendo à crescente necessidade de infraestrutura unificada à medida que os ecossistemas blockchain se multiplicam. No entanto, essas soluções são relativamente novas e não testadas em escala, e suas propriedades de segurança requerem análise cuidadosa.
A sustentabilidade econômica dos ecossistemas de blockchain modulares depende de alcançar adoção suficiente para justificar os custos de infraestrutura. As camadas de disponibilidade de dados requerem grandes conjuntos de validadores ou redes de operadores para fornecer descentralização e redundância. As camadas de liquidação devem manter alta segurança para servir como pontos de arbitragem confiáveis. Se a receita de rollups e aplicativos se mostrar insuficiente para sustentar essas camadas de infraestrutura, a abordagem modular pode falhar em alcançar seu potencial de escalabilidade.
As dinâmicas de mercado determinarão, em última análise, a distribuição de valor entre os componentes modulares. Se a disponibilidade de dados se tornar uma commodity com vários provedores oferecendo serviços semelhantes por margens mínimas, essas camadas podem capturar pouco valor, apesar de serem infraestrutura crítica. Alternativamente, se os efeitos de rede criarem dinâmicas de vencedor-leva-quase-tudo, camadas dominantes de disponibilidade de dados e liquidação poderiam acumular valor significativo enquanto camadas de execução permanecem relativamente indiferenciadas.
Os trade-offs de segurança e econômicos das blockchains modulares exigem avaliação contínua à medida que o ecossistema amadurece. Evidências iniciais sugerem que a especialização melhora a eficiência e reduz custos, mas a sustentabilidade e as propriedades de segurança a longo prazo de sistemas altamente modulares permanecem questões em aberto. A indústria está essencialmente realizando um experimento em grande escala no design de sistemas distribuídos, com bilhões de dólares em jogo e a arquitetura futura da infraestrutura Web3 em risco.
Impacto em Cadeias Existentes
A ascensão da arquitetura de blockchain modular impõe desafios estratégicos significativos para cadeias monolíticas estabelecidas. Redes que construíram suas propostas de valor em torno de serem sistemas completos e autossuficientes agora enfrentam competição de componentes especializados que podem realizar funções individuais com mais eficiência. As respostas de plataformas blockchain importantes revelam diferentes filosofias sobre como a infraestrutura blockchain deve evoluir.
A evolução do Ethereum rumo a uma arquitetura modular representa talvez a validação mais significativa da tese modular. A rede que pioneira em plataformas de contratos inteligentes se reestruturou sistematicamente para servir como a camada de liquidação e segurança para um ecossistema de rollups em vez de tentar lidar com toda a execução na camada um. Essa transformação não foi inevitável; ela surgiu do reconhecimento pragmático de que escalar a execução em uma única camada, mantendo a descentralização, se mostrou inviável.
O roteiro em direção a um Ethereum modular acelerou com várias atualizações-chave. A fusão para o proof of stake em setembro de 2022 melhorou a eficiência energética e a segurança, mas não abordou diretamente a escalabilidade. A atualização crítica de escalabilidade veio com o hard fork Dencun em março de 2024, que implementou o EIP-4844, também conhecido como proto-danksharding. O EIP-4844 introduz transações que transportam blobs, permitindo que rollups postem grandes blocos de dados temporários na camada de consenso do Ethereum a um custo drasticamente reduzido em comparação ao armazenamento de dados permanentes. A atualização reduziu as taxas de transação da camada dois de 10 a 100 vezes, aumentando a escalabilidade enquanto preserva a descentralização.
O proto-danksharding representa uma solução temporária no caminho para o danksharding completo, que expandiria a disponibilidade de dados de seis blobs por bloco para 64 blobs, permitindo uma taxa de transferência que se aproxima de 100.000 transações por segundo em todo o ecossistema de rollups. A abordagem técnica espelha elementos do design da Celestia, utilizando compromissos KZG e codificação de apagamento para permitir amostragem de disponibilidade de dados. Em vez de competir com camadas de disponibilidade de dados modulares, o Ethereum está se tornando um, fornecendo serviços nativos de disponibilidade de dados otimizados para seu ecossistema de rollups.
Esta mudança estratégica reconhece que o valor do Ethereum não está em executar todas as transações na camada um, mas em fornecer liquidação confiável e coordenação para um ecossistema diverso de ambientes de execução. Rollups como Arbitrum, Optimism, StarkNet e zkSync processam a vasta maioria das transações, enquanto o Ethereum camada um serve como a fonte canônica de verdade e árbitro de disputas. A economia de tokens da rede está evoluindo para refletir esse papel, com taxas de liquidações de rollup contribuindo para a queima de ETH e recompensas de validadores.
A transformação modular do Ethereum cria tanto oportunidades quanto riscos. Por um lado, a rede se beneficia de uma atividade aumentada em todo o seu ecossistema de rollups sem as restrições de escalabilidade de processar tudo na camada um. Por outro lado, à medida que a execução se move para rollups e a disponibilidade de dados se desloca potencialmente para alternativas como Celestia ou EigenDA, surge a questão: que valor o Ethereum camada um captura e é suficiente para sustentar a segurança da rede?
A emergência do Ethereum centrado em rollups gerou debate sobre se a rede está se tornando principalmente uma camada de liquidação ou mantendo seu papel como a espinha dorsal computacional do Web3. Alguns argumentam que a proposta de valor do Ethereum se fortalece à medida que se concentra no que faz de melhor: fornecer segurança robusta e finalidade para um ecossistema diversificado. Outros temem que descarregar muita atividade para camadas externas possa diminuir a centralidade e captura de valor do Ethereum.
Solana representa uma abordagem contrastante, dobrando seu modelo monolítico de alto desempenho. A rede prioriza alcançar o máximo de taxa de transferência em uma única camada por meio de otimização agressiva de mecanismos de consenso, processamento paralelo de transações e requisitos de hardware. A perspectiva de Solana sustenta que a complexidade e fragmentação dos sistemas modulares introduz atrito que prejudica a experiência do usuário e a composibilidade.
A arquitetura da Solana alcança uma taxa de transferência impressionante, processando regularmente milhares de transações por segundo com finalidade de sub-segundo. Os defensores da rede argumentam que esse desempenho, combinado com a simplicidade de um ambiente de execução unificado, fornece uma base melhor para aplicativos do que o cenário fragmentado das blockchains modulares. Jogos, negociação de alta frequência e outros aplicativos sensíveis à latência podem realmente se beneficiar da integração estreita e composibilidade atômica que cadeias monolíticas oferecem.
No entanto, a abordagem da Solana traz trade-offs reconhecidos. Os requisitos de hardware da rede para validadores são significativamente maiores do que os do Ethereum, potencialmente limitando a descentralização. A rede experimentou várias interrupções quando o volume de transações sobrecarregou o sistema, levantando questões sobre os limites práticos da escalabilidade monolítica. Esses desafios sugerem que até mesmo cadeias monolíticas de alto desempenho enfrentam restrições que arquiteturas modulares podem contornar.
A dinâmica competitiva entre abordagens monolíticas e modulares se estende além das considerações técnicas para efeitos no ecossistema e retenção de desenvolvedores. A mudança do Ethereum em direção a infraestrutura modular catalisou uma explosão de implantações de rollups e experimentação com novos ambientes de execução. Esta proliferação de cadeias cria oportunidades para inovação, mas também fragmenta liquidez e atenção. O ambiente unificado da Solana ofereceSimplicidade, mas menos flexibilidade para personalização.
A Avalanche ocupa um espaço intermediário com sua arquitetura de sub-redes, que permite aos desenvolvedores implementar blockchains customizados que se beneficiam da segurança e interoperabilidade do ecossistema mais amplo da Avalanche. As sub-redes podem definir suas próprias máquinas virtuais, estruturas de taxas e conjuntos de validadores, enquanto mantêm a compatibilidade com outras cadeias Avalanche. Esta abordagem incorpora princípios modulares dentro de um ecossistema coeso, tentando equilibrar flexibilidade com integração.
O modelo de sub-rede aborda algumas limitações de sistemas puramente modulares ao manter uma forte coordenação e segurança compartilhada entre cadeias, permitindo personalização quando necessário. No entanto, sub-redes ainda exigem seus próprios conjuntos de validadores e segurança, distinguindo-as dos rollups que herdam segurança de uma camada de liquidação. A abordagem representa um ponto diferente no espectro entre integração monolítica completa e decomposição modular completa.
A Cosmos foi pioneira no conceito de blockchain específico para aplicações através de seu protocolo de Comunicação Inter-Blockchain e do mecanismo de consenso Tendermint. O ecossistema Cosmos há muito tempo adota a modularidade na forma de cadeias especializadas que se comunicam através de protocolos padronizados. Muitas cadeias Cosmos agora usam Celestia para disponibilidade de dados, demonstrando como ecossistemas estabelecidos podem integrar componentes modulares para melhorar a eficiência.
A abordagem da Cosmos enfatiza soberania e interoperabilidade em vez de segurança compartilhada. Cada cadeia mantém seu próprio conjunto de validadores e modelo de segurança, mas os protocolos de comunicação padronizados permitem a transferência de valor e passagem de mensagens entre cadeias. Esta filosofia difere do Ethereum centrado em rollup, onde as camadas de execução herdam segurança da camada de liquidação, mas compartilha o princípio modular de especialização e coordenação.
A Near Protocol entrou no espaço de disponibilidade de dados modular através de seu projeto derivado Nuffle Labs, lançado com US$ 13 milhões em financiamento. Em vez de competir diretamente com sua cadeia de camada um, a Near está se posicionando para fornecer infraestrutura para o ecossistema modular mais amplo. Esta mudança estratégica reflete o reconhecimento de que plataformas estabelecidas podem participar da onda modular, fornecendo serviços especializados em vez de defender arquiteturas puramente monolíticas.
O impacto das arquiteturas modulares sobre as cadeias existentes se estende à economia dos tokens e captura de valor. À medida que a execução e disponibilidade de dados se movem para camadas especializadas, a questão de onde o valor se acumula torna-se crítica. Nas cadeias monolíticas, os usuários pagam taxas diretamente aos validadores, criando um fluxo de valor claro. Nos sistemas modulares, as taxas são distribuídas por várias camadas, e permanece incerto quais componentes capturarão o maior valor a longo prazo.
Camadas de liquidação como Ethereum podem se beneficiar de fortes efeitos de rede, já que os rollups preferem se estabelecer onde outros rollups se estabelecem para possibilitar a composabilidade. Camadas de disponibilidade de dados competem mais diretamente em preço e desempenho, potencialmente levando à comoditização. Camadas de execução podem se diferenciar através de otimizações específicas para aplicações, mas também podem enfrentar intensa competição à medida que a implementação se torna mais fácil através de plataformas de rollup como serviço.
A coexistência de abordagens monolíticas e modulares parece provável para o futuro próximo. Diferentes aplicações têm diferentes requisitos, e nenhuma arquitetura única serve otimamente a todos os casos de uso. Aplicações de jogos de alta capacidade podem preferir a baixa latência e simplicidade do Solana. Protocolos complexos de finanças descentralizadas podem valorizar a segurança e descentralização dos rollups baseados no Ethereum. Aplicações empresariais podem preferir a personalização possível com cadeias específicas para aplicações em infraestrutura modular.
O cenário competitivo provavelmente será determinado não puramente por superioridade técnica, mas por efeitos de ecossistema, experiência do desenvolvedor, concentração de liquidez e considerações regulatórias. A infraestrutura de blockchain ainda está em uma fase inicial, o que permite que múltiplas abordagens arquitetônicas prosperem, cada uma encontrando adequação produto-mercado com aplicações e comunidades de usuários específicas.
O Futuro do Design de Blockchain
A trajetória da arquitetura de blockchain aponta para sistemas modulares cada vez mais sofisticados, mas várias questões em aberto moldarão como essa evolução se desdobrará. As inovações técnicas que possibilitam blockchains modulares estão bem estabelecidas, mas os modelos econômicos, estruturas de governança e coordenação social necessários para um ecossistema modular florescente ainda estão em andamento.
A visão de uma teia composível e interconectada de blockchains especializados tornou-se mais clara à medida que os projetos implementam as bases técnicas. Desenvolvedores podem cada vez mais escolher entre um menu de componentes: ambientes de execução variando de rollups compatíveis com EVM a máquinas virtuais customizadas, camadas de disponibilidade de dados oferecendo diferentes compensações entre custo e segurança, e camadas de liquidação fornecendo variados graus de finalização e composabilidade. Esta flexibilidade permite experimentação e personalização que eram impossíveis na era monolítica.
O conceito da pilha modular se estende além da infraestrutura para abranger plataformas de aplicação inteiras. Projetos estão construindo frameworks onde desenvolvedores podem lançar cadeias específicas para aplicações em minutos, selecionando provedores de disponibilidade de dados, mecanismos de consenso, máquinas virtuais e protocolos de ponte entre opções padronizadas. Esta abstração da complexidade poderia acelerar a adoção de blockchain ao reduzir barreiras de entrada e permitir rápida iteração.
No entanto, o futuro modular enfrenta vários desafios significativos. A interoperabilidade entre camadas de execução permanece imperfeita, apesar do progresso em protocolos como Inter-Blockchain Communication, Hyperlane e LayerZero. Esses sistemas proporcionam passagem de mensagens e transferências de ativos entre cadeias, mas a experiência do usuário ainda envolve atrito que estaria ausente em um ambiente unificado. Alcançar interoperabilidade perfeita mantendo segurança e descentralização representa um desafio contínuo.
A comunicação entre cadeias introduz riscos de segurança que já foram explorados. Contratos de ponte conectando diferentes cadeias têm sido alvos de alguns dos maiores ataques na história da blockchain. À medida que o ecossistema modular prolifera com dezenas ou centenas de camadas de execução, a superfície de ataque para explorações entre cadeias se expande. Desenvolver padrões de segurança robustos e práticas recomendadas para infraestrutura entre cadeias é crítico para realizar a visão modular.
A questão da captura de valor entre componentes modulares influenciará significativamente como o ecossistema se desenvolve. Se a disponibilidade de dados se tornar comoditizada com margens mínimas, a sustentabilidade econômica dessas camadas de infraestrutura crítica pode ficar ameaçada. Se camadas de liquidação capturam valor desproporcional através de efeitos de rede, os benefícios da modularização podem se acumular principalmente a algumas plataformas em vez de serem distribuídos amplamente. Encontrar o equilíbrio econômico certo para incentivar a inovação enquanto garante que todos os componentes necessários permaneçam bem apoiados é essencial.
A governança apresenta outro desafio complexo em ecossistemas modulares. Em cadeias monolíticas, a governança é relativamente direta: uma única comunidade decide sobre atualizações de protocolo através de mecanismos estabelecidos. Nos sistemas modulares, mudanças em um componente podem afetar outros, exigindo coordenação através de múltiplos processos de governança. Uma camada de disponibilidade de dados que atualiza seu mecanismo de consenso pode impactar todos os rollups que a usam. Uma camada de liquidação que modifica sua estrutura de taxas afeta todas as cadeias que se estabelecem lá. Desenvolver frameworks de governança que possibilitem inovação mantendo estabilidade entre componentes interconectados permanece um problema aberto.
Considerações regulatórias adicionam outra dimensão de incerteza ao futuro modular do blockchain. Autoridades ao redor do mundo estão desenvolvendo frameworks para regular ativos digitais e sistemas de blockchain, mas esses frameworks geralmente assumem cadeias monolíticas onde entidades claras podem ser identificadas e reguladas. A natureza distribuída de sistemas modulares, onde aplicações abrangem múltiplas cadeias e camadas de infraestrutura, complica a conformidade regulatória. Questões sobre jurisdição, responsabilidade pela conformidade e responsabilidade em caso de falhas permanecem amplamente sem solução.
O potencial de escalonamento de blockchains modulares parece substancial com base nas trajetórias atuais. O roadmap da Celestia visa escalar além de 1 gigabyte por segundo de capacidade de dados. EigenDA projeta escalonamento semelhante através de crescimento horizontal à medida que mais operadores se juntam. A implementação completa do danksharding do Ethereum visa possibilitar 100.000 transações por segundo em todo seu ecossistema de rollups. Esses números sugerem que as restrições de disponibilidade de dados, que têm sido o principal gargalo, podem ser em grande parte resolvidas dentro de alguns anos.
Mas alcançar capacidade bruta representa apenas uma dimensão do escalonamento. A verdadeira adoção mainstream requer não apenas capacidade técnica, mas também experiência do usuário sem atrito, clareza regulatória e integração com os sistemas financeiros e sociais existentes. Blockchains modulares devem demonstrar que sua complexidade adicionada se traduz em benefícios reais que usuários e desenvolvedores valorizam, não apenas em melhorias teóricas na arquitetura do sistema.
Existe a possibilidade de que a modularização represente uma fase transitória em vez do estado final do design de blockchain. Assim como as cadeias monolíticas evoluíram para sistemas modulares para resolver restrições de escalonamento, inovações futuras podem possibilitar novas abordagens arquitetônicas que transcendam os designs modulares atuais. Provas de conhecimento zero, novos mecanismos de consenso e avanços em sistemas distribuídos podem reformular o que é possível.
Alguns pesquisadores estão explorando ideias radicais como criptografia totalmente homomórfica, que permitiria computação em dados criptografados, potencialmente solucionando questões de privacidade e dados.#### Disponibilidade de tradução de conteúdo.
Problemas de disponibilidade simultaneamente. Outros estão investigando mecanismos de consenso que alcançam a finalização mais rapidamente do que as abordagens atuais, reduzindo a necessidade de arquiteturas em camadas. A criptografia resistente a quântica pode eventualmente exigir o redesenho dos protocolos centrais. O ritmo da inovação em tecnologia blockchain permanece rápido o suficiente para que os paradigmas arquitetônicos possam mudar novamente nos próximos anos.
O relacionamento entre descentralização e desempenho continua a evoluir de maneiras que desafiam as suposições subjacentes a projetos monolíticos e modulares. A amostragem de disponibilidade de dados demonstra que algumas compensações tradicionais podem ser contornadas por meio de criptografia inteligente e design de protocolos. Inovações futuras podem revelar outras maneiras de alcançar propriedades aparentemente incompatíveis, potencialmente possibilitando novos padrões arquitetônicos.
A visão de uma internet blockchain modular - onde diversos ambientes de execução interagem perfeitamente sobre uma infraestrutura de disponibilidade de dados e liquidação compartilhada - representa um futuro promissor para o Web3. Esse ecossistema suportaria uma tremenda diversidade no design de aplicativos enquanto mantém interoperabilidade e segurança compartilhada. Os desenvolvedores poderiam construir exatamente a cadeia que precisam para seu caso de uso, os usuários poderiam mover valor e identidade entre cadeias sem fricção, e o ecossistema como um todo se beneficiaria da especialização e otimização.
Realizar essa visão requer a solução de inúmeros desafios técnicos, econômicos e sociais. Mas o progresso nos últimos anos sugere que a abordagem modular aborda problemas reais de maneiras que as arquiteturas monolíticas não podem. Os projetos que implementam a infraestrutura modular - Celestia, EigenDA, Avail e outros - demonstraram viabilidade técnica e atraíram adoção significativa. A questão passa de se blockchains modulares podem funcionar para como eles serão integrados ao panorama mais amplo do blockchain.
O futuro provavelmente envolve um ecossistema heterogêneo onde múltiplas abordagens arquitetônicas coexistem. Cadeias monolíticas continuarão atendendo a casos de uso onde suas propriedades oferecem vantagens. Sistemas modulares permitirão experimentação e personalização em escalas impossíveis em cadeias unificadas. Abordagens híbridas combinarão elementos de ambos os paradigmas. A diversidade de abordagens reflete a realidade de que a tecnologia blockchain ainda é suficientemente incipiente, sem que uma única arquitetura tenha se mostrado ideal para todos os propósitos.
Pensamentos finais
A emergência da arquitetura blockchain modular representa uma reconceituação fundamental de como sistemas descentralizados devem ser construídos. Após mais de uma década de cadeias monolíticas que agrupam todas as funções em sistemas únicos, a indústria reconheceu que a especialização e a modularidade desbloqueiam potencial de escalabilidade impossível dentro de arquiteturas unificadas. A transição de design monolítico para modular não é meramente uma evolução técnica, mas uma transformação filosófica em como a infraestrutura blockchain é concebida.
Celestia, EigenDA e Avail exemplificam diferentes abordagens para a disponibilidade de dados modulares, cada uma abordando o gargalo crítico da infraestrutura que tem limitado a escalabilidade da blockchain. Ao separar a disponibilidade de dados da execução e liquidação, estes protocolos permitem que rollups e cadeias específicas de aplicativos operem de maneira eficiente sem precisar arcar com o custo total de operar sistemas monolíticos independentes. A economia é atraente: os custos de disponibilidade de dados caem por ordens de magnitude, a capacidade de processamento aumenta drasticamente e os desenvolvedores ganham flexibilidade para personalizar ambientes de execução para casos de uso específicos.
A abordagem modular não elimina tanto o trilema de escalabilidade quanto reformula o problema. Em vez de forçar cada blockchain a fazer compensações idênticas entre descentralização, segurança e escalabilidade, sistemas modulares permitem que diferentes camadas otimizem para diferentes propriedades. Camadas de disponibilidade de dados focam em throughput e eficiência de verificação. Camadas de liquidação priorizam segurança e finalidade. Camadas de execução são personalizadas para requisitos específicos de aplicativos. A combinação alcança propriedades que nenhuma camada isolada poderia oferecer sozinha.
Mas a modularização introduz novos desafios. O modelo de segurança torna-se mais complexo quando múltiplos componentes devem funcionar corretamente para o sistema permanecer seguro. Os incentivos econômicos devem se alinhar através das camadas para garantir operação sustentável. A interoperabilidade entre ambientes de execução permanece imperfeita apesar do progresso em protocolos de comunicação entre cadeias. A governança torna-se mais complicada quando mudanças em um componente afetam muitos outros. Esses desafios não são intransponíveis, mas requerem atenção cuidadosa à medida que o ecossistema amadurece.
A questão de saber se blockchains modulares representam o estágio final para a arquitetura blockchain ou outra fase transitória permanece em aberto. As inovações técnicas que permitem sistemas modulares - amostragem de disponibilidade de dados, provas de conhecimento zero, codificação de apagamento, compromissos polinomiais - se mostraram poderosas e robustas. Os modelos econômicos ainda estão evoluindo, com incertezas sobre a distribuição de valor entre os componentes e questões de sustentabilidade sobre as camadas de infraestrutura como commodity.
O que parece certo é que o design modular expandiu permanentemente o espaço de design para sistemas blockchain. Os experimentos habilitados pela infraestrutura modular - rollups soberanos, cadeias específicas de aplicativos, máquinas virtuais inovadoras, mecanismos de consenso personalizados - seriam impossíveis ou impraticáveis dentro das limitações monolíticas. Este florescimento de inovação, mesmo que alguns experimentos falhem, beneficia o ecossistema mais amplo ao explorar possibilidades que abordagens puramente monolíticas não podem acessar.
Cadeias estabelecidas estão se adaptando à onda modular de diferentes maneiras. Ethereum está se reestruturando como a camada de liquidação e segurança para um ecossistema de rollup, implementando proto-danksharding para fornecer disponibilidade de dados nativa. Solana continua apostando em desempenho monolítico, alegando que simplicidade e composabilidade superam a flexibilidade modular. Cosmos e Avalanche incorporam princípios modulares dentro de ecossistemas coesos, tentando equilibrar personalização com integração. Essa diversidade de abordagens reflete uma incerteza genuína sobre arquiteturas ótimas e sugere que múltiplos paradigmas coexistirão.
O impacto dos blockchains modulares se estende além da arquitetura técnica para modelos econômicos, estruturas de governança e a questão fundamental de como o valor se acumula na infraestrutura Web3. Se a disponibilidade de dados se tornar uma commodity, os incentivos econômicos serão suficientes para manter uma infraestrutura robusta? Se camadas de liquidação capturarem valor desproporcional por meio de efeitos de rede, as camadas de execução permanecerão viáveis? Como a governança coordenará componentes interconectados mas independentes? Essas questões moldarão a evolução do ecossistema modular nos próximos anos.
A infraestrutura sendo construída hoje - camadas de disponibilidade de dados, protocolos de liquidação, frameworks de execução, soluções de interoperabilidade - forma a fundação para a próxima geração de aplicativos blockchain. Esses componentes modulares possibilitam possibilidades que eram economicamente ou tecnicamente inviáveis na era monolítica. Jogos totalmente on-chain com transições de estado complexas. Redes sociais descentralizadas com publicação de dados de alta capacidade. Protocolos DeFi sofisticados abrangendo múltiplos ambientes de execução. Aplicativos em tempo real que requerem finalização em sub-segundos. A capacidade técnica para suportar esses casos de uso em escala está cada vez mais disponível.
Se os blockchains modulares cumprirão sua promessa de permitir a adoção mainstream do Web3 depende de mais do que capacidade técnica. A experiência do usuário deve melhorar a ponto de a complexidade subjacente tornar-se invisível. Estruturas regulatórias devem evoluir para acomodar sistemas modulares distribuídos. Os incentivos econômicos devem se alinhar para sustentar infraestrutura crítica. A segurança deve se mostrar robusta contra ataques sofisticados. A coordenação social deve escalar para gerenciar a governança através de componentes interconectados.
Os projetos pioneiros na infraestrutura modular estão conduzindo um experimento em larga escala no design de sistemas distribuídos. O resultado determinará não apenas quais protocolos específicos terão sucesso, mas quais padrões arquitetônicos definirão a infraestrutura blockchain por décadas. As evidências iniciais sugerem que os designs modulares abordam restrições reais de maneiras que arquiteturas monolíticas não podem, mas as implicações completas só ficarão claras conforme o ecossistema amadurece e enfrenta desafios que não podem ser antecipados hoje.
Blockchains modulares passaram de conceito teórico para infraestrutura de produção apoiando bilhões de dólares em valor e milhões de transações diárias. Celestia, EigenDA, Avail e projetos relacionados fornecem a espinha dorsal de disponibilidade de dados para um ecossistema em expansão de camadas de execução. A transformação modular do Ethereum valida a abordagem no mais alto nível da indústria. A questão não é mais se as arquiteturas modulares são viáveis, mas como elas evoluirão e qual papel desempenharão no cenário mais amplo do blockchain.
A transformação de blockchains monolíticos para modulares reflete o amadurecimento do entendimento da indústria sobre o design de sistemas distribuídos. Early blockchains necessarily bundled functions together, as the knowledge and tooling for modular architectures did not yet exist. Como a tecnologia avançou e as restrições de escalabilidade se tornaram aparentes, a possibilidade de separar preocupações emergiu. Now, with modular infrastructure deployed and operational, the industry can build the diverse, specialized, interconnected blockchain ecosystem that many have long envisioned.
The future of blockchain design remains uncertain, but the direction is clear: toward greater specialization, more flexible architectures, and systems optimized for specific purposes rather than attempting to serve all functions equally. Cadeias modulares incorporam essa o.Evolução, e seu sucesso ou fracasso moldará a infraestrutura do Web3 nos próximos anos. A fundação foi construída. O experimento está em andamento. As implicações se desdobrarão à medida que o ecossistema cresce, enfrenta desafios e continua inovando em direção à visão de uma internet verdadeiramente escalável e descentralizada.