Ethereum's escalabilidade tem sido moldada pela necessidade de abordar o "trilema do blockchain," que postula que segurança, descentralização e escalabilidade não podem ser alcançadas simultaneamente dentro de uma rede de Layer 1 (L1).
O que Saber sobre Ethereum Rollups?
Historicamente, o Ethereum priorizou segurança e descentralização, deixando a escalabilidade como um desafio. Com o aumento das taxas de transação e tempos de processamento mais lentos à medida que a demanda do usuário cresce, as soluções de Layer 2 (L2), particularmente os rollups, emergiram como ferramentas críticas para superar essas limitações.
Os rollups escalonam o Ethereum movendo a computação para fora da cadeia principal, agrupando transações em lotes compactados e enviando-os ao L1 para verificação. Esta abordagem permite transações mais rápidas e baratas, preservando a segurança e descentralização do Ethereum.
Os rollups tornaram-se centrais no roteiro do Ethereum desde 2020, tornando casos de uso como jogos na cadeia e finanças descentralizadas (DeFi) de alta velocidade viáveis. Entre os tipos de rollups, os zk-rollups ganharam domínio devido à sua eficiência e segurança, aproveitando provas de conhecimento zero para validação. Projetos como zkSync Era e Linea estão liderando a adoção, oferecendo taxas baixas e alta capacidade de processamento.
Apesar de seu sucesso, os rollups enfrentam desafios, como fragmentação de estado e liquidez em diferentes redes de rollup, limitando a experiência do usuário e a adoção por desenvolvedores. Além disso, muitos rollups ainda dependem de componentes centralizados, como sequenciadores para ordenação de transações, o que introduz riscos de censura.
O roteiro do Ethereum visa evoluir os rollups para plena descentralização, removendo essas "rodas de treinamento" - salvaguardas centralizadas - e permitindo sistemas sem confiança para sequenciamento de transações e geração de provas.
Para usuários do Ethereum, os rollups são essenciais para reduzir custos e melhorar a velocidade das transações. No entanto, devem estar cientes das compensações 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 em moldar a escalabilidade e a 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 de transações é gerenciada pelos próprios validadores do Ethereum. Essa abordagem reduz significativamente os riscos de censura e manipulação de transações, garantindo processamento justo e transparente.
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Integração Sem Costura com L1: A infraestrutura L1 do Ethereum lida com consenso, publicação de dados e liquidação, enquanto a execução acontece na rede de rollup. Este design herda as propriedades de segurança e descentralização do Ethereum sem adicionar novas camadas de suposições de confiança.
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Arquitetura Simplificada: Ao remover a necessidade de sequenciadores centralizados, os rollups baseados criam um modelo de processamento de transações mais enxuto e alinhado ao Ethereum. Esta 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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Reduzida dependência 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 Capacidade: Como os tempos de bloco do L1 do Ethereum são mais longos (aproximadamente 12 segundos), a finalização das transações pode ser mais lenta em comparação com 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 que as transações sejam confirmadas provisoriamente antes da inclusão total nos blocos do L1.
Características Principais dos Rollups Nativos:
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Validação Direta do Ethereum: Os rollups nativos eliminam a necessidade de sistemas de prova adicionais ao aproveitar as regras de validação de transações integradas 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 central do Ethereum, eles herdam automaticamente as atualizações de protocolo. Isso evita gargalos de governança que muitas vezes afetam rollups tradicionais que exigem aprovações manuais de conselhos de segurança.
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Modelo de Segurança Simplificado: Ao postar dados de transação diretamente 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 Confiabilidade: As transações são verificadas diretamente pelo Ethereum, garantindo alinhamento com suas garantias de segurança.
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Menor Sobrecarga de Manutenção: As 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 do Ethereum, os rollups nativos permitem interações mais harmoniosas entre diferentes soluções de L2.
Desafios e Considerações:
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Modificações no Protocolo Necessárias: Implementar o EXECUTE precompile requer mudanças no protocolo do Ethereum, exigindo coordenação através de hard forks e atualizações em todo o ecossistema.
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Riscos de Centralização Baseados em MEV: O Valor Extraível de Minerador (MEV) pode introduzir competição pela ordenação de transações, potencialmente centralizando aspectos do processo de execução de rollup. Mecanismos para mitigar esses riscos estão sendo explorados.
Escolhendo entre Rollups Baseados e Nativos
O ecossistema Layer 2 do Ethereum continua a evoluir, e tanto os rollups baseados quanto os nativos oferecem abordagens inovadoras para escalonamento, mantendo segurança e descentralização. Cada modelo apresenta vantagens e compensações distintas, tornando a escolha entre eles dependente das prioridades de desenvolvedores, usuários e da comunidade mais ampla do Ethereum.
Rollups baseados se integram ao modelo de sequenciamento baseado em validadores existentes do Ethereum, reforçando a descentralização ao aproveitar os validadores do Layer 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 separados e sistemas de prova. Enquanto essa integração simplifica a validação de transações, 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 do Layer 1 do Ethereum. No entanto, os rollups nativos levam isso um passo adiante, usando os mecanismos de validação integrados 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 exigem alguma governança independente, enquanto os rollups nativos adotam automaticamente as atualizações do Ethereum, 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 rollups baseados fornecem um caminho imediato com mudanças mínimas de protocolo, os rollups nativos oferecem uma solução mais integrada e de longo prazo para eficiência e escalabilidade. À medida que a tecnologia de rollups amadurece, o cenário do Layer 2 do Ethereum continuará a melhorar, trazendo transações mais rápidas, mais baratas e mais seguras para usuários em todo o mundo.