Introdução

À medida que a tecnologia blockchain evolui e inova, as narrativas modulares substituem gradualmente as narrativas tradicionais de blockchain público, tornando-se a tendência predominante no campo da blockchain. Esta transformação atraiu a atenção de muitos projetos e investidores, desencadeando uma onda de soluções técnicas e uma corrida para capturar a participação de mercado em vários módulos. Diante da escalada da competição de blockchain público, podemos testemunhar o termo "modular" gradualmente se movendo para o mainstream, trazendo novas mudanças e oportunidades para toda a indústria de blockchain.

O que são Narrativas Modulares?

Com o desenvolvimento contínuo do blockchain (expansão de funções, aumento da base de usuários e aumento das operações on-chain), os dados cada vez maiores começaram a sobrecarregar a mainnet do Ethereum. À medida que o desempenho do Ethereum se aproxima de seus limites, para otimizar o desempenho, manter a vantagem competitiva e evitar a perda de usuários, o Ethereum iniciou uma atualização chamada Danksharding. Essa atualização envolve iterar, atualizar e terceirizar vários módulos do Ethereum para facilitar a transição de uma única cadeia para uma arquitetura em camadas.

Expansão de Dados On-chain do Ethereum

A rastreabilidade e transparência da Blockchain são porque cada nó completo armazenou todos os dados históricos, garantindo que cada transação na rede possa ser rastreada e verificada. No entanto, à medida que o tempo passa, a quantidade de dados na rede Blockchain tem se expandido em uma taxa geométrica, levando a um aumento contínuo nos custos de hardware e operacionais dos nós. O Ethereum foi inicialmente operado como uma única Blockchain, com todas as tarefas concluídas pelos nós completos. No entanto, à medida que o ecossistema Ethereum continua a se desenvolver e crescer em tamanho, tornou-se necessário buscar reformas para acomodar a taxa de desenvolvimento. Para esse fim, o Ethereum iniciou uma grande quantidade de exploração. Por exemplo, sidechains e Plasma foram explorados, bem como as quatro principais soluções de Camada2 que agora são familiares a todos.

A Demanda por Escalabilidade do Ethereum

O Rápido Desenvolvimento da Camada2

Quando os nós não conseguem lidar com todas as tarefas na blockchain, surge a necessidade de escalabilidade. A explosão do Ethereum no setor DeFi levou a carga da rede a picos históricos, com altos custos de transação aumentando o limiar de entrada para fundos pequenos, tornando-se um obstáculo para atrair novos usuários. Tomando as soluções Layer2 do Ethereum como exemplo, ele terceirizou a camada de contrato inteligente e a camada de execução para projetos Layer2 para colaboração. Neste modelo, as transações são distribuídas para a rede Layer2 para submissão e execução, com a cadeia principal do Ethereum apenas responsável pela verificação de contratos inteligentes e armazenamento de dados. Isso reduz muito a redundância de dados do Ethereum e alivia a carga da rede. Ao mesmo tempo, esse modelo cooperativo também apontou uma nova direção para o desenvolvimento de outras blockchains públicas. De acordo com os dados do L2beat, até março de 2024, existem 46 redes Layer2 que lançaram suas mainnets, com mais de 34 redes Layer2 prestes a serem lançadas, quase dobrando o número em seis meses.

Origem: L2Beat

Dados de ganhos da Camada 2

Tomando Arbitrum como exemplo, quando um usuário faz uma transferência na Camada 2 do Arbitrum, uma taxa correspondente é incorrida. Arbitrum, como uma solução de Camada 2, é responsável por executar transações e coletar as respectivas taxas de execução, enquanto o Ethereum, como a cadeia que confirma a validade das transações, também cobra uma certa taxa. Esta parte da taxa constitui a maior parte dos gastos da L2.

De acordo com os dados do Tokenterminal, ARB acumulou receita de taxas nos últimos três meses de 47.435 milhões de dólares, com uma despesa de 35.1 milhões de dólares.

Fonte: Terminal de Token

Comprometendo-se com uma Abordagem Centrada em Rollup

A expansão das redes blockchain é geralmente alcançada por meio de duas abordagens: escalonamento horizontal via shardagem e escalonamento vertical por meio de camadas. A abordagem de camadas é mais direta, com Rollups atuando como a camada de execução para aliviar a pressão na mainnet do Ethereum. Por outro lado, a shardagem é considerada a direção final para a escalabilidade blockchain, abrangendo tanto a shardagem de dados quanto a shardagem de transações. Em 20 de dezembro de 2020, o Ethereum se comprometeu com um roadmap orientado para camadas e centrado em Rollups, se posicionando como a camada de liquidação e a camada de disponibilidade de dados para Rollups, com o objetivo final de implementar a shardagem de dados. Esse método é conhecido como “modularização”. Ao adotar uma abordagem modular, o Ethereum pode integrar várias camadas, cada uma com funções específicas, melhorando assim a escalabilidade, eficiência e desempenho geral.

Origem: Vitalik.eth

Resumo

Em busca de escalabilidade, o Ethereum tem transitado para uma narrativa de expansão modular. O Ethereum está gradualmente evoluindo de uma camada de execução para uma camada de consenso, com um roteiro de desenvolvimento centrado em Rollups que transferem o ônus das atividades on-chain para off-chain. Ao mover parte da carga computacional da rede principal, acelera a velocidade das transações, reduz os custos e alivia a congestão da rede, alcançando, em última instância, escalabilidade de desempenho, solidificando sua posição e retendo os usuários.

Sistemas Blockchain Integrados vs Modulares

Nos primeiros dias das plataformas de blockchain, os mineradores eram frequentemente referidos como validadores, responsáveis por manter a rede blockchain. No entanto, cada nó é composto na verdade por vários módulos, cada um encarregado de funções diferentes, como coletar transações de usuários, executar transações, atualizar o estado, propor blocos e votar em propostas. Essa configuração simplificada e eficiente forma a base do que agora chamamos de sistemas blockchain integrados.

Sistemas Integrados de Blockchain

Nos sistemas tradicionais de blockchain integrados, geralmente existem quatro camadas principais: a camada de contrato inteligente, a camada de execução, a camada de liquidação e a camada de disponibilidade de dados. Todas essas funcionalidades são implementadas coletivamente por uma única camada de decisão fundamental. No entanto, essa estrutura unificada apresenta alguns desafios. Como a camada de decisão deve lidar com uma variedade de tarefas diferentes e não pode otimizar nenhuma função individualmente, essa estrutura muitas vezes limita a capacidade do sistema.

Sistemas de Blockchain Modulares

A modularização envolve dividir as várias funcionalidades de uma blockchain em módulos independentes, cada um responsável por uma função específica. Os sistemas integrados de blockchain referem-se a redes blockchain onde a camada de consenso, a camada de disponibilidade de dados, a camada de liquidação e a camada de execução são integradas e operam juntas. Por outro lado, as redes modulares de blockchain desacoplam essas camadas e permitem que elas funcionem em paralelo.

Origem: Celestia

De acordo com Celestia, do ponto de vista dos dados, as blockchains públicas precisam principalmente de completar cinco tarefas relacionadas com os dados:

1. Onde os dados são enviados? (Camada de Contrato Inteligente)
2. Onde os dados são processados? (Camada de Execução)
3. Onde os dados são verificados? (Camada de Liquidação)
4. Onde os dados são armazenados? (Camada de Disponibilidade de Dados)
5. Onde os dados têm efeito? (Camada de Consenso)

A essência da modularização é transformar a abordagem de ter uma única camada de tomada de decisão lidando com o processamento de dados para um método colaborativo envolvendo várias partes. A pesquisa da Celestia indica que, embora a abordagem integrada seja mais geral, a abordagem modular é mais especializada.

Fontes: Celestia

Por que escolher a Modularização?

Limitações dos Sistemas de Cadeia Única

Atualmente, a maioria das blockchains são monolíticas, o que significa que executam todas as tarefas como um todo integrado. Blockchains como Sui e Aptos se enquadram nessa categoria. As blockchains integradas exploraram as possibilidades de utilizar blockchain para construir vários novos DApps. No entanto, uma vez que os DApps começam a ser construídos e utilizados nessas cadeias, vários problemas se tornam aparentes:

• Não é possível construir qualquer coisa que você queira em qualquer blockchain específico.
• O custo de construir e usar DApps pode ser proibitivamente caro, tornando os DApps difíceis de sustentar.
• Devido ao número limitado de Transações Por Segundo (TPS), apenas alguns contratos inteligentes podem ser executados.
• A eficiência do processo de verificação é facilmente limitada pelos recursos do nó, como largura de banda e armazenamento.
• O armazenamento de dados on-chain pode expandir exponencialmente ao longo do tempo, desafiando os requisitos de hardware dos nós.
• Os requisitos de hardware para o processo de verificação em nós tornam-se cada vez mais exigentes, levando a menos nós, danificando a descentralização e segurança da blockchain.

Esses desafios tornam o uso de blockchains integradas difícil.

O Alto Custo do Uso de Dados

De acordo com um gráfico mostrando as taxas pagas por vários L2s para publicar dados no Ethereum, os gastos do L2 nesse sentido são substanciais. Até 22 de março de 2024, essa despesa já ultrapassou 36,24 milhões de dólares no mês.

Fonte: Duna

Numia Data lançou um relatório intitulado 'O impacto da camada DA modular de Celestia nos L2s do Ethereum: uma primeira olhada.' Este relatório compara os custos necessários para diferentes L2s publicarem callData no Ethereum na segunda metade de 2023 com os custos potenciais se usassem Celestia como uma camada DA. A magnitude dessa diferença mostra que a adoção da modularização, semelhante à Celestia, pode economizar significativamente nas taxas de gás do L2.

Fonte de dados: @numia.data/o-impacto-da-camada-da-da-modular-da-celestia-nos-l2s-do-ethereum-uma-primeira-olhada-8321bd41ff25">Medium

Características do Blockchain Modular

Segurança Compartilhada

Estabelecer validadores é um passo crucial ao criar um blockchain. No entanto, nem todas as cadeias conseguem encontrar um conjunto de validadores suficientemente grande para garantir a segurança. As cadeias que dependem de grandes conjuntos de validadores obtêm alta segurança, enquanto aquelas dependentes de conjuntos menores têm menor segurança. Ao construir uma cadeia pública modularmente para compartilhar sua segurança, implantar um novo blockchain pode evitar a criação de um novo conjunto de validadores. Por exemplo, a Celestia fornece disponibilidade de dados, facilitando para os blockchains verificar se suas transações foram publicadas. A segurança compartilhada também oferece uma maneira escalável e eficaz para o ecossistema blockchain.

Escalabilidade

As blockchains integradas combinam a camada de contrato inteligente, camada de execução, camada de liquidação e funcionalidades de camada de disponibilidade de dados dentro de uma única camada de tomada de decisão. Esta abordagem complica a criação de blockchains e aumenta os riscos e congestionamentos do sistema, pois tenta lidar com todas as funcionalidades dentro de uma única camada. Por outro lado, blockchains modulares distribuem diferentes funções em camadas separadas, aumentando a escalabilidade da cadeia. Por exemplo, L1s modulares como Celestia podem se concentrar na disponibilidade de dados (L1 pode concentrar todos os recursos para fornecer dados para L2s, como por meio de rollups).

Simplificando a Criação de Blockchain

Ao desenvolver novas blockchains, os desenvolvedores podem criá-las mais rapidamente através de um design flexível e desenvolvimento modular. Isso significa que eles podem escolher módulos funcionais adequados com base nas necessidades e facilmente expandir e atualizar quando necessário, melhorando assim a flexibilidade e adaptabilidade da blockchain.

Flexibilidade

A disposição de blockchains modulares é mais flexível e variada do que a de blockchains monolíticos, pois permite aos desenvolvedores selecionar, combinar e ajustar diferentes módulos funcionais com base nas necessidades. Em comparação com uma estrutura única, os blockchains com designs modulares podem atender melhor às necessidades de diferentes usuários e DApps, oferecendo, assim, uma gama mais ampla de funcionalidades e cenários de aplicação.

Além de fornecer uma ampla gama de funcionalidades, as blockchains modulares também trazem maior eficiência e escalabilidade para os desenvolvedores. Ao dividir as funcionalidades da blockchain em módulos independentes, os desenvolvedores podem gerenciar e manter o sistema com mais facilidade e fazer atualizações rápidas e iterações quando necessário. Essa flexibilidade e customização ajudam a melhorar o desempenho e a estabilidade das blockchains, proporcionando assim uma melhor experiência ao usuário.

Conclusão

Em 2024, a modularização está prestes a se tornar a narrativa predominante. Ethereum, como uma plataforma líder de contratos inteligentes, tem defendido o desenvolvimento modular e explorado continuamente caminhos de desenvolvimento centrados em Rollups para lidar com desafios relacionados à escalabilidade e eficiência da blockchain. No entanto, apesar das muitas mudanças positivas trazidas pelas blockchains modulares, elas também introduzem algumas novas preocupações, como se as blockchains públicas necessariamente precisam ser modularizadas. Enquanto os desenvolvedores desfrutam das conveniências trazidas pelas blockchains modulares, eles também devem explorar ativamente soluções alternativas. A modularização é uma boa solução no presente, mas pode não ser necessariamente a melhor solução no futuro.