Introdução

O potencial revolucionário do Bitcoin tem sido limitado pelos desafios de escalabilidade, tornando-o difícil de servir como um sistema de pagamento global. Enquanto inovações como Ordinals e os tokens BRC-20 aumentaram a adoção do Bitcoin, também expuseram suas limitações, colocando pressão significativa na blockchain. À medida que mais utilizadores interagem com o Bitcoin, a rede por vezes fica sobrecarregada, levando a taxas mais elevadas e tempos de transação mais lentos, já que o design original do Bitcoin apenas suporta sete transações por segundo.

Foram desenvolvidas soluções de Camada 2 (L2) para resolver essas questões. Elas processam transações fora da cadeia enquanto a camada base lida com a liquidação final, aumentando assim a velocidade das transações e reduzindo os custos sem comprometer a segurança da rede Bitcoin. Além disso, soluções de Camada 2 como Lightning Network, BEVM, Stacks, BOB, Merlin Chain, etc. desbloqueiam novas funcionalidades, como possibilitar contratos inteligentes e tornar o Bitcoin mais eficiente, versátil e escalável para atender à crescente demanda.

O que são as redes de Camada 2 do Bitcoin?

Origem: Ordinais NFTs Conta X

Redes de camada dois (L2) do Bitcoin são protocolos projetados para operar sobre a blockchain principal do Bitcoin. Seus principais objetivos são resolver os desafios de escalabilidade, melhorar a velocidade das transações e reduzir as taxas do Bitcoin. Além desses benefícios, algumas soluções L2 até mesmo introduzem capacidades de contratos inteligentes, ampliando as aplicações potenciais do Bitcoin.

Além disso, a necessidade de soluções de camada dois para o Bitcoin surgiu das limitações inerentes à sua camada-base. Com uma taxa de transação muito baixa por segundo, o Bitcoin enfrenta problemas de escalabilidade, resultando em congestionamento da rede e taxas altas, às vezes ultrapassando $120 durante períodos de grande movimento. Isso torna as transações pequenas custosas e impraticáveis.

A camada base do Bitcoin não possui a funcionalidade de contratos inteligentes para aplicativos descentralizados e plataformas DeFi. As soluções de camada 2 abordam essas limitações, reduzindo as taxas de gás, possibilitando transações mais rápidas e adicionando novas capacidades, desbloqueando assim o vasto e inexplorado potencial dentro da cadeia do Bitcoin.

Como as Soluções de Camada 2 do Bitcoin Funcionam

Origem: PrimeXBT

Uma rede blockchain é dividida em duas camadas principais: a camada de execução, que processa transações, e a camada de consenso, responsável por validar e aprovar essas transações. As soluções da Camada 2 do Bitcoin criam uma camada de execução separada para lidar com transações off-chain antes de enviá-las para a camada de consenso do Bitcoin para liquidação final.

Abordagens comuns incluem canais de estado, usados pela Lightning Network, permitindo múltiplas transações fora da cadeia com apenas o estado final registrado na cadeia. Sidechains, como a Liquid Network, funcionam como blockchains independentes ligadas ao Bitcoin, proporcionando transações mais rápidas e funcionalidades adicionais. Por outro lado, Rollups, agrupa diversas transações fora da cadeia em uma única, oferecendo prova criptográfica de validade para liquidação na blockchain do Bitcoin.

Canais de Estado

Fonte: Chainlink

Os canais de estado, como os do Lightning Network, permitem que duas partes troquem bitcoins fora da cadeia, acelerando as transações e reduzindo custos. Ao bloquear bitcoins em um endereço multiassinatura, eles podem fazer transferências ilimitadas fora da cadeia, e apenas o estado final é registrado na blockchain do Bitcoin quando o canal é fechado.

Cadeias laterais

Sidechains de Bitcoin, como a Liquid Network, operam como blockchains separadas conectadas ao Bitcoin através de uma “ligação de duas vias”. Este sistema permite aos utilizadores bloquear os seus bitcoins na mainchain e receber tokens equivalentes, como sBTC, na sidechain para transações mais rápidas e mais funcionalidades. Um grupo de validadores gere e assegura as transferências de ativos entre as duas cadeias, garantindo precisão e prevenindo gastos duplos. As sidechains também operam nos seus próprios mecanismos de consenso, permitindo parâmetros de bloco personalizados e funcionalidades avançadas como contratos inteligentes e privacidade, tornando-as mais flexíveis do que a mainchain do Bitcoin.

Rollups

Origem: Chainlink

Os rollups de camada dois do Bitcoin executam transações fora da blockchain principal, comprimindo os dados e, em seguida, enviando uma prova criptográfica para o Bitcoin para liquidação final. Isso reduz a carga no Bitcoin enquanto mantém sua segurança. Embora o Bitcoin ainda não possa verificar nativamente esses rollups, abordagens como rollups soberanos, que usam o Bitcoin para armazenamento de dados, e possíveis atualizações no script do Bitcoin estão sendo exploradas. Essas inovações visam melhorar a escalabilidade e permitir um processamento de transações mais eficiente.

Principais Projetos Bitcoin Camada 2 para Conhecer em 2024

Ao discutir as soluções de Camada 2 do Bitcoin, é bom notar que a maioria dos projetos de camada 2 não possui saída forçada. No contexto das soluções de dimensionamento do Bitcoin, a saída forçada refere-se ao mecanismo pelo qual os usuários podem retirar seus fundos de uma solução de camada 2, como uma sidechain ou canal de estado, mesmo quando a rede sofre atrasos, disputas ou se torna irresponsiva. Esse mecanismo garante que os usuários sempre possam recuperar seus ativos para o mainchain do Bitcoin, oferecendo uma garantia de segurança contra falhas ou comportamento malicioso dentro do sistema de camada 2.

Aqui está uma visão de algumas das soluções Layer-2 mais populares para o Bitcoin, que são fundamentais em termos de seu papel na otimização do blockchain para maior capacidade de processamento, menores taxas de transação e aumento da adoção:

Rede Lightning

Fonte: Lightning Network

A Lightning Network (LN) é uma solução de Camada 2 que aumenta a escalabilidade do Bitcoin, permitindo transações rápidas e de baixo custo fora da cadeia principal. Ao configurar canais de pagamento entre usuários, você pode realizar inúmeras transações, registrando apenas a abertura e o fechamento do canal na camada base do Bitcoin, e todas as transações intermediárias ocorrem fora da cadeia, contornando as limitações do protocolo Bitcoin.

Ambas as partes devem bloquear uma certa quantidade de Bitcoin para abrir um canal de pagamento. Isso é mantido no canal até que seja fechado, e a quantidade total que pode ser transferida é igual à quantidade comprometida por ambas as partes. Vamos explicar isso com um exemplo simples:

Imagine que Jessica Pearson e Mike Ross querem abrir um canal de pagamento. Jessica Pearson coloca 10 BTC, e Mike Ross adiciona 5 BTC. Juntos, eles comprometem 15 BTC, e essa transação inicial de abertura é adicionada à blockchain do Bitcoin. Depois disso, o que pode levar cerca de 10 minutos ou mais, Jessica Pearson e Mike Ross estão livres para realizar transações ilimitadas com velocidade quase instantânea e custo quase zero. Veja como as transações deles poderiam acontecer:

• Jessica Pearson envia 1 BTC para Mike Ross (Jessica: 9 BTC, Mike: 6 BTC)
• Jessica Pearson envia 2 BTC para Mike Ross (Jessica: 7 BTC, Mike: 8 BTC)
• Mike Ross envia 3 BTC para Jessica Pearson (Jessica: 10 BTC, Mike: 5 BTC)
• Mike Ross envia a Jessica Pearson 1 BTC (Jessica: 11 BTC, Mike: 4 BTC)

Quando uma das partes decide fechar o canal, os saldos finais são submetidos ao blockchain. Neste caso, Jessica fica com 11 BTC e Mike recebe 4 BTC.

Agora, o que acontece se a Jessica quiser enviar bitcoin para a Carol? Mesmo que a Jessica não tenha um canal direto com a Carol, ela ainda pode fazer transações com ela porque o Mike tem um canal aberto com a Carol. A Jessica pode enviar sua transação através do Mike, que a repassará para a Carol, possivelmente cobrando uma pequena taxa pela facilitação da transferência. Com o tempo, graças à teoria daseis graus de separaçãoO Lightning Network torna possível que qualquer pessoa transacione com qualquer outra pessoa, criando uma camada poderosa e eficiente em cima do Bitcoin.

Finalmente, com o apoio do antigo CEO do Twitter, Jack Dorsey, e a integração em plataformas como X (anteriormente Twitter), a Lightning Network está a ganhar rapidamente momentum para a adoção mainstream.

BEVM

Origem: BEVM

BEVM é uma rede Bitcoin Layer-2 construída em substrato, totalmente compatível com a Máquina Virtual Ethereum (EVM). Esta integração permite uma interação perfeita com a BEVM através da API Ethereum e da API Substrate, tornando-a altamente versátil para desenvolvedores e usuários. Um dos recursos de destaque é que o BEVM compartilha o mesmo sistema de conta do Ethereum, permitindo que você use sua frase mnemônica existente e chave privada de carteiras Ethereum como Metamask para interagir diretamente com o BEVM.

Com a finalidade do bloco alcançada em aproximadamente 18 segundos (3 blocos), o BEVM oferece uma plataforma de transações eficiente e segura, apesar das flutuações potenciais em uma rede de Prova de Participação (PoS). Para maior segurança, a rede fornece métodos aprimorados para detecção de finalidade, garantindo que suas transações sejam confirmadas com alta confiabilidade e rapidez. Para os desenvolvedores, a compatibilidade do BEVM com o Substrate e o Ethereum abre muitas ferramentas para construir aplicações descentralizadas. Quer prefira ferramentas de desenvolvimento baseadas no Substrate ou no Ethereum, o ecossistema do BEVM oferece opções flexíveis para ajudá-lo a criar e inovar facilmente.

BOB (Build on Bitcoin)

Origem: BOB

BOB (“Build on Bitcoin”) é uma solução híbrida revolucionária de Camada 2 que alavanca as forças tanto do Bitcoin quanto do Ethereum. Ao combinar a segurança e liquidez incomparáveis do Bitcoin com o ecossistema inovador do Ethereum, o BOB preenche a lacuna entre a adoção em massa do Bitcoin e o próspero cenário de desenvolvimento do Ethereum. Através de sua arquitetura rollup, o BOB usa o Bitcoin para segurança, permitindo que os usuários acessem perfeitamente a vasta gama de aplicativos descentralizados (dApps), stablecoins, NFTs, plataformas DeFi e muito mais do Ethereum.

A necessidade desse abordagem híbrida decorre da dominância do Bitcoin na base de usuários e capitalização de mercado, contrastada com o ritmo mais lento de inovação em comparação com o Ethereum. O BOB resolve isso combinando a segurança Proof-of-Work do Bitcoin com a Máquina Virtual Ethereum (EVM), permitindo que desenvolvedores construam em uma rede com a maior base de usuários. Ao mesmo tempo, detentores de BTC podem aproveitar as inovações do Ethereum sem sair do ecossistema do Bitcoin, oferecendo o melhor dos dois mundos para usuários e desenvolvedores.

Com o apoio de importantes investidores como Castle Island Ventures, Coinbase Ventures e Bankless Ventures, a BOB está posicionada para liderar uma nova onda de inovação Bitcoin. Pretende construir um ecossistema de rollup descentralizado que fornece segurança e flexibilidade, permitindo aos utilizadores interagir com uma ampla variedade de aplicações, mantendo-se ancorados na segurança robusta do Bitcoin e nas ferramentas de ponta do Ethereum.

BABYLON

Origem: Babilônia

Babilônia está liderando a carga no desenvolvimento de protocolos de segurança que capitalizam nas forças do Bitcoin para proteger o mundo descentralizado. Ao utilizar a marcação de tempo segura por PoW do Bitcoin e seu espaço de bloco resistente à censura, a Babilônia tem como objetivo construir um ecossistema mais seguro, centrado no Bitcoin. Seus dois principais protocolos, Marcação de Tempo do Bitcoin e Staking do Bitcoin, garantem carimbos de data/hora verificáveis para dados e permitem que o Bitcoin forneça segurança econômica a sistemas descentralizados por meio de staking sem confiança.

No cerne da inovação de Babilônia está o seu Protocolo de Segurança Compartilhada, que integra o Bitcoin em outras cadeias, fortalecendo-as contra possíveis ataques de PoS, mantendo ao mesmo tempo a segurança inigualável do Bitcoin. A crescente rede de parcerias da Babylon Chain demonstra a sua versatilidade, posicionando o Bitcoin como um pilar crítico das soluções de segurança descentralizadas.

Stacks

Origem: Stacks

Stacks, anteriormente conhecido como Blockstack, é uma plataforma blockchain que melhora as capacidades do Bitcoin ao permitir contratos inteligentes, finanças descentralizadas (DeFi) e aplicativos descentralizados (dApps). Com o seu token STX, Stacks se conecta diretamente ao Bitcoin, garantindo segurança ao introduzir recursos como Microblocks e a linguagem de programação Clarity para melhorar a funcionalidade de contratos inteligentes. À medida que Stacks cresce, ele expande o ecossistema do Bitcoin com soluções e aplicativos inovadores, posicionando-se como um jogador vital no espaço blockchain.

Cadeia de Merlin

Origem: Merlin Chain

Merlin Chain é um projeto inovador de Bitcoin Layer-2 da Bitmap Tech que aumenta a escalabilidade do Bitcoin usando a tecnologia ZK-Rollup, permitindo transações mais rápidas e baratas. Com seu testnet lançado no início de 2024 e uma mainnet no horizonte, a Merlin Chain apresenta uma rede oracle descentralizada e módulos à prova de fraude BTC on-chain para maior segurança. Seu token nativo, MERL, serve como um token de governança e permite a compatibilidade com dApps baseados em Ethereum, tornando-o um ativo valioso no ecossistema cripto.

Estrutura de Infraestrutura Rootstock (RIF)

Fonte: RIF

Rootstock (RSK), lançado em 2018, apresenta a Estrutura de Infraestrutura Rootstock (RIF), um conjunto de protocolos abertos que simplificam o desenvolvimento de aplicações descentralizadas (dApps) na rede Bitcoin. A RIF combina a segurança do Bitcoin com a compatibilidade da Máquina Virtual Ethereum (EVM), oferecendo ferramentas para pagamentos, armazenamento e sistemas de nomeação projetados para criar um ecossistema financeiro mais inclusivo. Com iniciativas como um programa de subsídios de $2.5 milhões para apoiar startups de DeFi, a RIF está dedicada a promover finanças descentralizadas e capacitar desenvolvedores.

Dovi

Origem: DOVI

Lançado em 2023, o Dovi é uma solução Bitcoin Layer 2 focada na comunidade que melhora a funcionalidade do Bitcoin por meio da integração do EVM, oferecendo capacidades de contrato inteligente rápidas e de baixo custo. Com recursos como Assinaturas Schnorr para segurança aprimorada e suporte a vários tipos de ativos, o Dovi permite transferências eficientes entre cadeias e a implantação de dApps no estilo Ethereum na rede Bitcoin. O investimento estratégico da Kucoin Labs destaca o potencial de crescimento a longo prazo do Dovi e seu compromisso em otimizar as experiências dos usuários no ecossistema Bitcoin.

Cadeia Pública CKB

Fonte: Rede Nervos

A Rede Nervos está avançando o CKB como um projeto único da Camada 2 do Bitcoin, combinando Proof of Work com o modelo UTXO para uma melhor escalabilidade e funcionalidade cross-chain. Essa configuração alavanca a segurança do Bitcoin enquanto permite aplicativos descentralizados e economias de tokens. Com o CKB como token de utilidade nativo, ele alimenta taxas de transação, gerenciamento de recursos e governança, oferecendo assim um forte potencial para o desenvolvimento futuro no ecossistema do Bitcoin.

Rede Liquid

Origem: Rede Liquid

A Liquid Network é uma solução de camada 2 do Bitcoin que aumenta a velocidade e a privacidade das transações. Ao usar Liquid Bitcoin (L-BTC), vinculado em uma proporção de 1:1 com BTC, permite transferências mais rápidas e confidenciais. As principais características incluem transações confidenciais que ocultam detalhes do ativo e trocas atômicas para trocas de ativos sem problemas. A rede também suporta a criação de tokens de utilidade, stablecoins e NFTs, ampliando as capacidades do Bitcoin. Governada pela Liquid Federation, atende a transações em grande escala, tornando-a ideal para instituições financeiras e exchanges.

Statechains

As statechains oferecem uma abordagem única para a escalabilidade do Bitcoin, permitindo a transferência da propriedade da moeda fora da cadeia. Embora ainda em desenvolvimento, esta tecnologia tem potencial para micropagamentos e maior privacidade. É uma solução experimental nesta fase, e o seu verdadeiro impacto será visto uma vez que os testes e implementação no mundo real ocorram.

Comparadas a outras soluções de camada 2 do Bitcoin, as Statechains focam na privacidade e eficiência, enquanto a Rede Lightning é otimizada para micro-transações, Stacks e RIF permitem a funcionalidade de contratos inteligentes. Cada rede L2 aborda diferentes necessidades, equilibrando escalabilidade, descentralização e segurança.

Vantagens das Soluções de Camada 2 do Bitcoin

• Escalabilidade: As soluções de camada dois do Bitcoin aumentam consideravelmente a capacidade da rede de lidar com mais transações por segundo. Ao processar transações fora da cadeia, elas aliviam a congestão na blockchain principal, tornando possível suportar pagamentos do dia a dia e negociações de alta frequência de forma eficiente.
• Taxas de Transação Mais Baixas: Com soluções de camada dois, menos transações são registradas na principal cadeia do Bitcoin, reduzindo significativamente as necessidades de armazenamento de dados. Isso reduz as taxas, tornando transações pequenas como micropagamentos e remessas acessíveis.
• Confirmações mais rápidas: Ao contrário da espera típica de 10 minutos na camada base do Bitcoin, as soluções de camada dois oferecem confirmações de transação quase instantâneas. Essa velocidade é crucial para transações em tempo real, como pagamentos de varejo e comércio eletrônico, melhorando a experiência do usuário.
• Privacidade aprimorada: algumas implementações de camada 2 melhoram a privacidade da transação, utilizando técnicas como roteamento de cebola e anonimato de canal de pagamento para proteger a identidade e os detalhes da transação dos usuários.
• Capacidades de Contrato Inteligente: Certas redes de camada 2 introduzem recursos de contrato inteligente, permitindo o desenvolvimento de aplicativos descentralizados (dApps) e plataformas de finanças descentralizadas (DeFi) no Bitcoin, expandindo seu uso além das transferências de valor.
• Segurança: As soluções de Camada 2 herdam parte da sua segurança do sistema de prova de trabalho do Bitcoin. Elas se beneficiam do seu modelo de consenso seguro e descentralizado, ancorando-se no Bitcoin.

Desafios das Soluções Layer-2 do Bitcoin

• Ponte segura entre o Bitcoin e as redes L2: Um grande desafio para as redes L2 do Bitcoin reside na ponte segura. Essas pontes bloqueiam ativos na mainchain do Bitcoin e criam tokens equivalentes na cadeia L2, mas esse processo apresenta riscos significativos de segurança. Ao longo do tempo, inúmeros hacks e vulnerabilidades expõem os usuários a perdas, tornando a ponte uma área-chave que precisa de melhorias.
• Velocidade e custo de liquidação na rede Bitcoin: Enquanto as soluções de Camada 2 processam transações fora da cadeia, o estado final deve ser liquidado na principal cadeia de blocos do Bitcoin. A velocidade e o custo dessas liquidações são fatores cruciais que afetam a eficiência geral. Se quisermos que as redes de Camada 2 dimensionem efetivamente, precisamos de processos de liquidação mais rápidos e mais baratos na camada base.
• Manter a Segurança sem Verificação Direta do Bitcoin: Ao contrário das redes Ethereum L2, onde validadores verificam diretamente as transações L2, L2s do Bitcoin não herdam segurança direta dos nós do Bitcoin. Em vez disso, dependem de seus próprios protocolos de segurança independentes, tornando mais difícil equiparar a segurança fornecida pela camada base do Bitcoin. As redes L2 devem encontrar maneiras de manter forte segurança, beneficiando-se ainda das forças principais do Bitcoin.
• Riscos de Centralização Aumentados: Algumas soluções de Camada 2 exigem a configuração de canais de pagamento, nós de retransmissão ou a execução de mecanismos de consenso independentes. Isso pode levar a uma concentração de poder nas mãos de alguns, levantando preocupações sobre a centralização e ameaçando potencialmente a natureza descentralizada do Bitcoin.
• Complexidades técnicas e desafios de integração: Integrar soluções L2 com a infraestrutura do Bitcoin apresenta obstáculos técnicos. Garantir compatibilidade, manter altos padrões de segurança e alcançar consenso dentro da rede representam desafios significativos.

Resolver essas complexidades ou desafios técnicos é fundamental para impulsionar uma adoção mais ampla.

Principais diferenças entre as soluções de Camada 2 do Bitcoin e Ethereum

Como principais intervenientes na indústria das criptomoedas, é cada vez mais comum referir-se ao Ethereum como o gémeo do Bitcoin, devido aos papéis únicos que cada um desempenhou no desenvolvimento bem-sucedido, nas aplicações inovadoras e nos casos de uso ótimos que contribuíram para o desenvolvimento do ecossistema.

No entanto, esta perspectiva convida a uma análise mais aprofundada e a comparações diretas entre os dois projetos, permitindo-nos avaliar onde cada um tem forças distintas e o que torna essas características notáveis. Bitcoin e Ethereum utilizam soluções de camada dois (L2), mas as suas diferenças surgem das suas arquiteturas principais. A análise seguinte incide especificamente sobre as suas respetivas blockchains de Camada 2.

A partir da análise acima, é evidente que o Ethereum oferece mais recursos exclusivos em comparação com o Bitcoin, pois foi desenvolvido com insights da estrutura do Bitcoin e é construído com compatibilidade de contratos inteligentes.

Análise de risco

A capacidade de escolher seletivamente projetos Bitcoin de Camada 2 pode derivar do conhecimento justo dos vários riscos envolvidos em cada plataforma e saber como melhor os navegar. A partir de outubro de 2024,BTCEdenlistou a seguinte análise de risco para os seguintes projetos Bitcoin L2, capturando a Custódia da Ponte de cada projeto, status de Saída Forçada, Validação de Estado, Disponibilidade de Dados, estado de Resistência à Censura e Resistência a Rollback.

Conclusão

Soluções de Camada 2 do Bitcoin são essenciais para o desenvolvimento do ecossistema do Bitcoin. Elas abordam desafios de escalabilidade dentro da cadeia do Bitcoin, oferecendo transações mais rápidas e mais baratas, e desbloqueando novos casos de uso, especialmente na finança descentralizada. Com esses avanços, o Bitcoin está pronto para mais inovação e adoção institucional.

Além disso, o artigo analisou as principais soluções Bitcoin L2, notavelmente Lighting Network, BEVM, Stacks, etc, e as comparou com as soluções L2 da Ethereum, observando que ambas se concentram na escalabilidade, mas diferem devido às suas arquiteturas principais. Os L2s do Bitcoin enfatizam a segurança e a simplicidade, enquanto os L2s do Ethereum tendem a oferecer recursos mais avançados, como contratos inteligentes e dApps.

Acredita-se que o surgimento dessas soluções L2 levará a um maior caso de uso para o Bitcoin além de ser uma reserva de valor ou um meio de troca para transações peer-to-peer.