Evolução da Escalabilidade do Bitcoin: Exploração e Perspectiva do Passado ao Futuro

Por que escalar?

O Bitcoin tem várias limitações importantes de desempenho:

1. Processamento lento de transações : A blockchain do Bitcoin pode gerar um novo bloco apenas a cada 10 minutos, no máximo. Isso significa que uma transação leva pelo menos 10 minutos para ser confirmada pela rede, o que é muito lento para muitas aplicações.

2. Baixa capacidade de processamento : O tamanho do bloco do Bitcoin é limitado a 1MB, teoricamente lidando com cerca de 7 transações por segundo. Isso é várias ordens de magnitude inferior à capacidade da rede Visa.

3. Capacidade limitada de contrato inteligente : O sistema de script do Bitcoin é insuficiente para implementar lógica complexa de contratos inteligentes. Ele suporta apenas declarações condicionais básicas e verificação, não sendo Turing completo.

4. Altos custos de transação : As taxas de transação do Bitcoin dependem do tamanho da transação e do congestionamento da rede. Durante períodos de alta demanda, as taxas podem ser bastante elevadas, limitando o uso do Bitcoin em cenários como micropagamentos.

Essas limitações de desempenho estimularam a pesquisa e inovação em novas tecnologias blockchain para criar moedas digitais mais rápidas, baratas e escaláveis. No entanto, melhorar o desempenho também enfrenta desafios em termos de segurança e descentralização.

Por que não escalar na cadeia?

A escalabilidade do Bitcoin na cadeia tem sido controversa, principalmente devido às dificuldades em alcançar o consenso da comunidade. Isso se reflete principalmente nos seguintes aspectos:

1. Governança Comunitária : A comunidade Bitcoin está profundamente dividida sobre a questão da escalabilidade. Com o desaparecimento de Satoshi Nakamoto há muitos anos, os desenvolvedores principais e os mineradores não têm poder absoluto de decisão. A escalabilidade requer consenso da comunidade, o que é muito difícil de alcançar. A comunidade Bitcoin consiste em vários stakeholders, como mineradores, desenvolvedores e detentores, e coordenar esses diferentes interesses é desafiador.

2. Prioridade à Descentralização e Segurança : A descentralização do Bitcoin depende fortemente da descentralização dos seus nós. Se o tamanho do bloco for demasiado grande, o custo e a barreira para executar um nó aumentam, ameaçando a descentralização. Alguns desenvolvedores e membros da comunidade acreditam que manter a natureza descentralizada do Bitcoin é muito mais importante do que aumentar a velocidade das transações.

Em geral, a escalabilidade do Bitcoin envolve questões complexas relacionadas com os seus atributos técnicos, governança comunitária e modelo económico. A complexidade dos interesses e as posições divergentes tornam difícil alcançar consenso e avançar com a escalabilidade.

Escalabilidade L2 Pré-Bitcoin

Devido à dificuldade da escalabilidade on-chain, vários projetos de blockchain surgiram para encontrar soluções para o problema de escalabilidade on-chain, atendendo à crescente demanda dos utilizadores enquanto mantêm a segurança e a descentralização.

1. Ethereum : Vitalik Buterin propôs o Ethereum em 2013 para criar uma plataforma blockchain mais geral e flexível que suportasse contratos inteligentes. Embora o Ethereum não tenha sido diretamente concebido como uma solução de escalabilidade para o Bitcoin, preencheu a lacuna para contratos inteligentes complexos e aplicações descentralizadas que o Bitcoin não podia acomodar. O Ethereum também está a trabalhar em soluções de escalabilidade como sharding e Rollups.

2. Bitcoin Cash (BCH) : Ao aumentar o limite do tamanho do bloco, o BCH aumentou significativamente a capacidade de processamento de transações on-chain. Quando o BCH se bifurcou em 2017, o seu limite de tamanho de bloco foi aumentado de 1MB para 8MB e posteriormente para 32MB. Isto reduziu o congestionamento e os atrasos nas transações, mas também suscitou debates sobre segurança e descentralização.

O que é a Escalabilidade L2 do Bitcoin?

A L2 do Bitcoin abrange uma gama de protocolos e tecnologias de escalabilidade construídos sobre a blockchain do Bitcoin. Visa escalar e estender a funcionalidade movendo algumas transações e transições de estado da cadeia principal do Bitcoin para uma segunda camada.

As discussões iniciais sobre a escalabilidade do Bitcoin não utilizavam frequentemente o conceito de "L2", mas focavam-se mais em soluções específicas de escalabilidade on-chain e off-chain, como sidechains e canais de pagamento. Com o aumento do interesse em inscrições e o rápido desenvolvimento das tecnologias de Camada 2 do Ethereum, muitos projetos e fundos começaram a utilizar o termo "Bitcoin L2" para se referir a várias soluções de escalabilidade do Bitcoin.

Primeiras Soluções de Escalabilidade Bitcoin L2 (Antes de 2023)

- Canais de Estado : Soluções como a Lightning Network, uma das primeiras tentativas de escalabilidade off-chain, permitem aos utilizadores realizar micropagamentos rápidos off-chain dentro de um canal de pagamento.

- Sidechains : As sidechains funcionam paralelamente à cadeia principal do Bitcoin, permitindo transações mais rápidas e baratas através do bloqueio de Bitcoin na cadeia principal.

1. Rede Liquid : Lançada pela Blockstream, a Liquid visa proporcionar confirmações de transações mais rápidas e maior capacidade, suportando transações rápidas de Bitcoin e outros ativos utilizando um modelo federado e tecnologia de assinatura múltipla.

2. Stacks (STX) : Construído sobre a blockchain do Bitcoin, o Stacks introduz contratos inteligentes, permitindo aos desenvolvedores criar aplicações descentralizadas. Os contratos Stacks podem ler transações da Camada 1 do Bitcoin e responder a elas.

3. Drivechain : Proposto por Paul Sztorc, o Drivechain permite que o Bitcoin seja bloqueado na cadeia principal e transferido para sidechains para operações mais flexíveis, possibilitando sidechains personalizadas com base em necessidades específicas.

4. RGB : Utilizando validação do lado do cliente e o conceito de selos de uso único, o RGB visa possibilitar a proteção contra gastos duplos e a resistência à censura do Bitcoin através de verificação e transferências fora da cadeia.

Desenvolvimentos Recentes em L2 de Bitcoin (Desde 2023)

Desde maio de 2023, a explosão de inscrições e protocolos relacionados revitalizou o Bitcoin como ponto focal na indústria blockchain, levando a um aumento nos projetos L2 de Bitcoin. A tendência tem sido em direção ao desenvolvimento de mainnet-Ordinal(BRC-20)-L2-dApp, com mais de trinta novos projetos L2 de Bitcoin surgindo apenas em 2023.

Os principais desenvolvimentos recentes incluem:

1. Abordagens de Sidechain com Compatibilidade EVM:

- BEVM : Utiliza a tecnologia Taproot, combinando assinaturas Schnorr, contratos Mast e uma rede POS de nós leves de 1000 BTC para gerenciamento descentralizado de ativos entre cadeias.

- BitmapTech Merlin Chain : Desenvolve soluções para interações entre cadeias e transferências de ativos.

2. Soluções de Rollup:

- Bison Network : Um Rollup soberano ZK-STARK construído sobre o Bitcoin, usando ordinais para armazenamento de dados e DLC para custódia de ativos.

- Rede B² : Um ZK Rollup que combina "desafio de compromisso" com zkEVM para lógica de contratos inteligentes. A rede é dividida em duas camadas, a camada de Rollup e a camada de DA. A camada de Rollup utiliza zkEVM para executar a lógica de contratos inteligentes. Promessas são geradas através da tecnologia ZK e colocadas sobre a rede Bitcoin, permitindo desafios, semelhantes às provas de fraude.

3. Soluções de Disponibilidade de Dados (DA):

- Nubit : Em termos simples, o Nubit organiza uma cadeia DA semelhante à Celestia executando um consenso POS, e regularmente carrega os próprios dados DA do Nubit, como cabeçalhos de blocos, raízes da árvore Merkle de transações, etc., para o BTC L1. Os dados são armazenados fora da cadeia, e o nó é aberto, portanto, desde que haja um nó honesto, a rede pode ser garantida.

O envolvimento da Bounce Finance com o domo está em destaque.

Info:

https://drive.google.com/file/d/1TCsN7MvvuC6dqrAxbro-9dg9lS-icxFu/view

4. Abordagens de Restaking:

- Babylon Chain : Permite a participação de BTC para segurança econômica em cadeias POS, permitindo que os detentores de BTC garantam outras cadeias por meios criptográficos sem depender de pontes ou custodiantes de terceiros. Assim, o dinheiro permanece na carteira do usuário, mas está bloqueado. Quando o participante de BTC executa um nó de uma cadeia POS, após verificar o único bloco válido, ele é assinado com a chave privada EOTS. Se o participante (que também é o verificador desta cadeia POS) mantiver a honestidade e assinar apenas um bloco válido por vez, será recompensado pelo verificador da cadeia POS; Se tentar agir de má fé e assinar dois blocos na mesma altura, sua chave privada EOTS será revertida, e qualquer pessoa poderá usar esta chave privada para transferir o BTC comprometido para a cadeia BTC, realizando o confisco.

Foco de Mercado e Tendências

As áreas de foco atuais para BTC L2 incluem:

1. Segurança da L1 : Garantir que L2 herde a segurança do Bitcoin L1 é crucial, mas desafiador sem que L1 execute cálculos para verificar as ações de L2.

2. Ponte com Confiança Minimizada : A ponte segura e com confiança minimizada entre L1 e L2 continua sendo um desafio importante, já que o Bitcoin carece da capacidade de pontes protegidas por L1 semelhantes aos contratos inteligentes do Ethereum.

As tendências emergentes incluem:

1. Abordagem Modular : Com o crescimento explosivo do ecossistema BTC, soluções modulares, como camadas de DA específicas para BTC, estão se tornando proeminentes para manter a consistência e a escalabilidade.

2. Desenvolvimento de MEV em Bitcoin : Com o crescimento do BTC L2, as oportunidades para MEV nas cadeias Bitcoin estão aumentando, particularmente com o aumento da popularidade do BRC-20 e das runes.

3. Aplicações DeFi de Rendimento Agregado : Mais projetos BTC L2 estão exigindo staking de BTC, criando oportunidades de rendimento subjacentes. Plataformas como BounceBit colaboram com CeFi para gerar rendimento a partir de ativos BTC em staking.

4. Restaking de Bitcoin: Inovações como a Babylon Chain permitem que o staking de BTC assegure outras cadeias, proporcionando novas oportunidades para os detentores de BTC ganharem recompensas.

Ao aproveitar estas tendências e tecnologias emergentes, os projetos Bitcoin L2 visam abordar os desafios de escalabilidade, mantendo os princípios fundamentais de segurança e descentralização.