Houve um aumento significativo no lançamento de novosCamada 2soluções (L2) ao longo do último ano, impulsionadas por avanços tecnológicos, desenvolvimento de estratégias exclusivas de entrada no mercado, foco em casos de uso especializados e forte engajamento da comunidade. Embora esse desenvolvimento seja encorajador, o desafio principal ainda é escalar essas blockchains de maneira mais econômica. Executando um appchainsurgiu como uma solução chave, já que as appchains podem gerenciar os custos de operar uma blockchain por meio de iniciativas em toda a pilha de infraestrutura modular.

Embora iniciativas específicas pelo L1 - Ethereum tenham tornado significativamente mais barato transacionar em blockchains, também houve um forte impulso por grandes rollups e provedores de infraestrutura para aprimorar ainda mais a escalabilidade e desbloquear casos de uso que atualmente são proibitivamente caros para serem executados na cadeia.

Podemos classificar e analisar esses desenvolvimentos através das iniciativas a) L1, b) L2 e c) de infraestrutura modular, todas as quais contribuíram significativamente para reduzir as barreiras de entrada para transações na cadeia.

Recentemente, temos visto várias atualizações no Ethereum, como EIP 1559 e 4844, que reduziram os custos e melhoraram a escalabilidade.

Vamos primeiro dar uma olhada nas iniciativas L1 que contribuíram para racionalizar os custos de transação na cadeia Ethereum na forma de EIPscomoEIP 1559eEIP 4844 (Dencun Upgrade). Enquanto EIP 1559 introduziu o conceito de taxa base + gorjeta / taxa de prioridade e precificação dinâmica baseada em congestionamento (ver Exibição 1), fornecendo aos usuários um mecanismo melhor para estimar custos e realizar transações na rede, dependendo de suas prioridades e congestionamento de rede, EIP 4844 trouxe um novo tipo de transação para o Ethereum, introduzindo os conceitos deBlobs (Objetos grandes binários) que oferecem uma alternativa drasticamente mais barata para L2s, permitindo que eles armazenem dados em Blobs em vez de custososcallDataenquanto liquidação de transação na L1.

Figura 1: Preço médio do gás de 8 gwei com taxa base e taxa prioritária em 19 de julho Fonte: Etherscan

A implementação de Blobs levou a uma redução dramática nos custos de transação devido à redução nos custos de armazenamento por byte, bem como à expansão da capacidade por bloco, já que os Blobs, ao contrário dos callData, não competem por gás com transações Ethereum e não são armazenados permanentemente, sendo removidos do blockchain após ~18 dias.

Blocos são 4096 elementos de campo de 32 bytes cada com um máximo de longo prazo de 16 Blocos por bloco, fornecendo assim ~2 MB (409632 bytes16 Blocos por bloco) de capacidade adicional máxima que pode ser alcançada começando baixo (atualmente em 0,8 MB com tamanho alvo de 3 blocos por bloco e um máximo de 6 pós EIP 4844) e alcançando capacidade ao longo de múltiplas atualizações de rede no futuro. Dado o benchmark histórico de 2-10KB de callData por bloco, EIP 4844 implica em um aumento teórico de até384x.

Na prática, as taxas de muitos L2 diminuíram em mais de 90% após a implementação do EIP 4844 (ver Exibição 2). No entanto, depender apenas dessas melhorias é insuficiente para que o Ethereum alcance uma maior escalabilidade. Em um mundo com milhares de rollups, os custos de transação provavelmente aumentarão devido ao aumento da demanda por espaço de armazenamento à medida que a adoção em massa ocorre na cadeia.

Exibição 2: Redução na taxa média de gás nas principais redes L2 após EIP 4844 Fonte: Binance

À medida que as L2s movem a execução off-chain para reduzir custos mantendo a segurança, iniciativas da indústria como frameworks de código aberto e modelos de compartilhamento de receitas estão moldando as competitivas "guerras de pilha L2".

A chegada dos rollups no ciclo anterior teve como objetivo reduzir substancialmente os custos de operação na cadeia, movendo a execução para fora da cadeia principal, enquanto ainda obtém segurança dela usando vários tipos de provas. Enquanto os rollups otimistas permitem que uma única entidade honesta envie uma “prova de fraude” e ganhe uma recompensa por identificar um sequenciador mal comportado, os rollups ZK (zero-knowledge) usam provas de conhecimento zero para provar que a cadeia L2 foi atualizada corretamente.

Os operadores Rollup executam várias tarefas, incluindo:

• Sequenciamento: organizando transações de usuários finais em ordem, agrupando-as e, ocasionalmente, postando esses lotes agrupados para o L1
• Execução: Armazenar e executar operações e atualizar o estado do rollup
• Proposta: Os proponentes atualizam a raiz de estado do rollup na Camada 1 periodicamente, isso é importante para garantir que as blockchains permaneçam confiáveis ​​e verificáveis ​​por todos.
• Desafio da Raiz do Estado: Submissão de evidências de fraude na raiz do estado e contestação da raiz do estado na Camada 1 (aplicável apenas aos Rollups Otimistas)
• Prova: Gerando validações para cada atualização de status do estado raiz do rollup para L1 (aplicável apenas aos ZK Rollups)

Eles geram receita através de taxas de transação pagas pelos usuários (receita do sequenciador) e potencialMEVeles podem extrair, embora seja importante notar que atualmente o MEV não é extraído como uma escolha de política. Seus custos podem ser atribuídos principalmente aos custos de L2 (custo operacional) e L1 (disponibilidade de dados e liquidação) (ver Exibição 3). Organizações que desejam lançar sua própria cadeia idealmente só gostariam de fazê-lo se esperassem gerar taxas de transação mais altas do que o custo de tal iniciativa.

Exibição 3: Modelo de Negócio de Rollup Fonte: @chaisomsri96/explorando-o-ecossistema-rollup-6ab407227268">Explorando o Ecossistema Rollup

Redes de camada base, como o Ethereum, tendem a cobrar mais pela computação e armazenamento, já que a maioria dos nós precisa ser capaz de sincronizar e validar uma cadeia. No entanto, em um rollup, a cadeia é considerada segura mesmo se uma entidade honesta for capaz de validar a cadeia. Consequentemente, os rollups cobram menos pela computação e armazenamento, mas mais pelo custo de 'rolar' transações em lotes e publicá-las para um L1, resultando em custos de L1 formando até 98% do custo base para L2s (Veja o Exibição 4) antes da introdução do EIP 4844.

Exibição 4: Quebra de taxas de uma transação típica na Optimism antes do EIP 4844 Fonte: Biconomy

Além das otimizações de nível base, houve um forte impulso por parte dos L2s para reduzir ainda mais os custos, essas iniciativas são o que descrevemos no início do artigo como iniciativas da Camada 2 e podem ser amplamente categorizadas em duas abordagens - alinhadas à indústria ou alinhadas à empresa.

Iniciativas alinhadas com a indústria incluem ações que permitem que novos participantes construam suas próprias cadeias por meio da abertura da pilha de tecnologia L2 (estrutura de rollup). Enquanto essa onda de iniciativas foi liderada por rollups otimistas por meio do lançamento deOP Stack eArbitrum Orbit, outros L2s maduros, incluindo Polygon (Polygon CDK), ZK Sync (Pilha ZK) e Starkware (Pilha Madara) seguiram o exemplo ao fornecer ou anunciar a abertura de sua tecnologia proprietária para permitir a adoção em massa.

As iniciativas alinhadas da empresa incluem esforços dessas cadeias para reduzir custos, mas acumular valor em seus respectivos tokens por meio de modelos de compartilhamento direto de receita / lucro ou indiretamente por meio de efeitos de segunda ordem da expansão de seus ecossistemas. A otimizaçãoSuperchainvisão, do ArbitrumPrograma de Expansão, Polygon’sCamada de Agregação, de ZK SyncCadeia Elásticasão exemplos de tais iniciativas. As especificidades desses programas podem ser diferentes, mas o tema comum em todos eles é a prevalência de uma rede interconectada que proporciona uma interoperabilidade aprimorada, comunicação através de vários rollups e infraestrutura crítica compartilhada na forma de uma camada base compartilhada para disponibilidade de dados, uma ponte compartilhada, provas agregadas (apenas para cadeias ZK) etc. para aumentar ainda mais a eficiência de capital - um problema que ainda aflige o ecossistema atual do Ethereum com liquidez fragmentada e interoperabilidade quebrada entre rollups. No entanto, esses stacks também permitem que as cadeias individuais mantenham sua base de personalização única de acordo com seus requisitos em parâmetros como tempos de bloco, períodos de saque, finalidade, uso de tokens, limite de gás etc., removendo assim as desvantagens de estar em uma cadeia comum na forma de altos custos de gás e latência devido à tração em outras aplicações.

Embora esses ecossistemas individuais estejam focados no crescimento e na adoção, começamos a ver a monetização acontecer para players mais maduros, como Optimism e Arbitrum.

O otimismo cobra uma taxa de 2,5% da receita geral do sequenciador ou 15%do lucro do sequenciador (receita do sequenciador - custos L1 de liquidação e disponibilidade de dados) de jogadores que desejam fazer parte deleSuperchain. Arbitrum cobra 10%de lucro do sequenciador dos jogadores lançando um L2 usando sua pilha enquanto as pilhas ZK rollup, incluindo Polygon CDK, ZK Stack, são gratuitas para usar, mas provavelmente terão economia sustentável incorporada à medida que evoluem e ganham tração.

As "guerras de pilha L2" oficiais começaram com todos os ecossistemas competindo para projetos de marquise a bordo (Veja a Figura 5) por meio de estratégias únicas. Otimismo anunciado $22Mem subsídios para os construtores da Superchain, fornecendo-lhes airdrops retrospectivamente em parâmetros de uso e engajamento, enquanto o ZK Sync ofereceu$22Mpara embarcar a Lens da Polygon em sua pilha. Arbitrum tornou gratuito para qualquer pessoa usar sua pilha se eles lançarem como L3 na Arbitrum (cadeias L3 são cadeias que usam L2 como camada de liquidação em vez do Ethereum) pois se beneficia da atividade L3 elevada já que essas cadeias L3 acabarão pagando custos de liquidação para Arbitrum ao longo de seu ciclo de vida.

Exibição 5: Universo de projetos usando pilhas L2 em todo o ecossistema

Soluções de RaaS e alternativas de liquidação e disponibilidade de dados redefiniram as estruturas de custos do blockchain, com futuras inovações em infraestrutura modular preparadas para impulsionar mais economias.

Apesar da disponibilidade dessas pilhas de tecnologia, executar uma blockchain envolve muitas despesas operacionais, mão de obra, expertise e recursos para operar. Os desenvolvedores que desejam atrair usuários finais na cadeia não querem a distração de lidar com a execução e manutenção da infraestrutura da cadeia e, em vez disso, desejam se concentrar nas atividades principais do negócio.

Esta declaração de problema levou à proliferação de provedores RaaS (Rollup as a Service) que trabalham com esses construtores e abstraem as complexidades de operar suas cadeias usando as estruturas / pilhas dos L2s maduros discutidos anteriormente. Eles fornecem serviços como operação de nós, atualizações de software, gerenciamento de infraestrutura, além de fornecer produtos como sequenciamento, indexação e análise. Os provedores RaaS adotaram abordagens diferentes para capturar a participação de mercado, sendo que alguns estão alinhados com determinados L2s do ecossistema, enquanto outros seguem uma abordagem mais agnóstica do framework, fornecendo integrações em todos os ecossistemas.ConduiteRede Nexusalinhado com roll ups otimistas como o Optimism e Arbitrum enquantoTruezk, KarnoteSlushestão se concentrando nas cadeias ZK. Por outro lado,Caldera,Zeeve, Alt LayereGelatofornecer integrações em ambas as rollups otimistas e ZK.

O modelo de negócios típico para esses provedores envolve uma taxa fixa, além de uma parcela do lucro do sequenciador. As assinaturas mensais para a execução de rollups otimistas geralmente variam de $3.000 a $4.000, enquanto os custos podem mais do que dobrar para $9.500 a $14.000 para a execução de rollups ZK devido ao intenso cálculo necessário para gerar provas ZK e ao custo extremamente alto de verificação de prova (consulte o Anexo 6 para mais detalhes). Além disso, uma parcela de 3-5% do lucro do sequenciador é cobrada para alinhar os incentivos entre os provedores de RaaS e os rollups, permitindo que capturem o potencial de ganho à medida que essas cadeias ganham tração.

Caldera está explorando um modelo diferente com sua Metalayervisão, que envolve apenas uma participação variável do sequenciador de lucros de 2% e nenhum custo fixo, com o objetivo de permitir interoperabilidade entre as cadeias usando Caldera em pilhas otimistas e ZK.

Exibição 6: Custo da Verificação de Prova ZK Fonte: Nebra

É importante notar que a natureza dinâmica da indústria e os esforços das equipes que trabalham nessas pilhas, especialmente no lado ZK, provavelmente resultarão em uma maior compressão dos custos de assinatura cobrados pelos provedores de RaaS. Além disso, a precificação pode não ser padronizada inicialmente em todas as aplicações, já que as aplicações voltadas para o consumidor em larga escala podem ser capazes de negociar melhores acordos de compartilhamento econômico com os provedores de infraestrutura devido à escassez de empresas web3 voltadas para o consumidor.

Como mencionado anteriormente, a maior despesa para um rollup são os custos L1, ou seja, o custo de disponibilidade e liquidação de dados. Os custos L1 para um rollup padrão processando transações de 100 milhões podem chegar a US$ 25.000 por mês, tornando a liquidação L1 uma opção viável apenas para as maiores / mais utilizadas cadeias do ecossistema. A necessidade de soluções alternativas de liquidação e disponibilidade de dados levou a players dedicados a otimizar os custos e o desempenho nessas camadas. Alternativas ao Ethereum sobre disponibilidade de dados incluem Celestia,Perto, EigenDAenquanto as camadas L2 maduras discutidas anteriormente visam se tornar a camada de liquidação para rollups que podem ser classificados como L3s. Esses players reduziram os custos de liquidação e disponibilidade de dados em ordens de magnitude para rollups. O Exibit 7 fornece uma ideia aproximada de economia de custos para rollups se eles tivessem postado callData para Celestia em vez de Ethereum. Vale ressaltar que o delta nas economias de custos aumenta exponencialmente à medida que o volume de transações aumenta.

Figura 7: Economia de custos implícita para rollups se eles usaram Celestia vs Ethereum Fonte: Lentes

Além do custo da disponibilidade de dados, há um custo adicional de liquidação que é necessário, em que a Celestia publica um ponteiro no Ethereum que pode ser rastreado até o bloco relevante na Celestia (referido como custo adicional de liquidação no Anexo 7) para garantir a ordem e a integridade dos dados sendo publicados na Celestia.

O desenvolvimento de players especializados em toda a pilha de infraestrutura modular na forma de provedores alternativos de disponibilidade de dados e RaaS são o que podemos coletivamente referir como iniciativas de infraestrutura modular. Existem outros verticais sob esta categoria que estão explorando mais otimizações de custo, incluindo sequenciamento compartilhado (Espresso,Astria,Raio) agregação de provas (Nebra,Electron) etc. Estes estão atualmente nos estágios iniciais de desenvolvimento, e esperamos que os custos continuem caindo à medida que a indústria amadurece.

Embora os custos de operar na blockchain tenham diminuído drasticamente, os fundadores da web2 devem realizar uma análise completa de custo-benefício antes de decidir lançar sua própria blockchain.

Os fundadores da Web2 devem avaliar cuidadosamente o custo-benefício de lançar sua própria cadeia, pois, apesar de reduzir os custos on-chain, esses provavelmente serão referenciados aos padrões da Web2.

O custo totalmente carregado para executar uma cadeia depende dos requisitos de uso específicos de cada cadeia, mas podemos estimar amplamente os custos para uma cadeia otimista ou ZK média que utiliza soluções alternativas de disponibilidade de dados acompanhando 2M de transações mensalmente, conforme mostrado no Exibição 8.

Exibição 8: Estrutura de custos indicativa para um Rollup

Apesar das várias otimizações no setor e no nível individual de cadeia, o compromisso financeiro mensal necessário incluiria custos totais de $10.500 - $16.500 para ZK rollups e $4.000 - $6.500 para rollups otimistas, além de até 20% de participação nos lucros do sequenciador assim que a cadeia começar a registrar ganhos.

As três amplas categorias de iniciativas destacadas neste artigo serão fundamentais para democratizar o acesso à indústria, com o objetivo final de reduzir a lacuna entre os custos e a conveniência de executar um aplicativo descentralizado vs. web2. É fundamental para os construtores conduzir uma análise de custo-benefício de executar uma cadeia independente versus ser construído em cima de cadeias existentes, dependendo das necessidades de seus usuários finais, prioridades de produto, métricas de desempenho necessárias para seu caso de uso e sua tração existente.

Reconhecemos a necessidade de construir soluções que estão diminuindo os custos e as diferenças de desempenho entre a infraestrutura web3 e web2, já que a preferência social pelo uso de sistemas descentralizados não é convincente o suficiente para expandir a gama web3. Esse desafio continua sendo um gargalo fundamental para permitir a adoção em massa de blockchains, e estamos entusiasmados em conhecer os fundadores que estão construindo neste espaço!

Gostaríamos de expressar nossa gratidão ao Dr. Ravi da Zeeve, Mayank da Nexus Network, Raghu da Rabble, Rafael da Numia, Apoorv da Karnot, Shumo da Nebra, Garvit da Electron e Yush da Lysto por compartilharem generosamente suas valiosas percepções que foram integradas neste artigo.

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