Embora ainda seja uma das redes mais utilizadas no espaço, o Ethereum sofre de altas taxas de transação e tempos de confirmação. Isto impede-o de ter a sua visão completa de ser uma rede de finanças. Para facilitar essa visão, surgiram vários projetos com soluções de escalonamento, e um dos mais populares deles são as soluções baseadas em rollup.

Um deles é o Ethereum otimista ou o otimismo, como é mais conhecido. Esta é uma solução de escalonamento de rollup que reduz consideravelmente as taxas de gás e acelere os tempos de transação.

Neste artigo, veremos o otimismo, como funciona e quais os problemas que promete resolver. Também vamos compará-lo com soluções concorrentes.

O que são as soluções de Camada 2 no Ethereum?

A Camada 2 (L2) refere-se a soluções utilizadas para escalar aplicações através do processamento de transações da Ethereum Mainnet (Camada 1) mantendo os mesmos princípios de segurança e descentralização.

Devido ao número cada vez maior de utilizadores que utilizam a rede Ethereum, foram criadas certas limitações. Aqui as soluções Ethereum L2 precisam fazer a diferença.

As soluções da camada 2 melhoram o rendimento (velocidade de transação) — além disso, reduzem as taxas de gás. Exemplos de soluções Ethereum Layer 2 são Immutable X, Arbitrum, Polygon e Optimism.

Para problemas de desempenho de rede, as soluções de escalonamento Ethereum Layer 2 podem ser vitais. Muitas opções para escalar o Ethereum estão em fase de testes. Estes utilizam métodos diferentes para alcançar a escalabilidade desejada. O Ethereum parece ter duas opções para resolver isto: Camada 2 e sharding. Estas soluções abordam as questões de atrasos na liquidação de transações, taxas de transação elevadas e escalabilidade.

Como funcionam as soluções da Camada 2?

As soluções da camada 2 procuram melhorar as transações feitas na rede Ethereum neste momento. O Ethereum está de facto a considerar o sharding como uma opção para os mesmos problemas. Isto envolveria dividir a rede Ethereum em várias redes chamadas “fragmentos”. A implementação realista disto está, no entanto, a um tempo de distância.

A camada 2 refere-se a uma rede separada que é executada em cima da Camada 1 ou da rede Ethereum principal. Os contratos inteligentes mantêm as soluções da Camada 2 na rede Ethereum. Para interação com a rede principal, estes não requerem quaisquer modificações no protocolo base. As soluções de escalonamento Ethereum Layer 2 fornecem funções diferentes. Estes incluem computação fora da cadeia ou escalabilidade para pagamentos.

O que é otimismo?

O otimismo pode suportar todos os Dapps do Ethereum. Faz isso executando a computação necessária fora da cadeia, aumentando assim a velocidade e diminuindo os custos. As informações das transações estão, no entanto, registadas na cadeia de blocos Ethereum.

As bolsas que utilizam o Optimismo registaram um aumento tremendo nas velocidades de transação. Também notaram uma diminuição nas taxas de mais de 100X. Estes benefícios não vieram às custas das próprias propriedades do Ethereum. Continua a ser uma solução descentralizada e segura. A este respeito, é uma boa tentativa de criar escalabilidade para a rede.

Os rollups otimistas não realizam nenhuma equação matemática. Em vez disso, confirmam as transações enviando informações para a Ethereum Mainnet.

A especificação de rede JSON-RPC aparece exatamente como na cadeia de blocos Ethereum. Várias empresas disponibilizam as suas APIs e Ferramentas de Desenvolvedor para serem usadas como soluções rápidas para construir eficientemente na rede Ethereum.

Note que um custo variável controla as limitações de capacidade do otimismo. Este mecanismo utilizado no Ethereum é semelhante ao EIP-1559. As taxas aumentam até as transações por hora caírem abaixo do limite.

Os preços do gás e o gás utilizado nas transações podem impactar as taxas. Os cálculos de gás sobre o otimismo são mais complexos porque têm de contabilizar o custo de execução e o custo de armazenamento de dados da transação em L1 (também conhecidos como dados de chamada).

Como funciona o Optimismo?

O objetivo final do otimismo é tornar as transações na rede Ethereum predominante mais sustentáveis. Mas a procura de ETH também aumentará reduzindo os custos e aumentando as velocidades. O ecossistema já próspero da rede (incluindo mercados monetários, carteiras fáceis de usar, bolsas, agregadores de rendimento, etc.) deve facilitar o aumento do crescimento.

Vamos também dar uma olhada rápida nos aspetos técnicos que permitem que isso aconteça.

Os sequenciadores usados no otimismo executam cálculos fora da cadeia. Em seguida, publicam dados de transações comprimidos num contrato inteligente no Ethereum em pontos de verificação periódicos. Porque a computação consomem muitos recursos, pode ser dimensionada movendo-a para fora do Ethereum.

Sempre que o sequenciador publica informações da transação, há uma janela na qual qualquer pessoa pode executar o seu cálculo para determinar se os dados da transação são genuínos. Por outras palavras, o verificador verifica a informação. O contrato inteligente valida então a informação. O verificador receberá parte do depósito como recompensa pelo esforço, enquanto o resto é queimado. Em seguida, um novo sequenciador verifica os dados registados na cadeia.

Em última análise, o sistema fornece um incentivo para sequenciadores e verificadores. Isso também fará com que as partes interessadas no Optimism queiram participar na verificação dos dados do sequenciador. No entanto, vale a pena salientar que há um período de bloqueio de sete dias. Depois de decorrido isto, os utilizadores podem retirar os seus fundos de volta para a rede Ethereum.

Resumindo, o Optimism pode executar as suas soluções de escalonamento de Camada 2 utilizando capacidades computacionais dentro e fora da cadeia. Várias aplicações Ethereum também podem ser executadas no Optimism. Os utilizadores ficam com transações mais rápidas e baratas que incentivam o ecossistema Ethereum a crescer e prosperar.

O que é um rollup?

O Rollup é uma tecnologia de escalonamento de Camada 2. Os rollups armazenam hashes de estado do contrato na cadeia, juntamente com chamadas de transação e argumentos que são registados como calldata. O cálculo real da transação ocorre fora da cadeia. Esta é a chave para a solução de escalonamento proposta.

Os rollups executam operações de transação na cadeia de blocos Ethereum, mas ainda assim, os dados pós-transação para a Camada 1. Como as informações da transação estão registadas na cadeia de blocos Ethereum, os rollups beneficiam das mesmas medidas de segurança disponíveis na Camada 1.

O alto desempenho é conseguido através do lote de transações fora da cadeia numa transição de estado na cadeia. A segurança de rollup é garantida pela capacidade do contrato em cadeia para verificar a precisão das transições de estado. O Optimistic Rollup é a abordagem de rollup mais popular. ZK-Rollup é outra solução popular.

Para garantir a execução determinística de contratos inteligentes entre L1 & L2, o Optimism utiliza a OVM (máquina virtual otimista) para resolver quaisquer discrepâncias. Este é um ambiente de execução compatível com EVM que pode ser usado na Camada 2. Isto cria um contrato inteligente chamado gestor de execução. Atua como um contentor virtual para contratos OVM. Fornece uma função que torna a funcionalidade entre L1 & L2 consistente.

Rollups existentes

Com o Optimistic Rollup, qualquer pessoa pode verificar a informação dos blocos de rollup. Podem então emitir uma disputa para que o contrato em cadeia seja notificado para executar os dados de chamada e estudar a validade dos blocos de rollup.

O Optimistic Rollup tem várias vantagens. Fornece alto rendimento, reduz custos e mantém os requisitos de segurança. Além disso, permite que várias aplicações Ethereum funcionem normalmente.

O Zero-Knowledge Rollup é uma alternativa ao Optimistic. Confia-se no ZK-SNARKS para a verificação do bloco. Não utiliza disputas em cadeia. O sistema, no entanto, é mais caro. Isto torna uma solução menos prática para o momento.

Simplificando, os rollups cuidam das transações Ethereum fora da Camada 1. No entanto, uma vez alcançado um consenso, os dados são registados na Camada 1. Os rollups beneficiam dos benefícios de segurança da rede Ethereum. Ajudam a garantir a escalabilidade a curto e longo prazo da rede Ethereum.

Funcionalidades de otimismo

As soluções de Optimism Layer 2 destinam-se a aliviar o fardo da rede Ethereum. Existem duas características principais para deixar os adoptores de cripto entusiasmados. O otimismo permite transações quase instantâneas. As transações na cadeia de blocos Ethereum são quase dez vezes mais baratas. Considerando o volume de transações diárias, estas são características impressionantes.

A blockchain Ethereum permite o desenvolvimento fácil e flexível de projetos descentralizados. O número de aplicações construídas no Ethereum está a aumentar rapidamente. Não é segredo, no entanto, que o sucesso do Ethereum também causou problemas à rede. O grande volume de transações aumenta o tempo e os custos necessários para as confirmar.

A rede só pode processar 10 a 15 transações por segundo, em média. Este crescimento levou a altas velocidades de confirmação e taxas elevadas. O otimismo reduz o peso destas duas questões. Quando se trata da popular exchange cripto, Uniswap, as taxas de transação são reduzidas de 10 a 100 vezes. Testes semelhantes mostraram uma diminuição nas taxas de até 143 vezes na Synthetix Exchange.

Os incentivos fornecidos pelos Polutimism Rollups ajudam a manter a segurança das transações. Cada nó da rede deve colocar uma aposta para sugerir um novo bloco. E cada nó tem o poder de desafiar a validade de uma transação. O contrato inteligente verifica os resultados na Camada 1 do Ethereum. Os nós são recompensados ou perdem a aposta com base no resultado da disputa.

Por outras palavras, o Optimism propõe uma solução de escalonamento em que o cálculo das transações não ocorre na Camada 1. Ainda assim, a confirmação na cadeia garante que as características essenciais do Ethereum são mantidas.

Como usar o Optimism

A rede Optimism é intuitiva de usar de acordo com o seu design. A função em si apresenta uma carteira com uma interface de utilizador amigável. Os utilizadores podem transferir Ethereum e outras moedas usando isto. Uma vez que a moeda é transferida, pode ser usada como parte de transações realizadas na Camada 2.

Aqui estão os passos simples para usar o Optimismo.

A primeira coisa a lembrar é o problema que o otimismo vai resolver. Especialmente nos tempos mais altos de jogos como o Cryptokitties, que funciona na cadeia de blocos Ethereum, ganhou notoriedade mundial, as taxas de transação eram muito elevadas. Além disso, leva muito tempo para a transação ser confirmada.

Primeiro, visite o site do Optimism.

Em seguida, conecte a sua carteira da lista permitida de fornecedores de carteira. No nosso exemplo, vamos escolher a MetaMask. Esta é a carteira mais utilizada para transações Ethereum.

Pode então fazer um depósito. Uma vez recebida, a rede começará a depositar os seus ativos digitais no Optimistic Ethereum.

Terá de confirmar a transação, incluindo a taxa de gás, ao conduzir a operação.

E, está feito! O processo não deve demorar mais do que alguns minutos.

A boa notícia é que agora pode interagir com os protocolos Ethereum tal como faria na rede principal. O melhor de tudo é que terá poupado dinheiro e beneficiará das mesmas funcionalidades de segurança disponíveis na rede Ethereum.

Note que também pode retirar para a rede Ethereum usando o Optimism.

Ao fazer isso, confirmará a alteração da rede na sua carteira. O processo de levantamento será feito através de Optimism ou Hop Exchange.

Otimismo vs. Arbitrum: Uma comparação detalhada

O otimismo não é a única solução de rollup existente. Duas outras redes que oferecem soluções semelhantes são Arbitrum e Polygon. Em termos de funcionalidade e popularidade, o Arbitrum é a alternativa mais próxima ao otimismo. Vamos dar uma olhada nas maiores diferenças e semelhanças entre os dois.

O Arbitrum é uma solução de Camada 2 que aumenta as capacidades dos contratos inteligentes Ethereum. Concentra-se em aumentar a velocidade e escalabilidade dos contratos inteligentes ao mesmo tempo que adiciona funcionalidades de privacidade adicionais.

O Arbitrum permite que os programadores executem contratos EVM sem modificações e transações Ethereum numa camada secundária enquanto desfrutam da segurança da Camada 1 do Ethereum. Nestes aspetos, oferece características muito semelhantes ao Optimismo.

A principal diferença entre Otimismo e Arbitrum é que o primeiro usa provas de fraude de ronda única, enquanto o Arbitrum usa provas de múltiplas rondas. A única rodada à prova de fraude (FP) do otimismo depende do L1 para executar todas as transações L2. Isto garante que a verificação do FP é imediata.

Aribitrum e diferenças técnicas do otimismo

Semelhante ao otimismo, o Arbitrum também usa rollups de transações para armazenar lotes de transações submetidas à mainchain Ethereum. A sidechain pode ser usada para executar estas transações a um custo baixo enquanto aproveita o Ethereum para garantir resultados corretos. Isto permite que o Ethereum reduza a sua carga de armazenamento e computação. Também permite DApps de Camada 2.

O Arbitrum usa a Máquina Virtual Arbitrum (AVM), enquanto o Optimismo usa a Máquina Virtual Ethereum (EVM). Esta é uma sandbox virtual que inclui regras de consenso de rede para cada nó Ethereum usado na execução de contratos inteligentes. Por outras palavras, o otimismo requer uma maior ligação com a rede Ethereum.

Resumindo, atualmente, não existe uma solução escalável que resolva todos os problemas da rede Ethereum. O Arbitrum procura principalmente melhorar a funcionalidade dos contratos inteligentes Ethereum. O otimismo faz o mesmo mas concentra-se fortemente na redução do custo das transações.

O Polygon é uma alternativa ao otimismo?

Ao falar de soluções escaláveis Ethereum, também vale a pena discutir a rede criptográfica Polygon.

O Polygon também é uma solução de escalonamento de Camada 2. Fornece ferramentas para os programadores criarem aplicações financeiras escaláveis e descentralizadas. Estes Dapps conseguem priorizar a segurança, o desempenho e a experiência do utilizador (UX).

Polygon é uma plataforma multi-cadeia que combina os melhores aspectos do Ethereum e outras blockchains. O Polygon aborda vários problemas associados à cadeia de blocos Ethereum, incluindo taxas elevadas de gás e velocidades de transação lentas. Faz isso sem comprometer a segurança. Este sistema multi-cadeias funciona da mesma forma que outros sistemas como Cosmos, Polkadot e Avalanche.

As funcionalidades e princípios do Polygon e Ethereum são semelhantes. Beneficia de um elevado nível de segurança. Também incentiva a colaboração com os participantes da comunidade, uma vez que grande parte do código que usa é de código aberto.

O otimismo é o futuro da rede Ethereum?

Actualmente, é impossível argumentar contra a importância da rede do Optimismo. Os seus serviços permitem que a popular rede Ethereum seja escalável. Isto significa que as transações podem ser tratadas de forma acessível e atempada.

Aqueles que usaram a blockchain Ethereum no passado conhecem os desafios enfrentados ao executar transações. As soluções de rollup ajudaram a aliviar o peso do custo e do tempo.

Além disso, o otimismo permite a colaboração e melhorias realizadas pelos membros da comunidade. As aplicações descentralizadas podem ser executadas com o Optimism e beneficiar das mesmas funcionalidades que na rede Ethereum.

O desenvolvimento consistente da rede, juntamente com o aumento da adoção da ETH, provavelmente fará do Optimism um dos notáveis cripto-projetos do futuro.

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