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 tokens BRC-20 aumentaram a adoção do Bitcoin, elas também expuseram suas limitações, colocando pressão significativa na blockchain. À medida que mais usuários se envolvem com o Bitcoin, a rede às vezes fica sobrecarregada, levando a taxas mais altas e tempos de transação mais lentos, já que o design original do Bitcoin suporta apenas sete transações por segundo.

Soluções de Camada 2 (L2) foram desenvolvidas para lidar com esses problemas. Elas processam transações fora da cadeia enquanto a camada base lida com o ajuste 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 redes Layer 2 do Bitcoin?

Origem: Ordinais NFTs X Conta

Redes layer-two (L2) do Bitcoin são protocolos projetados para operar em cima da principal blockchain do Bitcoin. Seus principais objetivos são resolver os desafios de escalabilidade, melhorar a velocidade de transação 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 da Camada 2 do Bitcoin surgiu das limitações inerentes à sua camada base. Com uma taxa de transação muito baixa por segundo, o Bitcoin enfrenta dificuldades de escalabilidade, levando a congestionamento de rede e taxas altas, às vezes excedendo US$120 durante períodos de grande movimento. Isso torna as pequenas transações custosas e impraticáveis.

A camada base do Bitcoin carece de funcionalidade de contrato inteligente para aplicativos descentralizados e plataformas DeFi. As soluções de camada 2 abordam essas limitações ao reduzir as taxas de gás, permitir transações mais rápidas e adicionar novas capacidades, desbloqueando assim o vasto e inexplorado potencial dentro da cadeia do Bitcoin.

Como as Soluções Layer-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 off-chain com apenas o estado final registrado on-chain. Sidechains, como a Liquid Network, funcionam como blockchains independentes vinculadas ao Bitcoin, proporcionando transações mais rápidas e recursos adicionais. Por outro lado, Rollups, agrupa várias transações off-chain em uma, 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 bitcoin fora da cadeia, acelerando as transações e reduzindo os custos. Ao bloquear bitcoin em um endereço de várias assinaturas, eles podem fazer transferências fora da cadeia ilimitadas e apenas o estado final é registrado na blockchain do Bitcoin quando o canal é encerrado.

Sidechains

Sidechains do Bitcoin, como a Liquid Network, operam como blockchains separadas conectadas ao Bitcoin através de um “two-way peg”. Esse sistema permite que os usuários bloqueiem seus bitcoins na mainchain e recebam tokens equivalentes, como sBTC, na sidechain para transações mais rápidas e mais recursos. Um grupo de validadores gerencia e garante as transferências de ativos entre as duas cadeias, garantindo precisão e evitando gastos duplos. As sidechains também funcionam em seus próprios mecanismos de consenso, permitindo parâmetros de bloco personalizados e recursos avançados como contratos inteligentes e privacidade, tornando-as mais flexíveis do que a mainchain do Bitcoin.

Acúmulos

Fonte: Chainlink

Camadas secundárias de Bitcoin executam transações fora da cadeia principal, comprimindo os dados e, em seguida, enviando uma prova criptográfica para o Bitcoin para liquidação final. Isso reduz a carga no Bitcoin, mantendo sua segurança. Embora o Bitcoin ainda não possa verificar essas camadas secundárias nativamente, abordagens como camadas soberanas, que usam o Bitcoin para armazenamento de dados, e possíveis atualizações no script do Bitcoin estão sendo exploradas. Essas inovações visam aprimorar a escalabilidade e permitir um processamento de transações mais eficiente.

Principais projetos de camada 2 Bitcoin para conhecer em 2024

Ao discutir as soluções da Camada 2 do Bitcoin, é bom notar que a maioria dos projetos da 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 sacar seus fundos de uma solução da camada 2, como uma sidechain ou canal de estado, mesmo quando a rede sofre atrasos, disputas ou fica sem resposta. Esse mecanismo garante que os usuários possam sempre recuperar seus ativos para o mainchain do Bitcoin, oferecendo uma garantia de segurança contra falhas ou comportamento malicioso dentro do sistema da camada 2.

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

Rede Lightning

Origem: Camada 2

A Lightning Network (LN) é uma solução de camada dois que impulsiona a escalabilidade do Bitcoin, permitindo transações rápidas e de baixo custo fora da blockchain 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, além disso, cada transação intermediária ocorre fora da cadeia, contornando as limitações do protocolo do 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 o valor total que pode ser transferido é igual ao valor comprometido por ambas as partes. Vamos explicar isso com um exemplo simples:

Imagine que Jessica Pearson e Mike Ross queiram abrir um canal de pagamento. Jessica Pearson coloca 10 BTC e Mike Ross adiciona 5 BTC. Juntos, eles comprometem 15 BTC, e essa transação de abertura inicial é adicionada ao blockchain do Bitcoin. Uma vez feito isso, 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. Aqui está como suas transações poderiam se desenrolar:

• 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 1 BTC para Jessica Pearson (Jessica: 11 BTC, Mike: 4 BTC)

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

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

Finalmente, com o apoio do ex-CEO do Twitter, Jack Dorsey, e a integração em plataformas como X (anteriormente Twitter), a Lightning Network está ganhando rapidamente impulso para adoção em massa.

BEVM

Fonte: BEVM

BEVM é uma rede Layer-2 do Bitcoin construída no Substrate, totalmente compatível com a Máquina Virtual Ethereum (EVM). Essa integração permite interação perfeita com a BEVM por meio da API Ethereum e API Substrate, tornando-a altamente versátil para desenvolvedores e usuários. Um dos recursos mais destacados é que a BEVM compartilha o mesmo sistema de contas do Ethereum, permitindo que você use sua frase mnemônica existente e chave privada de carteiras Ethereum como o Metamask para interagir diretamente com a 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 segurança adicional, a rede fornece métodos aprimorados para detecção de finalidade, garantindo que suas transações sejam confirmadas com alta confiabilidade e velocidade. Para os desenvolvedores, a compatibilidade do BEVM com o Substrate e o Ethereum abre muitas ferramentas para a construção de aplicativos descentralizados. Se você prefere ferramentas de desenvolvimento baseadas em Substrate ou Ethereum, o ecossistema do BEVM oferece opções flexíveis para ajudá-lo a criar e inovar facilmente.

BOB (Construído sobre Bitcoin)

Origem: BOB

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

A necessidade desse abordagem híbrida decorre da dominância do Bitcoin na base de usuários e capitalização de mercado, contrastada com seu ritmo mais lento de inovação em comparação com o Ethereum. O BOB resolve isso combinando a segurança do Proof-of-Work do Bitcoin com a Máquina Virtual Ethereum (EVM), permitindo que os desenvolvedores construam em uma rede com a maior base de usuários. Enquanto isso, 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 do Bitcoin. O objetivo é construir um ecossistema de rollup descentralizado que ofereça segurança e flexibilidade, permitindo que os usuários interajam com uma ampla variedade de aplicativos, permanecendo ancorados na segurança robusta do Bitcoin e nas ferramentas de ponta do Ethereum.

BABYLON

Fonte: Babylon

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

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

Stacks

Fonte: Stacks

Stacks, anteriormente conhecido como Blockstack, é uma plataforma blockchain que aprimora as capacidades do Bitcoin ao permitir contratos inteligentes, finanças descentralizadas (DeFi) e aplicativos descentralizados (dApps). Com seu token STX, a Stacks se conecta diretamente ao Bitcoin, garantindo segurança ao mesmo tempo em que introduz recursos como Microblocks e a linguagem de programação Clarity para melhorar a funcionalidade dos contratos inteligentes. À medida que a Stacks cresce, ela 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 impulsiona a escalabilidade do Bitcoin usando a tecnologia ZK-Rollup, permitindo transações mais rápidas e mais baratas. Com sua testnet lançada no início de 2024 e um mainnet no horizonte, Merlin Chain apresenta uma rede oracle descentralizada e módulos à prova de fraude BTC on-chain para segurança aprimorada. Seu token nativo, MERL, serve como um token de governança e permite compatibilidade com dApps baseados em Ethereum, tornando-o um ativo valioso no ecossistema cripto.

Estrutura de Infraestrutura Rootstock (RIF)

Origem: RIF

Rootstock (RSK), lançado em 2018, apresenta o Rootstock Infrastructure Framework (RIF), um conjunto de protocolos abertos que simplificam o desenvolvimento de aplicações descentralizadas (dApps) na rede Bitcoin. O RIF combina a segurança do Bitcoin com a compatibilidade da Ethereum Virtual Machine (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 US$ 2,5 milhões para apoiar startups de DeFi, a RIF está dedicada a avançar a finança descentralizada e capacitar desenvolvedores.

Dovi

Fonte: DOVI

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

CKB Public Chain

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 melhor escalabilidade e funcionalidade entre cadeias. Essa configuração aproveita a segurança do Bitcoin ao permitir aplicativos descentralizados e economias de tokens. Com o CKB como token de utilidade nativa, ele alimenta taxas de transação, gerenciamento de recursos e governança, oferecendo assim um forte potencial para desenvolvimento futuro no ecossistema do Bitcoin.

Rede Liquid

Fonte: Liquid Network

A Rede Liquid é uma solução de camada 2 do Bitcoin que aumenta a velocidade e a privacidade das transações. Ao usar o Bitcoin Liquid (L-BTC), vinculado 1:1 ao 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 perfeitas. A rede também suporta a criação de tokens de utilidade, stablecoins e NFTs, ampliando as capacidades do Bitcoin. Governado pela Liquid Federation, atende a transações em grande escala, tornando-o ideal para instituições financeiras e exchanges.

Cadeias de Estado

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, essa tecnologia possui potencial para micropagamentos e privacidade aprimorada. É uma solução experimental nesta fase, e seu verdadeiro impacto será visto quando ocorrerem testes e implementação no mundo real.

Em comparação com outras soluções de camada 2 do Bitcoin, as Statechains se concentram na privacidade e eficiência, enquanto a Lightning Network é otimizada para microtransações, Stacks e RIF habilitam a funcionalidade de contrato inteligente. Cada rede L2 atende a necessidades diferentes, equilibrando escalabilidade, descentralização e segurança.

Vantagens das Soluções Bitcoin Camada 2

• Escalabilidade: as soluções de camada dois do Bitcoin aumentam significativamente 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 cotidianos e negociações de alta frequência de maneira eficiente.
• Taxas de transação mais baixas: Com soluções de camada 2, menos transações são registradas na cadeia principal do Bitcoin, reduzindo significativamente as necessidades de armazenamento de dados. Isso diminui 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 transações quase instantâneas. Essa velocidade é crucial para transações em tempo real, como pagamentos no varejo e comércio eletrônico, melhorando a experiência do usuário.
• Privacidade aprimorada: Algumas implementações de camada dois melhoram a privacidade das transações, utilizando técnicas como roteamento de cebola e anonimato do canal de pagamento para proteger as identidades dos usuários e os detalhes da transação.
• Capacidades de Contrato Inteligente: Certas redes de camada dois introduzem recursos de contratos inteligentes, 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 dois herdam parte de sua segurança do sistema de prova de trabalho do Bitcoin. Eles se beneficiam de seu modelo de consenso seguro e descentralizado ao ancorar no Bitcoin.

Desafios das Soluções Bitcoin Camada 2

• Ponte segura entre o Bitcoin e as redes L2: Um grande desafio para as redes L2 do Bitcoin está na ponte segura. Essas pontes bloqueiam ativos na mainchain do Bitcoin e emitem tokens equivalentes na cadeia L2, mas esse processo carrega riscos significativos de segurança. Ao longo do tempo, inúmeras invasões e vulnerabilidades expõem os usuários a perdas, tornando a ponte uma área-chave que precisa ser melhorada.
• Velocidade e Custo de Liquidação na Rede Bitcoin: Embora as soluções L2 processem transações fora da cadeia, o estado final deve ser liquidado na camada principal do Bitcoin. A velocidade e o custo dessas liquidações são fatores cruciais que afetam a eficiência geral. Se quisermos que as redes L2 se expandam de forma eficaz, precisamos de processos de liquidação mais rápidos e mais baratos na camada base.
• Mantendo a segurança sem validação direta do Bitcoin: Ao contrário das redes Ethereum L2, onde os validadores verificam diretamente as transações L2, os 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 igualar a segurança fornecida pela camada base do Bitcoin. As redes L2 devem encontrar maneiras de manter uma segurança forte, mas ainda assim se beneficiar das principais forças 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 poucos, levantando preocupações sobre a centralização e ameaçando potencialmente a natureza descentralizada do Bitcoin.
• Complexidades técnicas e desafios de integração: A integração de soluções L2 com a infraestrutura do Bitcoin apresenta obstáculos técnicos. Garantir a compatibilidade, manter padrões de alta segurança e alcançar o consenso dentro da rede representam desafios significativos.

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

Principais diferenças entre as soluções Bitcoin e Ethereum Layer-2

Como grandes atores na indústria de criptomoedas, tornou-se cada vez mais comum se referir ao Ethereum como o irmão gêmeo do Bitcoin, devido aos papéis únicos que cada um desempenhou no desenvolvimento bem-sucedido, nas aplicações inovadoras e nos casos de uso ideais que contribuíram para o desenvolvimento do ecossistema.

No entanto, essa perspectiva convida a uma análise mais aprofundada e comparações diretas entre os dois projetos, permitindo-nos avaliar onde cada um tem pontos fortes distintos e o que torna essas características notáveis. Bitcoin e Ethereum utilizam soluções de camada dois (L2), mas suas diferenças surgem de suas arquiteturas centrais. A análise a seguir se concentra especificamente em suas respectivas blockchains de Camada 2.

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

Análise de risco

A capacidade de escolher seletivamente projetos Bitcoin Layer-2 pode decorrer de ter um conhecimento justo dos vários riscos envolvidos com cada plataforma e saber a melhor forma de navegá-los. A partir de outubro de 2024, BTCEden listou a seguinte análise de risco para os seguintes projetos Bitcoin L2, capturando a Custódia de Ponte de cada projeto, status de Saída Forçada, Validação de Estado, Disponibilidade de Dados, estado de Resistência à Censura e Resistência à Reversão.

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 em finanças descentralizadas. Com esses avanços, o Bitcoin está preparado 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 de Camada 2 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.