À medida que mais indivíduos e organizações empregam a tecnologia blockchain, a escalabilidade se torna mais proeminente. Você provavelmente já se deparou com esse termo, talvez, como o maior problema da indústria de criptografia.
Mas o que exatamente significa “escalabilidade”, especialmente no que diz respeito à tecnologia blockchain, e por que isso é tão importante?
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O que é escalabilidade Blockchain?
“Escalabilidade” refere-se à capacidade de um sistema ou processo continuar funcionando apesar das mudanças no volume ou na escala. Da mesma forma, a escalabilidade do blockchain refere-se à capacidade de um protocolo blockchain continuar funcionando de maneira ideal – sem aumento de custos – quando há mais transações, dados e usuários.
Vitalik Buterin sugere [PDF] que os protocolos blockchain se esforçam para serem descentralizados, seguros e escaláveis, mas alcançam apenas duas dessas propriedades. E o recurso mais comumente sacrificado é a escalabilidade.
Quando um blockchain não é escalável, ele processa transações lentamente, o que pode levar ao congestionamento da rede (atrasos de pagamentos) e taxas mais altas. Enquanto isso, um blockchain escalável pode lidar com um alto volume de transações por segundo (TPS) sem diminuir a segurança, a experiência do usuário e as taxas ou a tomada de decisões (chegando a um consenso com uma vasta rede de atores ponto a ponto).
Três métricas principais determinam a escalabilidade de um protocolo blockchain:
A maioria dos protocolos de blockchain mais recentes, como o Solana, são mais escaláveis do que os protocolos mais antigos, como o Bitcoin; no entanto, eles geralmente conseguem isso ao custo de um sistema de segurança mais fraco ou mais centralização.
Para que os blockchains suportem grandes economias e bases de usuários, eles devem ser escaláveis. As pessoas não adotarão protocolos blockchain se forem lentos e caros, especialmente porque existem opções tradicionais rápidas e baratas. Por exemplo, é mais rápido e barato usar VISA para pagar sua pizza do que usar Bitcoin. Daí a importância da escalabilidade do blockchain.
3 métodos principais para dimensionar o Blockchain
Vários protocolos de blockchain implementaram várias técnicas para melhorar a latência, a taxa de transferência e o custo sem sacrificar a segurança e a descentralização. No entanto, nenhuma solução foi capaz de resolver o trilema da blockchain, especialmente porque várias delas sacrificam a descentralização ou a segurança.
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Como resultado, os protocolos blockchain normalmente empregam várias soluções para melhorar a escalabilidade do blockchain.
Essas técnicas podem ser categorizadas em três soluções amplas.
1. Soluções da Camada 1
Aqui, o objetivo é melhorar a rede blockchain primária para lidar com as transações usadas. Isso pode incluir soluções como aumentar os blocos, reduzir os tempos de transação ou agrupar respostas para um consenso mais rápido.
As soluções da camada 1 são implementadas na cadeia, com foco na melhoria do protocolo principal da blockchain sem envolver nenhuma estrutura secundária. Normalmente, essas melhorias são feitas usando um fork blockchain.
Por exemplo, o Bitcoin ativou o Segregated Witness (SegWit) por meio de um soft fork em 2017. Essa mudança aumentou os limites de tamanho de bloco do protocolo e a eficiência da transação. Mais tarde naquele ano, um hard fork levou à criação do Bitcoin Cash (BCH), um blockchain alternativo com tamanhos de bloco maiores, tempos de transação mais curtos e taxas de transação mais baixas.
O blockchain Ethereum também completou um hard fork em 2022. Isso fez a transição do algoritmo de consenso do protocolo de prova de trabalho para prova de aposta. Foi a primeira fase na introdução do sharding, que Buterin acredita ampliará ainda mais a rede.
O sharding Blockchain é uma solução de Camada 1, embora não exija uma bifurcação. Em vez disso, envolve dividir a rede em partições menores – shards – para espalhar e melhorar o processamento de transações. Enquanto o Ethereum pretende implementar o sharding em 2023, o blockchain Zilliqa já possui quatro shards, reduzindo os tempos de transação, reduzindo as taxas de transação e melhorando a satisfação do usuário.
2. Soluções da Camada 2
Ao contrário das soluções da Camada 1 implementadas no protocolo principal da blockchain, as soluções da Camada 2 aumentam a escalabilidade da blockchain movendo algumas transações ou processos para fora da cadeia. Eles são estruturas secundárias – canais de estado e rollups – construídos com base no protocolo principal da blockchain para lidar com volumes de transações maiores.
- Canais de estado: com um canal de estado, duas ou mais partes podem transacionar rapidamente, fora da cadeia, enquanto ainda permite que a finalidade da transação seja liquidada na cadeia. Por exemplo, a Lightning Network opera no topo da blockchain Bitcoin e permite transações Bitcoin fora da blockchain principal. Com o auxílio de contratos inteligentes, as transações são seladas. Em seguida, a transação e sua finalidade são adicionadas ao blockchain primário, permitindo a resolução de disputas e o fechamento do canal. Outro exemplo de um canal de estado é a rede Raiden construída no Ethereum.
- Rollups: Enquanto isso, rollups—otimistas ou de conhecimento zero, por exemplo—executam transações fora da cadeia e, em seguida, enviam os dados da transação ou prova de validade para o protocolo principal da blockchain, onde um consenso será alcançado. Loopring e Aztec são bons exemplos de rollups de conhecimento zero, enquanto Arbitrium One e Optimism são exemplos de rollups otimistas.
Além disso, existem outras diferenças entre os blockchains da Camada 1 e da Camada 2.
3. Novas correntes
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Diferentes formas de novas cadeias – cadeias laterais, cadeias de plasma e cadeias Validium – podem ser criadas para promover o processamento eficiente de transações. Por exemplo, a Polygon é uma sidechain da Ethereum com especificações personalizadas para atender a necessidades específicas, mas ainda se beneficia e conta com a base robusta da Ethereum.
Embora essas soluções às vezes sejam chamadas de soluções de Camada 2, elas são bastante distintas. As soluções da Camada 2 são extensões de sua contraparte da Camada 1 e normalmente funcionam de acordo com o blockchain central. No entanto, cadeias laterais, cadeias de plasma e cadeias Validium são blockchains mais independentes com conexões com suas contrapartes da Camada 1. Eles geralmente assumem a responsabilidade por sua segurança, algoritmos de consenso ou parâmetros de bloco.
Sem escalabilidade Blockchain, sem adoção em massa
A tecnologia Blockchain tem o potencial de mudar o mundo como o conhecemos. No entanto, isso não mudará o mundo se a escalabilidade continuar sendo uma limitação porque não haverá adoção em massa.
Da digitalização de ativos a empresas que usam a tecnologia blockchain para otimizar processos, o futuro é brilhante para a tecnologia blockchain se ela puder escalar de forma sustentável sem sacrificar a descentralização e a segurança.