Coisas que você deve saber sobre o blockchain da Camada 1 e Camada 2
Na tecnologia blockchain, o termo “escalonamento” refere-se a um aumento na taxa de transferência, medida em termos do número de transações por segundo (TPS). À medida que as criptomoedas se tornam mais amplamente utilizadas na vida diária, criam-se camadas para segurança de rede, melhores registros, etc.
A camada 1 do ecossistema descentralizado é o blockchain. Por outro lado, a Camada 2 é uma integração de terceiros com a Camada 1 para aumentar o número de nós e, portanto, o rendimento do sistema. Muitas soluções blockchain da Camada 2 estão sendo implementadas atualmente. Essas soluções usam contratos inteligentes para automatizar transações.
Camada 1 e Camada 2
A tecnologia Blockchain oferece muitas vantagens, como maior segurança, facilita transações e ajuda a manter registros. No entanto, à medida que se tornou mais difundido, vários problemas surgiram gradualmente. Um desses problemas é a escalabilidade.
Com o blockchain, cada transação em um sistema descentralizado precisa passar por várias etapas. Este processo leva muito tempo e poder de computação. Para melhorar a capacidade de processamento do blockchain, os desenvolvedores estão introduzindo uma solução de escalonamento de Camada 2 na estrutura.
Por que a escalabilidade do blockchain é importante?
Os especialistas têm muitas maneiras de definir “escalabilidade” dependendo do ponto de vista de cada pessoa. Em essência, porém, a escalabilidade do blockchain é a capacidade de um sistema fornecer uma experiência completa para cada usuário, independentemente do número total de usuários em um determinado momento.
O termo “taxa de transferência” refere-se ao número de transações que o sistema processa por segundo (TPS). Embora empresas/canais de pagamento como a Visa processem quase 20,000 TPS usando a rede de pagamento eletrônico VisaNet, a principal cadeia de bitcoin só pode processar de 3 a 7 TPS.
A grande discrepância entre os níveis acima pode surpreender a muitos, mas há uma razão para tudo. O Bitcoin usa um sistema descentralizado enquanto o VisaNet funciona em um sistema centralizado. Bitcoin usa mais energia e tempo de processamento para proteger a privacidade do usuário. Cada transação de dados passa por várias etapas, incluindo aceitação, mineração, distribuição e validação pela rede de nós.
Com a expectativa de que as criptomoedas se tornem uma força indispensável no mundo dos negócios, os desenvolvedores de blockchain estão procurando expandir o alcance do processamento. Ao criar múltiplas camadas de blockchain e otimizar o escalonamento da Camada 2, eles queriam acelerar os tempos de processamento e aumentar o número de TPS.
Bitcoin luta contra a falta de escalabilidade
Originalmente, Bitcoin era um blockchain simples para os usuários enviarem e receberem dinheiro digital. No entanto, ele tem lutado com escalabilidade desde o seu início, então todos se perguntaram: e se mais e mais pessoas começassem a usar o Bitcoin?
Esta pergunta indica um problema urgente de rede. Cada sistema tem uma certa largura de banda e só pode processar um certo número de transações por segundo. Além disso, cada transação tem de ser auditada num sistema descentralizado e, portanto, requer muito espaço de armazenamento.
Em 2021, quando o Bitcoin se tornar onipresente, essa questão será respondida por transações inundando o log, resultando em velocidades de processamento mais lentas.
Por que o blockchain atual precisa da tecnologia Layer 2?
A resposta é simples: aumento da procura e custos de transação mais elevados.
Por exemplo, como o Ethereum possui um mecanismo de consenso, ele permite uma variedade de aplicações descentralizadas. Na tecnologia blockchain, o mecanismo de consenso é um sistema tolerante a falhas que leva a acordos sobre um único estado de rede entre muitos nós distribuídos. Esses protocolos garantem que todos os nós concordem com as transações e estejam sincronizados. Isto torna extremamente difícil sobrescrever ou hackear a cadeia Ethereum.
Graças à estabilidade e segurança do Ethereum, a mania das ICOs se transformou em um fenômeno que levou a novos projetos de moedas “brotando como cogumelos” nesta blockchain. Isso aumenta o número de usuários e o número de transações feitas no Ethereum. Quando o sistema está sobrecarregado, as taxas de transação – ou taxas de “gás”, pagas às partes que processam transações na rede Ethereum aumentam.
Quando a rede blockchain está congestionada, as transações pendentes no pool de armazenamento param e demoram mais. Para resolver o problema, os mineiros começaram a priorizar as transações com preços mais elevados do gás para confirmação. Isso aumenta ainda mais o custo mínimo necessário para concluir uma transação.
O ciclo de preços, que está a aumentar drasticamente os preços do gás, está a piorar as coisas para todos. O escalonamento da camada 2 visa resolver esse problema e reduzir os custos de transação.
Problema da camada 1
Uma rede de camada 1 é um blockchain em um sistema descentralizado, normalmente Bitcoin e Ethereum.
Uma solução de escalonamento da Camada 1 altera o protocolo blockchain subjacente para permitir escalabilidade. As regras do protocolo são adaptadas em conformidade para aumentar a capacidade e velocidade das transações. Como resultado, o blockchain processa mais dados e atrai mais usuários.
O escalonamento através de uma blockchain de camada 1 pode ser entendido da seguinte forma:
– Maior velocidade de confirmação de bloco.
– Aumentar a capacidade de armazenamento de dados de um bloco.
Juntas, essas soluções de escalonamento aumentam o rendimento da rede. No entanto, tendo em conta o número crescente de utilizadores de blockchain, a Camada 1 parece estar atrasada em relação ao objetivo pretendido. Aqui estão algumas das deficiências do sistema:
Protocolo de consenso ineficaz
Blockchain Layer 1 ainda usa o antigo e inconveniente mecanismo de consenso PoW.
Embora esse mecanismo seja mais seguro que outros, sua velocidade retarda o sistema. Mecanismo pelo qual os mineradores precisam de poder computacional para resolver algoritmos criptográficos. Portanto, geralmente leva mais tempo e poder de processamento.
Solução: o consenso PoS pode ser usado em vez disso. Este também é o consenso que o Ethereum 2.0 utilizará. Esse mecanismo de consenso valida novos blocos de dados de transações de acordo com o staking dos participantes da rede, o que torna o processo mais eficiente.
Carga de trabalho sobrecarregada
À medida que o número de usuários aumenta, também aumenta a carga de trabalho no blockchain da Camada 1. Portanto, a velocidade e a capacidade de processamento diminuem gradualmente.
Solução: A solução escalonável para esse problema é a fragmentação. Simplificando, a fragmentação divide o trabalho de validação e validação de transações em bits pequenos e gerenciáveis. Como resultado, a carga de trabalho é distribuída pela rede para que mais nós possam utilizar o poder computacional.
Como a rede processa fragmentos em paralelo, várias transações podem ser processadas sequencialmente ao mesmo tempo.
Solução para dimensionar a camada 2
A camada 2 do Blockchain funciona sobre a camada original para melhorar a eficiência. Ao terceirizar as transações, a Camada 2 assume parte da carga do blockchain da Camada 1 e insere as transações em uma arquitetura de sistema diferente.
Em seguida, a camada 2 do blockchain processa a transação e reporta à camada 1 para concluir os resultados. Como a maior parte da carga de processamento de dados recai sobre essa arquitetura de back-end coerente, o congestionamento da rede é minimizado: o blockchain da Camada 1 não é apenas menos congestionado, mas também mais escalável.
Um exemplo de blockchain da camada 1 é o Bitcoin, uma solução de escalonamento da camada 2 é a Lightning Network. A Lightning Network processa e reporta transações em Bitcoin. Como resultado, a Lighting Network aumenta a velocidade de processamento no blockchain Bitcoin. Além disso, a Lightning Network traz contratos inteligentes para o blockchain Bitcoin Layer 1.
Aqui estão algumas outras soluções de escalonamento da Camada 2:
Blockchain interligado (Plasma)
O blockchain interligado é um blockchain da camada 2 que funciona sobre um blockchain da camada 1; basicamente, o blockchain da camada 1 define os parâmetros, enquanto a camada 2 aninha a execução do processo.
Pode haver vários níveis de blockchain na cadeia principal, como uma estrutura corporativa típica. Em vez de deixar todo o trabalho para uma pessoa (por exemplo, um gestor), um gestor atribui tarefas a um subordinado que reporta ao gestor quando tiver concluído a respectiva tarefa. Isso alivia o gerente e ao mesmo tempo melhora a escalabilidade.
O Projeto OMG Plasma, por exemplo, atua como um blockchain de camada 2 para o protocolo Ethereum de camada 1 para garantir transações mais baratas e rápidas.
Canais de status
Os canais de status permitem a comunicação bidirecional entre os participantes do blockchain. Isso permite reduzir os tempos de espera, já que nenhum terceiro (por exemplo, mineradores) está envolvido no processo.
Os canais estaduais funcionam da seguinte forma:
– De acordo com o contrato inteligente, os participantes concordam previamente em bloquear parte da camada base.
– Vocês podem então interagir diretamente entre si, eliminando a necessidade de mineradores.
– Após a realização de toda a transação, eles enviam de volta o status final do canal.
Tanto a Raiden Network no Ethereum quanto a Lightning Network no Bitcoin são bons exemplos de canais governamentais. A Lightning Network permite que os participantes realizem uma série de microtransações dentro de um período de tempo especificado. Enquanto isso, o Raiden permite que os participantes executem contratos inteligentes por meio de um canal privado.
Canais estaduais como a Lightning Network também são totalmente seguros, pois apenas os participantes têm conhecimento da transação. Por outro lado, o blockchain Ethereum Layer 1 registra todas as transações em um livro-razão publicamente verificável.
Cadeia lateral
Semelhante aos canais governamentais, como Lightning Network e Smart Contracts, as sidechains também representam uma solução de escalonamento para a tecnologia blockchain da camada 2. Uma sidechain é uma cadeia negociável que permite um grande número de transações. Possui um mecanismo de consenso independente da camada original. O mecanismo é otimizado para melhorar a escalabilidade e a velocidade de processamento. Nesta situação, a cadeia principal precisa confirmar os registros das transações, manter a segurança e lidar com as disputas.
As sidechains diferem dos canais governamentais porque registram publicamente todas as transações no livro-razão. Além disso, se uma cadeia lateral sofrer uma violação de segurança, ela não terá efeito nas outras cadeias laterais ou na cadeia principal da camada base.
Autor
mercado
Coisas que você deve saber sobre o blockchain da Camada 1 e Camada 2
Na tecnologia blockchain, o termo “escalonamento” refere-se a um aumento na taxa de transferência, medida em termos do número de transações por segundo (TPS). À medida que as criptomoedas se tornam mais amplamente utilizadas na vida diária, criam-se camadas para segurança de rede, melhores registros, etc.
A camada 1 do ecossistema descentralizado é o blockchain. Por outro lado, a Camada 2 é uma integração de terceiros com a Camada 1 para aumentar o número de nós e, portanto, o rendimento do sistema. Muitas soluções blockchain da Camada 2 estão sendo implementadas atualmente. Essas soluções usam contratos inteligentes para automatizar transações.
Camada 1 e Camada 2
A tecnologia Blockchain oferece muitas vantagens, como maior segurança, facilita transações e ajuda a manter registros. No entanto, à medida que se tornou mais difundido, vários problemas surgiram gradualmente. Um desses problemas é a escalabilidade.
Com o blockchain, cada transação em um sistema descentralizado precisa passar por várias etapas. Este processo leva muito tempo e poder de computação. Para melhorar a capacidade de processamento do blockchain, os desenvolvedores estão introduzindo uma solução de escalonamento de Camada 2 na estrutura.
Por que a escalabilidade do blockchain é importante?
Os especialistas têm muitas maneiras de definir “escalabilidade” dependendo do ponto de vista de cada pessoa. Em essência, porém, a escalabilidade do blockchain é a capacidade de um sistema fornecer uma experiência completa para cada usuário, independentemente do número total de usuários em um determinado momento.
O termo “taxa de transferência” refere-se ao número de transações que o sistema processa por segundo (TPS). Embora empresas/canais de pagamento como a Visa processem quase 20,000 TPS usando a rede de pagamento eletrônico VisaNet, a principal cadeia de bitcoin só pode processar de 3 a 7 TPS.
A grande discrepância entre os níveis acima pode surpreender a muitos, mas há uma razão para tudo. O Bitcoin usa um sistema descentralizado enquanto o VisaNet funciona em um sistema centralizado. Bitcoin usa mais energia e tempo de processamento para proteger a privacidade do usuário. Cada transação de dados passa por várias etapas, incluindo aceitação, mineração, distribuição e validação pela rede de nós.
Com a expectativa de que as criptomoedas se tornem uma força indispensável no mundo dos negócios, os desenvolvedores de blockchain estão procurando expandir o alcance do processamento. Ao criar múltiplas camadas de blockchain e otimizar o escalonamento da Camada 2, eles queriam acelerar os tempos de processamento e aumentar o número de TPS.
Bitcoin luta contra a falta de escalabilidade
Originalmente, Bitcoin era um blockchain simples para os usuários enviarem e receberem dinheiro digital. No entanto, ele tem lutado com escalabilidade desde o seu início, então todos se perguntaram: e se mais e mais pessoas começassem a usar o Bitcoin?
Esta pergunta indica um problema urgente de rede. Cada sistema tem uma certa largura de banda e só pode processar um certo número de transações por segundo. Além disso, cada transação tem de ser auditada num sistema descentralizado e, portanto, requer muito espaço de armazenamento.
Em 2021, quando o Bitcoin se tornar onipresente, essa questão será respondida por transações inundando o log, resultando em velocidades de processamento mais lentas.
Por que o blockchain atual precisa da tecnologia Layer 2?
A resposta é simples: aumento da procura e custos de transação mais elevados.
Por exemplo, como o Ethereum possui um mecanismo de consenso, ele permite uma variedade de aplicações descentralizadas. Na tecnologia blockchain, o mecanismo de consenso é um sistema tolerante a falhas que leva a acordos sobre um único estado de rede entre muitos nós distribuídos. Esses protocolos garantem que todos os nós concordem com as transações e estejam sincronizados. Isto torna extremamente difícil sobrescrever ou hackear a cadeia Ethereum.
Graças à estabilidade e segurança do Ethereum, a mania das ICOs se transformou em um fenômeno que levou a novos projetos de moedas “brotando como cogumelos” nesta blockchain. Isso aumenta o número de usuários e o número de transações feitas no Ethereum. Quando o sistema está sobrecarregado, as taxas de transação – ou taxas de “gás”, pagas às partes que processam transações na rede Ethereum aumentam.
Quando a rede blockchain está congestionada, as transações pendentes no pool de armazenamento param e demoram mais. Para resolver o problema, os mineiros começaram a priorizar as transações com preços mais elevados do gás para confirmação. Isso aumenta ainda mais o custo mínimo necessário para concluir uma transação.
O ciclo de preços, que está a aumentar drasticamente os preços do gás, está a piorar as coisas para todos. O escalonamento da camada 2 visa resolver esse problema e reduzir os custos de transação.
Problema da camada 1
Uma rede de camada 1 é um blockchain em um sistema descentralizado, normalmente Bitcoin e Ethereum.
Uma solução de escalonamento da Camada 1 altera o protocolo blockchain subjacente para permitir escalabilidade. As regras do protocolo são adaptadas em conformidade para aumentar a capacidade e velocidade das transações. Como resultado, o blockchain processa mais dados e atrai mais usuários.
O escalonamento através de uma blockchain de camada 1 pode ser entendido da seguinte forma:
– Maior velocidade de confirmação de bloco.
– Aumentar a capacidade de armazenamento de dados de um bloco.
Juntas, essas soluções de escalonamento aumentam o rendimento da rede. No entanto, tendo em conta o número crescente de utilizadores de blockchain, a Camada 1 parece estar atrasada em relação ao objetivo pretendido. Aqui estão algumas das deficiências do sistema:
Protocolo de consenso ineficaz
Blockchain Layer 1 ainda usa o antigo e inconveniente mecanismo de consenso PoW.
Embora esse mecanismo seja mais seguro que outros, sua velocidade retarda o sistema. Mecanismo pelo qual os mineradores precisam de poder computacional para resolver algoritmos criptográficos. Portanto, geralmente leva mais tempo e poder de processamento.
Solução: o consenso PoS pode ser usado em vez disso. Este também é o consenso que o Ethereum 2.0 utilizará. Esse mecanismo de consenso valida novos blocos de dados de transações de acordo com o staking dos participantes da rede, o que torna o processo mais eficiente.
Carga de trabalho sobrecarregada
À medida que o número de usuários aumenta, também aumenta a carga de trabalho no blockchain da Camada 1. Portanto, a velocidade e a capacidade de processamento diminuem gradualmente.
Solução: A solução escalonável para esse problema é a fragmentação. Simplificando, a fragmentação divide o trabalho de validação e validação de transações em bits pequenos e gerenciáveis. Como resultado, a carga de trabalho é distribuída pela rede para que mais nós possam utilizar o poder computacional.
Como a rede processa fragmentos em paralelo, várias transações podem ser processadas sequencialmente ao mesmo tempo.
Solução para dimensionar a camada 2
A camada 2 do Blockchain funciona sobre a camada original para melhorar a eficiência. Ao terceirizar as transações, a Camada 2 assume parte da carga do blockchain da Camada 1 e insere as transações em uma arquitetura de sistema diferente.
Em seguida, a camada 2 do blockchain processa a transação e reporta à camada 1 para concluir os resultados. Como a maior parte da carga de processamento de dados recai sobre essa arquitetura de back-end coerente, o congestionamento da rede é minimizado: o blockchain da Camada 1 não é apenas menos congestionado, mas também mais escalável.
Um exemplo de blockchain da camada 1 é o Bitcoin, uma solução de escalonamento da camada 2 é a Lightning Network. A Lightning Network processa e reporta transações em Bitcoin. Como resultado, a Lighting Network aumenta a velocidade de processamento no blockchain Bitcoin. Além disso, a Lightning Network traz contratos inteligentes para o blockchain Bitcoin Layer 1.
Aqui estão algumas outras soluções de escalonamento da Camada 2:
Blockchain interligado (Plasma)
O blockchain interligado é um blockchain da camada 2 que funciona sobre um blockchain da camada 1; basicamente, o blockchain da camada 1 define os parâmetros, enquanto a camada 2 aninha a execução do processo.
Pode haver vários níveis de blockchain na cadeia principal, como uma estrutura corporativa típica. Em vez de deixar todo o trabalho para uma pessoa (por exemplo, um gestor), um gestor atribui tarefas a um subordinado que reporta ao gestor quando tiver concluído a respectiva tarefa. Isso alivia o gerente e ao mesmo tempo melhora a escalabilidade.
O Projeto OMG Plasma, por exemplo, atua como um blockchain de camada 2 para o protocolo Ethereum de camada 1 para garantir transações mais baratas e rápidas.
Canais de status
Os canais de status permitem a comunicação bidirecional entre os participantes do blockchain. Isso permite reduzir os tempos de espera, já que nenhum terceiro (por exemplo, mineradores) está envolvido no processo.
Os canais estaduais funcionam da seguinte forma:
– De acordo com o contrato inteligente, os participantes concordam previamente em bloquear parte da camada base.
– Vocês podem então interagir diretamente entre si, eliminando a necessidade de mineradores.
– Após a realização de toda a transação, eles enviam de volta o status final do canal.
Tanto a Raiden Network no Ethereum quanto a Lightning Network no Bitcoin são bons exemplos de canais governamentais. A Lightning Network permite que os participantes realizem uma série de microtransações dentro de um período de tempo especificado. Enquanto isso, o Raiden permite que os participantes executem contratos inteligentes por meio de um canal privado.
Canais estaduais como a Lightning Network também são totalmente seguros, pois apenas os participantes têm conhecimento da transação. Por outro lado, o blockchain Ethereum Layer 1 registra todas as transações em um livro-razão publicamente verificável.
Cadeia lateral
Semelhante aos canais governamentais, como Lightning Network e Smart Contracts, as sidechains também representam uma solução de escalonamento para a tecnologia blockchain da camada 2. Uma sidechain é uma cadeia negociável que permite um grande número de transações. Possui um mecanismo de consenso independente da camada original. O mecanismo é otimizado para melhorar a escalabilidade e a velocidade de processamento. Nesta situação, a cadeia principal precisa confirmar os registros das transações, manter a segurança e lidar com as disputas.
As sidechains diferem dos canais governamentais porque registram publicamente todas as transações no livro-razão. Além disso, se uma cadeia lateral sofrer uma violação de segurança, ela não terá efeito nas outras cadeias laterais ou na cadeia principal da camada base.
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