O que é Layer-0? Repensar Blockchains com Mainchains e Sidechains

O universo blockchain apresenta-se como um sistema complexo, estruturado em múltiplas camadas tecnológicas que sustentam o seu potencial transformador. Embora conceitos como layer-1 e layer-2 sejam hoje amplamente reconhecidos como protocolos em constante evolução, surge agora layer-0. Este protocolo blockchain constitui o alicerce para inúmeras moedas e tokens negociados em diversas plataformas de criptomoedas.

Revisão dos Fundamentos de Blockchain

Antes de abordar layer-0, convém recordar os princípios básicos da tecnologia blockchain. Para quem começa, uma blockchain é, na sua essência, um registo digital público de transações, distribuído e protegido por criptografia. Habitualmente, uma blockchain integra cinco camadas: infraestrutura de hardware, dados, rede, consenso e aplicação. Cada uma desempenha funções específicas para garantir o funcionamento eficiente do sistema, incluindo a armazenagem dos dados de transação e a obtenção de consenso na rede antes da validação de qualquer operação.

Protocolos Blockchain e o Papel de Layer-0

Ao aprofundar a tecnologia blockchain, irá encontrar termos como layer-1 e layer-2 — nomes atribuídos a diferentes tipos de protocolos, cada qual com funções próprias dentro do ecossistema global. Enquanto os protocolos layer-1 e layer-2, como Ethereum e Polygon, são mais conhecidos da comunidade, layer-0 ganha rapidamente destaque pela sua aposta na escalabilidade e interoperabilidade entre blockchains.

Protocolos Blockchain Layer-1

Layer-1 é o protocolo mais reconhecido, visto que as moedas nativas costumam ser o foco do interesse do mercado cripto. De Bitcoin a Ethereum, estas blockchains marcam frequentemente presença nas notícias durante eventos de halving ou grandes atualizações. Blockchains layer-1 são redes independentes que asseguram o processamento de transações, segurança criptográfica robusta e criação de blocos. Contudo, perante o aumento da procura, estas mainchains tornam-se frequentemente congestionadas, o que desacelera as transações e faz subir as taxas de gás.

Protocolos Blockchain Layer-2

As soluções layer-2 são desenvolvidas sobre chains layer-1 existentes, especializando-se na escalabilidade para aliviar a pressão sobre as blockchains layer-1. Se layer-1 for comparado a uma autoestrada congestionada, layer-2 funciona como vias rápidas suplementares, tornando o tráfego mais fluido na rota principal. Ao processar transações fora da cadeia principal, layer-2 elimina estrangulamentos em layer-1, proporcionando uma experiência mais ágil e eficiente ao utilizador em todo o ecossistema blockchain.

Protocolos Blockchain Layer-0

Os protocolos layer-0 constituem a infraestrutura sobre a qual são construídas as chains layer-1. Estabelecem a fundação arquitetónica e os padrões de comunicação entre blockchains, assegurando interoperabilidade e troca de dados sem barreiras. Ao solucionar a falta de interoperabilidade e os limites de escalabilidade das layer-1, layer-0 supera a rigidez das redes blockchain monolíticas. A sua modularidade permite adaptar blockchains às necessidades de cada comunidade. Esta tecnologia continua a suscitar interesse crescente por parte dos developers.

Como Funciona Layer-0?

Os protocolos layer-0 assentam numa arquitetura baseada em sidechains, composta por três elementos principais:

• Mainchain — facilita a transferência de dados entre diferentes layer-1 construídas sobre layer-0.
• Sidechains — layer-1 específicas para aplicações, conectadas à mainchain.
• Protocolo de comunicação entre chains — define o padrão para a troca de dados entre layer-1.

Por exemplo, Polkadot, uma blockchain layer-0 de referência, dispõe de uma relay chain como mainchain. As parachains — sidechains layer-1 específicas para aplicações — operam nesta relay chain. O protocolo Cross-Consensus Message Passing (XCMP) da Polkadot assegura compatibilidade e comunicação entre sistemas de consenso. Esta arquitetura posiciona layer-0 como a base indispensável para a interoperabilidade entre chains.

Vantagens dos Protocolos Blockchain Layer-0

Escalabilidade: Layer-0 reforça a eficiência da rede ao distribuir transações por várias camadas, conseguindo processar grandes volumes sem sacrificar a segurança — uma das principais vantagens relativamente às abordagens tradicionais.

Personalização: Os developers podem criar chains layer-1 especializadas, adaptadas a requisitos exclusivos, beneficiando da interoperabilidade proporcionada por layer-0. O leque vai de chains dedicadas ao GameFi a outras centradas em aplicações descentralizadas (DApps).

Inovação: O design modular de layer-0 acelera o desenvolvimento e a experimentação, impulsionando novas funcionalidades e aplicações no universo blockchain. Por exemplo, a blockchain Venom recorre a sharding dinâmico, ajustando automaticamente o número e o tamanho das shard chains conforme a procura da rede.

Layer-0 vs. Layer-1: Principais Diferenças

Para os entusiastas de blockchain, a comparação entre layer-0 e layer-1 é inevitável.

Semelhanças

Em termos essenciais, layer-0 e layer-1 são soluções blockchain concebidas para potenciar os benefícios das redes descentralizadas e responder ao trilema do blockchain. Destacam-se as seguintes semelhanças:

• Descentralização: Ambas evitam o controlo centralizado, distribuindo governação e operações por múltiplos nós.
• Segurança: Ambas utilizam técnicas criptográficas avançadas para proteger a integridade da rede e dos dados.
• Escalabilidade: Ambas visam maximizar a capacidade de processamento, validar transações, armazenar dados e alcançar consenso com rapidez à medida que aumenta a participação na rede.
• Transparência: Qualquer utilizador com acesso a um explorador blockchain pode acompanhar transações e verificar o estado da rede.

Diferenças

Para além destes objetivos, há diferenças marcantes entre layer-0 e layer-1:

• Papel fundamental: Blockchains layer-0 e layer-1 têm funções distintas. Layer-0 fornece a infraestrutura para criar blockchains; layer-1 gere diretamente transações e consenso.
• Abordagem à escalabilidade: Blockchains layer-1 enfrentam desafios de escalabilidade devido a arquiteturas monolíticas. Layer-0 permite encaminhamento facilitado de transações entre várias chains, promovendo interoperabilidade entre diferentes layer-1.
• Flexibilidade: Layer-0 oferece um design flexível e modular, ao contrário da estrutura mais rígida das blockchains layer-1, limitadas por mecanismos de consenso e requisitos de armazenamento de dados específicos.

Principais Exemplos de Protocolos Layer-0

Entre os principais protocolos layer-0 destacam-se:

• Avalanche e AVAX: Avalanche suporta diversas chains layer-1 através das suas mainchains P-chain, X-chain e C-chain. Cada uma está otimizada para funções específicas, assegurando desempenho elevado e respondendo a diferentes perfis de utilizadores. As elevadas velocidades de transação, taxas baixas, segurança robusta e ferramentas orientadas para developers posicionam Avalanche como plataforma de excelência para projetos GameFi, exemplificando uma arquitetura layer-0 eficiente.

• Cosmos e ATOM: Conhecido como o "Internet das Blockchains", Cosmos é um layer-0 concebido para modularidade e flexibilidade dos developers. A documentação mais recente do projeto evidencia a ambição da comunidade de fazer do Cosmos Hub um modelo para o desenvolvimento blockchain em todo o ecossistema Cosmos. A sua arquitetura interligada permitiu o surgimento de layer-1 populares como BNB Chain e Cronos, reforçando a importância de uma infraestrutura layer-0 robusta.

• Polkadot e DOT: Polkadot é um protocolo layer-0 de referência, permitindo colaboração eficaz entre blockchains distintas através da sua Relay Chain. Ao utilizar o consenso Nominated Proof-of-Stake da Relay Chain, Polkadot proporciona uma plataforma segura e escalável para blockchains especializadas, ajustadas a casos de uso concretos. O seu design layer-0 garante interoperabilidade fiável entre chains.

Conclusão

Com o reconhecimento de protocolos como Cosmos, Polkadot e Avalanche, layer-0 é encarado como uma verdadeira mudança de paradigma no desenvolvimento e implementação de blockchains.

Ao superar os desafios de escalabilidade e interoperabilidade das blockchains layer-1 mais relevantes, os protocolos layer-0 assumem-se como infraestrutura fundamental, assegurando compatibilidade e escalabilidade via sidechains modulares e protocolos de comunicação especializados. Layer-0 permite um ecossistema blockchain dinâmico e interligado — onde várias layer-1 personalizáveis, construídas sobre bases layer-0 sólidas, respondem a necessidades específicas e abrem caminho para uma nova geração de blockchains interoperáveis.

Os protocolos layer-0 representam o próximo passo evolutivo do setor blockchain, oferecendo soluções para infraestruturas descentralizadas mais eficientes, escaláveis e interoperáveis. À medida que o setor avança, layer-0 continua a atrair developers e investidores que pretendem definir o futuro da conectividade cross-chain.

FAQ

O que é layer-0?

Layer-0 é a infraestrutura de rede subjacente a uma blockchain, composta por protocolos, ligações e hardware que sustentam todo o ecossistema. Oferece uma alternativa escalável aos sistemas baseados em smart contracts.

Qual é um exemplo de blockchain layer-0?

StarkEx é um exemplo de blockchain layer-0 que garante escalabilidade e interoperabilidade para redes layer-1. Os protocolos layer-0 resolvem questões centrais de escalabilidade, interoperabilidade e flexibilidade.

O que são layer-0, layer-1 e layer-2?

Layer-0 é a camada base de uma blockchain (como Polkadot). Layer-1 corresponde às blockchains principais (como Ethereum). Layer-2 inclui soluções de escalabilidade implementadas sobre layer-1.

O Bitcoin é layer-0?

Não, o Bitcoin não é layer-0. Opera na sua própria blockchain. Layer-0 refere-se a protocolos fundamentais que sustentam outras blockchains, enquanto o protocolo do Bitcoin é autónomo e não integra layer-0.