O que são Blockchains de Layer 1?

A descentralização representa um dos pilares das moedas virtuais como o Bitcoin (BTC), mas a ausência de uma autoridade central não implica falta de organização nas criptomoedas. Na prática, ao examinar a arquitetura técnica das redes cripto, a estrutura e a sofisticação da tecnologia blockchain ficam evidentes. As criptomoedas dependem de protocolos robustos e autossuficientes para garantir transferências peer-to-peer (P2P) seguras. Para a maioria dos projetos cripto, a blockchain de Layer 1 (L1) forma a base de sua arquitetura de software — sendo o melhor ponto de partida para compreender essa inovação.

O que é uma Blockchain de Layer 1?

Blockchains de Layer 1 (L1) constituem a camada fundamental da arquitetura das criptomoedas, funcionando como protocolos de software descentralizados que sustentam diversos ativos digitais. Esses protocolos definem e impõem as regras em todo o ecossistema cripto. O código principal do protocolo L1 estabelece padrões rigorosos para os nós da rede (computadores), determinando como transmitem, validam e registram novas transações em um registro público.

Uma blockchain L1 estabelece todas as diretrizes necessárias para o funcionamento de uma criptomoeda, abrangendo processamento de transações, mecanismos de segurança e protocolos de consenso da rede. Por ocupar a base da arquitetura cripto, blockchains L1 são corretamente chamadas de camada fundamental ou base. Desenvolvedores frequentemente utilizam os termos “mainnet” e L1 de forma intercambiável, pois o protocolo L1 incorpora todos os elementos essenciais para a operação e funcionalidade de uma criptomoeda.

Como funcionam as Blockchains de Layer 1 nas criptomoedas?

Embora cada criptomoeda adote padrões de código e protocolos próprios, toda blockchain de Layer 1 depende de um mecanismo de consenso para estabelecer confiança entre operadores de nós descentralizados. Mecanismos de consenso aplicam algoritmos sofisticados para definir e reforçar as regras do processamento de transações cripto.

Dois mecanismos de consenso principais predominam entre as blockchains L1. A blockchain do Bitcoin utiliza o proof-of-work (PoW), onde computadores competem para resolver equações matemáticas complexas a cada 10 minutos e registrar novas transações de BTC. Já blockchains L1 como Ethereum (ETH) e Solana (SOL) utilizam o proof-of-stake (PoS), permitindo que nós bloqueiem criptomoedas na rede para ter a chance de validar transações.

Para incentivar a participação, redes PoW e PoS recompensam operadores de nós que publicam blocos com a respectiva criptomoeda nativa. Por exemplo, nós do Bitcoin recebem BTC, enquanto nós do Ethereum recebem ETH. Além dos algoritmos de consenso, blockchains L1 incorporam mecanismos de segurança adicionais para garantir a integridade do processo e desestimular agentes mal-intencionados. Muitas blockchains PoS aplicam políticas de “slashing”, confiscando criptomoedas em stake de operadores de nós que violam as regras. Já no Bitcoin, são necessárias seis confirmações independentes para validar uma transação de BTC antes de registrá-la de forma permanente no livro-razão.

Os protocolos de Layer 1 também regulam as taxas de transação (taxas de gas) e os cronogramas de emissão das criptomoedas. A blockchain L1 do Bitcoin reduz automaticamente a emissão de BTC a cada quatro anos por meio do evento chamado “halving”. Por outro lado, o L1 do Ethereum utiliza um sistema dinâmico para emissão e queima de ETH, ajustando a circulação conforme a atividade da rede. Após o upgrade EIP-1559 em 2021, o Ethereum passou a queimar parte das taxas de usuário para controlar a inflação do ETH.

Exemplos de Blockchains de Layer 1

O Bitcoin inaugurou o modelo de blockchains L1 em 2009, inspirando centenas de criptomoedas a desenvolverem suas próprias cadeias L1. Atualmente, as principais criptomoedas utilizam blockchains L1 para garantir a segurança de suas redes.

Bitcoin foi lançado em 2009 sob o pseudônimo Satoshi Nakamoto, sendo a mais antiga e de maior capitalização entre as criptomoedas. A blockchain L1 do BTC depende de um consenso PoW intensivo em energia, onde os nós competem a cada 10 minutos para resolver desafios matemáticos e registrar novas transações.

Ethereum ocupa o segundo lugar em capitalização de mercado, atrás apenas do Bitcoin, e permite que desenvolvedores terceiros criem aplicações descentralizadas (dApps) sobre seu protocolo L1. Inicialmente lançado em 2015 como uma blockchain L1 PoW baseada no Bitcoin, o Ethereum migrou para o consenso PoS após o upgrade chamado “Merge” em 2022.

Litecoin (LTC) foi desenvolvido para permitir transações P2P rápidas e de baixo custo. Embora utilize um algoritmo diferente em sua arquitetura L1, mantém um consenso PoW semelhante ao do Bitcoin.

Solana é conhecida como “concorrente do Ethereum”, oferecendo funcionalidades similares com diferenciais como maior velocidade de confirmação e taxas de transação reduzidas. A blockchain L1 PoS da Solana se destaca pela alta capacidade de processamento, podendo realizar até 50.000 transações por segundo (TPS).

Cardano é outra blockchain L1 PoS concorrente do Ethereum. Lançada em 2015 pelo ex-desenvolvedor do Ethereum Charles Hoskinson, a Cardano prioriza pesquisas revisadas por pares e incentiva desenvolvedores terceiros a criarem dApps em sua blockchain L1.

Quais são as limitações dos protocolos de Layer 1?

Apesar de sua importância para o processamento seguro e eficiente de transações cripto, os protocolos de Layer 1 frequentemente apresentam limitações de flexibilidade. Os algoritmos das blockchains L1 são propositalmente determinísticos, assegurando que todos os participantes da rede sigam as mesmas regras. Essa rigidez aumenta a segurança e previsibilidade, mas pode restringir a inovação e a escalabilidade.

Vitalik Buterin, cofundador do Ethereum, classificou os desafios de escalabilidade do L1 como o “trilema do blockchain”, indicando que desenvolvedores cripto precisam sacrificar um dos três pilares — descentralização, segurança ou escalabilidade — ao projetar os protocolos. Apesar disso, desenvolvedores em blockchains como Ethereum estão implementando novas soluções de escalabilidade, como o “sharding”, que fragmenta a blockchain principal em partes menores e indivisíveis. Dessa forma, cada operador de nó lida com menos dados, aumentando a velocidade e eficiência da rede.

Outro desafio relevante no L1 é a baixa comunicação entre diferentes blockchains. Cada L1 opera como um sistema isolado com padrões próprios, dificultando ou até impossibilitando transferências seguras de moedas entre blockchains ou a integração de aplicações cross-chain. Alguns entusiastas chamam esse obstáculo de “problema de interoperabilidade”, o que impulsionou projetos como Cosmos e Polkadot a priorizarem a comunicação interblockchain (IBC).

Layer 1 vs. Layer 2: Principais diferenças entre camadas do blockchain

No início do universo cripto, o termo L1 não era utilizado, pois todas as blockchains seguiam processos semelhantes, com foco em processamento de transações e segurança de rede. Com o surgimento de novas criptomoedas construídas sobre cadeias base, os desenvolvedores passaram a distinguir o L1 dos protocolos emergentes, originando o conceito de Layer 2 (L2).

L2 refere-se a qualquer projeto cripto que depende da infraestrutura de segurança de uma blockchain Layer 1. Em geral, as L2 utilizam a descentralização de blockchains consolidadas como o Ethereum para criar novos casos de uso ou ampliar a escalabilidade do protocolo base. Por exemplo, redes L2 como Arbitrum, Optimism e Polygon operam sobre o Ethereum, oferecendo maior velocidade e taxas médias menores. Para acessar os serviços nessas L2 baseadas em Ethereum, os usuários depositam ativos digitais na L2, antes da liquidação final das transações na mainnet do Ethereum.

As L2 eventualmente lançam suas próprias criptomoedas, conhecidas como “tokens”, enquanto as “coins” existem nativamente apenas no L1. A principal diferença é que tokens só existem sobre uma blockchain L1, enquanto coins integram o protocolo L1. Tokens agregam funcionalidades ao ecossistema L1, enquanto as coins servem como moeda principal das blockchains. Exemplos de tokens L2 incluem MATIC (Polygon), ARB (Arbitrum) e OP (Optimism).

Conclusão

Blockchains de Layer 1 são a base do ecossistema de criptomoedas, fornecendo os protocolos essenciais e mecanismos de segurança que viabilizam moedas digitais descentralizadas. Desde o consenso PoW pioneiro do Bitcoin até as soluções avançadas de PoS em Ethereum, Solana e Cardano, as blockchains L1 exemplificam a sofisticação técnica do universo cripto. Embora os protocolos de Layer 1 enfrentem desafios — como limites de escalabilidade, o trilema do blockchain e questões de interoperabilidade — inovações como sharding e soluções L2 ampliam cada vez mais seu potencial. Compreender as blockchains L1 é fundamental para entender como as criptomoedas garantem a segurança das redes, processam transações e impulsionam um ecossistema crescente de aplicações descentralizadas. À medida que a tecnologia evolui, as blockchains de Layer 1 permanecem centrais para o avanço do setor cripto, equilibrando descentralização, segurança e escalabilidade na economia digital em expansão.

FAQ

O que são protocolos de Layer 1?

Protocolos de Layer 1 são as bases da blockchain, responsáveis por operações essenciais como consenso e validação de transações. Eles formam o alicerce das redes blockchain.

Qual a diferença entre Layer 1 e Layer 2?

Layer 1 corresponde à blockchain base. Layer 2 é construída sobre ela para ampliar escalabilidade, aumentar velocidade e reduzir custos de transação.

O que são Layer 1, Layer 2 e Layer 3?

Layer 1 é a blockchain fundamental; Layer 2 traz soluções de escalabilidade; Layer 3 compreende aplicações e serviços desenvolvidos sobre essas camadas.