O que são blockchains de Layer 1?

A descentralização é o princípio central das moedas virtuais como o Bitcoin, mas a ausência de uma autoridade central não equivale a falta de estrutura. Pelo contrário, a arquitetura técnica das redes cripto revela uma organização sofisticada e meticulosa. As criptomoedas dependem de protocolos sólidos e autónomos para processar transferências peer-to-peer seguras, sendo as blockchains de Layer 1 a infraestrutura fundamental de inúmeros projetos cripto.

O que é uma blockchain de Layer 1?

As blockchains de Layer 1 são protocolos de software descentralizados que constituem a base de várias criptomoedas. Estes L1 funcionam simultaneamente como legisladores e executores dos projetos cripto. O código subjacente define normas que os nós da rede—essencialmente computadores—têm de cumprir para transmitir, validar e publicar novas transações com segurança no registo público. Todas as instruções de funcionamento de uma criptomoeda estão incluídas nas especificações de código de um L1.

Situadas no nível base da arquitetura de uma criptomoeda, as blockchains de L1 são designadas como a fundação ou camada fundamental. Os desenvolvedores utilizam frequentemente os termos “mainnet” e L1 de forma intercambiável, já que o protocolo L1 integra todos os detalhes necessários para a operação da criptomoeda. Este papel fundamental torna os L1 indispensáveis para compreender a tecnologia blockchain.

Como funcionam as blockchains de Layer 1 no setor cripto?

Cada criptomoeda adota normas de codificação e protocolos próprios, mas as blockchains de L1 requerem sempre um mecanismo de consenso para garantir confiança entre operadores de nós descentralizados. Estes mecanismos de consenso recorrem a algoritmos para definir e aplicar regras que asseguram o processamento correto dos pagamentos cripto.

Por exemplo, a blockchain do Bitcoin utiliza um modelo de consenso proof-of-work (PoW), onde computadores competem para resolver equações matemáticas complexas a cada 10 minutos, registando novas transferências de BTC. Em contraste, blockchains L1 como Ethereum e Solana recorrem ao mecanismo proof-of-stake (PoS), em que os nós bloqueiam criptomoedas na rede para garantir oportunidades de validação.

Para incentivar os operadores de nós, tanto redes PoW como PoS atribuem recompensas em criptomoeda nativa aos nós que publicam blocos—os nós do Bitcoin recebem BTC e os do Ethereum recebem ETH. Para além dos algoritmos de consenso, as blockchains L1 incluem procedimentos de segurança adicionais que promovem a integridade dos processos e desencorajam atividades maliciosas. Blockchains PoS aplicam geralmente políticas de “slashing”, confiscando a criptomoeda bloqueada de nós que incumpram regras. O Bitcoin exige seis confirmações distintas para garantir a validade das transferências de BTC antes da publicação definitiva no registo.

As blockchains L1 também regulam as taxas de transação (taxas de gás) e o calendário de emissão das criptomoedas nativas. A L1 do Bitcoin reduz automaticamente a circulação de BTC a cada quatro anos durante o evento “halving”. O L1 do Ethereum dispõe de um mecanismo dinâmico de emissão e queima de ETH, ajustando a oferta consoante a atividade da rede. Após a atualização EIP-1559, o Ethereum queima parte de cada taxa paga pelo utilizador para controlar a inflação do ETH.

Exemplos de blockchains de Layer 1

O Bitcoin lançou o modelo bem-sucedido de blockchain L1 em 2009, inspirando centenas de criptomoedas a criar as suas próprias cadeias L1. Atualmente, as criptomoedas mais populares dependem de blockchains de Layer 1 para assegurar a segurança das respetivas redes.

Bitcoin foi criado em 2009, sendo a mais antiga e maior criptomoeda, da autoria do pseudónimo Satoshi Nakamoto. A blockchain L1 do BTC utiliza um algoritmo de consenso PoW exigente em termos energéticos, com nós a competir a cada 10 minutos para resolver problemas matemáticos e registar novas transações.

Ethereum ocupa o segundo lugar em capitalização de mercado e permite a criação de aplicações descentralizadas (dApps) por terceiros sobre o seu protocolo L1. Lançado em 2015 como uma blockchain L1 PoW inspirada no algoritmo do Bitcoin, o Ethereum evoluiu para um consenso PoS após a atualização “Merge”.

Litecoin foi desenhado como uma moeda virtual peer-to-peer rápida e de baixo custo. Embora tenha um algoritmo distinto no seu modelo L1, o Litecoin mantém um mecanismo de consenso PoW semelhante ao da Bitcoin Network.

Solana integra a categoria de “concorrentes do Ethereum”, oferecendo funcionalidades semelhantes, mas com confirmações mais rápidas e taxas de transação inferiores. O L1 PoS da Solana permite um elevado volume de processamento, podendo atingir 50 000 transações por segundo.

Cardano é outro blockchain PoS L1, concorrente do Ethereum. Fundada em 2015 por Charles Hoskinson, ex-desenvolvedor do Ethereum, a Cardano aposta em investigação tecnológica peer-reviewed e incentiva terceiros a desenvolver dApps sobre a sua blockchain L1.

Novos projetos de Layer 1 e inovação

O universo dos projetos de blockchains de Layer 1 evolui continuamente, com soluções inovadoras para problemas de escalabilidade e eficiência. Surgiram novos projetos L1 com mecanismos de consenso avançados e melhorias arquitetónicas. Estas iniciativas privilegiam o aumento do processamento de transações, a redução de custos e a melhoria da interoperabilidade, preservando descentralização e segurança. O desenvolvimento de novas blockchains de Layer 1 reflete a evolução permanente da tecnologia base, com abordagens inovadoras ao trilema da blockchain. Muitos destes projetos incorporam aprendizagens das redes anteriores, oferecendo melhor desempenho e ambientes favoráveis ao desenvolvimento, atraindo ecossistemas crescentes de aplicações descentralizadas.

Quais as principais limitações dos protocolos de Layer 1?

Apesar de serem essenciais para o processamento seguro e eficiente de transações cripto, as blockchains L1 tendem a ser pouco flexíveis. Os algoritmos determinísticos garantem uma aplicação uniforme das regras em redes descentralizadas. Embora esta rigidez proporcione previsibilidade e segurança, acaba por limitar a inovação e a escalabilidade.

Vitalik Buterin, cofundador do Ethereum, descreveu estes desafios de escalabilidade como o “trilema da blockchain”, sugerindo que os programadores acabam por sacrificar um dos três elementos—descentralização, segurança ou escalabilidade—ao conceber protocolos. Contudo, estão a ser exploradas soluções como o “sharding”, que divide a blockchain principal em fragmentos de dados indivisíveis, reduzindo requisitos dos operadores de nós e aumentando a velocidade e eficiência da rede.

Outra limitação dos L1 é a fraca comunicação entre projetos blockchain. Cada L1 opera de forma independente, com normas de codificação próprias, dificultando ou impossibilitando transferências seguras entre diferentes L1 ou interações entre aplicações de redes distintas. Esta “problema de interoperabilidade” levou à criação de projetos como Cosmos e Polkadot, focados na comunicação inter-blockchain (IBC).

Layer 1 versus Layer 2: a diferença fundamental entre estas camadas blockchain

No início das criptomoedas, não existia o conceito de L1, pois as blockchains tinham procedimentos e objetivos semelhantes—processamento de transações e segurança da rede. Com o desenvolvimento de novas criptomoedas sobre cadeias base, surgiu a necessidade de distinguir L1 dos novos protocolos, originando o termo Layer 2 (L2).

L2 refere-se a qualquer projeto cripto que utiliza a segurança de uma blockchain L1. Os L2 aproveitam a descentralização dos L1 como o Ethereum para ampliar casos de utilização ou melhorar a escalabilidade da camada base. Exemplos de L2 como Arbitrum, Optimism e Polygon operam sobre a blockchain Ethereum, proporcionando transações mais rápidas e taxas médias inferiores. Os utilizadores transferem ativos digitais para o L2 para usufruir dos seus serviços, antes de finalizar as transações na mainnet do Ethereum.

Os L2 podem disponibilizar criptomoedas, denominadas “tokens”, enquanto as “coins” existem nas L1. A diferença principal: tokens só existem sobre uma blockchain L1, enquanto coins fazem parte integrante do protocolo L1. Os tokens acrescentam funcionalidades ao ecossistema L1, enquanto as coins são essenciais para pagamentos na blockchain. Exemplos de tokens L2 incluem o MATIC da Polygon, o ARB da Arbitrum e o OP da Optimism.

Conclusão

As blockchains de Layer 1 são a base da infraestrutura do ecossistema cripto, fornecendo os protocolos e mecanismos de segurança indispensáveis ao funcionamento das moedas digitais descentralizadas. Do consenso PoW do Bitcoin ao PoS inovador do Ethereum, os L1 evoluíram para suportar múltiplos casos de utilização e garantir a integridade das redes. Novos projetos de blockchains de Layer 1 continuam a surgir, respondendo a desafios de escalabilidade, flexibilidade e interoperabilidade através de soluções tecnológicas inovadoras. Apesar dos obstáculos, as blockchains L1 permanecem o alicerce de toda a indústria cripto. Compreender a tecnologia L1 e o desenvolvimento dos novos projetos de Layer 1 é essencial para quem deseja entender a arquitetura sofisticada que sustenta as criptomoedas modernas, já que estes protocolos estabelecem as regras, normas de segurança e enquadramentos operacionais que permitem transações digitais peer-to-peer sem confiança.

FAQ

Qual é a melhor blockchain de Layer 1?

O Ethereum mantém a liderança como blockchain de Layer 1, com o maior ecossistema e adoção pelos programadores. No entanto, alternativas como Solana, Avalanche e Polkadot oferecem vantagens específicas em velocidade e escalabilidade, conforme as necessidades.

O XRP é uma blockchain de Layer 1?

Sim, o XRP opera sobre uma blockchain própria de Layer 1, concebida para transações internacionais rápidas e económicas. Dispõe de uma rede independente e mecanismo de consenso dedicado.

Quais os principais novos projetos de blockchain de Layer 1 lançados em 2023?

Os lançamentos L1 mais relevantes de 2023 incluem projetos focados em escalabilidade, segurança e experiência do programador. Destacam-se iniciativas com elevada velocidade de transação, taxas reduzidas e funcionalidades avançadas de smart contracts. Projetos como Avalanche, Algorand e várias soluções emergentes destacaram-se graças a mecanismos de consenso inovadores e ao desenvolvimento dos seus ecossistemas ao longo de 2023.

Em que diferem os novos blockchains de Layer 1 do Ethereum e do Bitcoin?

Os novos blockchains de Layer 1 apresentam velocidades de transação superiores, taxas mais baixas e escalabilidade reforçada face ao Bitcoin e ao Ethereum. Incorporam mecanismos de consenso alternativos, maior capacidade de processamento e plataformas de smart contracts otimizadas, promovendo adoção mais ampla e desempenho superior para aplicações descentralizadas.

Quais os principais critérios a considerar num projeto de blockchain de Layer 1?

Privilegie capacidade elevada de processamento de transações, taxas reduzidas e verdadeira descentralização. Analise a segurança do mecanismo de consenso, rapidez na finalização e maturidade do ecossistema de desenvolvimento. Uma tokenomics robusta e uma comunidade ativa são indicadores essenciais.