Drivechains: A Bala de Prata para os Problemas de Escalabilidade do Bitcoin ou uma Caixa de Pandora de Novos Riscos?

Uma grande proposta para aumentar a funcionalidade da rede Bitcoin está circulando no Twitter e está gerando debates acalorados entre desenvolvedores.

Com a programabilidade e escalabilidade do Bitcoin relativamente limitadas em comparação com outras blockchains, uma forma de melhorar as capacidades do protocolo é através de “Drivechains.” Esta adição promissora porém complexa ao ecossistema Bitcoin permite a criação de sidechains vinculadas à rede principal do Bitcoin, mas que permanecem separadas e operam independentemente com suas próprias regras e funcionalidades.

Definido pelos BIPs 300 e 301, esta atualização de soft fork é proposta por Paul Sztorc e tem como objetivo criar um mecanismo de sidechain nativo para o Bitcoin. A sidechain permitirá que o Bitcoin seja “conectado” de forma trustless a cadeias separadas.

Hoje, vamos analisar este mecanismo de escalabilidade, o que ele tem a oferecer à rede Bitcoin e por que está gerando tanta controvérsia na indústria. Então, vamos começar!

O que é Drivechain?

Introduzido pela primeira vez em 2015, o Drivechain apresenta uma forma de escalar o Bitcoin usando sidechains. As sidechains operam lado a lado, geralmente possuem suas próprias moedas únicas e tipicamente derivam sua segurança da blockchain paralela a que rodam. Por exemplo, Stacks é uma blockchain de camada 2 que empresta sua segurança da blockchain Bitcoin, mas tem seu próprio token único chamado STX.

Os Drivechains, por sua vez, são sidechains especiais, referidas como child chain, que não possuem um ativo nativo, mas o tomam emprestado da cadeia pai. Dessa forma, os Drivechains permitiriam que usuários de Bitcoin bloqueiem BTC nessas drivechains usando um peg bidirecional descentralizado, que utiliza uma prova criptográfica para cunhar altcoins com características únicas.

Essas cadeias operam como blockchains independentes e são posteriormente merge-mined pelos mineradores de Bitcoin, de forma semelhante ao merge mining da sidechain RSK.

Quanto à implementação do Drivechain, ela requer a ativação de um soft fork, mas com apenas mudanças mínimas na camada base. Caso algo não saia como esperado, as mudanças também podem ser revertidas por fork. Ao seguir esse caminho, Sztorc pretende impedir a fragmentação do Bitcoin causada por hard forks que surgem de desacordos de consenso, como ocorreu em 2017 durante a atualização SegWit, que deu origem ao Bitcoin Cash.

Assim, os drivechains permitem que o Bitcoin adote recursos e casos de uso desejados ou mais bem-sucedidos de cadeias altcoin existentes sem modificar o design central do Bitcoin.

Dessa forma, os Drivechains forneceriam aos mineradores taxas adicionais e aumentariam a taxa de hash e a segurança da rede. Também permitiriam novos recursos e casos de uso como stablecoins, tokens de segurança, Finanças Descentralizadas (DeFi) e Tokens Não Fungíveis (NFTs), construídos sobre e respaldados pelo Bitcoin, que têm visto adoção massiva no Ethereum e em outras cadeias altcoin. Ao possibilitar experimentação no Bitcoin sem prejudicar a blockchain L1 base, os Drivechains têm o potencial de tornar o Bitcoin mais interessante.

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Como o Drivechain Funciona?

Agora, a forma como os Drivechains funcionam é que utilizam sidechains e um peg bidirecional para o movimento de Bitcoin.

Para o peg bidirecional, os Drivechains usam provas de Verificação Simplificada de Pagamento (SPV) que permitem aos usuários enviar BTC para e a partir de uma sidechain. Esse método é usado para verificar se uma transação está na blockchain Bitcoin, mas sem armazenar a blockchain completa, como um nó. É uma forma de cliente leve que armazena apenas os cabeçalhos dos blocos em vez dos blocos completos.

Para mover Bitcoin, primeiro o ativo cripto é bloqueado em um endereço especial na cadeia. Uma vez bloqueado, a sidechain verifica essa transação e, ao detectá-la, cria uma quantidade apropriada de tokens nativos da sidechain.

Esse token altcoin pode ter quaisquer características, recursos ou trade-offs que não são possíveis na camada um do Bitcoin. Além disso, eles podem usufruir de blocos mais rápidos e taxas mais baixas.

Agora, para converter os tokens da sidechain de volta em BTC na cadeia ou transferir BTC de volta para a blockchain Bitcoin, novamente é necessária uma prova SPV de posse na sidechain.

A sidechain primeiro valida a transação de retirada na própria sidechain e garante que ela seja realmente uma transação válida na camada base, que paga as moedas armazenadas no endereço especial.

Essa validação ocorre tanto na sidechain quanto na transação de retirada. Uma vez concluída, os fundos são congelados na sidechain, e a transação é enviada aos mineradores da blockchain Bitcoin para verificar se é um gasto válido. O ativo cripto de retirada então seria enviado para um endereço especial, ao qual todos os mineradores concordam por meio de votação.

As Propostas: BIP 300 e 301

O CEO e fundador da Layer 2 Labs, Sztorc, é um pesquisador e desenvolvedor de Bitcoin bem conhecido que trabalha com drivechains desde 2015.

A sua empresa, Layer 2 Labs, levantou uma rodada seed de US$ 3 milhões em dezembro de 2022 de investidores-anjo para trazer drivechains e outras tecnologias inovadoras ao Bitcoin. “Acreditamos que os drivechains têm o potencial de eliminar altcoins, aumentar a adoção do Bitcoin e fornecer o catalisador para a hiperbiti­coinização”, afirmou a empresa em um comunicado na época.

Sztorc delineou o conceito de drivechains nos BIPs 300 e 301, que foram propostos pela primeira vez há seis anos, em 2017. BIPs ou Propostas de Melhoria do Bitcoin contêm especificações técnicas para introduzir mudanças no código do protocolo Bitcoin e são discutidas dentro da comunidade Bitcoin.

Agora, vamos dar uma olhada nessas propostas:

BIP 300

O desenvolvedor do Bitcoin Core, Luke Dashjr, submeteu recentemente um rascunho preliminar para implementar drivechains. A proposta de rascunho consiste em 17 commits e foca na reimplementação dos drivechains usando um modelo semelhante ao UTXO.

De acordo com uma postagem no repositório Bitcoin Core no GitHub, o objetivo principal da mudança é criar uma nova versão dos drivechains com um design modelado a partir da forma como o Bitcoin rastreia transações e propriedade. Em vez de criar um banco de dados separado para sidechains, esse método utilizaria as estruturas de banco de dados existentes para uma abordagem mais limpa e revisável, disse Dashjr.

Até o momento, a proposta não pode ser implantada em sua forma atual e tem espaço para desenvolvimento adicional, mudanças significativas e possivelmente uma mudança de abordagem baseada no feedback da comunidade.

BIP 301

Esta proposta desbloquearia a “merge mining cega” para sidechains. No merge mining regular, um minerador minera duas ou mais blockchains ao mesmo tempo, aproveitando o mesmo algoritmo de hashing para coletar taxas em ambas as cadeias.

Embora a maioria dos mineradores participe de alguma forma de merge mining, eles precisam escolher explicitamente executar o software da sidechain. O merge mining cego elimina essa necessidade ao permitir que um terceiro execute a sidechain, receba suas taxas e, posteriormente, repasse esses fundos aos mineradores como taxas de transação em BTC.

O Debate

A conversa em torno dos drivechains ganhou força nas redes sociais recentemente, à medida que uma nova onda de Bitcoiners demonstrou interesse renovado em revisitar as ideias de Sztorc. Os drivechains oferecem vários benefícios, mas, claro, não estão isentos de alguns trade-offs que precisam ser considerados.

Já houve controvérsia em torno dos Ordinals, que trouxeram NFTs para o Bitcoin ao aproveitar algumas das novas capacidades fornecidas pelos scripts de gasto do Taproot do recente soft fork Taproot. No entanto, ao contrário dos Ordinals amplamente populares, os drivechains não exigem um novo ativo; ao contrário, podem ser usados estritamente para propósitos de BTC, como transações mais privadas e escaláveis.

De acordo com Sztorc, os Drivechains visam abordar duas questões‑chave do Bitcoin, a maior criptomoeda por capitalização de mercado. Primeiro, buscam combater a inovação estagnada que tem atormentado o Bitcoin desde sua criação. Segundo, pretendem impedir a dispersão de esforços causada pelos desafios de implementar mudanças na blockchain Bitcoin.

Essa incapacidade de mudar para inovar é vista como um problema de “heterogeneidade”, que implica que os desenvolvedores principais se recusam a mudar o Bitcoin devido a vários fatores. Portanto, ao implementar o Drivechain, a ideia é permitir que qualquer pessoa construa de forma permissionless sobre o Bitcoin, trazendo inovação e novos recursos que podem falhar sem comprometer a camada base.

Escalabilidade é outra questão que poderia ser abordada com o Drivechain, permitindo a criação de sidechains com tamanhos de bloco maiores e a integração direta de usuários a elas.

Além de atrair mais usuários, essas sidechains adicionariam valor ao ecossistema Bitcoin na forma de tokens construídos sobre o Bitcoin que gerarão mais taxas para os mineradores. Os Drivechains ainda permitirão a aplicação de conceitos como zk‑SNARKs, blocos maiores, scripts Turing‑complete, MimbleWimble, assinatura em anel do Monero, entre outros, em diferentes sidechains, criando um mercado livre para a implementação de todo tipo de ideia no Bitcoin.

Os defensores dos Drivechains argumentam que as sidechains e os aplicativos e tokens construídos sobre elas são impulsionadores necessários das taxas de transação para os mineradores de Bitcoin, pois sem elas, os mineradores de Bitcoin podem um dia se encontrar em uma situação não lucrativa.

O fato é que a maior parte da receita dos mineradores de Bitcoin vem das recompensas de bloco, que são a quantidade de novos BTC emitidos pelo protocolo como forma de subsídio. Esse subsídio de bloco está diminuindo a uma taxa constante e, por volta de 2140, não haverá mais BTC liberado como subsídio pelo protocolo. Portanto, os mineradores dependerão completamente das taxas de transação como suas fontes de receita até então.

Assim, com esse subsídio de bloco em declínio, as taxas de transação precisarão cada vez mais compensar a receita que os mineradores atualmente recebem na forma de recompensas de bloco. É aqui que os drivechains podem ajudar a gerar tráfego sobre o Bitcoin e, subsequentemente, taxas de transação que, em última análise, serão pagas aos mineradores de Bitcoin.

No entanto, os drivechains envolvem um trade‑off de segurança na forma de merge mining cego para proteger o drivechain e o mecanismo de peg. Nesse caso, os mineradores não precisam executar um nó de drivechain, mas ainda podem coletar todas as taxas de transação deles simplesmente contratando alguém que execute um nó completo de drivechain.

De acordo com o desenvolvedor do Bitcoin Core, Dashjr, os drivechains tornariam um ataque hipotético de 51% contra o Bitcoin muito mais grave, pois, além de conspirar para reverter a blockchain, os mineradores também teriam o poder de roubar as moedas dos usuários.

“Com o estado atual da centralização da mineração, IMO, seria bastante imprudente enviar quaisquer bitcoins para um drivechain”, escreveu Dashjr recentemente. “Existem maneiras melhores de queimar bitcoins ou doar para mineradores.”

No entanto, o desenvolvedor afirmou que permanece “neutro” em relação aos Drivechains e, se houver apoio suficiente da comunidade, eles devem estar disponíveis para quem quiser usá-los.

BitMEX, por sua vez, chamou as tecnicalidades do mecanismo de peg‑out de “controversas” e que este rascunho “propõe abraçar a realidade de que sob qualquer sistema de peg‑out conhecido… os mineradores de Bitcoin poderiam censurar dados, falsificar dados ou cooperar com o administrador e roubar o Bitcoin da sidechain.” Mas, ao mesmo tempo, observou que “o aumento do uso de sidechains poderia ser potencialmente positivo para a utilidade do Bitcoin.”

Além das preocupações sobre mineradores roubarem fundos dos usuários, os opositores dos drivechains também argumentam que o merge mining tornará os nós mais caros e a mineração menos lucrativa. Em contraste, os mineradores ganharão taxas adicionais, e o merge mining cego é apenas opcional.

Os críticos dos Drivechains argumentam ainda que se trata de um ataque ao Bitcoin e apenas uma forma de trazer “shitcoins” ao Bitcoin que não oferecerão muita utilidade à maior criptomoeda. Mas os defensores argumentam que esses críticos estão apenas receosos de mudanças.

Considerações Finais

Como vimos, há muito conflito em torno dos Drivechains, que são blockchains secundárias que interagem com uma blockchain primária e visam oferecer uma melhor experiência ao usuário. No entanto, não se trata de um desenvolvimento novo e tem sido discutido há muitos anos.

Do lado positivo, os Drivechains ajudarão a rede Bitcoin a escalar efetivamente, permitirão experimentação permissionless e aumentarão a adaptabilidade. Com essa atualização, os usuários de Bitcoin terão acesso opcional a recursos como medidas de privacidade, contratos inteligentes e tokens adicionais, abrindo caminho para novos e inovadores casos de uso e produtos dentro do ecossistema Bitcoin.

No entanto, não está isento de problemas, pois isso exigiria um soft fork para ser implementado e pode incluir vulnerabilidades e complexidade adicional. Mas com apenas uma atualização, os drivechains poderiam permitir que desenvolvimentos futuros ocorram sobre o Bitcoin sem necessidade de novas mudanças na camada base.

No início deste ano, quando os Ordinals começaram a ganhar tração, um debate semelhante surgiu na comunidade Bitcoin, mas até agora, eles têm representado a maioria das transações Bitcoin.

Agora, a proposta Drivechain, segundo Sztorc, é “inevitável” e será eventualmente ativada, pois paga taxas aos mineradores e permite a integração direta de fundos a sidechains sobre o Bitcoin. Mas, por enquanto, a comunidade está debatendo a proposta com vigor, e ainda não se sabe se e quando ela será finalmente ativada.

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