Relatório de Progresso: Como Lightning Network, Liquid Network e Stacks estão Enfrentando o Desafio de Escalabilidade?

Um grande desafio no mundo das criptomoedas é a escalabilidade, especificamente no que diz respeito à velocidade de processamento de transações. As blockchains, por exemplo, frequentemente enfrentam baixa escalabilidade ou capacidade.

Para colocar em perspectiva, a blockchain do Bitcoin só pode processar no máximo sete transações por segundo (TPS), um contraste marcante com a robusta capacidade de processamento de uma empresa como a Visa, que pode lidar com até 24.000 TPS.

Isso continua sendo um grande problema nas criptomoedas devido ao que é conhecido como o trílogo da blockchain. Isso significa que uma blockchain só pode alcançar duas das três coisas; descentralização, escalabilidade ou segurança, de cada vez. Assim, concessões são inevitáveis!

Quando se trata da maior criptomoeda, o Bitcoin, transferir o ativo cripto on-chain pode ser um processo lento, caro e ineficiente. Isso ocorre porque seu criador pseudo‑anônimo, Satoshi Nakamoto, limitou o tamanho do bloco a 1 Megabyte (MB) para impedir que pessoas inundassem a rede, o que também limitou a escalabilidade do Bitcoin.

A blockchain do Bitcoin usa o mecanismo de consenso Proof-of-Work (PoW) para confirmar transações. E somente depois que um certo número de mineradores verifica as transações ocorre a liquidação final, e um bloco é gerado. Como um bloco leva em média 10 minutos para ser processado, apenas um pequeno número de transações pode ser concluído de cada vez. Além disso, um aumento na demanda leva a um aumento nas taxas, o que limita a utilidade do Bitcoin.

Isso desencadeou um debate sobre escalabilidade, resultando em uma onda de inovação tecnológica na comunidade Bitcoin.

A solução mais óbvia para esse problema é aumentar o tamanho do bloco. No entanto, não é tão simples, pois isso poderia enfraquecer a descentralização do protocolo, o principal ethos do espaço cripto.

Uma das primeiras soluções para o problema foi proposta em 2015 pelo desenvolvedor Pieter Wuille, chamada Segregated Witness (SegWit). Esse processo altera a forma como os dados das transações são armazenados para aumentar a capacidade dos blocos sem mudar o limite de tamanho.

SegWit foi implementado na blockchain do Bitcoin em agosto de 2017, o que alterou o limite para 4 MB sem comprometer a descentralização. No entanto, a maioria dos blocos do Bitcoin continua em torno de 1,3 MB. Esse hard fork também levou à divisão da rede e à criação do Bitcoin Cash (BCH).

Outra forma de escalar o Bitcoin é por meio de redes adicionais, chamadas camadas, que permitem que o BTC seja transferido sem usar diretamente a blockchain. Essencialmente, isso significa construir sobre o Bitcoin sem fazer modificações na blockchain original.

Sob soluções de escalabilidade em camadas, o Bitcoin serve como a camada final de liquidação definitiva para as transações, garantindo estabilidade, descentralização e segurança. Enquanto isso, a segunda camada lida com um grande número de pagamentos em lotes. Para isso, a solução em camadas se conecta à blockchain, mas não transmite cada transação individualmente, economizando taxas e permitindo uma liquidação mais rápida.

Hoje, vamos analisar algumas das soluções de escalabilidade de Bitcoin mais proeminentes, então vamos começar!

Lightning Network (LN) 

Uma das soluções de escalabilidade de Bitcoin mais populares, the Lightning Network, foi originalmente idealizada em um whitepaper escrito por Joseph Poon e Tadge Dryja em 2015. Sua testnet foi lançada em maio de 2016, e sua primeira implementação foi lançada em janeiro de 2017, embora a primeira transação no mundo real em um canal Lightning Network só tenha ocorrido no final de 2017.

A LN foi projetada para tornar as transações de Bitcoin o mais rápidas e baratas possível, introduzindo uma blockchain de “camada 2”. Ela usa contratos inteligentes para estabelecer canais de pagamento fora da blockchain entre pares de usuários e, uma vez estabelecidos, os fundos podem ser transferidos entre eles quase instantaneamente.

Para criar um canal de pagamento, o pagador deve bloquear uma certa quantidade de BTC na rede. Os usuários podem fechar seus canais de pagamento e liquidar seus saldos finais na blockchain do Bitcoin a qualquer momento.

A camada 2 registra apenas a abertura e o fechamento dos canais de pagamento na blockchain do Bitcoin, permitindo que ela seja mais rápida e ofereça mais privacidade.

Dessa forma, o “principal desenvolvimento tecnológico em computações financeiras multipartidárias com Bitcoin” fornece à blockchain nativa os benefícios de velocidade, escalabilidade, suporte a micropagamentos e baixos requisitos de energia. No entanto, a LN não está isenta de desvantagens, sendo as principais: risco de contraparte durante as transações e falta de escalabilidade funcional.

De acordo com dados fornecidos pela 1ML, atualmente, há mais de 4.670 BTC bloqueados na LN e 69.000 canais sendo usados.

Com o tempo, a Lightning Network cresceu em popularidade e agora é um ecossistema de produtos, projetos e soluções em verticais que vão de jogos, carteiras e pagamentos até gerenciamento de nós, infraestrutura e recompensas. Por exemplo, o Pool ajuda a gerenciar as necessidades de liquidez da LN, e o Taro ajuda a cunhar ativos na LN.

Mais recentemente, a Binance anunciou a integração bem‑sucedida do Bitcoin na LN, prometendo uma solução mais escalável para depósitos e saques de BTC, juntando‑se a nomes como Kraken, OKX, Bitfinex e River Financial, que já adotaram essa solução de escalabilidade.

A Lightning Labs, uma das empresas que trabalham na Lightning Network, lançou várias funcionalidades em 2020, como Keysend e Wumbo Channel, sendo que esta última aumentou o tamanho das transações que podem ser realizadas na LN.

À medida que a Inteligência Artificial (IA) tomou o mundo de assalto este ano, a Lightning Labs anunciou um novo conjunto de ferramentas para desenvolvedores que podem integrar o Bitcoin com aplicações de IA e Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLMs) como o ChatGPT, permitindo que enviem, recebam e mantenham pagamentos em Bitcoin on-chain e na LN.

Liquid Network 

Lançada pela Blockstream em 2018, a Liquid Network é mais uma sidechain de camada 2 que melhora a funcionalidade e o desempenho do Bitcoin. Ela foi projetada para permitir emissão, transferência e troca rápidas, seguras e privadas de stablecoins, tokens de segurança e ativos cripto na blockchain do Bitcoin.

Essa solução em camadas constrói tecnologias e aplicações sobre o Bitcoin. Ela opera independentemente da maior rede por meio da Liquid Federation, um grupo de organizações nativas de cripto que confirmam novos blocos e asseguram e gerenciam fundos em Bitcoin mantidos na carteira multiassinatura da rede. Os membros da Federação também votam em representantes do conselho que lideram a tomada de decisões sobre as operações e a manutenção da plataforma.

Como sidechain, a Liquid permite que os usuários transfiram BTC para a mainchain e vice‑versa por meio de um caminho bidirecional. Aqui, os ativos são vinculados 1:1 ao valor do ativo nativo que representam, permitindo que qualquer pessoa use seus tokens em outra blockchain. A rede Liquid emite seu próprio ativo nativo, uma versão “wrapped” do BTC chamada Liquid Bitcoin (L‑BTC), que é sempre criada e queimada por uma quantidade equivalente de BTC bloqueada pela governança da Liquid.

Para começar, os usuários devem iniciar um “peg‑in”, um processo que é concluído enviando BTC para um endereço Bitcoin gerenciado pela Liquid Federation, que em troca envia uma quantidade equivalente de L‑BTC para ser usada no ecossistema Liquid. L‑BTC também pode ser obtido em exchanges centralizadas (CEXs), OTCs e plataformas de swap.

Agora, para trocar L‑BTC de volta para BTC na rede Bitcoin, o usuário deve iniciar um “peg‑out”, que envolve enviar L‑BTC para um endereço de queima para ser removido permanentemente da Liquid Network e, concluído isso, a Liquid Federation envia uma quantidade equivalente de BTC de volta ao usuário.

Com um tempo de bloco de apenas 60 segundos e finalização em dois blocos, a Liquid Network pode oferecer uma taxa de transferência de transações muito maior em comparação ao Bitcoin. E a assinatura de blocos não só aumenta a velocidade das transações, como também os usuários não precisam pagar extra para processá‑las rapidamente. Além disso, com o tipo de ativo e a quantidade de tokens ocultos do livro‑razão público, as transações Liquid possuem confidencialidade nativa.

Usando a ferramenta Liquid Swap, pode‑se negociar quaisquer dois ativos Liquid (como L‑BTC e L‑USDT). Ela também possui swaps atômicos, permitindo trocas peer‑to‑peer entre Bitcoin e Liquid sem depender de um intermediário confiável.

Entretanto, essa rede não só permite swaps sem confiança usando livros de ordens não custodiais, como também habilita a emissão de tokens de segurança e outros ativos digitais, algo não possível na camada principal do Bitcoin devido à sua programabilidade limitada. Esses novos tokens podem representar diversos ativos digitais, incluindo stablecoins, tokens utilitários, NFTs e valores mobiliários.

Mas, claro, a Liquid Network não está isenta de preocupações, como 15 Funcionários controlados por poucas partes, o que gera problemas como pontos únicos de falha, censura e ataques maliciosos.

Stacks (STX) 

Esta blockchain de camada 2 pode ter ganhado tração em 2023, mas sua base começou já em 2013 por Muneeb Ali e Ryan Shea, quando era conhecida como Blockstack. No entanto, a testnet do Stacks só foi lançada durante o mercado em baixa de 2018, e sua mainnet entrou em operação alguns meses depois, em outubro de 2018.

Com uma atualização significativa da rede em janeiro de 2020, a mainnet Stacks 2.0 conectou e ancorou nativamente a plataforma ao Bitcoin e introduziu uma nova era de inovação para construir sobre a maior rede blockchain.

A empresa arrecadou US$ 21,2 milhões na primeira venda de tokens qualificada pela Securities and Exchange Commission (SEC) em 2017. Seu token nativo, STX, é usado para pagar transações na blockchain Stacks, bem como para alimentar os contratos inteligentes da Stacks.

Stacks usa um mecanismo de consenso inovador chamado Proof-of-Transfer (PoX), que exige que os mineradores enviem BTC para outros participantes da rede. O protocolo Stacks então seleciona aleatoriamente um minerador vencedor e o recompensa com STX, além de taxas. Além disso, a rede utiliza um sistema de recompensas chamado “stacking”, no qual BTC é distribuído aos usuários por apoiar a rede e bloquear tokens STX por um período de tempo.

PoX funciona em paralelo com o consenso Proof-of-Work (PoW) do Bitcoin, usando‑o como camada de liquidação. Isso significa que as transações Stacks são agrupadas e então enviadas para serem verificadas e validadas na rede principal.

Essa capacidade de aproveitar a segurança da blockchain do Bitcoin para a liquidação de transações pode ajudar a construir o ecossistema DeFi do Bitcoin na Stacks, que pretende que os tokens sBTC se tornem a base para um Web3 mais seguro.

sBTC é um “peg” bidirecional de Bitcoin “trust‑minimized” que permitirá fluxos de capital Bitcoin para contratos nas camadas Stacks, bem como permitirá que contratos inteligentes escrevam programaticamente de volta para o Bitcoin L1. A ativação da Stacks 2.1 em março abriu oficialmente o caminho para os próximos lançamentos Nakamoto e sBTC.

Para contratos inteligentes, Stacks usa sua própria linguagem de programação projetada especificamente, conhecida como “Clarity”, que é otimizada para previsibilidade e segurança. Essa linguagem tem a capacidade de ler o estado do Bitcoin e ajuda a mitigar bugs com sua funcionalidade de pré‑visualização, permitindo que desenvolvedores testem o código antes de executar qualquer contrato inteligente. No 2T23, seus contratos inteligentes ultrapassaram a marca de 60 000.

A comunidade Stacks está se expandindo rapidamente, com vários projetos DeFi, NFT, DAO, Games e outros tipos de dApps surgindo na plataforma. Para desenvolver aplicativos, Stacks oferece o Gaia para salvar e obter dados, a capacidade de registrar e fazer login com identidades separadas, e para os usuários assinarem e exibirem transações. Essas funções juntas permitem que desenvolvedores criem experiências de usuário poderosas e ricas em recursos.

No geral, a escalabilidade do Bitcoin ainda está em desenvolvimento, com as soluções L2 ainda em estágios iniciais de desenvolvimento e adoção. À medida que essas soluções ganham tração, elas trarão mais atenção e valor para a rede principal, o que, por sua vez, levará ao aumento do uso e da popularidade das L2s, criando um ciclo de feedback.

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