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TL;DR Independentemente das limitações técnicas das L2s do Bitcoin, acreditamos que a indústria deve priorizar a programabilidade nativa do BTC e a interoperabilidade com ativos e usuários de outras blockchains

Na ZetaChain, nossa missão é apoiar Aplicativos Universais que abrangem todas as blockchains, desde Bitcoin e Ethereum nativos até Cosmos, Solana e além. Por isso, criamos a primeira blockchain universal para suportar uma experiência de usuário abstrata em todo o ecossistema cripto — seja um usuário no Bitcoin, em uma EVM, L2 ou em qualquer outro lugar. Neste post, revisamos as L2s do Bitcoin e abordamos as seguintes questões sob uma perspectiva predominantemente técnica:

Da Ethereum ao Bitcoin: A Frenesia das Layer 2

As soluções de Layer 2 começaram como um fenômeno na Ethereum, com centenas surgindo nos últimos anos. Muitos desses projetos focavam mais em capturar valor através do marketing do que em fazer melhorias genuínas na infraestrutura e inovação. Recentemente, no entanto, uma nova narrativa começou a se formar em torno das “L2s” no Bitcoin. A ideia central por trás dessas soluções é que elas herdam ou derivam segurança de sua Layer 1 subjacente — neste caso, o Bitcoin.

Isso é atraente porque a rede Bitcoin possui uma forte segurança, e as soluções de Layer 2 poderiam ajudar o Bitcoin a escalar sua capacidade de processamento, reduzir os custos de transação e habilitar plataformas de contratos inteligentes mais sofisticadas. Muitos projetos agora estão reivindicando, insinuando ou associando-se a soluções de Layer 2 do Bitcoin. No entanto, questões sobre a validade dessas reivindicações estão começando a circular.

O que é Layer 2?

Layer 2 refere-se a uma blockchain que estende uma Layer 1 de alguma forma e herda parte de sua segurança. Em 2016, o whitepaper do Lightning [5] propôs uma rede de pagamentos que deriva sua segurança da rede Bitcoin. Embora os autores (Poon & Dryja) não tenham usado o termo “Layer 2”, a Lightning Network é, de fato, uma solução Layer 2 no Bitcoin. Ela funciona como sua própria rede/blockchain com pagamentos baratos garantidos pela rede Bitcoin e uma teoria dos jogos robusta entre os participantes. As soluções de Layer 2 mais modernas provavelmente foram popularizadas por Vitalik Buterin e o ecossistema Ethereum. Existem três tipos típicos de Layer 2: state channels, plasma e rollups [6].

State Channels

A Lightning Network é um exemplo de state channel, onde dois participantes podem abrir um canal e manter a maioria das transações entre eles fora da cadeia (fora do conhecimento da rede Bitcoin). Apenas a abertura e o fechamento do canal, e talvez disputas, invocam transações ou scripts na rede Bitcoin. Vamos pular o plasma aqui, pois é mais complicado do que os state channels e não é de uso geral.

Rollups

Os rollups são a solução de Layer 2 mais interessante, pois podem ser bastante versáteis, como executar uma Máquina Virtual Ethereum (EVM) completa, além de serem bastante seguros, herdando a segurança da Ethereum.

Os rollups são blockchains separadas que agrupam e lotam suas transações e estados na Layer 1 subjacente (por exemplo, Ethereum). Eles herdam a segurança da Ethereum L1 porque postam dados (suas próprias transações e atualizações de estado) em contratos na Ethereum, que lidam com a validação das atualizações de estado (como saldos de contas do rollup). Você não precisa confiar nos nós ou RPCs do rollup; basta observar as transações e o estado atual postados na Ethereum para se convencer de que os rollups estão funcionando como esperado.

Como Funcionam: Rollups Optimistic e ZK

Os contratos da Ethereum validam a transição de pré-estado para pós-estado devido às transações agrupadas nos rollups de duas maneiras: rollups optimistics com provas de fraude e rollups de conhecimento zero (zk-rollups).

Nos rollups optimistics, o contrato da Ethereum assume que os sequenciadores do rollup são honestos, mas aceita provas de fraude. Existem penalidades e recompensas econômicas para atualizações falsas se alguém puder provar que certas atualizações de estado estão incorretas. Esse sistema requer um período de tempo para que os desafiadores encontrem falhas e enviem provas.

Por outro lado, os sequenciadores dos zk-rollups enviam transações, atualizações de estado e provas de conhecimento zero da validade das atualizações de estado. As atualizações de estado são funções matemáticas, onde a função pode ser arbitrariamente complexa, como uma Máquina Virtual Ethereum completa. A prova de conhecimento zero é usada para eficiência: produzir uma prova pode ser computacionalmente intensivo, mas verificar a prova é muito mais rápido e pode ser feito por um contrato inteligente a um custo razoável. Como usuário dos zk-rollups, se você vir que o lote de transações do rollup e as atualizações de estado na Ethereum são aceitas pelo contrato de verificação, você sabe que o rollup está funcionando corretamente e que sua transação no lote produzirá o pós-estado reivindicado.