Relatório sobre Bitcoin Camada 2: Camadas 2 do Bitcoin Prontas para Crescer à medida que o Bitcoin Continua a Superar

Principais Conclusões:

• A superação e popularidade do Bitcoin intensificam o desenvolvimento da Camada 2 do Bitcoin.

• As Camadas 2 do Bitcoin estão em ascensão, com sidechains dominando no momento e ZK-rollups tentando alcançar.

• Alguns dos primeiros a se mover podem conquistar mais participação de mercado mais rapidamente do que os recém-chegados.

• Os Layer 2 de Bitcoin estão atrasados em relação aos Layer 2 de Ethereum, mas sua comunidade e ecossistema têm sido mais vibrantes desde a introdução de protocolos relacionados ao Bitcoin e dos Layer 2.

O Desempenho Superior do Bitcoin Leva à Popularidade dos Layer 2 de Bitcoin

Bitcoin mantido por usuários na Bybit. Fonte: Bybit

Volume de negociação de Bitcoin como porcentagem do volume total de negociações na Bybit. Fonte: Bybit

Não há como negar que o Bitcoin tem estado no comando do rali do mercado mais amplo desde o final de setembro de 2023, como evidenciado por seu domínio cada vez maior. A taxa de dominância do Bitcoin estava estável em aproximadamente 40% em 2022, mas começou a subir em 2023 para um nível de 51,1% (nesta data em 7 de maio de 2024). 

O desempenho superior do Bitcoin, impulsionado pela aprovação dos ETFs Spot de Bitcoin nos EUA, levou à popularidade da negociação de Bitcoin, como evidenciado pelo volume de negociação na Bybit, cujos dados sugerem que o BTC mantido por usuários aumentou em 18% em uma base mensal de março de 2024 para abril de 2024. Além disso, a porcentagem média do volume de negociação de Bitcoin em relação ao volume total de negociações na Bybit aumentou de 25,6% para aproximadamente 31,8% nesta data de escrita. Em nossa opinião, a popularidade da negociação de Bitcoin tem alimentado a popularidade dos Layer 2s de Bitcoin.

O que é um Layer 2 de Bitcoin?

Não há consenso sobre a definição de um Layer 2 de Bitcoin. O termo refere-se geralmente a uma rede que tem uma conexão estreita com o Bitcoin, visando melhorar a escalabilidade do Bitcoin, reduzir os custos de transação e adicionar programabilidade de máquina virtual à rede blockchain mais antiga. Neste artigo, definimos Bitcoin Layer 2 como uma rede blockchain separada que se conecta ao Bitcoin, seja através de pontes ou outros desenhos. Tais plataformas construídas diretamente na mainnet do Bitcoin são referidas como protocolos Bitcoin, incluindo Runes e Ordinals.

Para informações detalhadas sobre as definições de Bitcoin Layer 2, consulte este artigo.

Por que falar sobre Bitcoin Layer 2 agora?

O Bitcoin Layer 2 ainda está em um estágio inicial de desenvolvimento. Apenas alguns projetos trabalharam em soluções Layer 2 para Bitcoin antes de se tornarem populares no início de 2024. As soluções Bitcoin Layer 2 ganharam destaque desde a popularidade dos Ordinals e Stacks no quarto trimestre de 2023. 

A mudança de foco para o Bitcoin também ocorre enquanto o Bitcoin continua a superar o Ethereum e outros alternativos Camadas 1 em setembro de 2023, quando o setor começou a ver esperanças de aprovações de ETFs Spot de Bitcoin. A aprovação desses ETFs Spot reduz os riscos regulatórios enfrentados pela blockchain do Bitcoin, o que aumenta sua vantagem competitiva contra o Ethereum, cujas próprias aprovações de ETF Spot são incertas em maio de 2024.

Além disso, no contexto da implementação bem-sucedida do último roteiro do Ethereum e da popularidade das Camadas 2 do Ethereum, a comunidade Bitcoin começou a explorar a possibilidade de mais utilidade para o Bitcoin com a ajuda de rollups e sidechains, as soluções de Camada 2 que foram testadas ao longo dos últimos anos de desenvolvimento com outras Camadas 1, como Ethereum e Avalanche.

À medida que o Bitcoin continua a ganhar atenção, vamos explorar o panorama existente da Camada 2 do Bitcoin.

Quem são os participantes atuais na Camada 2 do Bitcoin?

De acordo com BTCL2.INFO, atualmente existem 74 soluções de Camada 2 para Bitcoin, a maioria das quais surgiu nos últimos dois trimestres. Apesar de um setor tão competitivo, as Camadas 2 do Bitcoin geralmente podem ser categorizadas com base na tecnologia que cada participante adota. Em resumo, existem três soluções: canais de estado, sidechains e rollups. Também abordaremos protocolos relacionados ao Bitcoin.

Panorama das Camadas 2 do Bitcoin. Fonte: Compilado por Bybit

Canal de Estado

Um canal de estado oferece uma solução para melhorar a escalabilidade e eficiência nas transações de criptomoedas. Essas redes estabelecem canais separados entre as partes transacionistas, permitindo comunicação fora da cadeia e atualizações de estado. Um novo canal é criado entre as partes envolvidas em uma transação, servindo como uma camada de comunicação que permite que as partes troquem informações e atualizem o estado de suas carteiras fora da blockchain principal. Mudanças de estado, como variações de saldo, são registradas dentro do próprio canal.

Uma vez que a sessão de comunicação é concluída, o canal é fechado, e o estado final, incluindo os saldos de carteira atualizados, é submetido à rede principal do Bitcoin como uma única transação. Os mineradores de Bitcoin então verificam e incorporam essa transação, atualizando o estado da rede de acordo.

O jogador mais proeminente é Lightning Network, que existe desde 2016 e é endossado por jogadores reputados da Web 2.0, incluindo Jack Dorsey da Block. Grandes CEXs também adotaram o Lightning Network para reduzir os custos de transação para os usuários. 

Vantagens e Desvantagens dos Canais de Estado. Fonte: Compilado por Bybit

Os canais de estado oferecem várias vantagens. Eles permitem transações mais rápidas, já que as partes não precisam esperar pelas confirmações do bloco na blockchain principal. Além disso, agrupando múltiplas transações em uma única submissão, os usuários podem economizar nas taxas de transação, especialmente ao realizar várias transações dentro de uma única sessão. 

Como destacado no gráfico acima, além do risco inerente de segurança, a limitação de capacidade do Lightning Network impede sua adoção em massa. Sua capacidade é de $305 milhões no momento da redação, o que é uma fração minúscula das transações diárias do Bitcoin em exchanges centralizadas. 

Além disso, o canal de estado é usado para troca de tokens, o que (devido à falta de uma máquina virtual) não possui capacidade de contrato inteligente.

O novo participante neste campo é RGB, um projeto que tenta adicionar capacidade de contrato inteligente ao Bitcoin trabalhando com a Lightning Network. Sua equipe o chama de “sistema de contrato inteligente de estado parcial” e oferece a nova promessa de resolver as limitações inerentes dos canais de estado. No entanto, no momento, não vimos a adoção da solução RGB por grandes primitivos de criptomoeda. Dito isso, estamos entusiasmados para ver como RGB pode transformar a solução de canal de estado e fornecer uma nova alternativa às sidechains ou soluções de rollup mais populares. 

Em uma nota separada, tanto Lightning Network quanto RGB não possuem seus próprios tokens nativos, e, portanto, os usuários de varejo provavelmente não investirão nessas duas soluções no futuro próximo.

Sidechains

Uma sidechain é uma rede independente que opera seu próprio algoritmo de consenso enquanto mantém comunicação com a rede principal. 

Para estabelecer conectividade com a rede principal, as sidechains empregam pontes que facilitam a transferência de ativos entre as duas redes. Contratos inteligentes desempenham um papel crucial na governança do bloqueio e da criação de ativos, garantindo o movimento adequado de ativos entre a sidechain e a rede principal. O design das sidechains pode variar significativamente, com algumas operando seus próprios sistemas de segurança separados da mainnet enquanto outras integram os recursos de segurança da rede principal.

Os jogadores mais estabelecidos neste campo incluem Stacks, Liquid Network e Rootstock para soluções de sidechain do Bitcoin, enquanto BEVM, Bouncebit, ANVM e Map Protocol, entre outros, são estrelas em ascensão.

Soluções de sidechain de Bitcoin. Fonte: Compilado por Bybit via DefiLlama e BTCL2.INFO

Existem variações entre essas sidechains. De modo geral, novas soluções oferecem soluções mais abrangentes, como máquinas virtuais mais avançadas e compatíveis com Ethereum, enquanto os jogadores antigos, como a Liquid Network, não possuem máquinas virtuais. Além disso, algumas soluções introduzem tokens nativos como Stacks, enquanto outras adotam o Bitcoin como tokens de gas, tais como Rootstock e BEVM. A adoção de uma solução que está mais intimamente ligada ao Bitcoin é considerada para proporcionar maior segurança. 

É interessante notar que o novo projeto AILayer atualmente possui o maior TVL entre todas as soluções de sidechain, possivelmente devido à expectativa em torno de seu airdrop e empolgação em relação à inteligência artificial (IA).

Rollups

Rollups servem como uma camada de execução que funciona em conjunto com a camada de consenso da rede Bitcoin. Seu principal objetivo é melhorar o processamento de transações. As redes Layer 2 de Rollup criam um ambiente no qual os usuários podem realizar várias operações. As transações são organizadas em lotes e enviadas para a camada de consenso da mainnet para liquidação final. Um lote de rollup pode incluir até 10.000 transações, que são submetidas como uma única transação à camada de consenso da mainnet para liquidação. Essa agrupamento de transações permite que as redes de rollup Layer 2 alcancem velocidades mais rápidas e reduzam as taxas.

Existem dois tipos de rollups: optimistic rollups e zero-knowledge rollups. Os optimistic rollups agrupam transações sem validação inicial. No entanto, há um período de desafio de aproximadamente sete dias para resolver preocupações de segurança. Durante esse período, qualquer pessoa pode levantar suspeitas e fornecer prova de fraude para contestar a transação de rollup. Assim que o período de desafio expira, o lote é considerado válido e é aceito na cadeia Layer 1.

Os zero-knowledge rollups (ZK-rollups) realizam validações preliminares em cada transação usando provas de validade de conhecimento zero, eliminando a necessidade de um período de desafio. Consequentemente, as transações dos ZK-rollups são instantaneamente registradas na mainnet.

Soluções de rollup Layer 2 do Bitcoin. Fonte: compilado por Bybit 

O ecossistema do Ethereum tem implementado tanto rollups otimistas quanto rollups de zero-conhecimento (ZK rollups) por alguns anos. Os Layer 2s do Bitcoin beneficiam-se do desenvolvimento, e tem havido uma migração dessas tecnologias avançadas de Layer 2 para o ecossistema do Bitcoin.

Está claro que os ZK-rollups são mais populares nos Layer 2s do Bitcoin no momento, provavelmente devido ao seu menor custo por transação, já que há menos dados armazenados em cada lote. Merlin Chain é até agora o líder nesta liga com $1,1 bilhão em TVL, mantendo-se à frente de seus concorrentes após o lançamento de sua mainnet e token nativo, MERL. Merlin Chain tem a vantagem do pioneirismo, já que uma dúzia de DApps dentro da comunidade vibrante já estão em funcionamento.

B² A Network possui a segunda maior TVL para soluções ZK-rollup do Bitcoin, embora, a partir de maio de 2024, tenha lançado apenas um testnet. Podemos ver mais entradas na rede à medida que seu plano de airdrop e lançamento da mainnet deixam o projeto em alta.

A Tuna Chain ostenta uma arquitetura dupla e uma infraestrutura híbrida de otimista e ZK-rollups, diferenciando-se de seus concorrentes. Sendo a primeira Layer 2 modular para Bitcoin, adotou a solução de disponibilidade de dados da Celestia e planeja lançar sua própria stablecoin na segunda metade de 2024. Ainda não vimos tal estrutura dupla no ecossistema Ethereum, por isso é interessante observar como ela estende o limite das duas principais soluções de rollup.

Protocolos relacionados ao Bitcoin

Como mencionado, os protocolos relacionados ao Bitcoin, incluindo Mirror, Runes e Ordinals, não possuem suas próprias redes blockchain. Em vez disso, eles são DApps na rede Layer 1, ou seja, a mainnet do Bitcoin. 

O protocolo de staking Mirror L2 oferece soluções de staking BTC para outras Layer 2s com seu Mirrored Bitcoin (mBTC). Mirror difere do staking BTC centralizado que o wBTC oferece ao descentralizar seu mecanismo de multisig sobreposto. 

Ordinals é um sistema único de ordenação de satoshis, as menores unidades de Bitcoin, permitindo a criação de NFTs de Bitcoin. Os usuários podem inscrever dados, como texto ou imagens, como um artefato digital em um satoshi individual. Este processo cria artefatos digitais nativos do Bitcoin (também conhecidos como NFTs de Bitcoin) que podem ser armazenados, transferidos e negociados na blockchain do Bitcoin. 

Runes, criadas pela mesma equipe que desenvolveu Ordinals, aborda a questão da congestão resultante da ineficiência do padrão de token BRC-20 dentro dos Ordinals, utilizando o modelo de transação UTXO nativo do Bitcoin.

Comparação de Três Soluções Layer 2

Todas as três soluções mencionadas acima têm como objetivo aumentar a capacidade de processamento do Bitcoin, enquanto sidechains e rollups podem ajudar a adicionar a capacidade de contratos inteligentes ao ecossistema do Bitcoin. Como observado na evolução do Ethereum Layer 2, os rollups são uma tecnologia mais avançada do que as sidechains, uma vez que não vemos novos projetos utilizando a arquitetura de sidechain. Essencialmente, as sidechains são blockchains separadas — e, tecnicamente falando, todas as alternativas de Layer 1 podem se tornar sidechains, desde que possibilitem a transferência de ativos para dentro e fora do Bitcoin.

No entanto, algumas soluções inovadoras para sidechains do Bitcoin visam resolver os riscos de segurança inerentes enfrentados pelas aparentemente obsoletas soluções de Layer 2, incluindo o conceito de merge mining do Rootstock. 

Riscos

Falando francamente, todos os riscos e limitações enfrentados pelos Ethereum Layer 2 em seus estágios iniciais de desenvolvimento surgirão para os Bitcoin Layer 2.

1. Limitações Gerais

1. Riscos de segurança e contraparte: Todas as soluções de Layer 2 introduzem camadas adicionais de software e complexidade, o que pode aumentar o risco de vulnerabilidades de segurança. Por outro lado, os ativos geralmente são transferidos da mainnet ou de outra blockchain de Layer 1 para o Bitcoin Layer 2 por meio de pontes construídas e geridas pela equipe do Layer 2. Essas pontes podem estar sujeitas a riscos de terceiros resultantes do comportamento malicioso dos operadores de rede. 

2. Desafios de interoperabilidade: Enquanto as sidechains visam fornecer interoperabilidade com a blockchain principal, alcançar uma interoperabilidade perfeita e eficiente pode ser desafiador. Transferir ativos entre a blockchain principal e a sidechain pode exigir etapas adicionais, como bloquear fundos na cadeia principal, esperar pela confirmação e depois desbloquear na sidechain. Essas etapas podem introduzir atrasos, complexidade e riscos potenciais à segurança.

1. Canal de Estado

1. Risco de contraparte: Canais de estado envolvem interações diretas entre participantes, o que significa que há um nível mais alto de risco de contraparte em comparação com transações na cadeia. Se um participante se comportar de forma maliciosa ou não cumprir suas obrigações, como recusar assinar e submeter o estado final à blockchain, isso pode resultar em disputas ou perda de fundos.

2. Congestionamento de canais: Para realizar transações, canais de estado dependem da disponibilidade e capacidade de resposta dos participantes. Podem ocorrer atrasos se houverem múltiplas transações pendentes dentro de um canal de estado, e os participantes podem precisar esperar por um processo de resolução de disputas para resolver quaisquer problemas. Isso pode impactar a eficiência e a usabilidade dos canais de estado, especialmente durante períodos de alta demanda.

3. Funcionalidade limitada: Os canais de estado são projetados principalmente para transações simples e frequentes entre um conjunto limitado de participantes. Interações complexas de contratos inteligentes ou transações envolvendo um grande número de participantes podem não ser adequadas para canais de estado. Esta limitação restringe os casos de uso e a funcionalidade dos canais de estado em comparação com as transações on-chain.

4. Golpes de saída: Os canais de estado podem ser suscetíveis a golpes de saída. Se um participante ou operador mal-intencionado fechar abruptamente o canal e desaparecer com os fundos bloqueados, isso pode resultar em perdas financeiras significativas para outros participantes.

1. Sidechains

Confiança e dependência: As sidechains muitas vezes exigem que os participantes confiem nos validadores ou operadores da sidechain e dependam dessas entidades para validar e proteger adequadamente as transações. Comportamento malicioso ou uma quebra de confiança por parte de um validador ou operador pode levar a perdas financeiras e outras consequências adversas para os participantes.

Os rollups ainda estão sendo explorados como tecnologia e não têm limitações específicas únicas. Seus principais riscos, até agora, residem na incapacidade de acompanhar a tecnologia mais recente.

No geral, espera-se que os rollups se tornem a tecnologia dominante nas Layer 2 do Bitcoin no médio a longo prazo, como evidenciado pelo sucesso do Merlin Chain.

Pode a Layer 2 do Bitcoin desafiar a Layer 2 do Ethereum?

Bitcoin Layer 2 vs. Ethereum Layer 2. Fonte: Compilado por Bybit

O desenvolvimento do Layer 2 do Bitcoin ainda está em um estágio inicial, com seu TVL muito atrás do Ethereum. Graças ao desenvolvimento do ecossistema Ethereum, a tecnologia rollup se tornou mais madura. Portanto, a longo prazo, a tecnologia rollup pode ser acelerada na rede do Bitcoin devido às características de código aberto dentro do campo das criptomoedas.

O que diferencia os dois ecossistemas é o mecanismo de cada mainnet em si. O Bitcoin não tem capacidade de contrato inteligente, e sua baixa capacidade de processamento pode limitar suas soluções de Layer 2. Por exemplo, a Stacks tem lutado para aumentar sua produção, já que sua capacidade de processamento está vinculada ao Bitcoin. Sua nova atualização Nakamoto visa resolver este problema, separando a produção de blocos das sorteios criptográficos. Além disso, os Layer 2s do Bitcoin precisam oferecer capacidade de contrato inteligente para adicionar mais utilidade à mainnet, uma vez que a rede do Bitcoin não possui programabilidade de máquina virtual. Assim, aqueles Layer 2s sem funcionalidade de contrato inteligente podem perder para aqueles que até mesmo têm compatibilidade EVM. 

Em suma, as soluções de Camada 2 do Bitcoin ainda têm espaço para crescer e precisam testar suas aplicações rigorosamente devido ao seu curto histórico de operação. Em particular, uma infraestrutura como a carteira de criptomoedas não está bem estabelecida no momento, o que pode limitar a migração de novos usuários para o ecossistema. 

Últimas considerações

As Camadas 2 do Bitcoin expandiram a utilidade do BTC além de seu rótulo atual como meramente “ouro digital”. Elas aproveitam a segurança superior oferecida pela mineração de Bitcoin, colocando a Camada 2 do Bitcoin em uma boa posição para desafiar os incumbentes, como Ethereum e Solana.

No entanto, o caminho para a adoção da Camada 2 do Bitcoin está sendo visto como mais acidentado do que foi para o Ethereum. Devido à arquitetura mais antiga do design da blockchain do Bitcoin, a rede principal por si só é limitada em termos de programabilidade, o que pode possivelmente levar a problemas adicionais para as comunidades resolverem. No entanto, graças aos avanços tecnológicos na Camada 2, particularmente em relação aos ZK-rollups, a comunidade do Bitcoin possui boas referências e poderia adotar diretamente os ZK-rollups mais avançados em suas ofertas de Camada 2. 

Alguns analistas veem a comunidade do Bitcoin como “resistente a mudanças e novas inovações”, o que pode atrasar o desenvolvimento da Camada 2. No entanto, com o lançamento dos Ordinals e Runes e a popularidade de suas transações on-chain, acreditamos que a nova inovação impulsiona a cultura da comunidade. Em particular, novos investidores, proprietários de projetos e novos usuários poderiam ser a transfusão de novo sangue que impacta a comunidade existente. 

Como o Bitcoin é uma das poucas blockchains de prova de trabalho (PoW) remanescentes e continua a superar outras blockchains alternativas, o desenvolvimento da Camada 2 do Bitcoin tem um enorme potencial para explorar.