O que é uma Blockchain Modular e Porque Importa?

O que significa "blockchain modular" na prática?

Se alguma vez te perguntaste porque é que uma simples troca de tokens na Ethereum pode custar vinte dólares numa semana movimentada, já sentiste o problema que as blockchains modulares tentam resolver. A proposta começa com uma ideia aparentemente simples: parar de pedir a uma única rede que faça tudo ao mesmo tempo.

A maioria das blockchains de que já ouviste falar, incluindo a Bitcoin inicial, a Ethereum e a Solana, são monolíticas. Essa palavra significa apenas que uma única chain trata de tudo o que uma blockchain precisa de fazer. Especificamente, quatro funções: executar transações, liquidá-las, concordar com a ordem dos blocos (consenso) e garantir que os dados subjacentes das transações estão disponíveis para que qualquer pessoa os possa verificar.

Uma blockchain modular separa essas quatro funções. A execução pode acontecer num rollup. A liquidação e o consenso podem viver numa chain base como a Ethereum. A disponibilidade de dados pode ser entregue a uma rede construída para esse fim, como Celestia ou EigenDA. Cada camada é otimizada para uma única tarefa, em vez de ter de ser razoavelmente boa em tudo.

O resultado final é uma stack, não uma única chain. As aplicações ficam no topo, as camadas de execução tratam da atividade dos utilizadores no meio, e por baixo fica uma camada base cuja única função é fornecer segurança e dados. É desta estrutura que as pessoas falam quando dizem que a stack está a tornar-se modular.

As quatro funções que uma blockchain tem de desempenhar

Antes de conseguires avaliar a sério a tese modular, ajuda ser preciso sobre as quatro funções em causa. A maioria das explicações baralha-as, mas a separação é precisamente o objetivo da arquitetura.

A execução é onde as transações realmente correm. Quando trocas um token, cunhas um NFT ou chamas um smart contract, a camada de execução é a que está a calcular o novo estado. Na Ethereum atual, a maior parte da execução acontece nos rollups de layer-2, enquanto a mainnet já não é onde reside a maior parte da atividade dos utilizadores.

A liquidação é onde os resultados da execução são finalizados e onde as disputas são resolvidas. Num design modular, a camada de liquidação é, normalmente, uma chain base como a Ethereum. Ela não volta a executar a tua troca; confirma que o batch do rollup é final e funciona como um tribunal se alguém contestar o resultado.

O consenso é o mecanismo de acordo: a forma como milhares de nós em todo o mundo concordam sobre a ordem das transações e sobre qual é a chain verdadeira. Proof of stake (em que os validadores bloqueiam tokens para votar) e proof of work (em que os miners gastam poder computacional para ganhar blocos) são ambos designs de consenso.

A disponibilidade de dados (frequentemente abreviada como DA) é a parte que os iniciantes esquecem. Não basta um rollup publicar um pequeno resumo das suas transações. Alguém precisa efetivamente de armazenar os dados subjacentes das transações para que qualquer pessoa possa reverificar o trabalho e provar fraude, se necessário. Se os dados não estiverem disponíveis, tens de confiar no operador. Os designs modulares permitem-te externalizar esse armazenamento para uma chain cuja única função é garantir que os dados são descarregáveis e verificáveis.

Porque é que as cadeias monolíticas atingem um limite

Nada disto importaria se uma única cadeia pudesse simplesmente continuar a atualizar-se. O problema é que escalar uma cadeia monolítica é brutalmente difícil, e os limites surgem sob a forma de taxas e congestionamento.

O design original do Ethereum permitia que cada nó verificasse cada transação. Isso é ótimo para a descentralização, porque qualquer pessoa com um portátil pode correr um nó, mas limita a capacidade de processamento. Quando a procura dispara, os utilizadores sobem as taxas de gas para entrar no próximo bloco. Provavelmente já viu rastreadores de gas a mostrar taxas de swap de cinquenta dólares na mainnet do Ethereum durante mintagens de NFTs ou liquidações em DeFi.

A resposta da comunidade Ethereum não foi tornar a camada base mais rápida. Em vez disso, empurrou a execução para rollups e tentou escalar o principal trabalho restante da camada base, a disponibilidade de dados, através de upgrades como o EIP-4844 (também chamado "proto-danksharding"), que introduziu um mercado de blobs de dados mais barato para rollups.

A Solana tomou o caminho oposto. Construiu uma única cadeia muito rápida, com alta capacidade de processamento e taxas baixas, usando requisitos de hardware e uma rede gossip que exige máquinas de validação mais potentes. O resultado é um desempenho impressionante, mas concentra a operação de nós em operadores bem financiados e cria diferentes limites de escalabilidade. Quando a rede teve interrupções, a falha ocorreu na camada de consenso e rede, não na execução.

Assim, ambas as abordagens esbarraram em limites. O limite do Ethereum é a capacidade por bloco. O limite da Solana é o custo e a complexidade de correr um nó validador. Os designs modulares são uma tentativa de subir esses limites de forma diferente.

Como os rollups se encaixam na stack modular

Os rollups são a expressão mais visível da ideia modular. Um rollup executa transações fora da camada base e depois publica dados comprimidos numa cadeia-mãe para que qualquer pessoa possa verificar o resultado.

Existem duas variantes principais. Os rollups otimistas como Arbitrum, Optimism e Base assumem que as transações são válidas por defeito e permitem que qualquer pessoa apresente uma fraud proof durante uma janela de desafio, caso detete um erro. Os rollups ZK como zkSync, Starknet e Linea geram uma prova criptográfica (uma prova de conhecimento zero) de que o lote foi calculado corretamente. As provas ZK são mais pesadas de produzir, mas assentam mais rápido porque não há período de desafio.

Qualquer que seja a variante escolhida, o rollup ainda precisa de algum sítio para publicar os seus dados. Na stack modular inicial, os rollups publicavam dados no calldata do Ethereum, o que era caro. Com o EIP-4844, o Ethereum introduziu espaço de blobs especificamente para dados de rollups, o que reduziu os custos drasticamente. E, cada vez mais, os rollups podem publicar dados numa camada de DA dedicada em vez do Ethereum.

É aqui que entram projetos como Celestia (ticker: TIA) e EigenDA. A Celestia é uma blockchain autónoma cuja única função é ordenar transações e garantir que os dados subjacentes podem ser descarregados. Os rollups podem publicar os seus lotes na Celestia, pagar TIA por espaço de blobs e usar o Ethereum essencialmente para liquidação e resolução de disputas. A EigenDA segue uma abordagem diferente: é um serviço de disponibilidade de dados construído sobre o Ethereum usando a primitiva de restaking da EigenLayer, em que validadores de ETH optam por proteger serviços adicionais em troca de yield extra.

As verdadeiras concessões: composibilidade versus escalabilidade

Uma vez compreendida a stack, o debate torna-se um verdadeiro argumento de engenharia, sem vencedor óbvio. O campo modular e o campo monolítico estão a otimizar para coisas diferentes.

O modelo modular ganha em flexibilidade e margem de escalabilidade. Cada camada pode ser atualizada de forma independente. Uma equipa de rollup pode trocar o seu ambiente de execução, mudar a sua máquina virtual ou até mudar a sua camada de DA sem coordenar um hard fork numa cadeia base. Novas cadeias podem ser lançadas sem terem de construir um conjunto de validadores de raiz, porque arrendam segurança ao Ethereum ou à Celestia. E, se uma camada atinge um estrangulamento, só essa camada precisa de escalar, em vez de toda a stack.

O modelo modular perde em composibilidade. Quando as apps vivem na mesma cadeia, podem chamar-se umas às numa única transação, num passo atómico. Mover liquidez do Aave para o Uniswap na mainnet do Ethereum com um clique. Assim que se atravessam fronteiras de rollup ou de camada, isso quebra-se. Fazer bridge de ativos introduz novas suposições de confiança e latência. Se o seu mercado de empréstimo está na Arbitrum e a sua DEX está na Optimism, a arbitragem e as liquidações tornam-se mais lentas e arriscadas. Este é o problema da liquidez fragmentada de que os críticos falam.

O modelo monolítico ganha em simplicidade e composibilidade atómica. Tudo na Solana ou, em menor grau, na mainnet do Ethereum partilha o mesmo estado. Isto facilita a construção de apps DeFi, torna a arbitragem eficiente e melhora a experiência do utilizador em coisas como liquidações entre protocolos. A Solana também pode contestar a ideia de que as cadeias monolíticas são "antigas". A Solana moderna tem funcionalidades como mercados de taxas localizados e redes baseadas em QUIC que tentam escalar sem abandonar um estado único e partilhado.

O modelo monolítico perde na política e economia da operação de nós. Se exigir hardware potente para validar, o conjunto de validadores torna-se mais restrito, o que pode centralizar a rede com o tempo. E, por mais rápida que a cadeia fique, o blockspace é finito, pelo que picos de taxa durante surtos de procura serão sempre possíveis.

Porque é que a Solana e outras cadeias monolíticas contestam

Vale a pena levar o argumento monolítico a sério, porque não é apenas nostalgia. A comunidade Solana, em particular, defende que a narrativa modular introduz um conjunto de suposições que podem não se verificar.

As suas principais críticas são práticas. Primeiro, dividir a execução por muitos rollups fragmenta utilizadores e liquidez, o que pode ser pior do que uma única cadeia congestionada. Segundo, a stack modular introduz suposições de confiança extra em cada junção: contratos de bridge, segurança da camada de DA, uptime do sequenciador e sistemas de prova são todos pontos onde algo pode falhar. Terceiro, os designs modulares não eliminam efetivamente o estrangulamento de dados. Limitam-se a deslocá-lo. A Celestia ainda tem de escalar a sua própria capacidade, e o panorama de rollups continua dependente da camada de DA que escolher.

Há também um ponto filosófico. Os defensores de cadeias monolíticas de alta capacidade argumentam que o hardware e a largura de banda continuam a ficar mais baratos, e que desenhar uma camada base em torno do hardware de consumo atual é desnecessariamente pessimista. Desta perspetiva, a Solana é o futuro do que uma camada base deveria ser, e os rollups são uma solução de recurso para cadeias que se recusaram a otimizar.

A leitura mais justa é que ambos os modelos provavelmente coexistirão. As stacks modulares são boas para experimentação generalista, cadeias específicas de apps e ecossistemas que precisam de blockspace barato. As cadeias monolíticas continuam atrativas para negociação de alta frequência, pagamentos e apps que genuinamente precisam de estado partilhado na camada base. A pergunta interessante não é qual ganha, mas sim como é que as bridges, a partilha de sequenciadores e os protocolos de mensagens cross-chain vão evoluir para tornar o mundo multi-chain menos fragmentado.

Como seguir o debate modular vs. monolítico de forma inteligente

Este setor move-se rapidamente, e as notícias em torno dele também. Acompanhar manualmente as taxas de blobs da Celestia, os totais de ETH em restake da EigenLayer, novos lançamentos de rollups e a contagem de validadores da Solana é uma batalha perdida. Zippfeed destaca os títulos mais relevantes nestes projetos com pontuação de sentimento (bullish, neutral ou bearish) e uma classificação de importância, para que possas cortar o ruído e focar-te nos sinais que realmente movem a conversa.

Conclusões práticas para developers, traders e utilizadores curiosos

Se estás a tentar perceber o que isto significa para ti, a resposta depende do que fazes.

Se és developer, as stacks modulares reduzem a barreira ao lançamento de uma chain. Podes escolher uma framework de execução como a OP Stack da Optimism ou o Rollkit da Celestia, escolher uma camada de DA e lançar uma chain sem ter de recrutar milhares de validadores. O custo é que herdas os pressupostos de segurança do que quer que utilizes, e os teus utilizadores terão de fazer bridge para entrar.

Se és trader, o mundo modular significa mais locais onde a liquidez se pode esconder. Um token pode ser lançado num rollup protegido pela Celestia que nunca ouviste, com uma bridge que nunca usaste. Isso não é automaticamente mau, mas é uma nova categoria de risco. Procura bridges auditadas, garantias reais de DA e rollups que publiquem dados com prova de reservas.

Se és apenas curioso, o modelo mental mais simples é este: as chains monolíticas são cidades com um grande sistema de estradas. As stacks modulares são cidades com estradas, caminhos-de-ferro e portos especializados, onde cada sistema de transporte está otimizado para uma função diferente. Ambos funcionam. A troca é conveniência versus escala.