A arquitetura modular de blockchain é uma nova filosofia de design que oferece uma visão futura de redes altamente escaláveis e especializadas com interoperabilidade contínua, desacoplando as funções centrais da blockchain em camadas especializadas e intercambiáveis.
A abordagem modular é diferente do design monolítico que as primeiras blockchains tinham, o qual, embora seguro e direto, dava a sensação de que era impossível alcançar descentralização, segurança e escalabilidade ao mesmo tempo.
Ela propõe "desagregar" as funções da blockchain em diferentes camadas, com uma camada gerenciando o consenso, outra garantindo a disponibilidade de dados e uma terceira executando transações.
Essa separação desbloqueia escalabilidade, desempenho e flexibilidade sem sacrificar a descentralização ou a segurança.
O Desacoplamento da Pilha de Blockchain
A arquitetura modular é basicamente sobre especialização através da divisão, pois ela divide os conceitos ou níveis especializados que compõem o desacoplamento da pilha de blockchain em diferentes camadas, cada uma focando em uma ou duas responsabilidades primárias. As quatro principais camadas de desacoplamento são:
- Camada de Execução: Esta camada é o motor onde a computação acontece e onde os usuários interagem com dApps. Contratos inteligentes são executados e o processamento de transações é feito nesta camada, com sua forma dominante (rollups) executando transações off-chain antes de postar os resultados na Camada de Liquidação. Ela determina o novo estado da blockchain com base nas transações.
- Camada de Consenso: Este é o "sistema judicial" da blockchain. É a principal responsável por ordenar as transações e garantir que todas as partes na rede cheguem a um consenso sobre a ordem das atualizações de estado e sua validade. Ela oferece o principal mecanismo de segurança da rede.
- Camada de Disponibilidade de Dados: Esta camada garante que todos os dados de transação do bloco sejam publicados e estejam facilmente disponíveis para todos os usuários da rede. Isso é muito importante para permitir que nós completos e nós leves (especialmente aqueles que verificam Rollups) realizem a verificação adequada do estado da cadeia e a detecção de fraudes. Sem DA confiável, os nós não podem verificar o estado da cadeia, o que leva a problemas de confiança.
- Camada de Liquidação: Esta camada serve como um hub opcional e especializado onde as camadas de execução (como rollups) finalizam transações, verificam provas criptográficas (por exemplo, provas de fraude ou validade), lidam com disputas e fazem a ponte de ativos de forma segura. Esta camada não precisa lidar com consenso ou disponibilidade de dados por si só, mas oferece um ambiente confiável onde as cadeias de execução podem ancorar atualizações de estado para interoperabilidade, aumentando assim a segurança e a finalidade sem duplicar a infraestrutura da camada base.
Vantagens da Arquitetura Modular
Escalabilidade:
A arquitetura modular oferece uma oportunidade de escalar e otimizar camadas individuais independentemente (por exemplo, adicionando mais camadas de execução/Rollups) sem sobrecarregar a camada base ou comprometer sua segurança, o que resulta em uma taxa de transação mais alta.
Flexibilidade:
A arquitetura modular permite que os desenvolvedores personalizem seu ambiente de execução particular sem comprometer a segurança da camada base.
Eles podem selecionar diferentes camadas; por exemplo, um rollup projetado para trading de alta frequência pode otimizar sua máquina virtual para velocidade, mas um rollup focado em jogos pode priorizar transações de NFT.
Soberania:
Enquanto ainda aproveitam a infraestrutura compartilhada, os projetos podem implantar suas próprias cadeias soberanas específicas (também conhecidas como AppChains ou RollApps) com governança e estruturas de taxas personalizadas, adaptadas à sua aplicação específica.
Eficiência de Custos:
Com a arquitetura modular, nem toda cadeia é obrigada a ter seu próprio conjunto de validadores. O agrupamento de transações e o uso de níveis mais baratos de disponibilidade de dados reduzem significativamente os preços das transações para os usuários finais.
Desvantagens da Arquitetura Modular
Complexidade do Sistema:
O principal revés da abordagem de arquitetura modular é o aumento dramático na complexidade do sistema em comparação com uma cadeia monolítica simples. Construir um sistema modular requer a coordenação de múltiplos componentes independentes, muitas vezes gerenciados por equipes ou protocolos diferentes, o que introduz inúmeros novos pontos de falha e exige mecanismos sofisticados de mensagens entre cadeias. Até mesmo os desenvolvedores devem entender as nuances de toda a pilha, desde as regras de consenso da L1 até o sistema de prova da L2 e as especificidades da camada DA. Isso exige um nível mais alto de especialização.
Segurança Condicional:
Na arquitetura modular, a segurança de uma L2 (camada de Execução) depende da L1 (camada de Consenso/Liquidação) desempenhar suas funções corretamente, e da L2 utilizar corretamente os mecanismos de segurança da L1. A segurança depende de uma "minoria honesta" de validadores para postar uma prova de fraude durante uma janela de desafio. Se ninguém postar a prova, uma transição de estado fraudulenta pode passar despercebida.
Risco de Interoperabilidade:
A arquitetura modular leva naturalmente a um ecossistema de cadeias diversas e especializadas, o que pode resultar em fragmentação. Elas dependem de pontes complexas entre cadeias para mover ativos e dados entre as camadas. Essas pontes são notoriamente complexas e historicamente têm sido o alvo dos maiores exploits de segurança no espaço cripto.
Alinhamento Econômico:
O desacoplamento de funções pode criar desafios no alinhamento de incentivos entre as diferentes camadas. Uma camada que se concentra exclusivamente em uma função de utilidade, como Disponibilidade de Dados, pode ter dificuldade em acumular alto valor para seu token nativo em comparação com uma camada de Execução que captura o valor das taxas de aplicação, tornando difícil incentivar um conjunto suficientemente grande e seguro de validadores para a rede central de DA/Consenso.
Conclusão
Embora a modularidade no momento não seja uma bala de prata, seu ímpeto é claro. O futuro da blockchain mudou do design monolítico e não é mais uma única cadeia gigantesca para governar todas, mas sim um ecossistema modular de redes especializadas e interoperáveis, cada uma se destacando em sua tarefa, protegida por infraestrutura compartilhada e escalando em conjunto.
Assim como Mustafa Al-Bassam, co-fundador da Celestia, afirma:
"A modularidade é para as blockchains o que a pilha TCP/IP foi para a internet."
— Mustafa AI-Bassam
À medida que projetos e um número crescente de empresas focadas em rollups avançam, a tese modular está pronta para definir a próxima geração da infraestrutura blockchain, permitindo, em última análise, o futuro escalável e descentralizado da Web3.
Este artigo é contribuído por um escritor externo: Premalynn.
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