🎢 Uma Nova Era no Bitcoin
Conheça a era das Segundas Camadas bitcoinianas.
Nos últimos 2 anos, o Bitcoin passou por uma revolução. A experimentação desenfreada, antes vista apenas na Ethereum, chegou em terras bitcoinianas.
Para suportar esta demanda, projetos estão construindo segundas camadas no Bitcoin. Elas têm como objetivo torná-lo mais escalável e viabilizar aplicações mais complexas.
Assim como ocorreu na Ethereum, fundos de investimento estão aportando em projetos que prometem escalar o Bitcoin. Já são U$300.6M captados por startups para L2s bitconianas.
Existem diferentes maneiras diferentes de fazer isso. Atualmente, temos 74 segundas camadas no Bitcoin.
Analisaremos os projetos das 3 principais tecnologias adotadas para criar L2 no Bitcoin: sidechain, zkRollup e rollups otimistas.
Cada uma possui suas respectivas vantagens, desvantagens e nível de descentralização.
Por fim, você conhecerá uma atualização no Bitcoin que pode mudar tudo.
⛓ Sidechains
A Liquid é um exemplo de sidechain no Bitcoin. Desenvolvida pela Blockstream, permite a pessoas enviarem seus satoshis para a Liquid, transacionarem lá dentro e depois sacarem de volta para a mainnet.
Sidechains são redes independentes, com suas próprias regras e consenso, mas interligadas a outra blockchain - chamada de mainnet. Elas possibilitam que ativos da blockchain principal sejam transferidos para as sidechains, negociados e retornados em segurança para sua origem. Tudo sem a dependência de um único intermediário para viabilizar as transações.
Por sua natureza, sidechains possuem validadores, responsáveis por assegurar a ponte entre a mainnet e as redes secundárias. Eles são comumente incentivados com tokens emitidos por elas, para mantê-los alinhados (honestos) com os usuários da rede.
O uso de sidechains é uma das formas mais antigas de escalar o Bitcoin. Em 2014, Adam Back (Blockstream), Luke Dashjr (Ocean) e Mark Friedenbach (Blockstream) escreveram um whitepaper, apresentando a Liquid: a primeira sidechain do Bitcoin. Há controvérsias sobre se realmente o projeto se encaixa na categoria, mas o importante é: discute-se sobre isso no Bitcoin há quase 10 anos.
Não por acaso, o número de sidechains supera qualquer outra forma adotada para escalar o Bitcoin: ~33% das L2s usam esta tecnologia. Dado este protagonismo, também são as que mais captaram recursos de capital de risco.
Dentre as 3 principais techs adotadas para L2s no Bitcoin, sidechains representam 90,6% do capital levantado por projetos do setor. Babylon foi a rede com a maior captação, recebendo ~U$103M de fundos de investimento nos últimos 2 anos.
As principais sidechains da nova geração são Babylon, Mezo e Botanix - e nenhuma delas tem token. Cada uma promete entregar produtos diferentes.
Babylon quer se tornar o hub de liquidez para projetos no Bitcoin. Uma Eigen Layer bitcoiner. Utilizando Cosmos SDK, possibilita aos usuários realizar o stake de BTC. Futuramente, validadores e stakers serão recompensados com o seu token e incentivos distribuídos para projetos parceiros.
A Mezo mescla veNomics e escalabilidade no Bitcoin. Com U$21M captados de fundos, incluindo a Pantera Capital, o projeto ainda não tem nada rodando. Contudo, usuários podem farmar pontos no protocolo, enviando e travando capital na L2.
Já a Botanix, uniu a infraestrutura da Lightning Network e Liquid para criar a Spiderchain. Usa princípios e infraestrutura mais nativas do Bitcoin, em comparação as suas competidoras. A sidechain recebeu um aporte de U$11M de venture capital, mas possui apenas uma rede de testes fechada para desenvolvedores.
Ainda que as principais sidechains ainda estejam em fase de testes, já existem cases de sucesso.
Stacks, uma das principais segundas camadas do mercado, é uma sidechain. Fundada em 2020, tem U$130M de TVL, uma gama de aplicações construída sobre ela e captou U$93.8M até o momento. Apesar de ser uma sidechain, a Stacks quer deixar esta categoria e se mais nativa do Bitcoin. Isso ocorrerá após a atualização Nakamoto.
A Bounce Bit é L2 no Bitcoin recente e acumula mais de U$505M em TVL, em poucos meses de vida. Para atrair este capital, rodou uma campanha de pontos, visando airdropar seu token ($BB) para os participantes.
Em análise, claramente há uma demanda maior por sidechains.
Seus criadores têm maior liberdade para desenvolver seus produtos e não precisam se preocupar em gravar todas as informações transacionadas no Bitcoin - apenas ter uma ponte para bitcoins navegarem até a mainnet. Além disso, podem ser lançadas com mais rapidez.
No entanto, esta forma de escalar o Bitcoin tem desvantagens.
Sidechains não possuem a mesma segurança, seguem suas próprias regras e podem ter alto grau de centralização. Com poucos validadores e bridges que confiam em chaves multiassinatura, uma simples vulnerabilidade pode botar todo o capital depositado nelas em risco.
Por isso, há outras soluções vêm sendo desenvolvidas.
🤝 Rollups: Uma Alternativa às Sidechains
Rollup é uma categoria de soluções para segundas camadas. Consiste numa tecnologia que processa off-chain as transações de uma rede e submete estes dados em “pacotes” na blockchain principal. As 2 principais categorias de rollups são as otimistas e de conhecimento zero.
As rollups otimistas recebem este nome por confiarem na validade de todas as transações submetidas na segunda camada. Para evitar que aconteçam fraudes, permite a terceiros apontarem transações que consideram falsas, abrindo uma disputa para verificar a afirmativa.
Já as rollups de conhecimento zero funcionam ao contrário: todas as transações são falsas, até se provarem verdadeiras. Isto é possível, graças a prova de autenticidade de cada uma delas, gerada pelos validadores da rede.
Ambas soluções têm vantagens e desvantagens.
As otimistas são mais simples de serem implementadas e processam transações com maior rapidez, uma vez que assumem que todas são verdadeiras - até alguém desafiar sua veracidade.
Por outro lado, as rollups de conhecimento zero proporcionam mais privacidade, uma vez que somente as provas de autenticidade são necessárias para conferir sua validade. Porém, produzir uma “prova de conhecimento zero” é complexo e custoso para segundas camadas.
Quando se trata de rollups no Bitcoin, temos projetos aderindo as 2 categorias, mas a ascensão das zkRollups é evidente.
Apenas 5 das 74 L2s no Bitcoin optaram por implementar rollups otimistas. São elas: Bitcoin Virtual Machine, BOB, Rollux, Lightec e Satochain.
A BVM foi uma das primeiras rollups a apresentar um produto para uso. Desde 2023, o projeto trabalha em soluções para implementar contratos inteligentes integrados ao Bitcoin.
Para isso, utilizou o OP Stack, primitivo da Optimism para criações de segundas camadas. Hoje, a BVM possui um ecossistema de aplicações ao redor de si, além de criar um primitivo replicável por outros projetos, que querem criar suas L2s baseadas na BVM.
O OP Stack é a tecnologia preferida para construção de rollups otimistas no Bitcoin. Há produtos que também estão utilizando Polygon, como a Satochain e a Bitcoin Virtual Machine - em soluções específicas -, mas o stack da Optimism é o mais adotado.
Quando se trata de zkRollups, a história muda: BitVM é a principal tech adotada por projetos.
Criada pelo time da ZeroSync, surgiu em outubro de 2023. A ideia deles é trazer o ambiente EVM (Ethereum) para o universo bitcoiniano. Com a BitVM, desenvolvedores podem processar transações off-chain e usar o Bitcoin apenas para verificar as operações.
Como o Bitcoin não foi concebido para este fim, a rede não aguentaria assimilar todas estas informações - rodando programas on-chain, como é realizado na Ethereum. Justamente por este motivo, Satoshi adotou o Script, limitando o uso da rede apenas para pagamentos.
Graças a BitVM, desenvolvedores podem rodar aplicações complexas, sem demandar esforço da mainnet e/ou requerer uma atualização no Bitcoin.
A justificativa para projetos aderirem a BitVM em detrimento a outras soluções voltadas para prova de conhecimento zero é sua natividade do Bitcoin. Enquanto as stacks da Polygon ou Starknet são ótimas para zkRollups, nenhuma delas foi pensada para interagir com Script.
Como as zkRollups são mais complexas e custosas para serem implementadas, a maior parte das L2s que usam prova de conhecimento zero ainda estão em fase de testes.
Merlin Chain é a principal L2 no Bitcoin que aderiu a tech e está na mainnet. Tem ~U$1.2B depositados em seus contratos e utilizou o CDK da Polygon para desenvolver sua solução. 65,8% do seu TVL é representado por usuários farmando o airdrop do Solv Protocol.
Tunachain, ZKSats e SatoshiVM são outras que já estão na mainnet, mas nenhuma ganhou tração. Na verdade, alguns projetos são acusados de serem golpes e usarem a roupagem de zkRollups para captar recursos e atenção do mercado.
Após o lançamento da SatoshiVM, 11,6% dos tokens foram distribuídos para influenciadores, que venderam ~U$4.8M em $SAVM. Até o time vendeu mais de U$1M, imediatamente pós-IDO. Detalhe: o projeto levantou recursos na Ethereum.
A SatoshiVM teve indícios de manipulação no preço de lançamento do seu token, realizado via IDO.
Outra polêmica é a Merlin Chain - assim como a SatoshiVM e outras - que não utiliza “literalmente” o Bitcoin na sua infraestrutura, apenas funciona como uma carteira multiassinatura de Bitcoin.
Apesar de existirem projetos fakes com zkRollup, há projetos que aparentam ser genuínos, mas ainda estão em desenvolvimento.
Dentre eles, os que mais se destacam são as L2s da Citrea e Alpen Labs.
Citrea captou U$2.7M de investidores como Eric Wall, Galaxy Digital e Delphi Digital. Está desenvolvendo sua segunda camada com BitVM e querem ser a primeira L2 totalmente trustless. Futuramente, também pretendem ser compatíveis com outras máquinas virtuais, como SVM e WASD.
A Alpen Labs é a zkRollup que mais levantou grana de fundos de investimento: U$10.6M, investidos pela Castle Island Capital, Axiom BTC, entre outros. Também fazem uso da BitVM para criar sua L2, mas a sua própria maneira.
Ambas estão em testnets fechadas para desenvolvedores e não estão levantando dinheiro com pré-vendas de tokens, porque conseguiram recursos de fundos de investimento. Com isso, a chance de airdroparem tokens para seus usuários é alta.
Mesmo com soluções honestas, implementar segundas camadas com prova de conhecimento zero não é simples e nem barato. Dada as limitações do Script, criar uma zkRollup muitas vezes se torna inviável.
Contudo, um grupo de desenvolvedores quer mudar isso e trazer de volta um elemento importante na história do Bitcoin: o OP_CAT.
🐱 OP_CAT: O Futuro ou o Fim do Bitcoin?
Armin Sabouri (esquerda) e Ethan Heilman (direita) são co-autores da Proposta de Melhoria no Bitcoin que quer voltar com a OP_CAT no Bitcoin.
OP_CAT ou "código operacional concatenado" é o nome de uma função na Script, linguagem de programação usada do Bitcoin. Cada função nessa linguagem é chamada de opcode.
Existem pouco mais de 100 opcodes no Script do Bitcoin.
A limitação do Bitcoin para implementação de aplicações começa na linguagem de programação adotada por Satoshi. O Script (esquerda) não é uma linguagem Turing completa, ou seja, não permite resolver qualquer problema de computação. Por outro lado, Solidity (direita) possui esta característica - e consegue realizar operações mais complexas. via twhittle
O Script é uma linguagem de programação "stack based". "Stack" é uma estrutura de dados simples como uma "pilha de cartas". Nela, só existem 2 operações fundamentais: push (adiciona algo no topo da stack) e pop (tira da stack o item que tiver no topo dela). O "item" pode ser um número, um valor binário, uma string (conjunto de caracteres), etc.
Trecho de código introduziria novamente o OP_CAT no Script, a linguagem de programação no Bitcoin.
Os opcodes são variações destas operações. No caso do OP_CAT, possibilita unir 2 strings numa única transação. Essa operação de concatenação é valiosa pra construir Tree Signatures (como Merkle Trees) no Script.
Uma Merkle Tree é uma estrutura de dados compactada, que parece visualmente uma árvore genealógica. Na sua base existem várias hashes - digamos 8. Cada par é concatenado e hasheado, virando 4 novas hashes. Essas 4 hashes viram 2. As duas finalmente são concatenadas e hasheadas e viram 1 só (chamado "Merkle Root", nessa estrutura).
Esse tipo de estrutura é a base da maioria dos designs de L2s - onde se "empacota" várias transações numa só prova que é postada on-chain.
O OP_CAT pode baixar o custo de se verificar a veracidade das transações em segundas camadas. Também pode baratear (e diminuir o peso) de vários tipos de transações que requeiram muitas assinaturas, como fazer uma carteira multiassinatura onde 500 de 1000 chaves precisam assinar (o que é inviável, hoje, pelo tamanho).
Portanto, o OP_CAT pode ser um divisor de águas para melhorar as L2s no Bitcoin. Só que tem um porém.
Originalmente, OP_CAT fazia parte dos opcodes no Bitcoin. Em 2010, Satoshi Nakamoto retirou ele e outros que ofereciam risco para a rede. O criador do Bitcoin e a comunidade temiam que a função pudesse ser utilizada para um ataque DDoS.
Com este opcode, um atacante poderia inserir uma quantidade grande de informações, sobrecarregando os nós da rede com um spam de dados.
Diante deste dilema existencial, a comunidade está dividida: aprovar ou não uma atualização que reintroduziria o OP_CAT?
Eric Wall e Udi Wertheimer, fundadores da Taproot Wizards, são os principais advogados em favor da implementação do OP_CAT. O objetivo deles é conseguir apoio da comunidade bitcoiniana para aprovar a BIP 347, a proposta de melhoria submetida por Armin Sabouri e Ethan Heilman.
A meta final de Eric e Udi é a CatVM. Ainda não existem muitos detalhes sobre como funcionará, mas ela será uma segunda camada no Bitcoin que usa OP_CAT - caso a BIP seja aprovada. Seu whitepaper critica outras L2s no mercado e apresenta a CatVM como o endgame para o setor.
No fim de 2023, a Taproot Wizards - coleção de NFTs encabeçada por Udi e Eric - captou U$7.5M de fundos como UTXO Management, Standard Crypto e até da Starkware, desenvolvedora da Starknet.
Recentemente, a Starkware também anunciou um fundo de U$1M para contribuir no desenvolvimento do OP_CAT. Seu interesse, é claro: com a implementação do opcode, a empresa conseguirá utilizar suas soluções para escalar o Bitcoin e impulsionar a CatVM.
Caso a BIP 347 seja aprovada, podemos ver uma nova corrida das segundas camadas no Bitcoin, principalmente entre zkRollups.