Pontos-chave
Validiums são soluções de escalabilidade para a Ethereum que processam transações off-chain e usam zero-knowledge proofs (ZKP) para garantir sua validade.
Os validiums permitem o processamento eficiente de transações através de operadores que agrupam e validam transações, reduzindo o armazenamento de dados on-chain e as taxas de gas.
Embora proporcionem vantagens como maior velocidade e privacidade nas transações, os validiums também enfrentam desafios, como riscos de disponibilidade de dados e possíveis problemas de centralização.
Introdução
Ao longo dos anos, a tecnologia blockchain melhorou significativamente, mas a escalabilidade continua sendo um dos principais problemas. Neste artigo, vamos explorar o que são validiums, como funcionam e como podem melhorar a escalabilidade da Ethereum.
O que são validiums?
Validiums são soluções de escalabilidade para a Ethereum que usam computação e disponibilidade de dados off-chain para processar transações com mais eficiência. Ao contrário dos zero-knowledge rollups (zk-rollups), que armazenam alguns dados on-chain, os validiums mantêm as transações off-chain enquanto usam zero-knowledge proofs (ZKP) para verificar sua validade.
Como funcionam os validiums?
Os validiums operam executando transações fora da mainnet (rede principal) da Ethereum e utilizam contratos inteligentes na Ethereum para garantir sua validade e integridade. Vejamos alguns dos principais aspectos dos validiums.
Transações
Quando um usuário deseja fazer uma transação usando um validium, ele a envia para um operador. Operadores são nodes responsáveis por executar transações na rede do validium. Eles podem ser uma única entidade ou um grupo de entidades escolhidas por meio de um sistema Proof of Stake (PoS).
O operador coleta as transações em um lote e as processa off-chain. Assim que o lote estiver pronto, o operador usa um sistema especial chamado circuito de comprovação para criar uma prova de que as transações foram realizadas corretamente.
Compromissos de estado
Imagine o estado do validium (o registro de todas as contas e seus saldos) como uma grande árvore, conhecida como Merkle tree ou árvore de Merkle. A raiz dessa árvore, chamada de state root (raiz de estado), é como uma impressão digital que representa o estado do sistema em sua totalidade. Essa state root é armazenada na Ethereum.
Quando o operador processa transações, ele atualiza a state root para refletir os novos saldos e estados das contas. Em seguida, eles enviam essa nova state root junto com a prova de que tudo foi feito corretamente para a mainnet da Ethereum.
Ao contrário dos zk-rollups, os produtores de blocos em um validium não precisam publicar todos os detalhes das transações na Ethereum. Se a Ethereum verificar a prova, o novo estado é aceito e o validium é atualizado.
Depósitos e saques
Os usuários podem depositar seus fundos da Ethereum em um validium enviando ETH ou outros tokens para um contrato especial na Ethereum. O contrato comunica esse depósito ao validium off-chain e credita a conta off-chain do usuário.
Ao retirar os fundos de volta para a Ethereum, os usuários enviam uma solicitação de saque ao operador. O operador inclui a solicitação em um lote e, após a verificação do lote na Ethereum, os usuários podem sacar seus fundos.
Validiums e compatibilidade EVM
Aplicações simples
Os validiums são eficientes para aplicações simples, como swaps de tokens e pagamentos, pois podem processar rapidamente muitas transações sem precisar armazenar todos os dados na mainnet da Ethereum. Isso os torna ideais para aplicações onde as transações são simples e não exigem cálculos complexos.
Desafios com contratos inteligentes
Contratos inteligentes são programas executados na blockchain e geralmente envolvem operações complexas. Os validiums enfrentam dificuldades com essas operações, pois provar que operações complexas foram realizadas corretamente requer mais poder computacional. Isso torna mais difícil para os validiums suportarem a ampla gama de funcionalidades que os contratos inteligentes podem oferecer.
Potenciais soluções
Alguns projetos estão trabalhando em formas de tornar os validiums mais compatíveis com as capacidades de contratos inteligentes da Ethereum. Uma abordagem é criar versões especiais de linguagens de programação como a Solidity (usada para escrever contratos inteligentes na Ethereum) que são otimizadas para os validiums. No entanto, isso pode ser limitante, pois pode não suportar todos os recursos do ambiente de programação padrão da Ethereum.
Benefícios dos validiums
Eficiência
Validiums pode processar até 9.000 transações por segundo (TPS) ao transferir o armazenamento de dados e a demanda computacional da mainnet da Ethereum. Isso é crucial para aplicações como corretoras descentralizadas (DEXs), onde a velocidade e a relação custo-benefício são importantes.
Redução de custos
Os validiums podem reduzir significativamente as taxas de gas ao não publicar dados de transações on-chain, permitindo que os usuários se beneficiem de custos de transação mais baixos.
Segurança aprimorada
Com o armazenamento de dados off-chain, os validiums podem oferecer maior privacidade para transações e uma camada adicional de segurança sem comprometer a escalabilidade.
Desafios dos validiums
Riscos de disponibilidade de dados
Os validiums dependem da disponibilidade de dados off-chain e isso também introduz riscos. Se os operadores ou gerentes de disponibilidade de dados retiverem os dados das transações, pode ser impossível gerar as provas necessárias para retirar os fundos dos usuários.
Riscos de centralização
A necessidade de hardwares especializados para produzir provas de validade pode levar à centralização. Se apenas algumas entidades forem capazes de arcar com os recursos necessários, elas podem dominar a rede, comprometendo sua natureza descentralizada.
Considerações finais
Os validiums são soluções de escalabilidade projetadas para aprimorar a rede Ethereum, processando transações off-chain e garantindo a integridade das transações por meio de zero-knowledge proofs (ZKP). Ao abordar as limitações do armazenamento de dados on-chain, os validiums podem melhorar a taxa de transferência de transações, marcando um passo importante para a solução do problema de escalabilidade da blockchain.
Leituras adicionais
Escalabilidade da blockchain - sidechains e canais de pagamento
O que é a ZkEVM e como ela pode melhorar o ecossistema da Ethereum?
Optimistic Rollups vs. Zero-Knowledge Rollups: quais são as diferenças?
Aviso legal: este conteúdo é apresentado a você “no estado em que se encontra“ apenas para fins informativos e educacionais, sem qualquer tipo de garantia. O conteúdo não deve ser interpretado como aconselhamento financeiro, jurídico ou profissional, e não tem o objetivo de recomendar a compra de qualquer produto ou serviço específico. Você deve buscar seu próprio conselho de consultores profissionais. No caso de contribuições e artigos enviados por colaboradores terceirizados, note que as opiniões expressas pertencem ao respectivo autor e não refletem necessariamente as opiniões da Binance Academy. Para mais detalhes, por favor leia nosso aviso aqui. Os preços dos ativos digitais podem ser voláteis. O valor do seu investimento pode aumentar ou diminuir e você pode não recuperar o valor investido. Você é o único responsável por suas decisões de investimento e a Binance Academy não se responsabiliza por nenhuma de suas possíveis perdas. Este material não deve ser interpretado como aconselhamento financeiro, jurídico ou profissional. Para mais informações, por favor consulte nossos Termos de Uso e Aviso de Risco.