O que s√£o validiums e como eles funcionam?
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O que s√£o validiums e como eles funcionam?

O que s√£o validiums e como eles funcionam?

Intermedi√°rio
Publicado em May 24, 2024Atualizado em Jun 26, 2024
6m

Pontos-chave

  • Validiums s√£o solu√ß√Ķes de escalabilidade para a Ethereum que processam transa√ß√Ķes off-chain e usam zero-knowledge proofs (ZKP) para garantir sua validade.

  • Os validiums permitem o processamento eficiente de transa√ß√Ķes atrav√©s de operadores que agrupam e validam transa√ß√Ķes, reduzindo o armazenamento de dados on-chain e as taxas de gas.

  • Embora proporcionem vantagens como maior velocidade e privacidade nas transa√ß√Ķes, os validiums tamb√©m enfrentam desafios, como riscos de disponibilidade de dados e poss√≠veis problemas de centraliza√ß√£o.¬†

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 s√£o validiums, como funcionam e como podem melhorar a escalabilidade da Ethereum.

O que s√£o validiums?

Validiums s√£o solu√ß√Ķes de escalabilidade para a Ethereum que usam computa√ß√£o e disponibilidade de dados off-chain para processar transa√ß√Ķes com mais efici√™ncia. Ao contr√°rio dos zero-knowledge rollups (zk-rollups), que armazenam alguns dados on-chain, os validiums mant√™m as transa√ß√Ķes off-chain enquanto usam zero-knowledge proofs (ZKP) para verificar sua validade.

Como funcionam os validiums?

Os validiums operam executando transa√ß√Ķes 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.

Transa√ß√Ķes

Quando um usu√°rio deseja fazer uma transa√ß√£o usando um validium, ele a envia para um operador. Operadores s√£o nodes respons√°veis por executar transa√ß√Ķes na rede do validium. Eles podem ser uma √ļnica entidade ou um grupo de entidades escolhidas por meio de um sistema Proof of Stake (PoS).¬†

O operador coleta as transa√ß√Ķes em um lote e as processa off-chain. Assim que o lote estiver pronto, o operador usa um sistema especial chamado circuito de comprova√ß√£o para criar uma prova de que as transa√ß√Ķes 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 transa√ß√Ķes, 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 contr√°rio dos zk-rollups, os produtores de blocos em um validium n√£o precisam publicar todos os detalhes das transa√ß√Ķes na Ethereum. Se a Ethereum verificar a prova, o novo estado √© aceito e o validium √© 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

Aplica√ß√Ķes simples¬†

Os validiums s√£o eficientes para aplica√ß√Ķes simples, como swaps de tokens e pagamentos, pois podem processar rapidamente muitas transa√ß√Ķes sem precisar armazenar todos os dados na mainnet da Ethereum. Isso os torna ideais para aplica√ß√Ķes onde as transa√ß√Ķes s√£o simples e n√£o exigem c√°lculos complexos.¬†

Desafios com contratos inteligentes 

Contratos inteligentes s√£o programas executados na blockchain e geralmente envolvem opera√ß√Ķes complexas. Os validiums enfrentam dificuldades com essas opera√ß√Ķes, pois provar que opera√ß√Ķes complexas foram realizadas corretamente requer mais poder computacional. Isso torna mais dif√≠cil para os validiums suportarem a ampla gama de funcionalidades que os contratos inteligentes podem oferecer.¬†

Potenciais solu√ß√Ķes

Alguns projetos est√£o trabalhando em formas de tornar os validiums mais compat√≠veis com as capacidades de contratos inteligentes da Ethereum. Uma abordagem √© criar vers√Ķes especiais de linguagens de programa√ß√£o como a Solidity (usada para escrever contratos inteligentes na Ethereum) que s√£o otimizadas para os validiums. No entanto, isso pode ser limitante, pois pode n√£o suportar todos os recursos do ambiente de programa√ß√£o padr√£o da Ethereum.

Benefícios dos validiums

Eficiência

Validiums pode processar at√© 9.000 transa√ß√Ķes por segundo (TPS) ao transferir o armazenamento de dados e a demanda computacional da mainnet da Ethereum. Isso √© crucial para aplica√ß√Ķes como corretoras descentralizadas (DEXs), onde a velocidade e a rela√ß√£o custo-benef√≠cio s√£o importantes.

Redução de custos

Os validiums podem reduzir significativamente as taxas de gas ao n√£o publicar dados de transa√ß√Ķes on-chain, permitindo que os usu√°rios se beneficiem de custos de transa√ß√£o mais baixos.

Segurança aprimorada

Com o armazenamento de dados off-chain, os validiums podem oferecer maior privacidade para transa√ß√Ķes e uma camada adicional de seguran√ßa sem comprometer a escalabilidade.

Desafios dos validiums

Riscos de disponibilidade de dados

Os validiums dependem da disponibilidade de dados off-chain e isso tamb√©m introduz riscos. Se os operadores ou gerentes de disponibilidade de dados retiverem os dados das transa√ß√Ķes, pode ser imposs√≠vel gerar as provas necess√°rias para retirar os fundos dos usu√°rios.

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.

Considera√ß√Ķes finais

Os validiums s√£o solu√ß√Ķes de escalabilidade projetadas para aprimorar a rede Ethereum, processando transa√ß√Ķes off-chain e garantindo a integridade das transa√ß√Ķes por meio de zero-knowledge proofs (ZKP). Ao abordar as limita√ß√Ķes do armazenamento de dados on-chain, os validiums podem melhorar a taxa de transfer√™ncia de transa√ß√Ķes, marcando um passo importante para a solu√ß√£o do problema de escalabilidade da blockchain.

Leituras adicionais

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