Blockchains Modulares: Sonho de Lego ou Pesadelo de Integração?

Modular é uma palavra suspeitamente agradável. Ela evoca imagens de blocos de Lego, bibliotecas de software bem organizadas e móveis entregues em caixas com um saco de parafusos ao lado. Modular sugere flexibilidade, modernidade e um certo grau de elegância, em oposição a um mecanismo gigante e indestrutível onde cada engrenagem é soldada à seguinte. É por isso que a palavra encontra seu habitat natural no marketing cripto. Uma blockchain modular é algo que deveria simplesmente se encaixar perfeitamente na mente de qualquer um - execução aqui, liquidação ali, disponibilidade de dados abaixo, uma ponte, um pouco de criptografia de conhecimento zero e, de repente, todo o sistema é mais eficiente do que a alternativa monolítica.

Qualquer um que já tenha tentado montar algo modular sabe que a beleza costuma estar na ilusão. Substituir um conjunto de blocos de Lego por outro pode ser frustrante se os novos blocos não forem tão resistentes quanto os antigos. Agora imagine que, em vez de blocos de plástico e parafusos, você tem premissas de liquidação, frameworks de rollup, contratos de ponte, comitês de disponibilidade de dados, tokens de governança, prazos de investidores, auditorias externas e cinco mil linhas de código geradas por LLM que ninguém lê porque a data de lançamento está próxima.

As coisas podem ser boas se bem feitas. Esta verdade banal é a essência do design de blockchains modulares. Ele não é mágico, não promete resolver problemas por conta própria; ele apenas afirma que a complexidade pode ser redistribuída. Cabe aos implementadores garantir que essa nova complexidade distribuída seja gerenciável. Um sistema modular bem organizado pode isolar um determinado domínio e desempenhar sua tarefa muito melhor do que um sistema monolítico faria. Ele também pode criar uma superfície de ataque de tamanho estarrecedor se não for projetado tendo esse fato em mente.

A razão pela qual as blockchains modulares despertam interesse nas pessoas é que as abordagens antigas de design de sistemas tradicionais de blockchain enfrentaram uma série de problemas. Uma blockchain monolítica é uma camada de liquidação, um ambiente de execução, um mecanismo de consenso e uma camada de disponibilidade de dados, todos agrupados em um único sistema fortemente integrado. É o design de um castelo da Idade Média - simples, elegante, com todas as defesas concentradas em um só lugar, mas extremamente dispendioso para construir e manter.

Liquidação, execução, consenso e disponibilidade de dados são todos importantes, mas a disputa pelo espaço de bloco entre eles costuma deixar pouco espaço para aplicações que desejam liquidar transações na rede. Os usuários têm de pagar pelo que os desenvolvedores falham em priorizar, e os desenvolvedores precisam projetar contornando restrições em vez de construir a camada de aplicação que idealizaram. É por isso que o design de blockchains modulares é uma perspectiva atraente - ele promete desacoplar essas funções e permitir que camadas especializadas desempenhem suas funções melhor do que uma blockchain de uso geral poderia.

As atualizações focadas em rollups da Ethereum são o exemplo mais proeminente dessa abordagem, em que a liquidação e a segurança são fornecidas pela rede principal da Ethereum, enquanto o ambiente de execução é implementado separadamente na forma de vários rollups. O recente upgrade Dencun, que introduziu o blobspace, é outro exemplo - ele permitiu que os rollups publicassem seus dados a um custo menor, o que, por sua vez, torna as aplicações que usam esses rollups mais baratas para os usuários.

A Celestia é um protocolo experimental de blockchain modular que também visa fornecer uma camada de liquidação separada do ambiente de execução. É semelhante à Ethereum de várias maneiras, mas tenta ser mais generalista e enxuta - rollups de execução podem usar sua camada de disponibilidade de dados sem adotar os mecanismos de liquidação e consenso da Ethereum. A Celestia usa amostragem de disponibilidade de dados (DAS) para permitir que nós leves verifiquem se os dados foram publicados corretamente sem precisar baixar toda a cadeia. Todo o ecossistema ao seu redor também é modular - frameworks de rollup, camadas de publicação de dados e outras ferramentas de infraestrutura são construídos separadamente, mas interoperam com a camada base. Há demanda, mas ainda é cedo para a Celestia, assim como para muitas outras blockchains modulares.

A EigenDA é uma camada de disponibilidade de dados construída sobre a EigenLayer, que permite a rollups baseados em Ethereum utilizar a segurança de restaking de Ether da EigenDA em vez de proteger suas próprias redes de disponibilidade de dados. A Avail, o antigo projeto da Polygon que se tornou uma camada de disponibilidade de dados independente, é outro concorrente que promete disponibilidade de dados independente de cadeia com verificação de nós leves e interoperabilidade. Todas essas são ideias interessantes que visam desacoplar a disponibilidade de dados da liquidação e da execução, permitindo que os rollups sejam mais enxutos e especializados.

Para os desenvolvedores, o atrativo das blockchains modulares é evidente. Em vez de construir tudo do zero, eles podem usar um determinado framework ou um conjunto de componentes modulares consagrados para construir sua rede. OP Stack, Arbitrum Orbit, ZK Stack, Polygon CDK, Agglayer CDK, Rollkit e várias soluções de rollup-as-a-service permitem que desenvolvedores criem o ambiente de execução de sua escolha contando com premissas de segurança consolidadas. Em vez de lançar uma camada de liquidação completa com validadores, ponte, mecanismo de consenso e um conjunto de contratos inteligentes, uma equipe pode lançar um rollup otimista ou de zk com uma configuração confiável e concluir tudo em questão de semanas. Em vez de construir uma camada de disponibilidade de dados, um rollup pode alugar espaço na Ethereum ou em outra rede via EigenDA ou Celestia.

Para os usuários, os benefícios são mais sutis. Uma aplicação mais barata baseada em rollup é melhor do que nada, mas a verdadeira promessa das blockchains modulares é a especialização. Camadas de liquidação e de disponibilidade de dados podem ser otimizadas para simplicidade e segurança, rollups de execução podem utilizar as ferramentas fornecidas pelo framework de sua escolha, e blockchains específicas para aplicações podem oferecer transações mais baratas e melhor UX do que as genéricas. Tudo isso é bastante teórico, mas a proposta mais atraente que oferece a desenvolvedores e usuários é também uma ameaça - uma ameaça ao domínio das blockchains monolíticas.

O Problema da Armadura

O problema começa quando a modularidade deixa de ser arquitetura para se tornar moda. Ninguém fica mais seguro apenas porque seus diagramas têm mais caixas. Em torno de cada limite entre caixas deve haver premissas, cada mensagem entre camadas deve ser verificada, cada ponte deve ser projetada com um modelo de confiança, cada sequenciador deve ser checado quanto à atividade contínua (liveness), cada camada de disponibilidade de dados deve ser inspecionada quanto a amostragem ou operadores honestos, cada caminho de upgrade deve ser submetido à governança, e cada dependência externa pode falhar enquanto o aplicativo alega estar seguro.

Os hackers cripto já descobriram há muito tempo que o melhor lugar para atacar um sistema raramente é o seu núcleo, mas sim seus anexos: a ponte, o oráculo, o conjunto de validadores, a chave de upgrade, o assinante off-chain, o pequeno contrato auxiliar que ninguém pensou que fosse importante. Basta olhar para o desastroso comprometimento de chaves de validadores da Ronin, a fraude de empacotamento da Wormhole ou o exploit de retirada de ponte da Nomad – e os incontáveis bilhões em valor roubados nesses incidentes. O custo de cada um foi minimizado por design, mas o estrago foi feito no ponto de menor segurança: o elo mais fraco da corrente.

É aqui que a armadura medieval entra em cena. Cota de malha, placas, couro, acolchoamento e várias outras formas de defesa eram antigamente combinados em uma colcha de retalhos para permitir máxima liberdade de movimento e ainda assim fornecer segurança razoável. Cada camada podia ser substituída, aprimorada, reparada – mas as junções entre os diferentes tipos de armadura eram sempre pontos fracos, explorados por inimigos determinados. Não foi o elo individual mais fraco que derrubou os cavaleiros montados, mas sim seus cintos. Suas axilas, suas viseiras, suas virilhas, seus joelhos, seus cotovelos – todos esses lugares não foram feitos para repelir uma lança, mas se tornaram pontos garantidos de entrada para ataques.

Desenvolvimentos posteriores no design de armaduras buscaram reduzir esses pontos fracos tornando todo o traje mais integrado: uma couraça, um elmo fechado, placas mais estratégicas e reforço nas juntas. Não havia nada de errado com o método antigo, mas o inimigo não era tolo e parou de mirar no cinto do cavaleiro. Um sistema modular é tão forte quanto a sua dependência mais fraca, e quanto mais dessas dependências existirem, maior a probabilidade de uma delas falhar.

Esse é o padrão pelo qual as blockchains modulares devem ser avaliadas. Um design modular é benéfico quando cada camada é construída considerando a ameaça ao sistema como um todo, mas perigoso quando seus elementos individuais se tornam o menor denominador comum de segurança. Quando alguém está sondando o seu sequenciador, você não quer ser lembrado de que sua camada de dados ou rede de liquidação é um contrato multi-sig ou um operador de nó terceiro.

Isso não significa que as redes monolíticas sejam por definição superiores às modulares. Uma única blockchain integrada tem seus próprios riscos, vetores de ataque, gargalos e pontos de falha – testemunhe os desafios de segurança sempre crescentes de Solana, Ethereum, Bitcoin e outros grandes ecossistemas. Mas um monólito apresenta uma superfície mais simples para atacar e defender, com menor risco geral do que a alternativa. De modo similar, uma pilha modular pode permitir maior escalabilidade, flexibilidade e experimentação, mas isso ocorre ao custo de maior complexidade e do fardo de premissas adicionais de confiança.

O Problema da Experiência do Usuário

A fragilidade da abordagem modular tende a se manifestar na experiência do usuário. Se a camada de execução está funcionando perfeitamente, mas a camada de dados está indisponível, ou se o sequenciador está pausado, mas a rede de liquidação está ativa, ou se a transferência por ponte está temporariamente desativada devido a um incidente, como o usuário deveria saber? De qualquer forma, ele não está familiarizado com a distinção entre liquidação e execução e, certamente, não com as diferenças sutis entre vários designs de disponibilidade de dados e suas implicações para a liveness. Para ele, a blockchain simplesmente caiu, ponto final.

Interrupções em rollups são o exemplo mais flagrante desse problema. A Base, uma das camadas 2 mais populares da Ethereum, teve sua rede paralisada por 33 minutos devido a um problema no failover do sequenciador. Felizmente para seus usuários, os fundos não ficaram realmente inacessíveis em nenhum momento durante o incidente, mas isso continua sendo uma lição séria. Todo o ecossistema Ethereum é construído sobre a segurança da liquidação na Ethereum, mas isso não significa que interrupções específicas de rollups nunca aconteçam.

Outro exemplo pode ser visto na recente paralisação do sequenciador da Linea após o exploit da Velocore. No rescaldo do ataque, a equipe da Linea iniciou uma pausa que impediu o saque dos fundos dos usuários. Embora isso tenha sido, sem dúvida, o menor dos males dadas as circunstâncias, destaca o risco potencial de UX de um design modular. A pausa significou que os usuários da rede compatível com Ethereum da Linea não puderam acessar seus ativos, mesmo que eles estivessem protegidos pela Ethereum. Serviu também como um lembrete doloroso de que muitos rollups ainda mantêm um controle operacional centralizado ou semicentralizado sobre suas redes.

No momento, o espaço dos rollups é marcado por uma explosão de diferentes opções de disponibilidade de dados. Várias blockchains modulares oferecem a seus usuários a escolha entre provedores de rollup-as-a-service, Celestia DA, EigenDA, Avail, blobspace da Ethereum e outras opções. Algumas redes, incluindo Base, Arbitrum Nova, Linea, Scroll e outras, são construídas sobre redes de liquidação Ethereum existentes e utilizam suas soluções de disponibilidade de dados. Enquanto isso, a Optimism está pronta para lançar sua própria Superchain, que uniria múltiplas redes OP em uma camada de liquidação compartilhada.

A escolha entre essas opções raramente é óbvia e raramente é feita sem levar em conta especificidades técnicas. Na prática, muitos usuários simplesmente querem transações baratas e rápidas. Eles não querem se preocupar com as diferenças entre blobs e calldata, ou redes de camada 2 e sua liquidação na camada 1. Quando se trata de UX no meio cripto, 'modular' muitas vezes significa 'barato', e o público interessado nisso é amplo.

Por outro lado, cada rede construída sobre outra introduz riscos adicionais. As pontes da Ethereum foram uma fonte frequente de ataques este ano, e é lógico supor que problemas específicos de rollups seguirão o mesmo caminho. Quanto mais camadas existirem entre os fundos do usuário e a liquidação, mais coisas podem dar errado ao mesmo tempo. Embora o modelo de ameaça para quedas de rollups provavelmente não seja tão elevado quanto o das pontes, o mesmo não se pode dizer do design de UX. O mesmo usuário que não notaria a diferença entre Ethereum, Arbitrum Nova, Linea ou Base também não notará quando uma dessas redes estiver 'pausada por motivos de segurança'.

Não é apenas o usuário individual que precisa lidar com as complexidades do design modular. A segurança de contratos inteligentes já é desafiadora por si só, mas auditar uma pilha modular é como escalar uma montanha. É necessário revisar não apenas o contrato alvo, mas também todo o código adicional, premissas, dependências e ferramentas que compõem o sistema. Qualquer um desses elementos pode falhar de forma imprevista, e a interação entre eles raramente é intuitiva. Um invasor só precisa encontrar uma vulnerabilidade em um contrato inteligente ou uma falha em uma ponte do sistema para que seu ataque seja bem-sucedido.

A resposta da indústria a esse desafio é evidente: mais rigor, ferramentas melhores, design aprimorado. Pontes melhores com verificação de nós leves. Provas de conhecimento zero e assinaturas de limiar (threshold signatures). Limitação de taxa (rate limiting) e disjuntores de circuito (circuit breakers). Sequenciadores e redes de liquidação descentralizados. Verificação formal, monitoramento e UX orientada ao usuário para explicar tudo aos usuários finais desorientados. A tensão no coração do espaço modular impulsiona a inovação em todos os níveis, desde as camadas técnicas mais fundamentais até o topo.

Compromissos, Não Salvação

Software é pura gestão de compromissos (tradeoffs). Alguns são óbvios, outros estão enterrados sob documentação e termos jurídicos. Alguns acompanham cada grande inovação da área, como os compromissos que moldaram a EVM da Ethereum. Com blockchains modulares não é diferente: elas prometem flexibilidade e experimentação sem remover o fardo da complexidade adicional. Redes modulares trocam a relativa simplicidade técnica de um sistema de rede única por oportunidades de otimização. Trocam garantias fáceis de segurança por uma superfície de ataque expandida. Trocam o congestionamento de uma única camada de liquidação pela sobrecarga organizacional de múltiplas camadas de segurança. Trocam a liberdade dos desenvolvedores pela descentralização, e o potencial bruto por maior responsabilidade.

Para algumas equipes, isso as torna uma escolha óbvia. Existem redes específicas de aplicações que se beneficiariam de não compartilhar uma camada de liquidação com todas as outras, por razões econômicas ou de desempenho. Existem jogos, apps com estado e protocolos DeFi especializados, redes corporativas e ambientes de teste, todos capazes de utilizar a flexibilidade de uma abordagem modular. Há ecossistemas inteiros que precisam ser construídos do zero, e um rollup com dados mais baratos e processamento mais rápido é uma excelente forma de começar.

Para outras equipes, o custo de oportunidade não é nem de longe tão atraente. Se o projeto não precisa de sua própria rede, não há sentido em lançar uma. Se a equipe não tem confiança para construir uma ponte, deve abster-se de fazê-lo. Se a organização não consegue instruir seus próprios usuários sobre os perigos de um design modular, certamente não pode esperar proteger seus clientes. Se a descentralização ficar sempre reservada para 'o futuro', o projeto não está pronto para ser lançado. A segurança de uma rede modular é tão boa quanto seu ponto mais fraco, e se o ponto mais fraco for 'a promessa de melhorias futuras', é hora de revisar o projeto.

A lição da Idade Média também se aplica aqui: a armadura modular não era intrinsecamente inferior a qualquer outro tipo. No entanto, uma armadura modular mal projetada era frequentemente fácil de detectar, pois deixava áreas vitais do corpo expostas com frequência. O mesmo vale para blockchains modulares: a promessa de 'propriedades de segurança unificadas' é vazia se cada camada do sistema for minimamente suficiente, insegura ou não comprovada.

As melhores blockchains modulares reconhecem essa realidade e minimizam esses riscos o máximo possível. Elas entendem que um design verdadeiramente seguro oculta a complexidade por trás de uma boa interface, exatamente como uma boa armadura é difícil de notar à distância. Elas reduzem premissas e limites de confiança, restringem a superfície de ataque e utilizam a infraestrutura de segurança existente sempre que possível. O sequenciamento é descentralizado, as redes de liquidação são amplamente testadas em batalha, as pontes contam com verificação de nós leves, os contratos inteligentes são formalmente auditados. Cada camada adicional só é inserida se servir a um propósito real.

As piores blockchains modulares, por outro lado, soam melhor do que realmente são. Elas escondem sua insegurança atrás de garantias vagas, jargões de marketing sobre 'múltiplas camadas' e a promessa de 'flexibilidade'. Elas adicionam cada vez mais complexidade sem reduzir o risco geral, priorizando velocidade e escala em detrimento da segurança. Uma rede construída sobre outra não é inerentemente pior do que uma independente, mas é sempre mais perigosa se a equipe por trás dela não souber explicar exatamente o porquê. Se o elo mais fraco do projeto for sua promessa de entregar a descentralização 'algum dia', todo o sistema estará em perigo.

Vale a Pena ou Não?

As blockchains modulares oferecem oportunidades incríveis aos desenvolvedores. Se utilizadas corretamente, suas vantagens são difíceis de contestar: maior flexibilidade e experimentação, custos menores e auditoria mais fácil. Não há dúvidas de que a tensão entre as abordagens monolítica e modular continuará a definir o setor nos próximos anos, à medida que ambos os lados buscam maximizar os pontos fortes e minimizar os pontos fracos de suas respectivas arquiteturas. Mas a concretização dessas oportunidades dependerá do comprometimento e da competência técnica de cada equipe.

A modularidade certamente tem seus atrativos. A capacidade de construir um ecossistema completo a partir de componentes prontos para uso é inegavelmente atraente. Ela pode acelerar o desenvolvimento, reduzir barreiras de entrada e oferecer uma ampla variedade de opções experimentais. Os rollups otimistas da Ethereum já demonstraram a viabilidade dessa abordagem, e o ecossistema mais amplo está agora testemunhando uma explosão de inovação.

Celestia e EigenDA, juntamente com Avail e o blobspace da Ethereum, estão preparadas para trazer maior flexibilidade de disponibilidade de dados para as redes de rollup que as utilizam. OP Stack, Arbitrum Orbit, CDK e Agglayer da Polygon, o fork do Optimism da Linea e muitos outros estão trabalhando para diminuir as barreiras técnicas para desenvolvedores individuais e equipes, permitindo que lancem suas próprias redes compatíveis com Ethereum. Todo o setor está entrando em uma fase empolgante de desenvolvimento, à medida que a viabilidade técnica de um futuro multicadeia se torna cada vez mais evidente.

No entanto, esse mesmo ímpeto está alimentando o otimismo em outros lugares. Para alguns projetos, o apelo de uma abordagem monolítica é difícil de ignorar. Redes integradas possuem vantagens inerentes, oferecendo maior simplicidade e segurança, além de serem mais favoráveis à sustentabilidade a longo prazo. Os usuários dessas plataformas têm menos probabilidade de se confundirem ou se frustrarem com os detalhes técnicos de um design modular. Um único ambiente confiável e de alto desempenho costuma ser preferível a um ecossistema de custos menores e processamento mais rápido, porém com maior risco geral. Mesmo entre desenvolvedores da Ethereum, a opção de permanecer na 'mainnet' é frequentemente vista como o caminho mais viável.

Os mesmos princípios se aplicam às tendências mais amplas do setor. Soluções que buscam automatizar operações na rede TRON para empresas estão registrando demanda crescente entre equipes que não desejam customizar sua gestão de Energy, lidar diretamente com o Smart Mode e o Host Mode, ou perder tempo criando scripts e gerenciando APIs. O Netts Workspace fornece uma interface intuitiva que unifica o aluguel de Energy, o Smart Mode e o Host Mode, transações TRON e gestão de Energy, ferramentas de monitoramento, triagem de AML e operações financeiras, permitindo que as empresas reduzam custos enquanto minimizam os riscos associados a operações manuais.