Pesquisa Aprofundada: Explorando os Desafios da Fragmentação da Liquidez na Era da Camada 2

Gate Ventures

Introdução

Desde que o Ethereum mudou para um modelo de expansão focado na Camada 2 e com o surgimento de ferramentas como RaaS, inúmeras blockchains públicas surgiram rapidamente. Muitas entidades estão ansiosas para construir suas próprias cadeias para representar interesses únicos e buscar maiores valorizações. No entanto, a proliferação dessas blockchains criou um desafio para o ecossistema, que luta para acompanhar o ritmo, resultando em muitos projetos vendo uma queda de preço imediatamente após seu TGE (Evento de Geração de Token).

Aproveitando a OP Stack, a Coinbase lançou o Base, sua rede de Camada 2, enquanto a Kraken lançou o Ink; a OKX utilizou a tecnologia ZK para introduzir o XLayer; a Sony lançou o Soneium, e a LINE apresentou o Kaia. Hoje, as barreiras financeiras e técnicas para criar uma blockchain diminuíram significativamente, com o custo operacional para uma cadeia baseada em OP Stack agora em média cerca de $10.000 por mês.

O futuro será, sem dúvida, uma era de coexistência de múltiplas cadeias. Embora essas Camadas 2 possam adotar a compatibilidade com EVM para interoperabilidade, alcançar consenso na construção de aplicações em uma única cadeia continua sendo um desafio, dado que muitas dessas cadeias são apoiadas por entidades Web2 com extensas aplicações downstream.

Quebra do TVL, fonte: Defillama
O atual cenário multi-chain levou a um novo desafio: liquidez e fragmentação de estado. Como um ambiente multi-chain é inevitável, a interoperabilidade se tornou uma área crucial a ser explorada e abordada. Embora existam inúmeras soluções de liquidez disponíveis, como Abstração de Cadeia (Particle Network, Socket, XION, INFINIT, Borsa), Protocolos Baseados em Intenção (Anoma, Khalani), Execução de Liquidação (Connext), Cross-Chain Nativo (Cross) e ZK Sharding (=nil; Foundation), todos têm como objetivo fundamental resolver os mesmos problemas centrais.

Pilha de Abstração de Cadeia, Fonte: Pesquisa Frontier
Nós usamos a arquitetura Cake reconhecida pela indústria para introduzir os componentes centrais da abstração cross-chain de cima para baixo:

Camada de Aplicação

Esta é a camada onde os usuários interagem diretamente, e é a camada mais abstrata dentro das soluções de liquidez, pois oculta completamente os detalhes da conversão de liquidez. Na Camada de Aplicação, os usuários interagem com a interface do front-end sem necessariamente entender os mecanismos subjacentes de conversão de liquidez.

Camada de Permissão

Localizada abaixo da Camada de Aplicação, esta camada permite que os usuários conectem suas carteiras a um dApp e solicitem cotações para cumprir suas intenções de transação. Aqui, "intenção" refere-se ao resultado final desejado da transação pelo usuário (ou seja, saída), em vez do caminho de execução específico que a transação irá seguir.

Gerenciamento de Chaves e Camada de Abstração de Conta

Devido ao ambiente multi-chain, é necessário um sistema de gestão e abstração para lidar com estruturas de conta únicas em diferentes blockchains. Por exemplo, o sistema de contas centrado em objetos do SUI difere completamente do EVM. O OneBalance é um projeto representativo nessa área, estabelecendo um sistema de contas confiável que não requer consenso entre cadeias — apenas um compromisso confiável entre os sistemas de contas existentes. O modelo de contas da NEAR emprega a geração de carteiras multi-chain para alcançar a abstração na gestão de carteiras, melhorando significativamente a experiência do usuário e reduzindo a fragmentação da experiência do usuário (UX). No entanto, a integração de liquidez foca principalmente nas cadeias públicas existentes.

Solver Layer

Esta camada é responsável por receber e executar as intenções de transação dos usuários, com papéis de "Solver" competindo aqui para oferecer uma experiência de usuário aprimorada, incluindo tempos de transação mais rápidos e velocidade de execução. Projetos baseados em intenções como Anoma usam esta camada para construir soluções orientadas por intenções. Derivados dessas intenções, como componentes Predicate, podem cumprir as intenções dos usuários dentro de certas regras.

Camada de Liquidação

Esta é a camada de middleware que a Camada Solver utiliza para cumprir as intenções dos usuários. Os componentes principais nas soluções de liquidez e fragmentação de estado incluem:

Oracle:Usado para obter informações de estado de outras cadeias.
Pontes:Facilitar a transmissão de informações e liquidez entre cadeias.
Mecanismos de Pré-Confirmação:Acelere os tempos de confirmação entre cadeias.
Disponibilidade de Dados (DA):Garante a acessibilidade dos dados.
Além disso, fatores como liquidez entre cadeias, finalização e mecanismos de prova da Camada 2 são considerados para garantir a operação eficiente de todo o sistema multi-chain.

Solução

Atualmente, há várias soluções no mercado voltadas para abordar a fragmentação de liquidez. Após revisar diversas abordagens, identificamos os seguintes principais métodos:

1. Solução Centrada em RaaS (Rollup-as-a-Service)
Semelhante à solução Rollup do OP Stack, essa abordagem adiciona sequenciadores compartilhados específicos e pontes entre cadeias para ajudar os Rollups construídos no OP Stack a compartilhar liquidez e estado. Esse método busca abordar a fragmentação de liquidez e estado em um nível superior. Um aspecto mais especializado dentro dessa abordagem envolve o design de sequenciadores compartilhados independentes, embora isso seja principalmente adequado para soluções de Camada 2 e careça de aplicabilidade universal. Exemplos incluem Astria, Espresso e Flashbots.

Abstração de Cadeia, fonte: NEAR
2. Abordagem Centrada na Conta
Semelhante ao NEAR, este método constrói uma carteira de conta cross-chain, permitindo que transações sejam assinadas e executadas em múltiplos protocolos de blockchain usando uma tecnologia chamada “assinaturas em cadeia.” O componente principal é a rede MPC (Computação de Múltiplas Partes), que assina transações multi-chain em nome dos usuários. Embora esta solução reduza significativamente a fragmentação da experiência do usuário, envolve implementações complexas no backend para os desenvolvedores e não resolve fundamentalmente a fragmentação de liquidez e estado.

3. Abordagem Centrada na Rede de Intenções Off-Chain
Esta é a "Rede Solver" mencionada em nosso diagrama de arquitetura Cake na introdução. Aqui, os usuários enviam suas intenções de transação para a Rede Solver, onde os Solvers competem para fornecer a melhor cotação, otimizando o tempo e o custo de conclusão da transação. Esses Solvers podem incluir Agentes de IA, CEXs, Formadores de Mercado ou até mesmo protocolos integrados como Liquorice. Projetos neste espaço incluem Anoma, Khalani, Enso, Aori e Valantis. Embora soluções baseadas em intenção suportem teoricamente operações complexas entre cadeias, elas requerem liquidez substancial dentro da Rede Solver para execução eficaz. Além disso, em casos de necessidades fora da cadeia, os Solvers podem representar riscos de fraude; a introdução de provas de fraude ou mecanismos semelhantes aumentaria a dificuldade de implementação e elevaria o limiar operacional para a execução de Solvers.
4. Abordagem Centrada na Rede de Liquidez On-Chain
Este método visa especificamente a otimização da liquidez entre cadeias sem abordar a questão mais ampla da fragmentação de estado entre cadeias. O componente central é a construção de uma camada de liquidez, sobre a qual aplicativos podem ser construídos para compartilhar liquidez entre cadeias. Exemplos incluem Raye Network, INFINIT, Everclear e Elixir.

5. Abordagem Centrada na Aplicação
Esse tipo de aplicação integra principais formadores de mercado ou aplicações de terceiros para construir soluções de alta liquidez, como Liquorice, Socket, Radiant Capital, 1inch e Hedgemony. No entanto, esses projetos devem gerenciar processos complexos entre cadeias, o que exige um alto nível de especialização dos desenvolvedores, tornando-os suscetíveis a riscos de segurança, como incidentes de hacking.

Resolver desafios de liquidez é um objetivo crítico, uma vez que a liquidez muitas vezes impulsiona tudo no mundo financeiro. O potencial para construir uma plataforma de liquidez unificada, especialmente uma que consolide a liquidez fragmentada em todas as cadeias, possui uma promessa tremenda, e examinamos várias soluções que visam abordar essa questão.

No quadro que discutimos acima, baseado na estrutura do Cake, a Camada de Liquidação representa as soluções em nível mais atômico. Esta camada inclui componentes essenciais como mecanismos cross-chain, oráculos e esquemas de pré-confirmação. A partir dessas soluções atômicas, surgem camadas mais abstratas, incluindo a Camada Solver, Camada de Permissão e Camada de Aplicação. Cada direção de solução que delineamos alinha-se com essas camadas, formando uma relação de upstream-downstream. No entanto, essas soluções ainda não são atômicas, e a complexidade da fragmentação de liquidez levou a uma gama de questões derivadas, provocando uma série de soluções de interoperabilidade que, em última análise, ainda dependem desses componentes fundamentais.
Em seguida, exploraremos vários projetos típicos centrados no conceito de abstração de cadeia para examinar como cada um aborda a fragmentação de liquidez de sua perspectiva única.

INFINIT

Estrutura INFINIT, fonte: Infinit
A INFINIT construiu um serviço RaaS no setor DeFi, que pode fornecer componentes necessários para a construção direta de protocolos DeFi, como Oracle, Tipo de Pool, IRM, Ativo, etc. Também pode oferecer componentes prontos para uso, como Trading com Alavancagem e Estratégia de Rendimento. É equivalente a outros finais de construção de aplicativos, mas, em última análise, coloca liquidez na camada de liquidez da Infinit. No entanto, seus princípios de funcionamento subjacentes ainda não foram divulgados. Atualmente, a INFINIT garantiu $6 milhões em financiamento inicial de Robot Ventures, Electric Capital e Maelstrom Capital.

Khalani Network

Estrutura da Rede Khalani, fonte: Rede Khalani

Khalani construiu três componentes principais: a Camada de Compatibilidade de Intenção, Validade, e a Camada de Liquidação Universal. Aplicações externas ou camadas de intenção podem publicar intenções para Khalani, então a Camada de Compatibilidade de Intenção de Khalani pode converter intenções externas em um formato reconhecível pelo protocolo Solver, usando um formato padronizado chamado linguagem de Validade. Os nós de Khalani são responsáveis por enviar os resultados finais para a Camada de Liquidação Universal através de pontes entre cadeias e tecnologias de liquidação rápida. Este projeto ainda está na fase de construção, sem mais detalhes de trabalho divulgados até o momento. Recebeu $2,2 milhões em financiamento seed da Ethereal Ventures, Nascent, Maelstrom Capital, etc., em agosto.

Alcaçuz

Estrutura de Alcaçuz, fonte: Alcaçuz
Liquorice é um aplicativo descentralizado que possibilita a descoberta de preços baseada em leilões e pools de liquidez unilaterais. A missão principal do Liquorice é fornecer ferramentas eficientes de gestão de inventário para empresas de trading profissionais e se conectar facilmente com protocolos DeFi centrais como 1inch e UniswapX ao liquidar negociações com intenção. Enquanto isso, o Liquorice criou mercados de empréstimos para suas transações de empréstimo e empréstimo. Este aplicativo foca mais na própria negociação. Ele ainda está na fase de desenvolvimento, tendo anunciado em julho que garantiu US$ 1,2 milhão em financiamento pré-seed liderado pela Greenfield Capital.

Xion

Xion é uma atualização da marca Burnt. No passado, a Burnt focava em aplicações para consumidores, mas a equipe mais tarde descobriu problemas significativos de fragmentação nas interações on-chain. Portanto, eles construíram o Xion para resolver esse problema. O Xion é construído sobre o protocolo de consenso Comet BFT e utiliza comunicação entre cadeias com base no Cosmos IBC, tornando-o mais nativo e seguro do que outras pontes entre cadeias. Ele passou por quatro rodadas de financiamento com investidores, incluindo Animoca, Multicoin, Alliance DAO, Mechanism, entre outros.

=nil; Fundação

A =nil; Foundation é um desenvolvedor do mercado de poder computacional ZK da Ethereum, coprocessador ZK e Camada 2, com uma equipe que possui profunda experiência em tecnologia ZK. Eles propuseram a solução zkSharding, que usa tecnologia ZK para escalar horizontalmente a mainnet da Ethereum, executando transações de processamento paralelo de shards e gerando ZKP. O shard principal verifica os dados, se comunica com a Ethereum e sincroniza o estado da rede entre todos os validadores. Ele também gerencia a distribuição de validadores e contas dentro dos shards de execução. O protocolo de consenso usado pelo comitê de validação é o Hotstuff, que é comum em projetos recentes de execução paralela. O =nil; L2 incorporou comunicação entre shards em seu protocolo desde o início. Mensagens entre shards são verificadas como transações pelo comitê de validadores de cada shard.

A ideia básica é construir uma arquitetura de comunicação cruzada embutida semelhante à IBC através de uma arquitetura sharded de Camada 2 para resolver problemas de liquidez e dispersão de estado. No entanto, sua ideia central não faz sentido porque resolver a dispersão de liquidez aborda problemas de multi-chain enquanto constrói uma única Camada 2. Isso significa que resolvê-lo exigiria que todas as cadeias se tornassem shards de ZK-sharding, o que é difícil de alcançar.

ERC-7683

ERC-7683, fonte: Across
O Ethereum também está trabalhando para resolver o problema da liquidez entre cadeias. Atualmente, Arbitrum, OP e Uniswap são os primeiros a apoiar publicamente o padrão ERC7683, que utiliza uma abordagem de cross-chain baseada em Intenção. Seu objetivo principal é estabelecer um padrão universal para operações entre cadeias em L2 e sidechains, padronizando interfaces de pedido e liquidação para alcançar uma execução entre cadeias sem costura. O núcleo principal é que um Filler também pode ser considerado como desempenhando o papel de Solver na abstração da cadeia, atuando como um pagador proxy. Esta proposta foi desenvolvida em conjunto pela Uniswap e Across e está atualmente em revisão pelo Cake Working Group.

OP Stack

A OP Stack, ERC-7683 e zkSharding são todas soluções internas da Ethereum para abordar a fragmentação de liquidez entre Camadas 2. Elas enfrentam o problema a partir de níveis arquitetônicos, de consenso e de aplicação, respectivamente. A OP Stack resolve problemas de transmissão de informações e descentralização do Sequencer ao projetar uma solução abrangente de múltiplas Camadas 2 que implanta automaticamente contratos cross-chain ao usar a arquitetura OP Stack. Um Supervisor também está presente para desafiar e prevenir a transmissão falsa de informações cross-chain. Atualmente, Coinbase, Uniswap, Kraken, etc., utilizam a arquitetura OP Stack.

Um exemplo típico é o Unichain. O Unichain aborda principalmente a fragmentação da liquidez entre cadeias por meio da integração com a rede Superchain. Essa configuração facilita o movimento de liquidez de forma contínua, fornecendo:

• Ponte Inter-Blockchain Baseada em Intenção: Esta ponte suporta transferências de liquidez inter-blockchain rápidas e confiáveis, permitindo que os usuários definam intenções que ajudam o sistema a selecionar automaticamente o melhor caminho para mover a liquidez. Essa abordagem abstrai a complexidade para os usuários, tornando as transações cross-chain mais suaves e rápidas.
• Rede de Verificação Unichain (UVN): Esta rede descentralizada de operadores de nós verifica transações entre cadeias, proporcionando uma finalização econômica mais rápida, o que é crucial para garantir a liquidez eficiente das transações entre cadeias, minimizando assim os riscos de fragmentação da liquidez devido a liquidações atrasadas.
• Flashblocks e Construção de Blocos Verificáveis: Ao usar Flashblocks, a Unichain reduz significativamente o tempo de bloco, melhorando a eficiência para os provedores de liquidez enquanto alcança mercados cross-chain mais sincronizados. Flashblocks ajudam a garantir que a liquidez permaneça prontamente disponível, reduzindo os impactos negativos causados por atrasos na confirmação de blocos que poderiam levar a uma liquidez fragmentada.

Conclusão

Em resumo, resolver problemas de liquidez entre cadeias é um campo vasto com inúmeras abordagens. Por exemplo, dentro do ecossistema da Camada 2, as soluções variam desde a mensagem cruzada embutida do Ethereum, como o ERC-7683, até o OP Stack na Optimism, que compartilha sequenciadores para facilitar a liquidez. Além da Camada 2, as blockchains da Camada 1 também enfrentam desafios com liquidez fragmentada, estado e experiência do usuário. As soluções aqui abrangem abordagens centradas em aplicações focadas em liquidez, Redes de Solvers off-chain e soluções centradas em contas como o NEAR, que também dependem de papéis de Solver off-chain.

A liquidez entre cadeias, a fragmentação do estado e a fragmentação da experiência do usuário representam desafios centrais para toda a indústria de blockchain. Uma abstração de nível superior, semelhante à abstração de cadeia, é uma abordagem promissora para abordar essas questões de forma holística. Isso serviria como um verdadeiro Gateway para o Web3, resolvendo a fragmentação da experiência do usuário enquanto consolida a liquidez e o estado de forma invisível para o usuário. Os métodos de integração variam, envolvendo redes Solver off-chain ou pontes atômicas entre cadeias, cada uma com méritos que valem a pena explorar.

Em última análise, um futuro multi-chain é inevitável, e abordar a fragmentação da liquidez é um passo essencial para a indústria. O potencial para criar uma camada de liquidez unificada em todas as cadeias representa uma enorme oportunidade de crescimento, possivelmente abrindo caminho para o equivalente ao Google na Web3.

Sobre a Gate Ventures

Gate Ventures, o braço de capital de risco da Gate, está focado em investimentos em infraestrutura descentralizada, middleware e aplicativos que irão remodelar o mundo na era Web 3.0. Trabalhando com líderes da indústria em todo o mundo, a Gate Ventures ajuda equipes e startups promissoras que possuem as ideias e capacidades necessárias para redefinir as interações sociais e financeiras.

Website: https://www.gate.com/ventures

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