O caminho de transformação do ouro digital: decifrando a revolução do paradigma do ecossistema Bitcoin

Introdução

Nos escombros da crise financeira de 2008, Satoshi Nakamoto enterrou o bloco gênese do Bitcoin, iniciando uma reestruturação da filosofia monetária. Este sistema de armazenamento de valor descentralizado evoluiu em apenas uma década para se tornar a pedra angular de uma civilização digital avaliada em trilhões de dólares. No entanto, o design original da arquitetura do Bitcoin gradualmente se tornou um obstáculo para seu desenvolvimento futuro. A capacidade de processamento de transações de cerca de 7 por segundo e as funcionalidades limitadas de script já não atendem às necessidades de aplicação de centenas de milhões de usuários.

A misteriosa desaparição de Satoshi Nakamoto em 2011 fez com que a comunidade abandonasse a ideia de depender do fundador para impulsionar a inovação do projeto. Desenvolvedores de todo o mundo estão entrando ativamente no ecossistema Bitcoin, desencadeando uma onda de inovação tecnológica. Esta revolução tecnológica, provocada pelas falhas nativas do Bitcoin, está moldando um universo ecológico que vai muito além da concepção do white paper do Bitcoin. Desde a disputa pela escalabilidade da mainnet até a rodovia de pagamentos off-chain da Lightning Network; desde a narrativa de inscrições on-chain criada pelo protocolo Ordinals até os contratos inteligentes habilitados por Stacks e Rootstock; desde a interconexão de valores realizada pela tecnologia de ponte cross-chain até a revolução da finança descentralizada com o surgimento do ecossistema BTCFi, engenheiros de blockchain estão dando uma segunda vida ao Bitcoin a uma velocidade impressionante.

A profundidade e a amplitude dessa revolução de paradigma estão a remodelar as fronteiras de compreensão das pessoas sobre Bitcoin. Quando o protocolo Ordinals faz com que cada satoshi se torne um portador de memórias digitais, quando o padrão de token BRC-20 replica a loucura do DeFi Summer na rede Bitcoin, e quando a tecnologia BitVM realiza a colaboração perfeita entre computação off-chain e verificação on-chain, o Bitcoin já não é mais aquele "ouro digital" que apenas pode realizar contabilidade simples, mas evoluiu para um superprotocolo que suporta contratos financeiros complexos, carrega a cultura NFT e conecta um universo multi-chain. O desfecho dessa revolução ainda é incerto — sob a premissa de proteger a descentralização e a segurança do Bitcoin, através da inovação tecnológica, permitindo que seu valor beneficie um público mais amplo, podemos esperar que este experimento de cypherpunk nascido numa garagem se torne, finalmente, o sistema operacional subjacente que sustenta a civilização digital.

Texto

O ecossistema Bitcoin tem se desenvolvido rapidamente nos últimos anos, formando várias trilhas de grande influência. A partir deste ponto temporal, março de 2025, os principais desenvolvimentos do ecossistema Bitcoin podem ser resumidos nas seguintes três direções:

• Expansão da rede
• Contrato inteligente
• Ponte entre cadeias

Em cada uma dessas áreas-chave que estão moldando o ecossistema do Bitcoin, surgiram numerosos projetos de renome, incluindo tanto soluções maduras que já superaram a lacuna teórica e se tornaram a pedra angular de um ecossistema de trilhões, quanto protocolos experimentais que ainda estão em estágios iniciais de validação de conceito, buscando as fronteiras do consenso no debate acalorado da comunidade de criptomoedas. Este artigo irá explorar profundamente os três principais campos de batalha no desenvolvimento do ecossistema do Bitcoin, tentando apresentar uma visão panorâmica da revolução e inovação do ecossistema do Bitcoin.

Um. Expansão da rede

(I) Origem do problema

Devido ao Bitcoin adotar um tamanho de bloco fixo e um tempo de geração de bloco de cerca de 10 minutos, a rede Bitcoin consegue processar em média apenas cerca de 7 transações por segundo, o que não só está muito abaixo dos sistemas de pagamento tradicionais (como a Visa, que processa dezenas de milhares por segundo), mas também é muito inferior à capacidade de transação de outras blockchains públicas (como a Solana, que pode processar milhares por segundo). Durante os picos de transações, a rede Bitcoin tende a ficar congestionada, resultando em atrasos na confirmação das transações; quando a rede principal está congestionada, as taxas de transação também podem aumentar drasticamente, com uma única transação podendo custar dezenas de dólares.

(ii) Solução

A expansão da rede Bitcoin refere-se a soluções que aumentam a capacidade de processamento de transações e reduzem os custos de transação, sem sacrificar a segurança da rede Bitcoin e as características de descentralização, através de meios técnicos. A abordagem para a expansão da rede pode ser dividida em duas categorias: expansão na cadeia e expansão fora da cadeia.

1. Escalabilidade na cadeia

A escalabilidade on-chain visa modificar o protocolo da cadeia principal, otimizar a forma de armazenamento e verificação de dados, aumentando assim, em certa medida, a carga útil e a eficiência dos blocos, com o foco na eficiência do espaço do bloco e na inovação das regras do protocolo. As principais soluções de escalabilidade on-chain podem ser divididas por caminhos técnicos e incluem:

(1) Ajuste da capacidade do bloco

No início do desenho do Bitcoin, Satoshi Nakamoto adicionou um limite de capacidade de 1MB para cada bloco. Este limite de capacidade tornou-se um dos fatores-chave que limitam a eficiência da rede Bitcoin no futuro. Assim, aumentar diretamente a capacidade dos blocos do Bitcoin (como aumentar de 1MB para 2MB ou mais) tornou-se a solução inicial para a escalabilidade da rede Bitcoin.

Em 2015, Gavin Andresen e Mike Hearn propuseram a versão XT do Bitcoin (Bitcoin XT), tentando aumentar o tamanho do bloco para 8M. No entanto, a comunidade do Bitcoin (equipa Core) acredita que, se o tamanho do bloco aumentar, isso fará com que o custo para os usuários comuns executarem nós do Bitcoin aumente, o que levará as empresas a hospedarem nós em centros de dados, resultando em centralização dos nós, violando o princípio de design "nós leves" de Satoshi Nakamoto, e recusaram a expansão "simples e brutal" do bloco do Bitcoin.

A parte que promove os "grandes blocos" e a parte que defende os "pequenos blocos" não conseguiram chegar a um consenso por muito tempo, e finalmente, em 2017, um grupo de mineradores liderado por Wu Jihan impulsionou o "hard fork" da rede Bitcoin. Eles modificaram o protocolo da blockchain, permitindo que o limite do bloco fosse aumentado de 1MB para 32MB, acomodando mais transações por bloco, com um TPS teórico que aumentou significativamente para 100-200. Como o protocolo modificado não era mais compatível com a versão antiga, surgiu uma nova criptomoeda que existe em paralelo ao protocolo original (ou seja, Bitcoin) — Bitcoin Cash (BCH).

O BCH foi calorosamente recebido pela comunidade de mineradores no seu início, no entanto, devido ao aumento da barreira de armazenamento/banda larga, o número de nós completos é apenas cerca de 1% do Bitcoin, resultando numa diminuição significativa do grau de descentralização.

Do ponto de vista da capitalização de mercado, em 2018, a taxa de troca do BCH para BTC no auge era de cerca de 0,18; enquanto hoje em dia, cada BCH só pode ser trocada por cerca de 0,004 BTC. Isso mostra que o plano de ajuste da capacidade de bloco do BCH foi gradualmente abandonado pela comunidade Bitcoin.

Além da "solução radical" que visa aumentar a capacidade total de todos os blocos de Bitcoin, também houve membros da comunidade no início que propuseram uma solução de compromisso para ajustar dinamicamente a capacidade dos blocos. A ideia central é ajustar automaticamente o limite dos blocos com base na carga da rede, evitando a rigidez de um valor fixo. No entanto, essas propostas também não foram adotadas pela rede Bitcoin devido a divergências na comunidade.

(2) otimização do espaço do bloco

Além das soluções que ajustam diretamente a capacidade do bloco, também há desenvolvedores que propuseram otimizar o espaço do bloco para melhorar a eficiência da rede Bitcoin. As soluções que foram amplamente adotadas até agora são principalmente SegWit e Taproot.

SegWit foi oficialmente implementado em 2017, melhorando a capacidade de processamento de transações da rede Bitcoin através da reorganização dos dados das transações. Ele separa os dados de testemunho dos dados das transações, armazenando-os em uma parte independente do bloco. Isso reduz a quantidade de dados de uma única transação, permitindo que mais transações sejam acomodadas sem aumentar o tamanho do bloco, aumentando diretamente a taxa de throughput on-chain para cerca de 10-15 TPS. Desde sua criação, o SegWit foi amplamente aceito pela comunidade Bitcoin, com a grande maioria das carteiras e exchanges suportando endereços SegWit (endereços Nested SetWit, projetados para compatibilidade com carteiras antigas, começam com 3, enquanto os endereços Native SegWit, que utilizam testemunho nativo, começam com bc1), aumentando efetivamente a velocidade das transações e a escalabilidade, ao mesmo tempo que reduz as taxas de transação.

Taproot é uma atualização significativa implementada em 2021, que na verdade inclui três propostas: BIP340, BIP341 e BIP342. Ela combina tecnologias como assinaturas Schnorr e Árvores de Sintaxe Abstrata Merkle (MAST), com o objetivo de melhorar a privacidade, eficiência e escalabilidade das transações. Taproot permite que várias assinaturas sejam combinadas em uma única assinatura, simplificando o processo de verificação de transações, enquanto oculta detalhes complexos das transações, como condições de múltiplas assinaturas e bloqueios de tempo. Taproot melhora a privacidade e flexibilidade das transações Bitcoin, destacando-se especialmente em cenários de transações multi-assinatura e contratos inteligentes leves. No entanto, seu efeito sobre o aumento da capacidade é limitado, com a principal otimização concentrada na expansão de funcionalidades em vez de uma quebra de capacidade.

2. Escalabilidade off-chain

A escalabilidade off-chain é uma arquitetura que processa transações fora da cadeia + liquidação final na cadeia principal, aumentando a capacidade de throughput sem alterar o protocolo da cadeia principal, e resolve a balança entre "segurança descentralizada" e "expansão de desempenho". As principais soluções de escalabilidade off-chain podem ser divididas ainda mais por caminhos técnicos e incluem:

(1) Canal de Estado

Os Canais de Estado (State Channels) são essencialmente uma solução de Layer 2, cuja lógica consiste em estabelecer canais de confiança entre múltiplas partes fora da cadeia, interagindo com a cadeia principal apenas ao abrir e fechar o canal. As partes envolvidas realizam transações de alta frequência e baixo custo dentro do canal, e apenas quando o canal é fechado ou uma das partes deseja retirar fundos do canal é que o estado final é submetido à cadeia principal para liquidação.

Atualmente, a prática de canal de estado mais conhecida é a Lightning Network, que desde o seu lançamento tem recebido ampla atenção e aplicação. Atualmente, muitas carteiras de Bitcoin e plataformas de pagamento suportam a Lightning Network, que se destaca na melhoria da velocidade das transações e na redução dos custos de transação, especialmente adequada para cenários de micropagamentos. Suas vantagens incluem a herança da segurança da rede principal, e as taxas de transação off-chain são extremamente baixas; as desvantagens são que suporta apenas pagamentos simples, dificultando a satisfação de necessidades de aplicações mais complexas. Além disso, os fundos utilizados na Lightning Network devem ser bloqueados antecipadamente e as transações são limitadas apenas aos participantes do canal.

Até o momento, o número de nós ativos na Lightning Network ultrapassa 10.000, com mais de 40.000 canais, e os fundos na Lightning Network totalizam milhares de BTC.

(2) cadeia lateral

Sidechains são uma blockchain independente da cadeia principal do Bitcoin, conectada à cadeia principal do Bitcoin através de um mecanismo de âncora bidirecional. Os usuários podem transferir Bitcoin da cadeia principal para a sidechain para realizar transações e, em seguida, retornar os resultados das transações à cadeia principal. As sidechains podem ter diferentes mecanismos de consenso e regras de transação, permitindo uma maior velocidade de transação e funcionalidades mais ricas. Um dos primeiros projetos a explorar o desenvolvimento de sidechains foi o Rootstock.

Rootstock (RSK) foi lançado em janeiro de 2018 e é a primeira sidechain compatível com EVM na rede Bitcoin. O token nativo do Rootstock é uma moeda ancorada em Bitcoin chamada Smart BTC (RBTC), que também é utilizada para pagar taxas de transação. As principais inovações do Rootstock incluem mineração combinada e um mecanismo de ponte bidirecional. A mineração combinada refere-se ao uso do mesmo algoritmo de consenso PoW da blockchain do Rootstock, permitindo que os mineradores de Bitcoin extraíam simultaneamente blocos de Bitcoin e do Rootstock, aumentando a lucratividade dos mineradores sem a necessidade de recursos adicionais. A ponte bidirecional (Powpeg) suporta a conversão sem costura entre Bitcoin e RBTC, permitindo que Bitcoin seja transferido livremente entre os dois, ao mesmo tempo que reduz os custos de transação.

Os principais gargalos que limitam o desenvolvimento do Rootstock são dois: primeiro, a segurança da sidechain depende do seu próprio consenso, o que requer que os usuários confiem na sua segurança; segundo, o ecossistema não é suficientemente maduro, carecendo de um número adequado de desenvolvedores, parceiros e participação de usuários. Assim, após vários anos de desenvolvimento, o pico do TVL do Rootstock é de apenas cerca de 200 milhões de dólares.

(3) Rollup

A tecnologia Rollup melhora a capacidade de transações ao processar transações fora da cadeia e enviar os dados de transações comprimidos para a cadeia principal do Bitcoin. Dependendo do método de verificação, os dois principais tipos de Rollup são Optimistic Rollups e ZK Rollups. Optimistic Rollups assumem que as transações são válidas e só são verificadas em caso de disputa; ZK Rollups verificam cada transação por meio da tecnologia de prova de conhecimento zero.

A tecnologia Rollup já foi amplamente aplicada em blockchains como Ethereum, e muitos projetos estão explorando sua aplicação na escalabilidade off-chain do Bitcoin. Em dezembro de 2023, Robin Linus publicou um white paper intitulado "BitVM: Compute Anything On Bitcoin", que apresentou pela primeira vez a concepção do BitVM. O design do BitVM é semelhante ao Optimistic Rollup, baseado em provas de fraude e no protocolo de desafio-resposta, mas não requer a modificação das regras de consenso do Bitcoin. Os primitivos subjacentes do BitVM são simples, baseando-se principalmente em bloqueios de hash, bloqueios de tempo e grandes árvores Taproot. BitVM