Você já se viu esperando horas para que uma transação de criptomoeda fosse concluída ou já pagou altas taxas de transação? É provável que você já tenha passado por congestionamento na blockchain.
Ao contrário das redes centralizadas, que podem simplesmente adicionar mais capacidade para lidar com picos de carga, os blockchains naturalmente limitam o número de transações processadas por segundo devido ao tamanho fixo do bloco e ao intervalo definido pelo protocolo.
Portanto, quando a demanda excede a capacidade fixa, as transações são colocadas em fila (geralmente chamadas de "mempool") e aguardam até chegarem ao início da fila, ou os usuários simplesmente pagam taxas mais altas por um processo mais rápido. O congestionamento do blockchain afeta não apenas os usuários, mas também desenvolvedores, empresas e provedores de serviços que utilizam a infraestrutura do blockchain.
O que é congestionamento de rede Blockchain?
Uma rede blockchain sofre congestionamento quando a quantidade de transações enviadas à blockchain excede sua capacidade de processar transações em prazos razoáveis, além de sofrer tempos de confirmação abaixo do ideal.
Estruturalmente, um blockchain é um livro-razão descentralizado que processa transações e as registra em blocos. Como cada bloco tem um tamanho/espaço máximo, há limitações quanto ao número de transações que pode processar dentro de prazos predeterminados para processamento e registro.
Quando muitos usuários tentam realizar transações ao mesmo tempo, a rede blockchain sofre congestionamento, o que cria um acúmulo de transações não confirmadas na rede. O congestionamento nas redes blockchain não é diferente do que observamos no tráfego, o que causa atrasos e congestionamento para todos.
Eventos de congestionamento anteriores demonstraram historicamente essas deficiências. Por exemplo, em 2017A rede do Bitcoin ficou altamente congestionada, com taxas de transação excedendo US$ 50 durante sua alta.
O Ethereum enfrentou desafios de congestionamento semelhantes durante o boom do DeFi em 2020-2021 e o Frenesi NFT em 2021, onde as taxas de gás eram, em média, superiores a US$ 200 por transação. Até mesmo soluções de camada 2 e blockchains alternativas sofrem congestionamentos ou picos de gás (taxa) quando a atividade do usuário cresce de forma anormal.
Causas do congestionamento da rede Blockchain
O congestionamento em redes blockchain não ocorre por acaso. Ele pode ser atribuído a uma série de problemas técnicos e comportamentais. Quanto maior a demanda por aplicações blockchain, mais evidentes essas limitações se tornam. As causas mais comuns de congestionamento em plataformas blockchain incluem:
- Alto volume de transações (NFT Drops, Token Airdrops e DeF)
Algumas das fontes mais comuns de congestionamento em blockchains são picos inesperados no volume de transações e na demanda gerada durante eventos populares, como
- Quedas de NFT: Muitas coleções de NFTs são lançadas simultaneamente, o que cria congestionamento, pois milhares de usuários tentam cunhar, comprar ou dar lances em NFTs. Esse pico de solicitações de transações sobrecarrega a rede.
- Lançamentos aéreos de token: Por exemplo, airdrops que distribuem tokens para detentores de carteiras de projetos de criptomoedas frequentemente podem causar um aumento no número total de ações do usuário na rede. Todos correm para reivindicar seus tokens gratuitos, causando o congestionamento da rede.
- Tamanho de bloco restrito ou velocidade de bloco
As restrições à tecnologia de livro-razão descentralizado ou distribuído visam garantir sua descentralização e segurança. Quando transações que não cabem em um bloco são enviadas, elas são adicionadas a uma área de retenção chamada mempool.
À medida que o mempool aumenta de tamanho, os usuários começam a oferecer taxas de transação (gás) mais altas para concluir suas transações mais rapidamente. Isso gera uma guerra de lances, resultando em atrasos para usuários que oferecem taxas mais baixas e aumentando o custo médio de utilização da rede.
- Aplicativos descentralizados construídos de forma subótima (dApps)
Nem todas as aplicações de blockchain são desenvolvidas da mesma maneira. Alguns dApps podem conter código de contrato inteligente ineficiente, usar mais gás do que o necessário ou chamar múltiplas transações para produzir um resultado final.
Em um ambiente congestionado, dApps mal otimizados apenas agravam o problema ao encher a rede com transações desnecessárias e excessivamente complexas que poderiam ter sido implementadas de maneira mais eficiente.
Por exemplo, um jogo descentralizado pode chamar muitos contratos apenas para atualizar uma pontuação ou mover um objeto, quando uma única função poderia ter realizado a mesma tarefa de forma limpa e simplificada. A ineficiência se acumula rapidamente em um ecossistema de grandes dApps e aumenta o congestionamento.
- Atividade de bots e ataques de spam
Bots são outra causa significativa de congestionamento em blockchains. Scripts automatizados (bots) são usados em DeFi para antecipar negociações, roubar mints de NFTs ou explorar oportunidades de arbitragem.
Eles enviam milhares de transações em milissegundos e pagam mais taxas de gás para que suas transações sejam executadas primeiro. Isso congestiona a rede e aumenta as taxas de gás para usuários legítimos.
Como o congestionamento é medido?
Ao compreender o congestionamento da blockchain, usuários, desenvolvedores e protocolos podem obter insights sobre a saúde da rede, aproveitar interações eficientes e ajustar suas transações com precisão. Normalmente, o congestionamento é avaliado com vários indicadores:
- Tamanho do Mempool
A mempool é uma estrutura de dados que armazena e mantém no blockchain, que tem um armazenamento temporário de todas as transações pendentes que foram enviadas e ainda não incluídas em um bloco.
Quanto maior o tamanho do mempool, mais usuários tentam enviar transações, provavelmente simultaneamente, e o congestionamento indica que a rede não consegue lidar com elas com rapidez suficiente. O mempool durante o pico de atividade DeFi ou lançamentos de NFTs no Ethereum pode se tornar enorme, chegando a dezenas de milhares de transações, resultando em confirmações atrasadas.
- Preço do gás
O preço do gás é o valor que os usuários estão dispostos a pagar ou os custos de transação para que ele seja processado pelos validadores (mineradores ou stakers). O preço do gás é medido em Gwei no Ethereum.
À medida que a demanda por espaço em bloco aumenta e excede a oferta, os usuários aumentam o preço do gás que estão dispostos a pagar para que os validadores saibam priorizar suas transações. Em essência, os preços do gás sobem quando a rede fica congestionada.
- Tempo Médio de Bloqueio
O tempo médio de bloco refere-se ao tempo médio decorrido entre os blocos que estão sendo minerados (PoW) ou validado (PoS). Tempos de bloco mais lentos que o normal podem causar uma redução na taxa de confirmações de transações, o que causa congestionamento. Tempos de bloco médios para moedas comuns:
- Bitcoin: ~10 minutos
- Ethereum (PoS): ~12 segundos
- Solana: ~0.4 segundos
- Taxa de transferência de transações (TPS)
TPS (transações por segundo) é o número de transações que uma blockchain pode processar em um segundo. TPS é uma definição direta da capacidade de processamento de uma blockchain. Quando o volume de transações excede o TPS, um backlog se forma. O TPS para algumas moedas é:
- Bitcoin: ~7 TPS
- Ethereum: ~15–30 TPS
- Solana: 2,000+ TPS (teórico)
- PoS de polígono: ~65 TPS
| métrico | O que ele mede | Indicador de congestionamento | Resultado |
| Tamanho do Mempool | Transações pendentes | Alto | Tempos de espera mais longos, picos de taxas |
| Preço do gás | Taxas de transação por unidade de gás | Alto | Transações mais caras |
| Tempo de bloqueio | Hora de criar/validar bloco | Mais lento que o normal | Taxa de transferência de rede mais lenta |
| TPS | Velocidade de processamento | TPS mais baixo em relação ao volume | Atrasos e pendências |
Efeitos do congestionamento da rede
O congestionamento nas redes blockchain é um problema operacional sério, com impactos monetários reais em todos os ecossistemas de criptomoedas. Esses impactos podem incluir:
- Atraso na confirmação da transação
Uma das principais desvantagens é que a(s) transação(ões) demora(m) para ser(em) confirmada(s). Pode haver uma sensação de urgência ao realizar certas tarefas, como pagamentos internacionais, negociações, cunhagem de NFTs, etc. Congestionamentos podem significar perda de oportunidades ou, pior, perda total de transações, deslizamentos de preços, etc.
Em setembro 2024, o Rede Bitcoin ficou congestionado a ponto de o tempo médio entre a confirmação de transações ultrapassar 2000 minutos (mais de 33 horas). Os usuários ficaram presos e não conseguiam concluir transações básicas em tempo hábil.
- Taxas de transação (gás) mais altas
O congestionamento resulta em taxas de transação mais altas, às vezes chamadas de taxas de gás. Sempre que a demanda excede a oferta, os usuários oferecem taxas mais altas para atendimento prioritário na fila para mineradores ou validadores.
Por exemplo, durante o auge do Otherside do Board Ape Yacht Club NFT Após a mineração, que ocorreu em maio de 2022, as taxas de gás no Ethereum subiram para mais de US$ 400 por transação, enquanto os usuários pagaram mais de US$ 157 milhões somente em taxas de gás. O pico quase impossibilitou a participação de pequenos usuários, a menos que quisessem pagar um valor premium.
- Transações com falha devido a lances maiores
Se a rede estiver congestionada, transações com taxas de gás mais baixas simplesmente nunca serão processadas e permanecerão no mempool até serem descartadas ou canceladas. Isso também pode se tornar um modo de risco quando seu Bitcoin está em jogo e os segundos importam.
Os riscos de transações malsucedidas podem resultar em perda de fundos, contratos inteligentes inválidos e usuários frustrados, principalmente em sites DeFi, onde milissegundos podem fazer a diferença entre ganhar e perder.
- Frustração do usuário e do desenvolvedor
Enfrentar congestionamentos regularmente pode resultar em falta de confiança por parte dos usuários e pode impedir que desenvolvedores construam em uma blockchain congestionada. Desenvolvedores podem abandonar uma blockchain.
Por exemplo, o relatório da Electric Capital em 2023 afirmou que desenvolvedores e usuários migraram para outras cadeias como Avalanche, Polygon e Solana, já que a maioria de seus dApps não foi lançada no Ethereum devido ao custo e ao congestionamento.
Soluções para o congestionamento da rede Blockchain
O congestionamento afeta principalmente as maiores blockchains do ecossistema (como Bitcoin e Ethereum), especialmente quando a demanda atinge o pico. Abaixo, algumas soluções diferentes para gerenciar o congestionamento e aumentar a escalabilidade:
- Soluções de escala da camada 2
As soluções da Camada 2 (L2) operam acima das cadeias da camada 1 e, em grande parte, gerenciam a carga de trabalho das transações off-chain antes de, eventualmente, enviar a prova de volta para a cadeia. As soluções da Camada 2 são ótimas porque têm custo significativamente menor e são mais rápidas, mantendo a segurança de sua camada base.
De acordo com a L2Beat, o Arbitrum One, uma solução de camada 2, assume mais de 40% de toda a atividade da Camada 2 do Ethereum, com volumes diários superiores a US$ 500 milhões. Ele agrupa milhares de transações em uma única prova de retorno para o Ethereum.
- Sharding
Sharding é uma solução de escalabilidade de Camada 1 que divide a blockchain em partes menores, ou "shards", permitindo o processamento paralelo de transações. Isso melhora significativamente a taxa de transferência e reduz a sobrecarga da rede. O protocolo NEAR já possui sharding dinâmico e foi avaliado em até 100,000 TPS durante o teste de estresse.
- Mudanças no Mecanismo de Consenso
Mudanças nos mecanismos de consenso podem aumentar a produtividade e reduzir o consumo de energia. Por exemplo, a prova de histórico da Solana registra as transações para que possam ser coletadas e verificadas sem perda de tempo, permitindo uma produtividade extremamente alta sem comprometer a rastreabilidade.
Como os usuários podem lidar com o congestionamento
Muitos usuários de blockchain provavelmente enfrentarão congestionamentos frequentes se usarem redes populares como Ethereum e Bitcoin. Felizmente, aqui estão algumas maneiras práticas para os usuários contornarem o congestionamento:
- Aproveite as soluções da Camada 2 e/ou cadeias laterais para evitar congestionamento
Uma das muitas maneiras de evitar congestionamentos na blockchain é usar redes de Camada 2 e/ou sidechains. Soluções de Camada 2, como as oferecidas pela Optimism e pela Arbitrum, podem retirar suas transações da blockchain principal e, ao mesmo tempo, agrupá-las para liquidação na blockchain principal. Isso permite contornar o congestionamento e tornar as transações mais rápidas e baratas.
- Programe suas transações para horários fora de pico
As redes blockchain não funcionam uniformemente 24 horas por dia, 7 dias por semana. Naturalmente, elas apresentam mais congestionamento nos dias mais ativos, especialmente durante o horário comercial nos EUA e na Europa. Se você espera evitar atrasos nas transações e economizar em taxas de gás, planeje suas transações durante os horários de baixa atividade. Use ferramentas como o Etherscan Gas Tracker ou o Ethereum Gas Station para ajudar a identificar os horários apropriados para enviar transações.
- Ajuste as taxas de gás você mesmo ou use a calculadora da sua carteira
A maioria das carteiras de criptomoedas (incluindo MetaMask e Trust Wallet) permite que os usuários especifiquem manualmente suas taxas de gás ou optem por um calculador automatizado para ver os preços sugeridos. Se uma transação não for sensível ao tempo, pode valer a pena definir uma taxa de gás mais baixa e aguardar a liquidação da rede.
- Aproveite as ferramentas de otimização de taxas de gás
Muitas ferramentas de terceiros ajudam os usuários a economizar em taxas de transação. Algumas dessas ferramentas são Blocknative, GasNow e TxOptimizer. Elas oferecem previsão de preços de gás, processamento em lote de transações e até alertas em tempo real para ajudar os usuários a obter os melhores preços para suas transações.
- Combine várias transações em uma
Agrupar transações é outra maneira inteligente de reduzir o congestionamento da blockchain e os custos de gás. Algumas carteiras e dApps permitem que os usuários agreguem múltiplas ações, como trocas ou transferências de tokens, em uma única transação. Isso reduzirá o número de transações na blockchain e pode economizar bastante dinheiro em taxas de gás para os usuários.
- Use blockchains escaláveis como alternativas ao Ethereum
Ethereum é a plataforma de contratos inteligentes mais utilizada; no entanto, é sinônimo de congestionamento. Em casos de alto tráfego, os usuários podem considerar outras blockchains de Camada 1, como Solana, Avalanche, Fantom, Algorand e Near Protocol.
Conclusão
O congestionamento da rede blockchain afeta muitos sistemas descentralizados. De transferências simples a contratos inteligentes complexos, ele contribui para tempos/intervalos de confirmação mais longos, taxas altas e capacidade de processamento ineficiente.
Embora inúmeras soluções de escalonamento estejam sendo criadas atualmente, o congestionamento da rede indica as limitações da descentralização, segurança, escalabilidade e como elas se relacionam. De modo geral, uma melhor compreensão do congestionamento permitirá que usuários e desenvolvedores naveguem melhor no ecossistema de criptomoedas, possibilitando um melhor uso das estratégias de transação durante períodos de congestionamento.
Perguntas Frequentes
- O que pode criar congestionamento na rede blockchain?
O congestionamento em blockchain ocorre quando a demanda por transações é maior que a capacidade de processamento da rede, resultando em esperas mais longas e taxas mais altas. Isso pode ocorrer porque os blocos têm restrições de tamanho (por exemplo, os blocos máximos de 1 a 4 MB do Bitcoin ou o limite de cerca de 15 milhões de gás por bloco do Ethereum, tudo dependendo dos preços do gás computacional).
- Como as soluções da Camada 2 auxiliam na redução do congestionamento?
Soluções de camada 2 (L2) como acumulações, canais de estado e cadeias laterais são capazes de processar transações fora da cadeia e, posteriormente, liquidar provas para as transações na cadeia principal, o que ajuda a reduzir a demanda na Camada 1 (pode ser o Ethereum como exemplo), aumenta a produtividade e diminui as taxas.
- Como o sharding corrige o problema de escalabilidade?
Sharding ocorre quando a blockchain se fragmenta em uma cadeia menor ou shard que pode processar muitas transações no mesmo período, mantendo a separação. O Sharding no Ethereum planeja usar o Danksharding, que pode combinar sharding e rollups para melhorar a eficiência do processamento e a disponibilidade de dados.
- Por que o Ethereum migrou da prova de trabalho (PoW, por meio do The Merge) para a utilização da prova de participação (PoS) como um mecanismo de consenso?
O PoS reduz o uso de energia em 99% ou mais e permite transações mais rápidas (2 a 3 vezes).
- O congestionamento em uma blockchain será completamente corrigido algum dia?
Não existe uma solução única para o congestionamento que resolva o congestionamento para sempre, mas sim abordagens híbridas de L2 + fragmentação + PoS + otimizações de taxas ajudarão drasticamente a aumentar a escalabilidade dos blockchains.
