Custom gas tokens: como usar tokens ERC-20 para taxas de transação

Historicamente, blockchains de propósito geral (Ethereum, Solana, etc) ditaram o token nativo usado para taxas de transação. Com a ascensão das app-chains e rollups, os Custom Gas Tokens (CGTs) permitem que operadores de blockchain definam seu próprio token nativo.

Esse recurso oferece benefícios como maior utilidade do token, melhor experiência do usuário e maior controle sobre a economia do ecossistema. No entanto, a implementação exige uma análise cuidadosa das abordagens técnicas (Native vs. Account Abstraction) e de seus trade-offs econômicos.

O que são custom gas tokens?

Custom Gas Tokens (CGTs) são tokens alternativos (geralmente ERC-20) que os construtores de chains definem para pagar transações. Isso transforma a forma como pensamos a infraestrutura de blockchain, permitindo que desenvolvedores de protocolo criem sistemas econômicos autocontidos, nos quais as taxas de rede são pagas na moeda nativa do ecossistema.

Essa capacidade é particularmente poderosa para chains específicas de aplicação, ecossistemas de gaming e protocolos DeFi que querem criar experiências de usuário integradas.

Principais benefícios para operadores de chain e desenvolvedores de aplicações

• Maior utilidade do token: Transforme seu token de um ativo especulativo ou de governança em infraestrutura essencial. Toda transação requer seu token, criando demanda constante e genuína que impulsiona a captura de valor por meio de utilidade fundamental, e não de especulação.
• Valor econômico internalizado: As taxas de transação permanecem dentro do seu ecossistema, em vez de vazar valor para ETH ou outros tokens externos. Isso cria um modelo econômico mais sustentável, no qual sua comunidade captura diretamente o valor gerado pela atividade da rede.
• Experiência de marca unificada: Reforce a identidade do seu ecossistema permitindo que os usuários interajam inteiramente com seu token nativo. Isso é especialmente poderoso para chains de gaming, plataformas sociais ou ecossistemas DeFi especializados, nos quais a coesão de marca e a diferenciação de experiência do usuário importam.
• Melhor experiência do usuário: Elimine o "malabarismo de gas tokens", em que os usuários precisam gerenciar constantemente múltiplos tokens. Com custom gas tokens, os usuários podem manter apenas um token para todas as suas necessidades dentro do seu ecossistema, reduzindo significativamente o atrito no onboarding.

Abordagens de implementação: native vs. account abstraction

Implementação nativa

A abordagem nativa configura a chain, no genesis, para usar um token ERC-20 específico em todos os pagamentos de gas no nível do protocolo.

Chains compatíveis:

• ✅ Arbitrum Orbit (suporte completo com oráculos de preço dinâmicos)
• ✅ zkSync Era (suporte contínuo)
• ✅ Avalanche L1s
• ❌ OP Stack (descontinuado desde maio de 2024)

Principais características:

• Exige que 100% das transações usem o token designado
• Integra-se diretamente com ferramentas e infraestrutura de desenvolvimento existentes
• Bloqueia a configuração de forma imutável após o deployment do genesis
• Fornece contabilidade determinística de gas no nível do EVM

Principais considerações:

• Não tem flexibilidade para suportar múltiplos tokens ou trocar de token após o deployment
• Exige que os usuários adquiram o token designado, o que pode dificultar o onboarding
• Simplifica o fluxo de transações com custos de gas previsíveis no nível do protocolo
• Pode limitar a compatibilidade com aplicações que esperam ETH nativo ou outros tokens
• Depende da adoção do token designado em toda a chain, o que impacta a diversidade do ecossistema

Implementação com account abstraction

A abordagem de account abstraction utiliza os padrões ERC-4337 para permitir pagamentos de gas em qualquer token ERC-20 por meio de uma arquitetura de paymaster, sem modificar o protocolo central da chain.

Chains compatíveis:

• ✅ Compatível com qualquer chain compatível com ERC-4337
• ✅ Alinhado com as tendências da indústria após a descontinuação do OP Stack
• ❌ Exige infraestrutura de paymaster, que pode variar conforme a chain
• ❌ Não é imposto no nível do protocolo, o que limita a adoção universal

Principais características:

• Oferece flexibilidade máxima para suportar múltiplos tokens ou trocar de token sem upgrades de protocolo
• Permite controle granular, possibilitando que aplicações especifiquem gas tokens diferentes
• Evita pressão vendedora ao aceitar tokens ERC-20 e lidar com as conversões internamente
• Fornece uma arquitetura à prova de futuro, alinhada com os padrões ERC-4337

Principais considerações:

• Aumenta a complexidade devido à infraestrutura adicional (paymasters, bundlers, entry points)
• Complica a estimativa de gas e o fluxo de transações para desenvolvedores e usuários
• Elimina o bridging de tokens, simplificando a experiência do usuário para o uso diversificado de tokens
• Corre o risco de adoção inconsistente, já que o uso do token é imposto no nível da aplicação
• Exige configuração personalizada para ferramentas downstream (por exemplo, block explorers, indexers)

Considerações econômicas

O desafio das taxas da chain pai

Quando uma L2 utiliza custom gas tokens, ela ainda precisa de ETH para os custos de disponibilidade de dados no Ethereum (L1). Da mesma forma, as L3s precisam do token nativo de sua L2. Isso cria uma dinâmica econômica crítica:

1. Fase de coleta: A chain acumula CustomToken como taxas de gas dos usuários
2. Necessidade de conversão: A chain precisa de ETH/token pai para os custos de postagem de dados
3. Operações de mercado: A chain precisa executar swaps de CustomToken → token pai
4. Impacto no preço: Cria pressão vendedora sistemática sobre o CustomToken

Gerenciando a economia do token

Os operadores de chain devem implementar modelos econômicos sofisticados que considerem:

• Previsão de coleta: Modelos estatísticos para taxas de acúmulo do gas token
• Volatilidade da taxa de câmbio: Estratégias de hedge para flutuações no preço do token
• Requisitos de liquidez: Garantir profundidade de mercado suficiente para as conversões
• Gestão de reservas: Manter buffers operacionais para choques de preço

Cenário de risco: Uma queda de 50% no preço do token pode tornar as taxas de gas coletadas insuficientes para cobrir os custos da chain pai, criando déficits operacionais que se acumulam a cada bloco.

Requisitos técnicos e especificações

Requisitos típicos de conformidade com ERC-20

Sua implementação de token deve, em geral, satisfazer estas restrições técnicas:

• Implementação padrão da interface ERC-20
• Exatamente 18 casas decimais (imposto no nível do contrato)
• Mecânica de fornecimento de token sem rebasing
• Sem taxas de transferência ou mecanismos de tributação
• Sem callback hooks (sem funcionalidade ERC-777)
• Valores de retorno de name\(\) e symbol\(\) ≤ 32 bytes
• Ponto de entrada único para transferências (sem padrões de proxy upgradeable)

Interface central do protocolo

Para chains que usam ETH, gasPayingToken\(\)deve retornar:\(0xEeeeeEeeeEeEeeEeEeEeeEEEeeeeEeeeeeeeEEeE, 18\)

Fluxo de transação com account abstraction

O fluxo de pagamento de gas em AA opera na seguinte sequência:

1. Envio da user operation: O usuário assina a operação com a intenção de pagamento de gas em token personalizado
2. Validação do paymaster: Valida a aceitação do token e calcula o valor necessário
3. Coleta do token: O paymaster retira tokens personalizados do usuário via transferFrom
4. Pagamento de gas: O paymaster paga ETH ao bundler pelos custos reais de execução
5. Liquidação: O paymaster gerencia a conversão de token → ETH de forma assíncrona

Essa arquitetura abstrai a complexidade do gas para os usuários finais, mantendo as garantias de segurança.

Implementações em produção e estudos de caso

Deployments bem-sucedidos

Degen Chain (Arbitrum Orbit L3 na Base)

• Mais de 14 milhões de transações na primeira semana
• Mais de 770 mil endereços ativos
• Mais de $60 milhões em valor total via bridge
• Demonstrou forte product-market fit com token nativo da comunidade

DeFi Kingdoms (Avalanche Subnet)

• Implementou o CRYSTAL como custom gas token
• Novo mecanismo de distribuição baseado em staking
• Manteve o engajamento dos usuários durante a transição econômica

Considerações para provedores de infraestrutura

Provedores de RaaS e equipes de infraestrutura podem usar custom gas tokens para oferecer serviços diferenciados, incluindo validação automatizada de tokens, integração com oráculos de preço e soluções de gestão de liquidez. Isso cria novas oportunidades para serviços de valor agregado no ecossistema de rollups.

Aprendizados com a descontinuação da Optimism

A descontinuação dos custom gas tokens nativos pela Optimism, em maio de 2024, oferece insights importantes:

• Preocupações de segurança relacionadas a modificações no contrato de portal da L1
• Inflexibilidade arquitetural para upgrades de protocolo
• Experiência de usuário superior por meio de padrões de Account Abstraction

Considerações sobre migração e upgrade

A complexidade da migração inclui:

1. Upgrades de contrato de bridge com migração de estado
2. Pausa em toda a chain para reconciliação de fundos
3. Mapeamento e verificação dos saldos dos usuários
4. Transição coordenada em todo o ecossistema
5. Risco não nulo de perda de fundos durante a migração

Boa prática: Realize uma modelagem econômica completa e escolha cuidadosamente sua arquitetura de implementação no genesis. Se estiver em dúvida, opte por Account Abstraction pela flexibilidade que ela oferece.

Framework de decisão de implementação

Use custom gas tokens se:

• Você tem um token forte, com utilidade e liquidez genuínas
• Seus usuários já possuem e usam ativamente seu token
• Você quer controle total sobre a economia da sua chain
• Você está construindo um ecossistema fechado (gaming, social)
• Você tem recursos para gestão de liquidez

Evite se:

• Você precisa de máxima interoperabilidade com outras chains
• Seu token é volátil ou ilíquido
• Você quer ser "maximamente alinhado ao ETH"
• Você não tem recursos para a complexidade operacional
• Existem preocupações regulatórias na sua jurisdição

Trajetória da indústria e perspectivas futuras

O ecossistema demonstra um momentum claro em direção à infraestrutura de custom gas tokens:

• Optimism: Descontinuação completa da implementação nativa
• Arbitrum: Suporte duplo com adoção crescente de AA
• zkSync: Mantém suporte nativo com roadmap para AA
• Avalanche: Abordagem agnóstica de protocolo, suportando ambas as opções
• Padrões da indústria: Adoção do ERC-4337 acelerando entre as L2s

Conclusões técnicas

1. A sustentabilidade econômica exige gestão sofisticada: Provisionamento adequado de liquidez, hedge de preço e gestão de reservas são inegociáveis para o sucesso operacional
2. A experiência do usuário impulsiona a adoção: Eliminar o atrito do gas token pode melhorar as taxas de conversão em ordens de magnitude
3. A opcionalidade tem valor quantificável: A capacidade de modificar a estratégia de gas token após o deployment justifica a complexidade adicional do AA

Perguntas frequentes

P: O que exatamente é um custom gas token (CGT)?

R: Um custom gas token permite que qualquer token ERC-20 seja usado para pagamento de taxas de transação em uma blockchain, substituindo a exigência de ETH ou do token nativo da chain, seja no nível do protocolo ou da aplicação.

P: Os gas tokens podem ser alterados após o deployment?

R: Implementações nativas são imutáveis após o genesis. Implementações com Account Abstraction suportam modificações em runtime sem alterações no protocolo.

P: Quais chains atualmente suportam custom gas tokens?

R: Arbitrum Orbit, zkSync Era e Avalanche L1s oferecem suporte nativo. Todas as chains EVM suportam implementações baseadas em AA via ERC-4337.

P: Quais são os custos operacionais?

R: Espere um overhead de 10-20% para gestão de liquidez, slippage de preço e buffers operacionais em implementações nativas. O AA adiciona cerca de 21.000 gas por transação, mas elimina o overhead de gestão de liquidez.

Conclusão

Custom gas tokens representam um primitivo fundamental na arquitetura de blockchain — são escolhas estratégicas que impactam a economia do ecossistema, a adoção pelos usuários e a sustentabilidade de longo prazo. O sucesso exige entender tanto os detalhes de implementação técnica quanto as implicações econômicas.

À medida que a infraestrutura de blockchain continua a amadurecer, os custom gas tokens deixarão de ser um diferencial para se tornar um recurso padrão. Os vencedores serão aqueles que arquitetarem sistemas econômicos de token bem pensados, colocando a experiência do usuário em primeiro plano. O futuro do blockchain aponta cada vez mais para ecossistemas com políticas monetárias soberanas, viabilizadas por custom gas tokens.

Implemente um custom gas token com o Alchemy Rollups ou entre em contato com nossa equipe a qualquer momento. Estamos aqui para ajudar.