La soluzione di scalabilità della blockchain, ossia i famosi Layer 2, è diventata una specie di parola d’ordine a seguito della proliferazione di diversi tipi di iniziative che affermano di poter curare definitivamente Ethereum (ETH).
Queste reti blockchain all’avanguardia trovano soluzioni ad alcuni dei problemi più urgenti che le reti blockchain devono affrontare al momento, come la scalabilità e l’efficienza.
Il settore delle criptovalute sta crescendo rapidamente e il numero di transazioni che avvengono sulle catene è in aumento. Ora più che mai, c’è una richiesta pressante di reti blockchain che siano più veloci ed efficienti.
Le soluzioni Layer 2 sono destinate a soddisfare questa esigenza, offrendo un nuovo grado di scalabilità e mantenendo al contempo la decentralizzazione e la sicurezza, componenti fondamentali della tecnologia blockchain e delle criptovalute.
Come funzionano esattamente le blockchain Layer 2 come Polygon (MATIC), Arbitrum (ARB) e zkSync? Cosa distingue i vari tipi di reti Layer 2 l’uno dall’altro, data l’intensa concorrenza tra loro?
Scalare Bitcoin (BTC) ed Ethereum (ETH) può essere paragonato a sbucciare una cipolla; ci sono molti approcci distinti per ciascuno di essi. Trattandosi di criptovalute, non dobbiamo sorprenderci se ognuna di queste cose ha un nome difficile da decifrare e complicato.
Table of Contents
Cosa sono le blockchain Layer 2
Una rete Layer 2 è un protocollo secondario che viene creato sopra una blockchain esistente (Layer 1), come il secondo piano di un edificio è il secondo piano della casa. Rimuovendo le transazioni dalla rete principale ed elaborandole in un sistema parallelo, questo strato aggiuntivo dell’architettura della rete intende aumentare sia la velocità delle transazioni che l’efficienza complessiva del sistema.
I nodi di livello 2 hanno la capacità di migliorare drasticamente la capacità della rete e di ridurre significativamente la congestione spostando le transazioni fuori dalla catena su una rete separata.In questo modo si risolve il famoso trilemma della blockchain posto da Vitalik Buterin, migliorando drasticamente l’esperienza dell’utente. Ora abbiamo blockchain più veloci e le tariffe del gas sono diminuite in modo significativo.
L’aspetto più importante è che tutte le reti applicative Layer 2 eseguono una EVM (Ethereum Virtual Machine), che semplifica l’implementazione di contratti intelligenti, algoritmi e applicazioni decentralizzate (dApp) costruite su Ethereum su reti più veloci.
Come se non bastasse, le soluzioni Layer 2 beneficiano anche della sicurezza e del consenso offerti dalla blockchain che funge da base. Le reti Layer 2 forniscono un mezzo attraverso il quale le reti blockchain possono essere scalate senza compromettere le loro caratteristiche fondamentali di affidabilità, decentralizzazione e sicurezza.
Perché è necessario implementare soluzioni di scalabilità layer 2
Le blockchain di livello 1 più vecchie, come Ethereum, hanno faticato a scalare il loro throughput di transazioni per soddisfare le richieste di una popolazione di utenti in crescita a causa dei limiti della loro tecnologia sottostante. La tensione sulla capacità della blockchain diventa più evidente quando più persone si iscrivono alla rete e interagiscono con piattaforme decentralizzate come Uniswap (UNI) e OpenSea.
Nei periodi di picco di attività, la rete Ethereum, ad esempio, è stata afflitta da una congestione che ha portato a un aumento dei costi delle transazioni. Chi può dimenticare la disastrosa zecca Otherside NFT condotta da Yuga Labs, durante la quale i costi della benzina avrebbero raggiunto oltre 10.000 dollari USA? Anche l’ecosistema Bitcoin non è immune alle guerre sui costi del gas; la recente mania di Ordinal e BRC-20 ha provocato un’interruzione della rete della criptovaluta più grande del mondo.
È necessario trovare soluzioni per la scalabilità a livello di layer 2 al fine di risolvere queste sfide di scalabilità, sbloccare il pieno potenziale e la larghezza di banda della tecnologia blockchain e renderla più ampiamente applicabile. I layer 2 sono in grado di eseguire un numero molto maggiore di transazioni in un tempo significativamente più breve, sostenendo costi significativamente più bassi poiché esternalizzano le transazioni e i calcoli a livelli secondari.
Le principali reti Layer 2, come Arbitrum (ARB) e Polygon (MATIC), hanno l’obiettivo di migliorare l’esperienza degli utenti di criptovalute, ridurre le commissioni associate alle transazioni e rendere possibile la diffusione di una più ampia varietà di casi d’uso e applicazioni sulle reti blockchain.
Per combattere i problemi di scalabilità che affliggono le reti blockchain, sono stati sviluppati diversi tipi di soluzioni Layer 2. Il Bitcoin dispone già di un notevole sistema di gestione dei dati. Il Bitcoin dispone già di un notevole livello di rete secondario, a differenza della maggior parte dei Layer 2, che hanno lo scopo di elevare l’ambiente di Ethereum a nuovi livelli.
Cosa sono e come funzionano gli optimistic rollup
Le transazioni vengono elaborate con queste soluzioni fuori dalla blockchain, ma continuano a fare affidamento sulla blockchain sottostante per la sicurezza e la finalità.
I partecipanti sono in grado di trasmettere le transazioni a una catena di livello 2 attraverso i rollup ottimistici, che bypassano la necessità di una verifica istantanea. Si affidano invece a un sistema che non può essere violato e che verifica la legittimità delle transazioni prima di approvarle.
Questo metodo parte dal presupposto che la stragrande maggioranza dei partecipanti sia affidabile e non cerchi di frodare il sistema inviando transazioni false.Nel caso in cui venga identificata una transazione non valida, verrà attivato un “periodo di sfida”, durante il quale gli altri partecipanti avranno la possibilità di offrire prove e dimostrare che si è verificata una frode.
Gli optimistic rollup si basano, per la maggior parte, sul presupposto che tutti agiscano in modo normale. Se si scopre che un nodo ha effettuato transazioni fraudolente, il nodo in questione verrà multato.
Come funziona la Zero Knowledge Proof (Zkp)
Le tecniche zero knowledge proof sono utilizzate da zkRollups, note anche come rollup a conoscenza zero, per produrre blockchain più veloci e sicuri. Invece di contenere ogni singola informazione sulle transazioni, zkRollups combina i dati rilevanti delle transazioni in un unico file compresso che viene poi inviato alla mainchain come prova crittografica.
Grazie a queste prove di autenticazione, la mainnet di Ethereum è in grado di verificare che il lotto di transazioni sia accurato senza dover elaborare ogni singola transazione. ZkProofing offre inoltre agli utenti una maggiore privacy, eliminando la necessità di rivelare informazioni sensibili per l’autenticazione delle informazioni.
La protezione del processo di trasmissione dei dati è assolutamente necessaria per i protocolli Internet nell’attuale clima di violazione della privacy e di tentativi di hacking. Con questa strategia, l’overhead computazionale e il fabbisogno di storage della mainnet vengono drasticamente ridotti, preservando al contempo un elevato livello di riservatezza e anonimato. L’accorpamento di molte transazioni in un’unica prova consente un’elaborazione delle transazioni più rapida ed economica. Questo li rende un’opzione potenzialmente utile per scalare le reti blockchain.
Cosa sono e come funzionano le SideChain
Le sidechain potrebbero essere la soluzione meno complicata di tutte le soluzioni di livello 2 che esistono.Le side chain sono blockchain distinte che funzionano insieme alla blockchain principale, detta anche mainnet. Queste reti sono collegate alla mainnet attraverso un metodo noto come two-way pegging, che consente di scambiare istantaneamente beni tra la mainchain e la sidechain. Le transazioni, i contratti intelligenti e altre attività che vengono regolate sul livello di base possono essere eseguite in un ambiente scalabile grazie alle SideChain.
La capacità della mainchain viene alleggerita quando le transazioni e i calcoli vengono spostati su una sidechain, il che consente di completare le transazioni più rapidamente e a costi inferiori. Le SideChain sono in grado di avere procedure di consenso e regolamenti propri, il che consente una maggiore libertà di progettazione quando si tratta di blockchain focalizzate su determinati casi d’uso.
Il lightning Network di Bitcoin
La Bitcoin Lightning Network è una soluzione Layer 2 sviluppata espressamente per la criptovaluta Bitcoin. Il suo scopo è quello di creare canali di pagamento diretti, fuori dalla catena, tra gli utenti, consentendo di effettuare transazioni in modo rapido e a costi contenuti.
Questi canali possono rimanere aperti all’infinito, il che consente di effettuare un numero illimitato di transazioni tra le parti coinvolte. Quando si effettuano micropagamenti, quando gli alti costi di transazione associati alla rete principale di Bitcoin possono essere considerati un potenziale problema, la rete Lightning è uno strumento molto utile.
Blockchain layer 2: quali sono i vantaggi e gli svantaggi
La scalabilità delle soluzioni Layer 2 e la migliore esperienza utente che offrono sono due forti vantaggi offerti da queste soluzioni. Tuttavia, esse presentano alcune limitazioni che devono essere prese in considerazione prima di utilizzarle.
Le soluzioni Layer 2 consentono alle reti blockchain di gestire un numero molto maggiore di transazioni al secondo, superando così i limiti di scalabilità della blockchain sottostante.
I pro:
- Scalabilità
Le soluzioni Layer 2 consentono alle reti blockchain di elaborare un numero significativamente maggiore di transazioni al secondo. Le transazioni saranno eseguite più rapidamente grazie allo scarico delle transazioni sui Layer 2, il che consente di ottenere tempi di conferma più rapidi. - Riduzione dei costi di transazione
Le soluzioni Layer 2 possono ridurre i costi delle transazioni alleggerendo la congestione della rete principale ed eliminando le guerre del gas. - Miglioramento dell’esperienza utente
Le soluzioni Layer 2 rendono le app decentralizzate più accessibili e facili da usare, aumentando la scalabilità e riducendo i costi.Ciò si traduce in una migliore esperienza utente.
Contro:
- Sicurezza
Nonostante le soluzioni Layer 2 mirino a mantenere intatta la sicurezza della catena principale, va notato che queste soluzioni non sono immuni da violazioni. Il grado di protezione offerto da queste reti dipende in larga misura dalle particolarità della loro costruzione e gestione.
L’implementazione di varie forme di reti Layer 2 aumenta la complessità dell’architettura della blockchain, che a sua volta porta all’emergere di nuovi problemi e alla possibilità di vulnerabilità, simili a quelle che si verificano frequentemente con i ponti cross-chain.
Le soluzioni di interoperabilità Layer 2 sono spesso adattate a una singola blockchain, come Ethereum, il che potrebbe rendere più difficile la comunicazione tra molte blockchain.
D’altra parte, le blockchain di livello 1 più recenti, come Solana (SOL) e Avalanche (AVAX), non richiedono l’uso di soluzioni di scalabilità per il livello 2 perché il livello di base di queste blockchain è già in grado di supportare efficacemente un gran numero di utenti.
Nonostante Arbitrum (ARB) sia al momento il leader indiscusso, tenersi aggiornati sugli ultimi sviluppi e sulle difficoltà vi aiuterà a fare scelte più consapevoli in uno dei settori dell’industria delle criptovalute che sta ricevendo maggiore attenzione.
*NB: Le riflessioni e le analisi condivise sono da intendere ad esclusivo scopo divulgativo. Quanto esposto non vuole quindi essere un consiglio finanziario o di investimento e non va interpretato come tale. Ricorda sempre che le scelte riguardo i propri capitali di rischio devono essere frutto di ricerche e analisi personali. L’invito è pertanto quello di fare sempre le proprie ricerche in autonomia.
L’autore, al momento della stesura, detiene esposizioni in Bitcoin e altri asset crittografici, anche legati a quanto trattato nell’articolo.
