Le blockchain e le criptovalute promettono di rivoluzionare la finanza, ma la loro adozione su larga scala richiede una scalabilità molto maggiore. Ad esempio, la rete Bitcoin elabora circa cinque transazioni al secondo, rispetto alle circa 1,700 transazioni al secondo di Visa. Ethereum, invece, è soggetto a improvvisi aumenti delle commissioni di transazione (gas fee) dovuti alla congestione della rete.
Esistono molti modi per migliorare la scalabilità. Ad esempio, a livello di blockchain (Layer 1), alcune reti stanno passando dal proof-of-work al proof-of-stake per elaborare le transazioni in modo più efficiente. Nel frattempo, le soluzioni di Layer 2 si posizionano sopra o adiacenti alle blockchain primarie per migliorare l'efficienza di elaborazione senza modificare il nucleo collaudato.
Analizziamo la differenza tra blockchain di Livello 1 e di Livello 2 e cosa ciò significhi per i trader e gli investitori in criptovalute.
I livelli della blockchain sono essenziali per migliorare la scalabilità e, in definitiva, per competere con le reti centralizzate.
Cosa sono le Blockchain di livello 1?
Le blockchain di Livello 1 si riferiscono alle blockchain primarie, come Bitcoin, Ethereum o Litecoin.
Queste reti a volte apportano modifiche fondamentali per migliorare la scalabilità. Ad esempio, Ethereum 2.0 utilizza un algoritmo di consenso proof-of-stake anziché un algoritmo proof-of-work convenzionale. Invece di richiedere ai miner di risolvere problemi crittografici, i sistemi POS convalidano le transazioni richiedendo agli individui di mettere in staking una garanzia.
Un altro cambiamento fondamentale in arrivo è lo sharding, ovvero la suddivisione della blockchain in parti distinte anziché richiedere a tutti i nodi di mantenere l'intera rete. Elaborando le transazioni in parallelo, lo sharding potrebbe migliorare significativamente la velocità di elaborazione delle transazioni. Ethereum 2.0, Tezos e altre blockchain stanno esplorando attivamente questo concetto.
Questi cambiamenti potrebbero migliorare significativamente le prestazioni, ma aumentano anche il rischio. Ad esempio, Ethereum ha subito un grave attacco hacker nel 2016 che ha causato la perdita di 3.6 milioni di token. La celebre criptovaluta ha poi avuto bisogno di un hard fork per risolvere il problema, dando vita a Ethereum Classic e provocando all'epoca perdite considerevoli.
Cosa sono le Blockchain di livello 2?
Le blockchain di livello 2 si riferiscono a tecnologie che operano su una blockchain sottostante o in prossimità di essa.
Queste reti si fanno carico di una parte del carico transazionale di una blockchain di Livello 1 per migliorarne l'efficienza. Pur utilizzando ancora funzionalità di Livello 1, come smart contract e protocolli di sicurezza, non sono soggette alle stesse limitazioni di transazione, il che contribuisce ad aumentare la velocità di elaborazione fino a 2,000-4,000 transazioni al secondo, ponendo le criptovalute allo stesso livello di molte reti centralizzate.
Esistono diversi tipi di blockchain di Livello 2:
- Blockchain annidateLe blockchain annidate si trovano una sopra l'altra. La blockchain primaria delega il lavoro alla blockchain secondaria attraverso una relazione padre-figlio. Una volta completato il lavoro, la blockchain secondaria lo invia nuovamente alla blockchain primaria.
- Canali di statoI canali di stato facilitano la comunicazione bidirezionale tra una blockchain e i canali off-chain. La rete di Livello 2 è isolata dalla rete di Livello 1, inviando alla blockchain primaria solo lo stato finale.
- catene lateraliLe sidechain sono un'altra soluzione correlata alla blockchain che utilizza meccanismi di consenso indipendenti ottimizzati per la velocità. A differenza dei canali di stato, le transazioni sidechain non sono private e qualsiasi violazione della sicurezza non ha ripercussioni sulla catena principale.
- Rollup: I rollup sono contratti intelligenti che memorizzano i dati delle transazioni sulla blockchain principale, ma spostano l'attività transazionale sulle sidechain. Quando viene pubblicato un nuovo batch, il contratto intelligente garantisce che le transazioni corrispondano.
Ognuno di questi approcci presenta delle sfumature. Ad esempio, esistono due tipi di rollup: ZK-Rollup e Optimistic Rollup, che hanno vantaggi e svantaggi diversi. Gli ZK-Rollup sono molto più economici e veloci, ma la configurazione iniziale prevede la centralizzazione, mentre gli Optimistic Rollup sono Turing-completi ma hanno una velocità di elaborazione inferiore rispetto agli ZK-Rollup.
Esempi di blockchain di livello 2
Molte blockchain di Livello 2 mirano a migliorare la scalabilità di Bitcoin, Ethereum e altre blockchain di Livello 1. Lightning Network ed Ethereum Plasma sono i due approcci principali promossi rispettivamente da Bitcoin ed Ethereum, mentre altre soluzioni vengono adottate da organizzazioni con priorità diverse, come la velocità o la sicurezza.
Lightning Network
La Lightning Network opera sulla blockchain di Bitcoin per migliorarne velocità e scalabilità. Dopo aver bloccato un pagamento iniziale in Bitcoin, la rete consente a due utenti di effettuare transazioni tra loro in modo efficiente al di fuori della blockchain di Bitcoin a un costo molto inferiore. Successivamente, quando sono pronti, chiudono il canale e un'unica transazione viene registrata sulla blockchain di Bitcoin.
Plasma di Ethereum
Ethereum Plasma è una sidechain nativa che utilizza smart contract e alberi di Merkle per creare una catena secondaria illimitata. Ogni catena secondaria è una replica quasi identica di Ethereum, con il proprio meccanismo di consenso e la propria logica di business. Plasma conserva i dati delle transazioni e i calcoli nella catena secondaria, per poi pubblicare i dati di stato sulla rete principale a intervalli regolari.
Poligono
Polygon Network è una sidechain che opera in parallelo alla blockchain di Ethereum ed è compatibile con altre soluzioni di Layer 2. Utilizzando le Commit Chain, la rete raggruppa batch di transazioni tramite un proprio sistema di validazione, includendo anche transazioni su altre soluzioni di Layer 2, prima di restituire i dati alla blockchain di Ethereum.
ottimismo
Optimism è una soluzione off-chain per le DApp. Invece di eseguire calcoli e dati su Ethereum, Optimism memorizza tutti i dati delle transazioni on-chain ed esegue i calcoli off-chain, aumentando la capacità di elaborazione di Ethereum e riducendo le commissioni di transazione. Con oltre sei milioni di transazioni elaborate, ha permesso di risparmiare più di 335 milioni di dollari in commissioni di gas.
Conclusione
Le blockchain stanno diventando sempre più popolari nei servizi finanziari e in altri ambiti di applicazione, ma la scalabilità rimane una preoccupazione significativa. Mentre molte blockchain stanno apportando modifiche per migliorare la scalabilità, le blockchain di Livello 2 operano al di sopra o in prossimità di esse per abbreviare il processo e aprire la strada a costi inferiori e maggiore efficienza.
L'ecosistema Layer 2 rimane altamente frammentato, ma si sta consolidando un consenso su alcune soluzioni. Nel tempo, le soluzioni migliori si affermeranno come vincenti, mentre le soluzioni di nicchia si rivolgeranno a specifici segmenti di mercato. Tuttavia, il risultato complessivo sarà una riduzione delle commissioni e una maggiore velocità delle transazioni: un vantaggio per tutti.
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