SPIEGAZIONE DEL RIDIMENSIONAMENTO DI LIVELLO 2: PERCHÉ È IMPORTANTE E COME FUNZIONA
Esplora le soluzioni di scalabilità Layer 2, perché sono essenziali nei sistemi blockchain e gli approcci principali utilizzati oggi.
Cos'è il Layer 2 Scaling?
Il Layer 2 Scaling (L2) si riferisce a un insieme di metodi progettati per migliorare la capacità, l'efficienza e l'usabilità di una rete blockchain elaborando le transazioni al di fuori della blockchain primaria, o Layer 1 (L1). Il concetto è emerso per superare i limiti delle catene L1 come Ethereum e Bitcoin, che soffrono di un throughput limitato e di commissioni elevate in caso di congestione.
Le soluzioni L2 spostano la maggior parte dei calcoli e dell'elaborazione delle transazioni off-chain, mantenendo al contempo la sicurezza e la decentralizzazione complessive della catena di base. Dopo aver elaborato i dati off-chain, inviano riepiloghi o stati finali alla catena di base per la verifica. Questo approccio riduce drasticamente i costi e migliora la velocità senza compromettere la trustlessness o la decentralizzazione.
Perché le soluzioni Layer 2 sono necessarie
Le reti blockchain sono progettate con un compromesso tra decentralizzazione, sicurezza e scalabilità, un concetto noto come "trilemma della scalabilità". Sebbene le catene di Livello 1 mirino a massimizzare la decentralizzazione e la sicurezza, spesso hanno difficoltà a scalare. Ad esempio, Ethereum può gestire circa 15-30 transazioni al secondo (TPS), il che è insufficiente per casi d'uso di adozione di massa come il gaming, la finanza decentralizzata (DeFi) o le microtransazioni in tempo reale.
Con l'aumento della domanda degli utenti, le reti diventano congestionate. Questo fa aumentare le commissioni del gas e porta a una lenta finalizzazione delle transazioni, rendendo impraticabili i casi d'uso quotidiani. L2 è stato sviluppato per colmare questa lacuna senza modificare il protocollo sottostante della catena di base.
Vantaggi principali della scalabilità di Livello 2
- Migliore throughput: Elabora migliaia di transazioni al secondo (TPS).
- Commissioni ridotte: Eseguendo transazioni off-chain, riduce significativamente le commissioni di rete.
- Scalabilità: Consente alle reti blockchain di supportare dApp su larga scala.
- Migliore esperienza utente: Tempi di transazione più rapidi e costi inferiori attraggono più utenti.
Chi utilizza le soluzioni di Livello 2?
Le soluzioni di Livello 2 sono ampiamente adottate da sviluppatori, aziende e utenti che interagiscono con applicazioni DeFi, NFT e piattaforme di gioco. I progetti basati su Ethereum adottano in particolare L2 a causa dei suoi problemi di congestione. Tra gli esempi figurano protocolli di scambio come Uniswap, piattaforme NFT come OpenSea e giochi blockchain come Gods Unchained.
Le principali istituzioni e sviluppatori sfruttano il Layer 2 per scalare le applicazioni senza sacrificare la fiducia o la decentralizzazione. Questa crescente adozione è fondamentale per raggiungere l'integrazione della blockchain in settori che vanno dalla finanza alla logistica.
Plasma Chain
Plasma è una delle prime tecnologie di Livello 2 proposte per la scalabilità di Ethereum, introdotta da Vitalik Buterin e Joseph Poon. Le Plasma Chain sono catene secondarie che inviano periodicamente report alla catena principale di Ethereum. Consentono l'elaborazione di numerose transazioni off-chain, con solo lo stato finale inviato al Livello 1 di Ethereum.
Le Plasma Chain operano tramite contratti intelligenti che gestiscono diverse strutture dati. Gli utenti devono interagire con questi contratti per depositare, prelevare fondi o contestare transazioni fraudolente. Il sistema garantisce la sicurezza rendendo le controversie risolvibili tramite la catena principale.
Pro di Plasma:
- Efficiente per trasferimenti e pagamenti semplici
- Riduce il carico sulla rete principale di Ethereum
- La sicurezza è ereditata da Ethereum
Contro di Plasma:
- Limitato a tipi di transazione specifici
- Le procedure di uscita possono essere lente
- Non ideale per smart contract generici
Rollup
I rollup sono la soluzione L2 più popolare e ampiamente adottata. Eseguono transazioni al di fuori della blockchain L1, ma inviano i dati delle transazioni a L1, garantendo il mantenimento delle garanzie di sicurezza di Ethereum. Esistono due tipi principali:
- Rollup ottimistici: presuppongono che le transazioni siano valide a meno che non vengano contestate. Si basano su prove di frode basate sulla teoria dei giochi per rilevare transazioni non valide.
- Zero-Knowledge (ZK) Rollup: utilizzano prove di validità crittografiche (spesso chiamate SNARK o STARK) che verificano la correttezza delle transazioni senza rivelare il contenuto dei dati.
Esempi di Optimistic Rollup includono Arbitrum e Optimism, mentre tra i principali ZK Rollup figurano zkSync, Starknet e Loopring.
Vantaggi dei Rollup:
- Elevata scalabilità con sicurezza a livello di Ethereum
- Ampio supporto per smart contract (soprattutto nei ZK Rollup)
- Commissioni di transazione più basse e più veloci Conferma
Svantaggi:
- Gli Optimistic Rollup hanno un periodo di attesa di 7 giorni per i prelievi
- Gli ZK Rollup sono tecnicamente complessi e costosi da sviluppare
Canali di Stato
I canali di stato consentono a due parti di effettuare transazioni off-chain direttamente. Solo lo stato finale viene inviato alla blockchain principale, rendendo le transazioni veloci ed economiche. Un esempio comune è il Bitcoin Lightning Network.
In Ethereum, i canali di stato sono spesso utilizzati per applicazioni di gioco o di pagamento che richiedono interazioni ad alta frequenza. I partecipanti solitamente depositano asset in uno smart contract, interagiscono liberamente off-chain e poi chiudono congiuntamente il canale on-chain.
Vantaggi:
- Transazioni quasi istantanee e a basso costo
- Ottimo per scambi privati e frequenti
Limitazioni:
- Richiede che entrambe le parti siano online per aggiornare lo stato
- Meno adatto ad applicazioni decentralizzate generiche
Progressi nelle tecnologie di Livello 2
Le soluzioni di Livello 2 si stanno evolvendo rapidamente. Gli ZK Rollup stanno guadagnando terreno grazie alla loro velocità, ai solidi presupposti di sicurezza e alla compatibilità con gli smart contract. Tecnologie come le zkEVM (macchine virtuali Ethereum a conoscenza zero) consentono agli ZK Rollup di raggiungere la piena compatibilità con le dApp Ethereum esistenti, migliorandone l'usabilità.
Con la continua maturazione del settore, si stanno evolvendo soluzioni ibride. Queste integrano più tecnologie di Livello 2 o combinano ottimizzazioni di Livello 1 (come sharding o danksharding) con architetture di Livello 2. Il risultato è un approccio a più livelli alla scalabilità che offre solidi miglioramenti delle prestazioni.
Protocolli come Starknet e zkSync Era stanno lavorando per la completa decentralizzazione dei loro livelli, raggiungendo ulteriormente l'obiettivo fondamentale della blockchain: un'interazione senza fiducia.
Integrazione con gli aggiornamenti di Livello 1
La roadmap in corso di Ethereum include aggiornamenti chiave, come il Proto-Danksharding e il Danksharding completo, che dovrebbero integrare notevolmente le reti di Livello 2 riducendo i costi di disponibilità dei dati. Questi miglioramenti aiuteranno i rollup a scalare in modo più efficace e a ridurre i costi di transazione lungo lo stack.
Questa integrazione tra Livello 1 e Livello 2 è fondamentale. Invece di competere con L1, il Livello 2 ne migliora l'usabilità e garantisce la sostenibilità di Ethereum in presenza di carichi e richieste crescenti.
Adozione da parte di aziende e istituzioni
Le aziende stanno riconoscendo l'utilità delle soluzioni di Livello 2 per applicazioni che richiedono scalabilità, conformità e privacy. Dal monitoraggio logistico alla tokenizzazione immobiliare e ai pagamenti transfrontalieri, le soluzioni di Livello 2 rendono la blockchain adatta a una gamma più ampia di casi d'uso. Questo interesse istituzionale è fondamentale per l'adozione della blockchain su larga scala.
La strada da percorrere
Il futuro della scalabilità del Livello 2 è caratterizzato da una continua integrazione, ottimizzazione ed espansione. Con gli sviluppatori concentrati sul miglioramento dell'esperienza utente e sul collegamento degli strumenti, i confini tra Livello 1 e Livello 2 diventeranno sempre più fluidi per gli utenti finali.
In definitiva, le soluzioni di Livello 2 svolgeranno un ruolo fondamentale nel realizzare la promessa di reti aperte e programmabili in grado di supportare applicazioni su scala globale. Con l'evoluzione della tecnologia, possiamo aspettarci un ecosistema blockchain arricchito che unisce velocità, convenienza e decentralizzazione in modo più efficace che mai.
