Essendo una delle prime piattaforme a introdurre con successo il concetto di Smart Contract, Ethereum è gradualmente maturata, diventando il più grande ecosistema nel mercato delle criptovalute. L'ecosistema ETH non è solo costituito da migliaia di DApp sviluppate, ma soprattutto dal numero di utenti sulla rete ETH che arriva a decine di milioni. Tuttavia, gli sviluppi tecnologici di Ethereum, nonostante i numerosi aggiornamenti, presentano ancora molti limiti, uno dei quali è la scalabilità. Per risolvere questo problema, è nato Layer 2, una soluzione tecnologica a lungo termine che aiuterà Ethereum a raggiungere miliardi di utenti nel prossimo futuro. Cos'è Layer 2? Quali sono i 5 progetti Layer 2 più importanti...

I. Introduzione al Livello 2 su Ethereum

1. Che cos'è il Livello 2?

Prima di approfondire il Livello 2, è necessario comprendere la definizione di Livello 1. Si tratta di un termine che si riferisce all'architettura blockchain e che si riferisce al livello centrale di un sistema blockchain di grandi dimensioni. Il Livello 1 funge da fondamento, fornendo l'infrastruttura per lo sviluppo di DApp.

In parole povere, il Livello 2 è una soluzione creata per migliorare la scalabilità del Livello 1, ereditandone al contempo alcune importanti caratteristiche, come la sicurezza e la decentralizzazione.

In sostanza, il Livello 1 gestisce la sicurezza, la disponibilità dei dati e la decentralizzazione, mentre il Livello 2 è responsabile della scalabilità. Il Livello 2 offre i seguenti vantaggi:

• Commissioni inferiori: il Livello 2 combina più transazioni off-chain in un'unica transazione del Livello 1, riducendo il sovraccarico dei dati; mantenendo al contempo la sicurezza e la decentralizzazione regolando le transazioni sulla rete radice.

• Velocità di transazione più elevate: grazie ai vantaggi combinati di TPS più elevati e commissioni più basse, i progetti Layer 2 possono concentrarsi sul miglioramento dell'esperienza utente e sull'ampliamento della portata delle applicazioni.

Si può pensare al Livello 2 come alla cucina di un ristorante: se ogni ordine dovesse essere evaso da una sola persona dall'inizio alla fine, il processo sarebbe molto lento, con solo pochi ordini completati in un'ora.

Tuttavia, il Livello 2 è come le stazioni di preparazione: c'è una stazione di pulizia e preparazione del cibo, una stazione di cottura, una stazione di posizionamento del cibo, dove il ristorante si concentrerà e svolgerà ogni attività in modo efficiente, facilitando il processo di consegna del cibo ai clienti più velocemente.

2. Classificazione di livello 2

Le soluzioni di livello 2 sono suddivise in 5 categorie:

• Sidechain: Polygon, Binance Chain, Avalanche C-Chain, Fantom,…

• Plasma: OMG Network, Loopring,…

• I rollup includono:

• Rollup dell'ottimismo: ottimismo; Arbitro

• zkRollup: zkSync; StarkNet, Scorrimento

• Canale di Stato: Lightning Network

• Validium: Immutabile, Sorare, RhinoFi

Non tutte le soluzioni hanno ricevuto attenzione nel recente passato e non tutte hanno un potenziale di crescita a lungo termine. Delle 5 soluzioni, Rollup è quella che ha registrato la crescita maggiore rispetto alle altre, quando Arbitrum e Optimism hanno ricevuto l'attenzione di un gran numero di utenti, sia prima che dopo la quotazione.

Cos'è Rollup? E cosa lo rende così eccezionale? Scopriamolo di più nella prossima sezione.

Inoltre, per saperne di più sulle soluzioni rimanenti, puoi leggere il seguente articolo: 2 modi per aiutare Ethereum a migliorare il trilemma della blockchain.

3. La superiorità della soluzione Rollup

3.1. Concetto:

Rollup è una soluzione che aiuta Ethereum ad aumentare la velocità e a ridurre i costi elaborando le transazioni sul Livello 2 in un formato dati (come mostrato di seguito in Tx); i dati compressi vengono quindi aggiunti a un blocco; i blocchi vengono quindi inviati a Ethereum per la convalida. Questo aiuta Ethereum a ridurre l'elevato numero di transazioni da convalidare, contribuendo a ridurre gradualmente la congestione della rete.

Rollup include due soluzioni: Optimistic Rollup e zk Rollup. Quali progetti utilizzano ciascuna soluzione? Scopriamolo nelle sezioni seguenti.

3.2.  Rollup ottimista

I rollup ottimistici elaborano le transazioni off-chain combinandole con tecniche di compressione per aggregare le transazioni. La compressione riduce le commissioni del gas e ottimizza lo spazio sui blocchi memorizzando solo i dati necessari sulla blockchain di Ethereum (L1). Pertanto, i rollup ottimistici consentono alla root chain di elaborare più transazioni occupando meno spazio.

I rollup ottimistici si basano sul "presupposto ottimistico" che la maggior parte delle transazioni sia valida ed eseguono verifiche costose solo in caso di controversie. I partecipanti alla rete possono contestare i blocchi difettosi per 7 giorni.

Se ci sono blocchi difettosi, il validatore che li ha approvati perderà la garanzia. Tuttavia, questo complesso processo di rilevamento delle frodi richiede anche una settimana per elaborare i prelievi dalla catena.

Le L2 che applicano la soluzione Optimistic Rollup includono:

• Arbitraggio ($ARB)

• Ottimismo ($OP)

3.3. zk Rollup

ZK Rollup è una soluzione che consente di aggregare un gran numero di transazioni in un blocco Rollup dalla catena principale e di generare una prova concisa per quel blocco.

Invece di ripetere le transazioni sulla catena principale, gli smart contract sul Livello 1 di Ethereum verificano semplicemente tale prova.

In questo modo si risparmiano in modo significativo sui costi del gas, poiché la verifica delle prove è spesso molto più economica del ricalcolo delle transazioni.

ZK Rollup garantisce quindi scalabilità e riduce il carico sulla catena principale di Ethereum, risparmiando sui costi e aumentando la velocità di elaborazione delle transazioni.

I progetti che implementano la soluzione zkRollup includono:- Polygon zkEVM

• zkSync

• StarkWare

• Scorrere

In questo articolo, Theblock101 esplorerà i 5 progetti più importanti che hanno ricevuto maggiore attenzione di recente: Arbitrum, Optimism, zkSync, StarkWare e Scroll.

II. I 5 progetti Layer 2 più importanti

1. Arbitro

1.1. Che cos'è Arbitrum?

Arbitrum è stato creato dal team di Offchain Labs per fornire una soluzione di scalabilità Layer 2 per Ethereum, supportando transazioni rapide tramite smart contract e riducendo al contempo i costi di transazione.

Secondo il Developer Report del 2023, Arbitrum è una delle soluzioni Layer 2 in più rapida crescita, con un numero di sviluppatori in aumento di oltre il 50% anno dopo anno.

Quando si parla di Arbitrum, le tre versioni che non possono essere ignorate sono: Arbitrum Nitro, Arbitrum Nova e Arbitrum One. Arbitrum Nitro può essere inteso come la versione V1; Arbitrum Nova è la versione V2 e la versione finale è Arbitrum One, che è anche la versione attuale della rete.

1.2. Punti salienti dell'Arbitrum

- Tecnologia: Rendendosi conto dei limiti della tecnologia Optimistic Rollup, quando ci vogliono 7 giorni per prelevare denaro dal Livello 2 al Livello 1, Offchain Labs, il team dietro Arbitrum, è passato alla tecnologia Anytrust: fidati di chiunque.

Anytrust ha sostanzialmente lo stesso meccanismo di Optimistic Rollup, l'unica differenza è che questa tecnologia creerà un gruppo per esaminare le transazioni; da lì, i dati non dovranno più attendere 7 giorni.

Supponiamo che il gruppo sia gestito da 20 persone: quando una persona termina l'elaborazione dei dati e può dimostrarne la correttezza, un'altra persona li verificherà ancora una volta. A questo punto, le restanti 18 persone si fideranno completamente e approveranno la transazione senza doverla verificare nuovamente. In caso di anomalia nella transazione, il gruppo può tornare al tradizionale meccanismo di rollup ottimistico.

- Commissioni basse: Arbitrum ha commissioni molto più basse rispetto alle blockchain di Livello 1 come ETH o ADA. Arbitrum offre anche commissioni competitive rispetto alle blockchain dello stesso segmento, in particolare:

- DApp diversificate e senza vincoli: l'ambiente di sviluppo libero è massimizzato con Arbitrum. La politica che spinge molti sviluppatori ad adottare Arbitrum è l'assenza di KYC. Tuttavia, questa differenza può rivelarsi un'arma a doppio taglio quando diventa un'attrazione per i truffatori.

2. Ottimismo

2.1. Che cos'è l'ottimismo?

Il secondo progetto che utilizza la soluzione Optimistic rollup è Optimism.

Optimism è una blockchain di Livello 2, che aiuta a ridurre le commissioni e i tempi di transazione sulla blockchain di Ethereum. Ad oggi, sono diversi i nomi che utilizzano la tecnologia Optimism, come Coinbase, Magi, Combo Network, ecc.; questo è considerato un vantaggio del progetto.

2.2. Punti di forza del progetto

Ecco alcuni dei benefici che l'ottimismo porta con sé:

• Scalabilità: l'ottimismo può portare a miglioramenti della scalabilità da 10 a 100 volte, a seconda della natura della transazione.

• Riduzione delle commissioni: l'ottimismo può contribuire a ridurre significativamente il costo complessivo delle transazioni. La tecnologia rolling del progetto combina più transazioni in un'unica transazione, riducendone i costi.

• Sicurezza: poiché il Layer 2 di Optimism è basato su Ethereum, le transazioni vengono regolate sulla Mainnet di Ethereum, consentendo agli utenti di beneficiare dell'ambiente sicuro e decentralizzato della blockchain di Ethereum.

• Esperienza utente migliorata: i nuovi progetti che utilizzano la soluzione di scalabilità Layer 2 di Optimism beneficiano di commissioni più basse, transazioni più rapide e un'esperienza utente complessivamente migliore.

Confronta la differenza tra Arbitrum e Optimism:

Sebbene Arbitrum e Optimism siano entrambi progetti che applicano la soluzione del rollup ottimistico, presentano tuttavia alcune differenze:

• Optimism e Arbitrum sono entrambi compatibili con EVM, ma Optimism utilizza l'EVM di Ethereum, mentre Arbitrum implementa la propria AVM (Arbitrum Virtual Machine). Questo fa sì che Optimism utilizzi solo il compilatore Solidity, mentre Arbitrum supporta tutti i linguaggi compilati con EVM (Vyper, Yul, ecc.).

• La seconda differenza è che Optimism si basa su un'unica "prova di frode", che rende le transazioni più veloci ma più facili da falsificare. Arbitrum, invece, richiede più prove per confermare la validità delle transazioni, rendendo la rete più sicura.

3. zkSync

3.1. Che cos'è zkSync?

zkSync è una soluzione di scalabilità di Livello 2 che offre transazioni più economiche e veloci rispetto alla blockchain di Ethereum. zkSync utilizza la tecnologia zero-knowledge proof per garantire privacy e sicurezza durante l'elaborazione delle transazioni.

3.2. Punti di forza del progetto

zkSync è composto da diversi elementi per diventare un ecosistema completo. Uno dei vantaggi più importanti di zkSync sono le commissioni basse, che riducono i tempi di elaborazione delle transazioni rispetto a L1 o Optimistic Rollup, in particolare:

1. Commissione di trasferimento: $ 0,02

2. Commissione di prelievo: $ 1,59

3. Costo di attivazione una tantum: $ 0,44

4. Commissione di conio NFT: $ 0,05

Il primo vantaggio offerto da zkSync è il supporto alle "super transazioni senza gas", in cui gli utenti pagano le commissioni del gas con il token trasferito. Ad esempio, gli utenti che inviano DAI dovranno pagare le commissioni in DAI.

Il secondo vantaggio è l'interoperabilità degli smart contract. Gli sviluppatori possono riutilizzare il codice Solidity. Il terzo vantaggio è il supporto per atomic swap e ordini limite, importante per gli exchange di criptovalute. zkSync supporta anche NFT di livello 2 nativi ed è completamente open source.

4. StarkWare

4.1. Che cos'è StarkWare?

StarkWare è stata fondata nel gennaio 2018 con l'obiettivo di migliorare la scalabilità e la privacy della blockchain utilizzando la tecnologia STARK per implementare e verificare le dimostrazioni a conoscenza zero.

Finora, StarkWare include prodotti di spicco come: Cairo, Sharp, VeeDo, StarkEx, StarkNet.

• Cairo è il linguaggio di programmazione computazionale generale di Starkex e StarkNet

• SHARP è un sistema che consente di raccogliere una serie di programmi Cairo per creare una prova e inviarla a Ethereum per la verifica. È anche uno strumento per ridurre le commissioni del gas sulle transazioni.

• Veedo: casualità verificabile e senza fiducia basata sulla tecnologia STARK, simile alla VRF di Chainlink. Questa funzionalità è ampiamente utilizzata nei sistemi che richiedono casualità, come i giochi di carte.

• Starkex e StarkNet sono soluzioni L2 zk Rollup che mirano a migliorare la scalabilità e le prestazioni di Ethereum spostando le transazioni dalla catena principale (on-chain) alla catena laterale (off-chain), riducendo il carico sulla catena principale e migliorando la sicurezza.

4.2. Punti di forza del progetto

• Linguaggio di programmazione Cairo: StarkNet non è zkEVM, il che significa che gli smart contract devono essere scritti nel linguaggio di programmazione di StarkNet: Cairo.

Questo linguaggio di programmazione è stato sviluppato e aggiornato a partire da Solidity, quindi se gli sviluppatori riescono a imparare Cairo, creare dapp su StarkNet è facile.

Gli smart contract scritti per Ethereum possono essere convertiti in Cairo utilizzando lo strumento Warp.

• Prestazioni elevate: la tecnologia STARK e la soluzione Layer 2 di StarkWare consentono l'elaborazione di migliaia di transazioni al secondo, migliorando le prestazioni e la scalabilità del sistema.

• Scalabilità: StarkWare risolve il problema di scalabilità di Ethereum spostando gran parte delle transazioni e dei calcoli su una side chain (Livello 2). Ciò riduce il carico sulla catena principale e aumenta la sicurezza del sistema.

• Sicurezza: StarkWare utilizza prove a conoscenza zero per verificare l'accuratezza delle transazioni senza rivelare informazioni specifiche. Ciò garantisce la privacy e la sicurezza degli utenti, riducendo al contempo il rischio di attacchi e frodi.

5. Scorrere

5.1. Che cos'è Scroll?

Scroll è un progetto Layer 2 lanciato all'inizio del 2021, che utilizza la tecnologia zk-rollup per elaborare transazioni al di fuori di Ethereum, riducendo i costi e aumentando la velocità delle transazioni.

5.2. Punti salienti del progetto

• Compatibile con EVM: Scroll è un progetto completamente compatibile con EVM, che consente agli sviluppatori di spostare facilmente le dApp tra i livelli senza richiedere complesse competenze di codifica, risparmiando tempo.

• Scalabilità: Scroll zkRollup offre un'esperienza di transazione più efficiente e conveniente rispetto alla blockchain nativa di Ethereum.

Aggregando più transazioni in un'unica prova, Scroll contribuisce a ridurre la congestione, migliorare la produttività e ridurre le commissioni di transazione. Questa maggiore scalabilità apre nuove possibilità sia per gli utenti che per gli sviluppatori.

• Sicurezza: Scroll zkRollup sfrutta la sicurezza della rete principale di Ethereum, garantendo la sicurezza dei fondi degli utenti. Ancorando le transazioni di zkRollup alla rete principale di Ethereum, Scroll beneficia della solida infrastruttura di sicurezza già in atto, offrendo agli utenti un ambiente affidabile.

III. Conclusion

In sintesi, i 5 principali potenziali progetti Layer 2 su Ethereum, tra cui Arbitrum, Optimism, zkSync, StarkNet e Scroll, hanno ottenuto risultati significativi nel migliorare la scalabilità di Ethereum.

Arbitrum e Optimism hanno già token e stanno guadagnando terreno. Tra le L2 che utilizzano zkRollup, zkSync si distingue per la sua ampia raccolta fondi e un ecosistema di potenziali applicazioni.

A lungo termine, la soluzione zkRollup, che Vitalik ritiene abbia un potenziale superiore rispetto a Optimistic Rollup, sarà probabilmente più sostenibile. Tuttavia, tutti e cinque i progetti stanno dando un contributo importante allo sviluppo e alla scalabilità di Ethereum. Queste soluzioni Layer 2 saranno fattori indispensabili per il successo futuro e lo sviluppo sostenibile di Ethereum.

Tuttavia, il mercato delle criptovalute è in continua evoluzione e si sviluppa rapidamente, quindi è importante osservare e aggiornare le informazioni sui progetti, nonché le reazioni sui canali social, per non perdere le ultime novità e i cambiamenti nell'ecosistema Ethereum.