Layer 2 (L2) è un termine comune tra i nativi delle criptovalute, ma il concetto può creare confusione per molte persone, soprattutto per coloro che sono appena entrati nel settore.
È un nome generico utilizzato per descrivere soluzioni basate su una rete di base, comunemente chiamata layer 1 (L1) o rete principale (Mainnet). Ciò significa che L2 non può esistere senza il layer di base, il che rende essenziale avere prima una conoscenza di base di L1 prima di apprendere L2.
Livello 1 spiegato
Quindi cos'è il layer 1? È la rete di base e l'infrastruttura sottostante di una piattaforma blockchain. La rete principale è responsabile della convalida e della finalizzazione di tutte le transazioni on-chain senza dipendere da un'altra rete. Ciò significa che il layer di base definisce la regola dell'ecosistema. I protocolli L1 hanno anche token nativi utilizzati per le commissioni di transazione o le commissioni del gas.
Ogni rete di base ha il suo meccanismo per i nodi per raggiungere un consenso, come proof-of-work (PoW) e proof-of-stake (PoS). Tuttavia, c'è un concetto molto comune nel settore noto come trilemma della blockchain, in cui una rete può raggiungere due dei tre obiettivi principali (sicurezza, scalabilità e decentralizzazione), ma non tutti e tre insieme. Questo è stato reso popolare dal co-fondatore di Ethereum, Vitalik Buterin.
Le blockchain di livello 1 come Bitcoin ed Ethereum si concentrano sulla decentralizzazione e sulla sicurezza, sacrificando la scalabilità, ovvero la capacità di gestire molte transazioni. È qui che entrano in gioco i protocolli di livello 2. Gli sviluppatori creano soluzioni L2 su L1 per risolvere i problemi di scalabilità.
Che cosa è il Livello 2 e come funziona?
I protocolli Layer 2 sono soluzioni costruite su una rete di base per aiutare a scalare transazioni e dati. L2 funge da estensione o framework secondario per le rispettive reti principali.
Quindi, come funziona? Le reti Layer 2 elaborano le transazioni in grandi bundle autonomamente prima di inviare la prova delle transazioni al livello di base. Questo processo è comunemente definito ridimensionamento "off-chain" e alleggerisce notevolmente il carico della rete di base.
L1 si concentra su sicurezza, decentralizzazione e disponibilità dei dati, mentre L2 gestisce la scalabilità. Ciò rende l'intero ecosistema blockchain più scalabile poiché la rete di base è meno congestionata. Quindi, fondamentalmente, è un lavoro di squadra.
Livello 2 contro catene laterali
Le soluzioni Layer 2 e le sidechain sono progettate per aiutare le loro reti principali a scalare più velocemente. Mentre L2 è costruito sulla sua catena di base, una sidechain funziona in parallelo come una catena indipendente compatibile con EVM che interagisce con la rete primaria tramite bridge.
La differenza principale tra i protocolli di livello 2 e le sidechain è che L2 eredita la sicurezza della mainnet, mentre le sidechain possono adottare la propria sicurezza o quella di altri protocolli. Pertanto, le sidechain non sono tecnicamente considerate soluzioni L2.
È interessante notare che progetti come Polygon Network combinano più tecnologie L2 e sidechain per rendere le transazioni più veloci ed economiche.
Vantaggi delle reti di livello 2
Scalabilità: la scalabilità riguarda la velocità e la produttività delle transazioni. In altre parole, garantisce che vengano elaborate più transazioni al secondo con un completamento più rapido. Molte reti di base preferiscono sacrificare la scalabilità per la decentralizzazione o la sicurezza, il che porta alla congestione durante l'elevato utilizzo della rete.
Le reti di livello 2 risolvono questo problema poiché aiutano gli ecosistemi blockchain a crescere senza compromettere la sicurezza o la decentralizzazione.
Commissioni più basse: come accennato in precedenza, L2 raggruppa più transazioni e le invia alla mainnet come un'unica transazione. Ciò aiuta a ridurre le commissioni di transazione, rendendo il livello di base più economico e veloce.
Mantenere la sicurezza: sicurezza e decentralizzazione sono i focus principali delle reti di livello 1. Poiché le catene di livello 2 sono costruite in cima, gli utenti possono beneficiare della sicurezza della blockchain primaria.
Svantaggi delle reti di livello 2
Riduzione della liquidità: la liquidità è un aspetto importante del mercato delle criptovalute. Le reti Layer 2 possono ridurre la liquidità delle loro blockchain primarie, che dovrebbero essere solide e liquide in ogni momento.
Potrebbe richiedere più account: quando più soluzioni L2 vengono costruite su una rete, L1 e le sue diverse applicazioni richiederanno più bridge per garantire una comunicazione fluida tra i due livelli. Ciò significa che gli utenti finali dovranno spesso creare più account per trasferire fondi tra i diversi protocolli. Il processo può essere scoraggiante, soprattutto perché gli utenti devono monitorare il movimento dei loro asset in ogni momento.
Problemi di sicurezza: sebbene si tratti di una questione di implementazione, lo scorso anno sono state hackerate diverse soluzioni di bridging, compromettendo centinaia di milioni di criptovalute.
Tipi di soluzioni di livello 2
Esistono diversi tipi di tecnologie di livello 2 che forniscono soluzioni di scalabilità per le reti blockchain, consentendo così a molte persone di utilizzare protocolli di livello 1 come Bitcoin ed Ethereum per le transazioni quotidiane.
Le soluzioni di scalabilità di livello 2 più diffuse includono Rollups, incentrato su Ethereum, mentre Bitcoin Lightning Network lavora per aumentare la scalabilità di Bitcoin.
Rollup
Rollup è un popolare sistema di livello 2 che scala la mainnet di Ethereum e altre blockchain. Quindi, come funziona?
I rollup sono normali contratti intelligenti che trasmettono dati tra il livello 1 e il livello 2. Aiutano la blockchain a scalare trasferendo transazioni in blocco e dati dal livello base al livello L2. Una volta che le transazioni sono state elaborate sul livello 2, i rollup restituiscono i dati delle transazioni alla rete principale per l'archiviazione.
Oltre a scalare il livello di base, i rollup sono progettati per ridurre significativamente le commissioni del gas raggruppando o "raggruppando" centinaia di transazioni in un'unica transazione prima di spostarla al livello di base. La commissione di transazione viene quindi condivisa da tutti nel gruppo, rendendola più economica per ogni utente. Ciò consente alle soluzioni rollup di ridurre le commissioni di transazione fino a 100 volte rispetto al livello di base.
Inoltre, i rollup sono costruiti sulla L1, il che consente loro di derivare la loro sicurezza dalla blockchain primaria.
Detto questo, ci sono due tipi di rollup: zero-knowledge (ZK) e Optimistic. La differenza principale è il modo in cui trasferiscono i dati delle transazioni alla mainnet.
Rollup a conoscenza zero
I rollup a conoscenza zero o rollup ZK prendono più transazioni dal livello di base e le elaborano off-chain, quindi le reinseriscono in batch nella rete principale tramite uno smart contract di rollup on-chain.
Durante questo processo, gli ZK rollup generano una prova crittografica chiamata SNARK (Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) o STARK (scalable transparent argument of knowledge) inviata all'L1 per dimostrare la correttezza delle transazioni. Ciò consente ai verificatori di sapere di avere le stesse informazioni senza rivelare ciò che sanno, da cui il nome zero-knowledge.
Le catene rollup a conoscenza zero possono produrre un blocco in un minuto, elaborando fino a 2.000 transazioni al secondo. Ciò riduce drasticamente i costi e i tempi richiesti per l'elaborazione delle transazioni sulla blockchain.
Esempi di protocolli L2 che sfruttano i rollup ottimistici
Anello ad anello
Sincronizzazione
ZKSpace
Azteco
Rollup ottimistici
Come i rollup ZK, i rollup ottimistici elaborano grandi volumi di transazioni off-chain prima di inviare i dati nuovamente al livello di base.
La differenza principale, tuttavia, è che gli Optimistic rollup non generano una prova crittografica per dimostrare l'autenticità delle transazioni. Invece, presumono che le transazioni siano valide fino a prova contraria.
I rollup ottimistici offrono una finestra temporale chiamata periodo di contestazione che consente a chiunque di contestare i risultati dei dati di stato inviati. Ciò può essere fatto calcolando una "prova di frode". Se la prova di frode viene confermata e accettata, la catena di roll-up riesegue la transazione falsa e aggiorna i dati di stato.
Nel complesso, i rollup ottimistici offrono una produttività inferiore rispetto ai rollup ZK e Plasma (come spiegato di seguito).
Esempi di protocolli L2 che sfruttano i rollup ottimistici
Decisione Uno
Ottimismo
Rete Boba
Plasma
Plasma è un framework di scalabilità di livello 2 di Ethereum creato da Vitalik Buterin e Joseph Poon, l'autore di Bitcoin Lightning Network (spiegato di seguito).
A differenza dei rollup, la struttura Plasma combina contratti intelligenti e alberi Merkle per creare un numero illimitato di sidechain chiamate "child chain" sulla catena principale di Ethereum. Sebbene queste child chain siano piccole copie della mainnet, elaborano le transazioni off-chain con il loro meccanismo di consenso per la convalida dei blocchi. L'eliminazione delle transazioni dalla catena principale aiuta a ridurre la congestione e a migliorare la scalabilità.
Come i rollup ottimistici, ogni catena figlia nella struttura Plasma utilizza un sistema di prova di frode per la sicurezza, con un periodo di tempo entro il quale chiunque può contestare la validità della transazione.
Vale la pena notare che, a differenza di altre sidechain, Plasma eredita la sicurezza di Ethereum. Questo perché la "radice" di ogni blocco della catena nella struttura Plasma è pubblicata sulla mainnet.
Polygon e OMG sono esempi di protocolli che sfruttano la potenza di Plasma sulla rete Ethereum.
Vale la pena notare, tuttavia, che Plasma Group (l'organizzazione di ricerca Ethereum) ha cessato di operare e ha donato i restanti fondi a Gitcoin per essere utilizzati su rollup ottimistici.
Rete Lightning Bitcoin
Lightning Network (LN) è la soluzione di scalabilità di livello 2 più popolare di Bitcoin. È stata proposta nel 2016 per risolvere i problemi di scalabilità sulla rete Bitcoin elaborando bundle di transazioni a una velocità fulminea.
Come altre soluzioni di ridimensionamento L2 discusse sopra, LN prende più transazioni dalla rete principale e le elabora off-chain tramite canali di micropagamento prima di restituire i dati della transazione.
Sebbene Lightning Network fosse stato originariamente progettato per scalare Bitcoin, anche criptovalute come Litecoin e Dogecoin hanno integrato la soluzione.
Considerazioni finali
In sintesi, i protocolli di livello 2 sono soluzioni di scalabilità basate su una blockchain primaria per aiutare ad aumentare la velocità delle transazioni e ridurre i costi. Le catene L2 stanno rapidamente diventando la risposta ai problemi di scalabilità riscontrati nelle principali blockchain come Bitcoin ed Ethereum.
Il post La guida completa alle soluzioni di scaling di livello 2 è apparso per la prima volta su CryptoPotato.