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Il primo livello comprende le reti principali come Bitcoin, BNB ed Ethereum e la loro infrastruttura sottostante. Le blockchain di livello 1 sono in grado di convalidare e completare le transazioni senza il coinvolgimento di un'altra rete. Lo sviluppo della blockchain Bitcoin ha dimostrato che è piuttosto difficile migliorare la scalabilità delle reti di livello 1. Come soluzione, gli sviluppatori hanno creato protocolli Layer 2 che si basano sulla sicurezza e sul consenso della rete Layer 1. Lightning Network è un esempio di protocollo di livello 2. Consente agli utenti di effettuare liberamente transazioni senza registrare informazioni sulla blockchain pubblica.


introduzione

Layer One e Layer Two sono termini che aiutano a comprendere l'architettura di vari blockchain, progetti e strumenti di sviluppo. Per comprendere la connessione tra Polygon ed Ethereum o Polkadot e le sue parachain, è necessario studiare i diversi strati della blockchain.



Qual è il primo livello

Le reti Layer 1 sono le principali blockchain, che includono BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) e Solana. Sono classificati di primo livello perché fungono da reti principali nel loro ecosistema. Oltre a loro, esistono anche soluzioni off-chain: blockchain di secondo livello costruite sopra quelle principali.

In altre parole, il protocollo di livello 1 elabora e completa le transazioni sulla propria blockchain. Ha anche un token nativo utilizzato per pagare le commissioni di transazione.


Scala di livello 1

Un problema comune con le reti Layer 1 è l'incapacità di scalare. Bitcoin e altre grandi blockchain hanno difficoltà a elaborare le transazioni durante i periodi di forte domanda. Questo perché Bitcoin utilizza un meccanismo di consenso Proof of Work (PoW), che richiede notevoli risorse di calcolo.

Sebbene la Proof of Work offra decentralizzazione e sicurezza, spesso rallenta la rete quando il volume delle transazioni diventa troppo grande. Di conseguenza, ciò comporta un aumento dei tempi di conferma della transazione e un aumento dei costi delle commissioni.

Gli sviluppatori di blockchain lavorano da molti anni su modi per aumentare la scalabilità, ma non sono ancora giunti a una soluzione comune. Le possibili soluzioni per il ridimensionamento di livello 1 includono:

1. Aumentare la dimensione del blocco per elaborare più transazioni in ciascun blocco.

2. Modifica del meccanismo di consenso, come nel prossimo aggiornamento di Ethereum 2.0.

3. Utilizzo dello sharding: una forma di divisione del database.

L'implementazione dei miglioramenti per il primo livello è piuttosto difficile, poiché non tutti gli utenti della rete saranno d'accordo. Ciò potrebbe portare a una divisione della comunità o a un hard fork, come è accaduto con Bitcoin e Bitcoin Cash nel 2017.

SegWit

Un esempio di soluzione per scalare le reti di livello 1 è un aggiornamento del protocollo SegWit. È riuscito ad aumentare la produttività di Bitcoin modificando il modo in cui sono organizzati i dati dei blocchi (eliminando le firme digitali per l'input delle transazioni). L'aggiornamento ha liberato spazio per le transazioni in blocchi senza compromettere la sicurezza della rete. SegWit è stato implementato tramite un soft fork retrocompatibile. Ciò significa che anche i nodi Bitcoin che non hanno ancora subito l’aggiornamento sono in grado di elaborare transazioni.


Cos'è lo sharding di livello 1?

Lo sharding è una popolare soluzione di ridimensionamento di livello 1 utilizzata per aumentare il throughput delle transazioni. È una forma di partizionamento del database che può essere applicata ai registri distribuiti blockchain. Per distribuire il carico di lavoro e aumentare la velocità delle transazioni, la rete e i suoi nodi sono divisi in diversi frammenti. Ogni frammento gestisce un sottoinsieme dell'attività di rete, ovvero ha le proprie transazioni, nodi e blocchi separati.

Lo sharding elimina la necessità per i nodi di archiviare una copia completa dell'intera blockchain. Invece, ciascun nodo segnala alla catena principale quale lavoro è stato svolto condividendo lo stato dei dati locali, incluso il saldo degli indirizzi e altri parametri chiave.


Primo livello e secondo livello

Il primo livello presenta alcune limitazioni tecnologiche che sono quasi impossibili da aggirare nella blockchain principale. Ad esempio, Ethereum sta pianificando un aggiornamento alla Proof of Stake (PoS), ma il processo ha richiesto anni per svilupparsi.

Alcuni casi d'uso semplicemente non sono compatibili con il primo livello a causa di problemi di scalabilità. Ad esempio, Bitcoin non è adatto ai giochi blockchain a causa dei suoi lunghi tempi di transazione. Tuttavia, il gioco può ancora utilizzare la sicurezza e il decentramento di primo livello. Ciò richiede semplicemente la creazione di una soluzione di livello 2 sopra la rete principale.

Rete fulminea

Le soluzioni di secondo livello si basano sul primo livello e lo utilizzano per completare le transazioni. Un esempio famoso è Lightning Network. Durante i periodi di domanda elevata, l'elaborazione delle transazioni sulla rete Bitcoin potrebbe richiedere diverse ore. Il Lightning Network, invece, consente agli utenti di effettuare pagamenti veloci con Bitcoin al di fuori della rete principale trasferendovi solo il saldo finale. In sostanza, l'aggiornamento consolida tutte le transazioni in un unico record finale, risparmiando tempo e risorse.


Esempi di Blockchain di livello 1

Diamo un'occhiata ad alcuni esempi di blockchain di livello 1. Sono disponibili in una varietà di varietà e molti hanno casi d'uso unici. Non si limitano a Bitcoin ed Ethereum, poiché ciascuna rete affronta i problemi di decentralizzazione, sicurezza e scalabilità in modo diverso.

Elrond

Elrond è una rete di livello 1 fondata nel 2018 che utilizza lo sharding per migliorare prestazioni e scalabilità. La blockchain di Elrond può elaborare oltre 100.000 transazioni al secondo (TPS). Le sue due caratteristiche uniche sono il protocollo di consenso Secure Proof of Stake (SPoS) e la tecnologia Adaptive State Sharding.

Funzionalità Adaptive State Sharding: divisione e unione dei frammenti man mano che il numero di utenti diminuisce e aumenta. L'intera architettura di rete utilizza lo sharding, inclusi lo stato e le transazioni. I validatori si spostano tra gli shard, prevenendone l'abuso.

EGLD è il token nativo della rete, utilizzato per le commissioni di transazione, l'implementazione di DApp e i premi del validatore. Inoltre, la rete Elrond è certificata Carbon Negative in quanto compensa le emissioni di CO2 del suo meccanismo PoS.

Armonia

Harmony è una rete di livello 1 con un meccanismo di consenso Effective Proof of Stake (EPoS) e supporto per lo sharding. La rete principale di questa blockchain è composta da quattro frammenti, ognuno dei quali crea e verifica nuovi blocchi in parallelo. Ogni frammento mantiene la propria velocità, ovvero tutti possono avere altezze di blocco diverse.

Per attirare sviluppatori e utenti, Harmony utilizza un modello finanziario cross-chain. I bridge trustless con Ethereum (ETH) e Bitcoin svolgono un ruolo chiave nel consentire agli utenti di scambiare token senza i rischi associati ai bridge. Harmony prevede di scalare Web3 attraverso organizzazioni autonome decentralizzate (DAO) e prove a conoscenza zero.

L'armonia sta guadagnando popolarità tra gli utenti poiché diventa chiaro che il futuro della DeFi (finanza decentralizzata) risiede nelle capacità multi e cross-chain. Questa rete si concentra principalmente sull'infrastruttura NFT, sugli strumenti DAO e sui bridge interprotocollo.

Il suo token nativo ONE viene utilizzato per pagare le commissioni di transazione. Si può anche partecipare al meccanismo di consenso e alla governance di Harmony. Per queste azioni, i validatori della rete ricevono premi in blocco e commissioni di transazione.

Fronte

Celo è una rete di livello 1 creata come risultato del fork Go Ethereum (Geth) nel 2017. Tuttavia, sono state apportate alcune modifiche significative, inclusa l'introduzione del PoS e di un sistema di indirizzi univoco. L'ecosistema Celo Web3 include DeFi, NFT e soluzioni di pagamento con oltre cento milioni di transazioni confermate. Gli utenti Celo possono utilizzare un numero di telefono o un indirizzo e-mail come chiave pubblica. La blockchain funziona facilmente su computer standard e non richiede hardware speciale.

CELO è un token di utilità utilizzato per pagare transazioni, fornire sicurezza e premi. La rete Celo dispone anche di stablecoin generate dagli utenti cUSD, cEUR e cREAL. I loro collegamenti sono mantenuti da un meccanismo simile al DAI di MakerDAO. Tuttavia, le transazioni con le stablecoin Celo possono essere pagate con qualsiasi altro asset Celo.

Il sistema di indirizzi CELO e le stablecoin mirano ad aumentare l'accessibilità della rete per i nuovi utenti che potrebbero essere intimiditi dalla volatilità del mercato delle criptovalute.

THORCatena

THORChain è uno scambio cross-chain decentralizzato pubblico (DEX). Si tratta di una rete di primo livello creata utilizzando Cosmos SDK. THORChain utilizza anche il meccanismo di consenso Tendermint per convalidare le transazioni. L'obiettivo principale di THORChain è fornire liquidità cross-chain decentralizzata senza la necessità di legare o impacchettare risorse. La rete è richiesta dagli investitori cross-chain, poiché la necessità di legare e avvolgere le monete comporta rischi aggiuntivi.

Essenzialmente, THORChain agisce come un gestore di caveau che controlla depositi e prelievi. Ciò aiuta a creare liquidità decentralizzata ed eliminare gli intermediari centralizzati. RUNE è il token nativo di THORChain, utilizzato per le commissioni di transazione, la governance, la sicurezza e la verifica.

Il modello Automatic Market Maker (AMM) di THORChain utilizza RUNE come coppia base, consentendo al token di essere scambiato con qualsiasi altra risorsa supportata. In un certo senso, il progetto funziona come una catena incrociata Uniswap, con RUNE che funge da risorsa di regolamento e rifugio sicuro per i pool di liquidità.

Kava

Kava è una blockchain di livello 1 che combina la velocità e la compatibilità di Cosmos con il supporto degli sviluppatori di Ethereum. Kava Network ha una blockchain separata per gli ambienti di sviluppo EVM e Cosmos SDK. Il supporto IBC nella catena Cosmos consente agli sviluppatori di distribuire applicazioni decentralizzate per interagire perfettamente tra gli ecosistemi Cosmos ed Ethereum.

Kava utilizza il meccanismo di consenso Tendermint PoS per fornire una potente scalabilità delle applicazioni all'interno della catena EVM. La rete Kava, finanziata da KavaDAO, offre anche incentivi aperti agli sviluppatori on-chain progettati per premiare i primi cento progetti in ciascuna catena in base all'utilizzo.

Questa rete ha KAVA, un token nativo che funge da token di utilità e token di governance, nonché una stablecoin USDX ancorata al dollaro USA. KAVA viene utilizzato per pagare le commissioni di transazione e mettere in gioco le risorse per ottenere il consenso della rete. Gli utenti possono delegare KAVA in staking ai validatori per ricevere una quota della fornitura KAVA. Gli staker e i validatori possono anche votare sulle proposte di governance che determinano i parametri della rete.

IoTeX

IoTeX è una rete layer 1 fondata nel 2017 con l'obiettivo di combinare blockchain con Internet of Things. Offre agli utenti il ​​controllo sui dati generati dai loro dispositivi, consentendo loro di utilizzare “DApp, risorse e servizi supportati dalla macchina”. Il meccanismo di rete garantisce l'archiviazione e la sicurezza delle informazioni dei suoi utenti.

La combinazione di hardware e software IoTeX ha consentito lo sviluppo di una nuova soluzione per un'efficace gestione della privacy e dei dati. Il sistema risultante per derivare risorse digitali da dati reali si chiama MachineFi.

IoTeX ha rilasciato due utili prodotti hardware noti come Ucam e Pebble Tracker. Ucam è una telecamera di sicurezza domestica avanzata che ti consente di monitorare ciò che accade nella tua casa da qualsiasi luogo e in completa privacy. Pebble Tracker è un GPS intelligente 4G con funzionalità di tracciamento e controllo. Tiene traccia non solo dei dati GPS, ma anche delle condizioni meteorologiche in tempo reale, tra cui temperatura, umidità e qualità dell'aria.

IoTeX ha diversi protocolli di livello 2 integrati su di esso. Blockchain fornisce gli strumenti per creare reti personalizzate che utilizzano l'IoT per il completamento. Queste catene possono anche interagire tra loro e scambiare informazioni tramite IoTeX. Gli sviluppatori possono creare facilmente una nuova sottocatena per soddisfare le esigenze specifiche di un dispositivo IoT. Le monete IoTeX chiamate IOTX vengono utilizzate per pagare le commissioni di transazione, lo staking, la governance e la convalida della rete.



Il moderno ecosistema blockchain ha più reti di livello 1 e protocolli di livello 2. È facile confondersi con loro, ma una volta compresi i loro principi, sarà più facile comprenderne la struttura. Questa conoscenza può essere utile quando si esplorano nuovi progetti blockchain, soprattutto quando coinvolgono l’interoperabilità della rete e soluzioni cross-chain.