Il "Layer 2" è un termine generico che indica le soluzioni sviluppate sulla mainnet di Ethereum (Layer 1) per migliorare la scalabilità della rete Ethereum.
Su Ethereum esistono diverse soluzioni di livello 2. In questo articolo daremo una breve panoramica di come ciascuna di queste soluzioni intenda garantire la scalabilità a Ethereum.
Perché sono necessarie soluzioni di livello 2 su Ethereum?
Ethereum è la seconda criptovaluta più conosciuta dopo il Bitcoin. Ha contribuito a creare un sistema finanziario decentralizzato e gran parte dell’innovazione nel settore delle criptovalute ruota ancora attorno ad essa. Purtroppo, Ethereum è vittima del proprio successo. La mainnet di Ethereum, detta anche “layer 1”, elabora regolarmente ben oltre 1 milione di transazioni al giorno, ma la domanda è di gran lunga superiore alla capacità. Ciò provoca una congestione della rete, che a sua volta fa salire i prezzi del gas a livelli esorbitanti. Con l'aumento del costo medio delle transazioni sul livello 1, sempre più persone non possono più permettersi di utilizzare app decentralizzate come gli exchange decentralizzati o i marketplace di NFT.
Per saperne di più: Che cos’è il gas ETH e come funzionano le commissioni su Ethereum?
Quali sono i tipi di soluzioni di livello 2 su Ethereum?
Su Ethereum esistono diverse soluzioni di livello 2. Daremo una breve occhiata al modo in cui ciascuna di queste soluzioni affronta il tema della scalabilità di Ethereum.
Canali
I canali sono analoghi al modo in cui il Lightning Network funziona con Bitcoin. In sostanza, i canali consentono a un utente di effettuare un numero illimitato di transazioni con un altro utente, ma solo la prima e l’ultima transazione vengono registrate sulla blockchain. Poiché tutte le altre transazioni vengono gestite fuori dalla blockchain, sono incredibilmente veloci e comportano commissioni di transazione molto basse.
Gli svantaggi sono simili a quelli del Lightning Network di Bitcoin: è necessario avere un collegamento con la persona con cui si desidera effettuare la transazione, i fondi devono essere destinati a un canale e non possono essere prelevati per tutta la durata del canale, e vi sono molte potenziali vulnerabilità di sicurezza associate alle transazioni off-chain.
Raiden viene spesso definito il Lightning Network di Ethereum.
Plasma
Plasma è un framework che consente la creazione di catene secondarie che utilizzano la catena principale di Ethereum come livello di fiducia e arbitrato. Le catene secondarie offrono transazioni veloci e a basso costo, ma supportano solo un numero limitato di tipi di transazione, come i trasferimenti di token di base e gli swap. L’elaborazione generale non è supportata. Un altro svantaggio è che i prelievi dalla catena secondaria verso la mainnet di Ethereum sono soggetti a lunghi tempi di attesa e qualcuno deve monitorare la rete per garantire la sicurezza dei fondi. Plasma è una tecnologia relativamente matura, pertanto esistono diversi progetti di rilievo già implementati.
Il progetto che utilizza maggiormente il framework Plasma è Polygon (MATIC).
Sidechain indipendenti
Cosa si intende per sidechain può essere un argomento molto dibattuto nella comunità delle criptovalute. Si potrebbe sostenere che tutte le soluzioni di livello 2 siano sidechain, ma in questa sezione ci riferiamo specificatamente a due blockchain indipendenti. Esse sono collegate tramite un ancoraggio bidirezionale ed entrambe le catene sono compatibili con la Macchina Virtuale di Ethereum (EVM).
La tecnologia alla base delle sidechain indipendenti è ormai ben compresa. Per questo motivo, molti progetti hanno adottato le sidechain indipendenti come soluzione rapida e pragmatica per migliorare la velocità delle transazioni e ridurne i costi. Le sidechain indipendenti sono responsabili della propria sicurezza; ciò significa che sono inevitabilmente meno sicure di Ethereum, poiché hanno dimensioni inferiori. Inoltre, un numero ridotto di miner/validatori su una sidechain rende più fattibile per loro coordinarsi e sottrarre asset.
xDAI è un esempio di spicco di sidechain indipendente da Ethereum. Inoltre, il popolare gioco Axie Infinity è un buon esempio di progetto di livello 1 che ha cambiato rotta per passare a un sidechain indipendente per transazioni rapide ed economiche.
Rollup
I rollup funzionano elaborando le transazioni sul livello 2, ma inviando i dati al livello 1. Ciò consente alle transazioni di essere molto più veloci ed economiche, pur continuando a beneficiare della sicurezza della mainnet di Ethereum.
Esistono due tipi di rollup: i rollup ottimistici e i rollup a conoscenza zero (ZK).
- Rollup ottimistici: Il Livello 1 considera le transazioni valide per impostazione predefinita, e la validità della transazione viene verificata solo in caso di contestazione.
- Rollup ZK: La prova della validità delle transazioni viene calcolata sul livello 2 e inviata al livello 1.
La principale differenza tra i rollup ottimistici e quelli ZK è che i rollup ottimistici utilizzano una tecnologia crittografica standard. Esiste già una rete pubblica attiva che implementa i rollup ottimistici. I rollup Optimistic sono compatibili con l’EVM, quindi tutto ciò che è possibile sul livello 1 è possibile anche sul livello 2. Lo svantaggio principale è che, a causa di un lungo periodo di challenge, i tempi di attesa per trasferire gli asset tra il livello 1 e il livello 2 sono prolungati (sette giorni o più). Il già citato Polygon (MATIC) Attualmente utilizza i rollup ottimistici.
I rollup ZK utilizzano un nuovo tipo di tecnologia crittografica. Non esistono soluzioni pubbliche di livello 2 attive che utilizzino i rollup ZK (al terzo trimestre del 2021), né è probabile che ce ne siano per un po’ di tempo. Inoltre, il carico computazionale richiesto per eseguire le prove a conoscenza zero è molto elevato, sebbene stia diminuendo man mano che la tecnologia matura. Infine, alcune implementazioni degli ZK rollup non sono compatibili con l’EVM. Ciononostante, gli ZK rollup presentano tutti i vantaggi degli Optimistic rollup, oltre a non comportare alcun ritardo nel trasferimento di asset tra il livello 1 e il livello 2.
A quanto pare, col tempo i rollup ZK sostituiranno quelli ottimistici come tecnologia preferita per i rollup. Infatti, Polygon (MATIC), ad esempio, ha inserito la tecnologia ZK nella propria roadmap.
Ecosistema di livello 2
Tutte queste soluzioni non si escludono a vicenda. I loro punti di forza e di debolezza le rendono adatte a particolari applicazioni o esigenze degli utenti. Come avrete forse notato, Polygon utilizza Plasma e rollup ottimistici. Polygon utilizza inoltre il Proof of Stake, che consente transazioni più veloci ed economiche rispetto al Proof of Work.
Le soluzioni di livello 2 non sono le uniche strade che si stanno perseguendo per aumentare la scalabilità di Ethereum. Esiste anche ETH 2.0 e lo sharding, che potenzialmente porterà enormi vantaggi in termini di velocità e riduzione dei costi, entrambi integrabili nel livello 1, nel livello 2 o in entrambi.
