Cos'è il layer 2 su Ethereum?

Layer 2 è un termine generico per descrivere soluzioni che si costruiscono sopra la mainnet di Ethereum (layer 1) per migliorare la scalabilità della rete Ethereum.

Ci sono diverse soluzioni di livello 2 su Ethereum. In questo articolo, daremo un'occhiata breve a come ciascuna di queste soluzioni affronta il problema della scalabilità su Ethereum.

Perché sono necessarie soluzioni layer-2 su Ethereum?

Ethereum è la seconda criptovaluta più riconosciuta dopo Bitcoin. Ha contribuito a creare un sistema finanziario decentralizzato e gran parte dell'innovazione nel settore crypto ruota ancora attorno ad esso. Sfortunatamente, Ethereum è vittima del suo stesso successo. La mainnet di Ethereum, chiamata anche ‘layer 1,’ elabora regolarmente ben oltre 1 milione di transazioni al giorno, ma la domanda è molto maggiore della capacità. Questo provoca la congestione della rete, che a sua volta spinge i prezzi del gas a livelli esorbitanti. Man mano che il costo medio delle transazioni sul layer 1 aumenta, sempre più persone sono escluse dall'uso di app decentralizzate come gli exchange decentralizzati o i marketplace di NFT.

Per saperne di più: Cos'è il gas ETH e come funzionano le commissioni su Ethereum?

Quali sono i tipi di soluzioni layer-2 su Ethereum?

Ci sono diverse soluzioni layer 2 su Ethereum. Daremo un'occhiata breve a come ciascuna di queste soluzioni si avvicina a portare scalabilità a Ethereum.

Canali

I canali sono analoghi a come funziona la Lightning Network per Bitcoin. In sostanza, i canali consentono a una persona di effettuare un numero illimitato di transazioni con un'altra persona, ma solo la prima e l'ultima transazione vengono sottoposte alla blockchain. Poiché tutte le altre transazioni vengono gestite off-chain, sono incredibilmente veloci con commissioni di transazione molto basse.

Gli svantaggi sono simili a quelli della Lightning Network di Bitcoin: devi avere una connessione con la persona con cui desideri transare, i fondi devono essere allocati per un canale e non possono essere ritirati per la durata del canale, e ci sono molte potenziali vulnerabilità di sicurezza associate alle transazioni off-chain.

Raiden è spesso chiamato il Lightning Network di Ethereum.

Plasma

Plasma è un framework che consente la creazione di child chain che utilizzano la main chain di Ethereum come livello di fiducia e arbitrato. Le child chain offrono transazioni rapide e a basso costo, ma supportano solo un numero limitato di tipi di transazioni, come trasferimenti di token di base e swap. Il calcolo generale non è supportato. Un altro svantaggio è che i prelievi dalla child chain alla mainnet di Ethereum sono soggetti a lunghi tempi di attesa e qualcuno deve monitorare la rete per garantire che i fondi siano sicuri. Plasma è una tecnologia relativamente matura, quindi ci sono diversi progetti importanti già implementati.

Il progetto più ampiamente utilizzato che implementa il framework Plasma è Polygon (MATIC).

Sidechain indipendenti

Cosa costituisce una sidechain può essere un argomento di dibattito acceso nella comunità crypto. Si potrebbe sostenere che tutte le soluzioni layer-2 sono sidechain, ma per questa sezione, stiamo parlando specificamente di due blockchain indipendenti. Si collegano tramite un peg bidirezionale e entrambe le chain sono compatibili con l'Ethereum Virtual Machine (EVM).

La tecnologia dietro le sidechain indipendenti è ben compresa. Per questo motivo, molti progetti sono passati alle sidechain indipendenti come un modo rapido e pragmatico per migliorare la velocità delle transazioni e ridurre i costi delle transazioni. Le sidechain indipendenti sono responsabili della propria sicurezza, il che significa che le sidechain sono inevitabilmente meno sicure di Ethereum, perché sono più piccole. Inoltre, un numero minore di minatori/validatori su una sidechain significa che è più fattibile per loro coordinarsi e rubare asset.

xDAI è un esempio prominente di sidechain indipendente di Ethereum. Inoltre, il popolare gioco Axie Infinity è un buon esempio di un progetto layer-1 che si è spostato a una sidechain indipendente per transazioni rapide ed economiche.

Rollup

I rollup funzionano elaborando le transazioni sul layer 2, ma inviando i dati al layer 1. Questo consente alle transazioni di essere molto più veloci ed economiche, ma di beneficiare ancora della sicurezza della mainnet di Ethereum.

Ci sono due tipi di rollup: rollup ottimistici e rollup a conoscenza zero (ZK).

• Rollup ottimistici: Il layer 1 assume che le transazioni siano valide per impostazione predefinita e la validità della transazione viene calcolata solo quando viene contestata.
• ZK rollup: La prova della validità delle transazioni viene calcolata sul layer 2 e inviata al layer 1.

La più grande differenziazione tra i rollup ottimistici e i ZK rollup è che i rollup ottimistici utilizzano tecnologia crittografica standard. Esiste già una rete pubblica live che implementa i rollup ottimistici. I rollup ottimistici sono compatibili con l'EVM, quindi tutto ciò che è possibile sul layer 1 è possibile sul layer 2. Il più grande svantaggio è che a causa di un lungo periodo di contestazione, ci sono lunghi tempi di attesa per spostare asset tra il layer 1 e 2 (sette giorni o più). Il precedentemente menzionato Polygon (MATIC) utilizza attualmente i rollup ottimistici.

I ZK rollup utilizzano un nuovo tipo di tecnologia crittografica. Non ci sono soluzioni layer-2 pubbliche live che utilizzano i ZK rollup (a partire dal Q3 2021), né è probabile che ci siano per un po' di tempo. Inoltre, il calcolo richiesto per fare le prove a conoscenza zero è molto alto, anche se sta diminuendo con la maturazione della tecnologia. Infine, alcune implementazioni dei ZK rollup non sono compatibili con l'EVM. Tuttavia, i ZK rollup hanno tutti i vantaggi dei rollup ottimistici oltre al fatto che non ci sono ritardi nello spostamento degli asset tra il layer 1 e 2.

Col tempo sembra che i ZK rollup sostituiranno i rollup ottimistici come tecnologia di rollup preferita. Infatti, Polygon (MATIC), ad esempio, ha la tecnologia ZK sulla loro roadmap.

Ecosistema Layer-2

Tutte queste soluzioni non si escludono a vicenda. I loro punti di forza e di debolezza si prestano a particolari applicazioni o esigenze degli utenti. Come avrai notato con Polygon, utilizza Plasma e rollup ottimistici. Polygon utilizza anche il Proof of Stake, che consente transazioni più veloci ed economiche rispetto al Proof of Work.

Le soluzioni layer-2 non sono le uniche strade perseguite per aumentare la scalabilità di Ethereum. Ci sono anche ETH 2.0 e lo sharding, che potenzialmente porteranno enormi guadagni in termini di velocità e riduzione dei costi, entrambi possono essere aggiunti al layer 1, layer 2, o entrambi.