Blockchain Layer 0 vs Layer 1: pochissimi hanno capito davvero la differenza

Quali sono le differenze sostanziali tra blockchain Layer 0 e Layer 1? Prima di investire bisogna comprendere bene questo aspetto.

Comprendere la tecnologia blockchain e le reti blockchain è importante prima di investire in criptovalute.

La tecnologia Blockchain è una tecnologia di contabilità digitale peer-to-peer. Si basa su una rete di dispositivi o nodi informatici per elaborare transazioni che coinvolgono una risorsa digitale (ovvero una criptovaluta). Questi “database decentralizzati” sono in grado di archiviare i dati risultanti e trasmetterli trai nodi sotto forma di “blocchi” di dati immutabili. Tutte le informazioni sono scambiate in modo trasparente tra i membri della rete autorizzati.

blockchain
Adobe Stock

Questi “blocchi” formano un registro condiviso di transazioni a prova di manomissione. Eliminano i problemi tipici delle reti aziendali tradizionali come le istituzioni finanziarie. Ancora più impressionante è che ogni “blocco” è collegato ai precedenti per formare una catena di dati che non può essere modificata. Questo spiega l’origine del termine “blockchain”.

Le aziende di fatto prosperano sulla fornitura di informazioni. Quindi più accurato e veloce è il movimento delle informazioni, migliori sono le sue prospettive e il potenziale di espansione. Prendendo il nome da questa tecnologia trasformativa, le reti o i protocolli blockchain scambiano informazioni tramite Internet. Utilizzano una rete di nodi per verificare, mantenere e distribuire il registro delle transazioni comune all’interno della rete.

Le reti blockchain alimentano le cosiddette applicazioni decentralizzate (DApp), ovvero uno dei casi d’uso più interessanti di questa tecnologia. Di fatto stanno rivoluzionando il modo in cui i cittadini di tutto il mondo effettuano transazioni tra loro tramite Internet. Tutto questo è possibile in quanto raggiungono un livello di decentralizzazione e trasparenza mai visto prima.

Perché la scalabilità nella tecnologia blockchain è importante?

I sostenitori della blockchain immaginano un futuro in cui un ecosistema decentralizzato di reti blockchain faciliti tutti i tipi di contratti. Ma l’architettura blockchain spesso costringe gli sviluppatori ad accontentarsi di un compromesso tra governance completamente decentralizzata e crescente scalabilità. L’obiettivo è progettare reti blockchain che possono contrastare qualsiasi tipo di attacco informatico.

Questo perché una rete blockchain diventa più forte all’aumentare del numero di “blocchi”. Quindi il processo di verifica stesso diventa più complesso, e richiede più risorse per l’elaborazione. Di conseguenza, influenza il massimo throughput possibile – ovvero il numero di transazioni elaborate al secondo – senza compromettere la sicurezza della rete.

D’altra parte, se il processo di convalida o il meccanismo di consenso alla base di diverse blockchain viene ottimizzato per aumentare la velocità delle transazioni, l’intera rete blockchain può essere più suscettibile agli attacchi di hacker o criminali informatici.

Questa situazione ci porta al famigerato “trilemma della blockchain“. La definizione è stata coniata dal fondatore di Ethereum Vitalik Buterin. Descrive la sfida che gli sviluppatori devono affrontare nella creazione di un protocollo blockchain che sia decentralizzato, sicuro e scalabile senza compromessi tra tutti e tre gli aspetti.

Alcuni sviluppatori stanno provando a risolvere questo problema utilizzando i livelli “sopra” alle blockchain esistenti. Altri stanno lavorando alla creazione di reti blockchain che sfruttano i punti di forza di protocolli come Bitcoin, Ethereum e simili per raggiungere tutti e tre gli obiettivi in contemporanea.

Blockchain layer 1: cos’è e come funziona

In genere, l’architettura blockchain comprende molti livelli sovrapposti, come un livello di infrastruttura o hardware, un livello di dati, un livello di rete, un livello di consenso e un livello di applicazione. Sebbene questo argomento di per sé meriti una spiegazione più approfondita, i livelli di consenso e applicazione sono essenziali per l’esistenza delle piattaforme blockchain.

Il meccanismo di consenso sottostante determina il modo in cui la blockchain elabora le transazioni, le convalida e aggiunge “blocchi” di dati alla blockchain. Il livello applicativo, invece, comprende elementi come DAppsmart contract e chaincode per consentire ai nodi utente di interfacciarsi con la rete blockchain.

Le criptovalute più famose – come Bitcoin (BTC) ed Ethereum (ETH) – funzionano su reti blockchain note come blockchain di base, o layer 1. Bitcoin adotta un meccanismo di consenso proof-of-work (PoW), mentre Ethereum proof-of-stake (PoS). Senza entrare troppo nei dettagli, i protocolli blockchain di livello 1 PoW si basano sui miners, che risolvono enigmi crittografici per generare un hash che viene utilizzato da altri nodi della rete per convalidare il blocco. In cambio, il miner che risolve il puzzle per primo viene premiato con un certo numero di monete native della rete.

I protocolli PoS invece utilizzano il meccanismo di staking, che abbiamo approfondito in questo articolo.

Principali problematiche

Sebbene intrinsecamente sicure, le blockchain PoW layer 1 sono fortemente limitate dalle loro velocità di transazione. Inoltre sono soggette a congestione quando la rete è alle prese con la crescente domanda di transazioni. Nel tentativo di risolvere questo problema di scalabilità, le blockchain layer 1 stanno ricorrendo a modifiche al meccanismo di consenso. Ad esempio, il protocollo blockchain layer 1 di Ethereum – che una volta era PoW – recentemente è passato a un meccanismo di consenso PoS, per implementare nuove soluzioni di ridimensionamento. Sono previsti altri aggiornamenti importanti nei prossimi anni, per quanto riguarda Ethereum.

In altri casi, si stanno prendendo in considerazione soluzioni di ridimensionamento come lo sharding. L’obiettivo è ridurre la quantità di potenza di calcolo necessaria da ciascun nodo validatore nella rete blockchain. Conosciuti come on-chain scaling, i protocolli blockchain layer 1 si stanno anche dilettando con le modifiche alla capacità di ciascun “blocco” nella blockchain. In questo modo sperano di ridurre il tempo di generazione dei blocchi per aumentare la velocità delle transazioni.

Tuttavia, queste soluzioni di scalabilità di livello 1 non possono competere con le velocità di elaborazione delle piattaforme aziendali tradizionali. Inoltre hanno un’interoperabilità incrociata limitata. Quest’ultimo conta molto, soprattutto per le applicazioni di finanza decentralizzata (DeFi). Queste piattaforme dipendono dall’offrire agli utenti la libertà di effettuare transazioni tra blockchain diverse, nel tentativo di competere con piattaforme come Visa e Mastercard.

Inoltre, le preoccupazioni relative alla sicurezza fornita da tali soluzioni hanno spinto gli sviluppatori a perseguire un approccio più innovativo alla sfida di raggiungere sia la scalabilità che l’interoperabilità cross-chain.

Blockchain layer 0: che cos’è e come funziona

I protocolli blockchain di livello 1 spesso costringono gli sviluppatori di progetti a scendere a compromessi sugli aspetti di progettazione delle loro DApp. Questo perché sono personalizzati per adattarsi al caso d’uso medio. Inoltre, basandosi su blockchain layer 1 – che hanno determinati vincoli intrinseci – gli sviluppatori non possono fornire ulteriori sviluppi a meno che non vengano apportate correzioni al protocollo sottostante.

I protocolli blockchain layer 0 risolvono proprio a questo problema, consentendo agli sviluppatori di creare blockchain personalizzate che possono essere adattate alle loro precise esigenze. Le soluzioni blockchain layer 0 consentono agli sviluppatori di combinare vari elementi da diversi protocolli blockchain layer 1, pur mantenendo il proprio ecosistema per ottenere ulteriori miglioramenti delle prestazioni.

I protocolli blockchain layer 0 sono altamente versatili, e allo stesso tempo compatibili non solo con le soluzioni blockchain layer 1, ma anche con le soluzioni di ridimensionamento più mirate – ovvero i layer 2 – che proliferano nello spazio blockchain. Ancora più importante, i protocolli blockchain di livello 0 stanno fornendo gli strumenti necessari agli sviluppatori per creare blockchain che consentono un’elevata interoperabilità tra blockchain, e facilitano una comunicazione più rapida tra esse.

I protocolli blockchain come Cosmos (ATOM) e Polkadot (DOT) sono ottimi esempi di protocolli blockchain layer 0 che utilizzano una rete decentralizzata di blockchain parallele indipendenti per creare un intero ecosistema di reti con un’interoperabilità cross-chain superlativa. Entrambe utilizzano delle criptovalute native delle loro piattaforme – ATOM sulla blockchain di Cosmos e DOT sulla blockchain di Polkadot – per facilitare le transazioni all’interno del loro ecosistema e anche su altre blockchain layer 1.

Con una rete multichain composta da soluzioni blockchain altamente personalizzate che lavorano in parallelo tra loro, questi protocolli blockchain stanno gettando le basi per il futuro del Web3.

Soluzioni blockchain layer 0 e layer 1: un confronto

Entrambi i tipi di soluzioni blockchain hanno una propria serie di vantaggi. Ma è importante capire in che modo lo spazio crittografico può aumentare l’adozione delle criptovalute tradizionali. Questo può essere fatto facilitando transazioni più veloci tra l’intero ecosistema variegato di blockchain.

È qui che le soluzioni blockchain layer 0 possono rivelarsi molto importanti. Queste reti possono integrarsi perfettamente con i protocolli blockchain di livello 1 esistenti, fornendo agli sviluppatori un grado più elevato di flessibilità nel prendere decisioni di progettazione.

Di fatto offrono la possibilità di ampliare il numero di casi d’uso creando parachain personalizzate. Le soluzioni blockchain di livello 0 possono migliorare notevolmente la scalabilità senza sacrificare la decentralizzazione o richiedere lunghi cicli di sviluppo. Diverse piattaforme stanno fornendo agli sviluppatori un framework blockchain che consente loro di creare delle blockchain personalizzate, che possono esistere anche indipendentemente dalle altre come “soliste”.

Man mano che vengono introdotti più protocolli blockchain layer 0 e SDK, la visione generale del Web3 – di creare un’infrastruttura digitale connessa in cui il mondo intero può effettuare transazioni – si sta avvicinando alla realtà.

Cosa succederà in futuro

Le principali differenze tra i livelli blockchain sono legate alla scalabilità e al modo in cui funzionano con le dApp. Inoltre ciascuno di essi agisce come un livello distinto di sviluppo per un sistema blockchain. Sempre più persone si stanno interessando all’ecosistema blockchain in rapida espansione, che include prodotti all’avanguardia come DeFi e NFT. La scalabilità è quindi essenziale per la sostenibilità a lungo termine delle reti blockchain. Tuttavia, i sistemi blockchain più ambiziosi dovranno senz’altro aumentare la propria scalabilità, anche se ci vorrà del tempo.

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Lo scenario più probabile è che le reti Layer-0 e Layer-1 si concentrino sulla sicurezza lasciando che le reti Layer-2 personalizzino i propri servizi per casi d’uso specifici. Le grandi blockchain come Ethereum – che hanno una considerevole community di utenti e sviluppatori – probabilmente continueranno a ricoprire i primi posti nel prossimo futuro. Questo perché fornisce una solida base per soluzioni layer 2 mirate, grazie al suo ampio set di validatori decentralizzati e alla sua reputazione costruita negli anni.