All’interno degli ecosistemi decentralizzati, non tutto è uniforme. Le diverse blockchain possono essere suddivise in layer-1, layer-2, layer-3 e persino layer-0. Sebbene ogni strato richieda una discussione dettagliata, una blockchain di livello 1 è considerata l’unità fondamentale di questa rivoluzione tecnologica. Le blockchain di livello 1 funzionano come livelli di base. Consentono ad aziende, sviluppatori e costruttori di creare applicazioni e risorse. Il tutto dando accesso ai vantaggi nativi legati alla scalabilità, alla sicurezza e alla decentralizzazione.
Questa guida si addentra nel mondo delle blockchain di primo livello. Vedremo come funzionano, i meccanismi di base delle opzioni layer-1 più popolari e l’innovazione e le applicazioni alla base di queste reti.
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- Disimballare una blockchain layer-1
- Attributi e componenti chiave di una blockchain layer-1:
- Affrontare la scalabilità e la velocità delle transazioni nelle catene layer-1
- Quali sono gli esempi di rete layer-1?
- Fino a che punto le catene layer-1 possono innovare?
- Layer-1 vs layer-2 vs layer-3?
- Una catena layer-1 sarà mai sufficiente?
- Domande frequenti
Disimballare una blockchain di livello 1
Immaginate di voler costruire un imponente edificio specifico per la blockchain, un’app nel senso più letterale del termine. È la blockchain di livello 1 a fungere da fondamenta dell’edificio (app). Si può considerare una blockchain di livello 1 come l’architettura primaria che meglio rappresenta l’implementazione della tecnologia blockchain.
Come strato primario della blockchain, una catena di livello 1 mantiene i libri mastri distribuiti. Queste catene possono anche elaborare le transazioni e l’integrità della rete tramite comunicazioni peer-to-peer.
Catene come Bitcoin ed Ethereum sono alcune delle catene layer-1 più affermate. Queste reti hanno visto un’adozione significativa negli ultimi anni. Anche la presenza di token nativi può identificare le catene di livello 1: BTC per Bitcoin, ETH per Ethereum e così via.
L’analogia di costruzione e le catene di livello 1
Diamo un’occhiata più da vicino all’analogia con l’edificio. Come già detto, il livello 1 è più simile a uno strato di fondamenta, che aiuta a formare la struttura di base dell’edificio. Alcuni degli scopi principali includono l’hosting e l’esecuzione di contratti intelligenti, la convalida delle transazioni e il mantenimento del libro mastro, come compiti fondamentali.
Consideriamo ora le blockchain di secondo livello come ulteriori piani dell’edificio. Si dovrebbero ideare e sviluppare questi piani per rendere l’edificio o, piuttosto, la tecnologia blockchain più funzionale. Si possono interpretare come la Lightning Network nativa di Bitcoin o l’ecosistema Polygon costruito su Ethereum.
Le blockchain Layer-0, come Polkadot, funzionano come strato infrastrutturale a supporto dello strato di base o Layer-1. Sono dotate di tecnologie e protocolli che consentono di gestire la tecnologia blockchain. Sono dotate di tecnologie e protocolli che consentono alle catene di livello 1 di funzionare senza problemi.
Una configurazione interconnessa potrebbe raffigurare Ethereum come strato-1, Rollups come tecnologia di strato-2 e la rete Parachain di Polkadot. strato-0.
Did you know? Each Polkadot Parachain can also work as a layer-1 blockchain, boasting novel use cases and utility.
Attributi e componenti chiave di una blockchain Layer-1:
Ogni elemento o strato della tecnologia blockchain deve presentare caratteristiche specifiche di sicurezza e scalabilità. Pertanto, il compito principale di una catena layer-1 è quello di aggirare il collo di bottiglia del trilemma della blockchain. Ciò significa che una catena di livello 1 deve trovare il giusto equilibrio tra decentralizzazione, scalabilità e sicurezza.
Inoltre, le catene di livello 1 sono definite catene madri e offrono sicurezza alle DApp ospitate. Inoltre, presentano meccanismi di consenso a prova di bomba come il proof-of-work (PoW) per BTC, il proof-of-stake (PoS) per ETH e altri ancora.
Per quanto riguarda la funzionalità delle catene di livello 1, i meccanismi di consenso svolgono un ruolo fondamentale. Il meccanismo di consenso specifico della catena determina gli elementi di sicurezza specifici di una determinata blockchain di livello 1. Ad esempio, Bitcoin, con il suo meccanismo di consenso proof-of-work (PoW), ha i nodi come crociati della sicurezza. Questi nodi sono responsabili della convalida e della trasmissione delle transazioni e dei blocchi per mantenere aggiornato il libro mastro distribuito.
Inoltre, l’ecosistema PoW, associato a una catena di livello 1, comprende anche i minatori che fanno il lavoro duro e utilizzano la potenza di calcolo per mantenere la rete sicura.
Similmente, le catene proof-of-stake layer-1 come Ethereum – e anche Solana in una certa misura – hanno una rete di validatori per mantenere la rete sicura. Nelle catene PoS, l’angolo della sicurezza è rappresentato dagli interessi bloccati delle monete native.
Un altro elemento interessante del funzionamento del livello 1 è l’elemento di decentralizzazione che viene alla ribalta, grazie ai diversi minatori, nodi e validatori che mostrano una distribuzione equa del potere. Tuttavia, i problemi di scalabilità spesso riguardano le catene layer-1 o parent, poiché un maggior numero di soggetti interessati può rallentare l’elaborazione delle transazioni.
Affrontare la scalabilità e la velocità delle transazioni nelle catene di livello 1
Come accennato, la mancanza di scalabilità e la lentezza delle transazioni rimangono un problema per le catene di livello 1, soprattutto quelle più popolari, a causa della rete diversificata di nodi e validatori. Inoltre, quando la domanda della rete picca, la velocità delle transazioni associate alle catene di livello 1 si riduce ulteriormente.
Attualmente, Bitcoin lavora in un intervallo di 4-7 TPS, mentre lo scenario migliore per Ethereum è compreso tra 15 e 30 transazioni al secondo. È qui che entrano in gioco le innovazioni più recenti, come lo sharding e le soluzioni di livello 2 , per accelerare l’elaborazione delle transazioni e migliorare la scalabilità delle catene di livello 1.
Lo sharding funziona come soluzione nativa di livello 1, come quella proposta per Ethereum nel lungo periodo. L’idea è quella di distribuire una rete di livello 1 in shard più piccoli, ognuno dei quali è in grado di gestire da solo diverse transazioni e contratti intelligenti. Oltre allo sharding, hanno senso anche soluzioni di livello 2 come Polygon, Arbitrum e altre per Ethereum. Oltre allo sharding e alle soluzioni di livello 2, anche le sidechain possono aiutare le catene di livello 1 a scalare.
Quali sono gli esempi di rete layer-1?
Ora che sappiamo come funzionano le blockchain layer-1, diamo un’occhiata più da vicino agli esempi. Abbiamo già identificato Bitcoin ed Ethereum come le catene layer-1 più importanti. Tuttavia, anche Cardano, Solana e la Smart Chain di Binance sono reti layer-1 di grande impatto.
Mentre Cardano utilizza il consenso PoS, Solana è più un ibrido tra proof-of-history e PoS. BSC, invece, è compatibile con Ethereum e può gestire smart contract e DApp interoperabili.
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Fino a che punto le catene layer-1 possono innovare?
Le catene layer-1 sono per i puristi della tecnologia blockchain. La scalabilità e le innovazioni che coinvolgono le soluzioni di scalabilità di livello 2 spesso non vanno d’accordo con gli utenti che preferiscono le catene legacy. Ecco quindi le possibili innovazioni che possono rimanere localizzate a una catena di livello 1, aiutando gli utenti con sicurezza, scalabilità e altri vantaggi:
- Miglioramento del consenso: Nel caso in cui le preoccupazioni siano la sicurezza e la decentralizzazione, i nuovi layer-1 possono introdurre nuovi meccanismi di consenso come proof-of-space, proof-of-burn e altri ancora.
- Protocolli di interoperabilità: I layer-1 devono diventare più interoperabili, in grado di comunicare con altre catene di layer-1, sidechain e altre reti. Cosmos (ATOM) sta già facendo la sua parte in questo senso attraverso il Cosmos Hub.
- Crittografia avanzata: Se la sicurezza viene compromessa dalle catene di livello 1 che si concentrano troppo sulla scalabilità e sulla decentralizzazione, possono ricorrere a una crittografia specifica per blockchain resistente ai quanti per salvaguardare le operazioni dalle minacce futuristiche.
- Migliori modelli di amministrazione: Un altro modo per migliorare l’integrità delle reti di livello 1 è quello di incorporare migliori protocolli di amministrazione della rete sulblockchain. Questi possono facilitare l’adozione di misure di sicurezza migliori.
- Mining ad alta efficienza energetica: Nel caso in cui ci siano catene PoW layer-1 in vista, il mining ad alta efficienza energetica può diventare una norma, aiutando le parti interessate a navigare nelle acque globali complesse e regolamentate.
- Tratti di privacy migliorati: Le catene layer-1 possono introdurre direttamente tecnologie come le prove a conoscenza zero, offrendo un migliore controllo agli utenti sui loro dati.
Un esempio di innovazione di livello 1:
Oltre a queste innovazioni, qualsiasi catena layer-1 può beneficiare dell’inclusione dell’apprendimento automatico. Altre innovazioni includono l’accesso a protocolli di frazionamento degli asset e opzioni avanzate di archiviazione dei dati. Quest’ultima sarebbe utile per sfruttare le dimensioni dei blocchi esistenti come modo per affrontare la scalabilità. Tutto questo senza dover fare affidamento su progetti di livello 2.
Strato-1 vs strato-2 vs strato-3?
La diversità della blockchain non si limita al layer-0, al layer-1 o al layer-2. Le reti blockchain di livello 3, come Orbs, mirano a risolvere i trilemmi della blockchain e i problemi di scalabilità nel modo più innovativo possibile. Con così tante terminologie in circolazione, vediamo di analizzare il concetto di catene di livello 3 insieme alle catene di livello 1 e 2.
“Se il layer-1 diventa abbastanza economico, prevedo letteralmente che cose come le ricevute degli acquisti di tutti i giorni saranno pubblicate sulle blockchain. Perché sarà lo strumento più semplice per ottenere le garanzie desiderate di verificabilità, non doppia spesa e così via”.
Vitalik Buterin, cofondatore di Ethereum: X
Come visto in precedenza, il layer-1 è il livello fondamentale, mentre il layer-2 serve a scalare e a rendere più veloce la catena madre. Il livello 3 può essere considerato il livello applicativo. Riprendendo l’analogia con l’edificio, una catena di livello 3 funziona come un miglioramento interno apportato ai piani aggiuntivi, che sono catene di livello 2.
Le catene di livello 3 sono destinate a spianare la strada a migliori applicazioni blockchain e possono essere utilizzate nella DeFi, nei giochi decentralizzati, nei mercati NFT e altro ancora.
Una catena di livello 1 sarà mai sufficiente?
Nonostante la continua innovazione delle reti decentralizzate, le blockchain di livello 1 sono ancora tenute in grande considerazione, grazie alle loro misure di sicurezza indipendenti, alla maggiore sovranità e alla notevole base di utenti. Inoltre, le catene layer-1 sono generiche e consentono a una vasta gamma di costruttori di innovare e creare DApp su di esse. Ma perché le blockchain di livello 1 siano sufficienti, dovranno diventare più veloci – un’esigenza che ha generato diverse soluzioni di livello 2. E soprattutto, le catene di livello 2 non dovrebbero essere considerate come una concorrenza. Al contrario, dovrebbero essere considerate come tecnologie complementari alle catene di livello 1, rendendo il loro ruolo indispensabile nel più ampio schema delle reti blockchain.
Domande frequenti
What is layer-1 and layer-2 in blockchain?
What is layer-0 and layer-1 blockchain?
Is Solana layer-1 or 2?
Is Cardano a layer-2 blockchain?
Is Polkadot layer-1 or 2?
Is MATIC layer-1 or 2?
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