L2 e rollup: come funzionano, perché ne abbiamo bisogno e cosa succede dopo (Helen Chmyhankova)

Autore: Roman Aliev (Direttore marketing strategico)

L2 è un nome collettivo per soluzioni che risolvono i problemi di scalabilità e velocità su blockchain, principalmente nella rete Ethereum. Ti parleremo dei protocolli L2 più popolari, dei loro vantaggi e svantaggi e di cosa accadrà loro ora
che Ethereum è passato a Proof-of-Stake. 

L2 e il trilemma di Vitalik Buterin

Nel 2016, il creatore di Ethereum Vitalik Buterin ha descritto per la prima volta il cosiddetto trilemma blockchain. Si riduce all'idea che una blockchain ideale dovrebbe avere tre qualità: decentralizzazione,
scalabilità e sicurezza. Tuttavia, è molto difficile raggiungerli tutti e tre contemporaneamente, per diversi motivi. 

Decentralizzazione: più nodi in una rete, più difficile è per un attore malintenzionato prenderne il controllo. Ma man mano che aumenti il ​​numero di nodi, hai bisogno di sempre più risorse affinché raggiungano il consenso e questo rallenta la rete.

Sicurezza: ancora una volta, quando ci sono molti nodi, la rete continuerà a funzionare anche se alcuni di essi si guastano o vengono attaccati. Ma la scalabilità ne risente: vedi il punto sul decentramento. 

Scalabilità: puoi creare una rete molto veloce se deleghi tutto il lavoro di convalida delle transazioni a un numero ridotto di nodi. Ma una tale blockchain sarà centralizzata e più facile da attaccare. 

Ethereum è una catena altamente decentralizzata e sicura. Ma la sua scalabilità è stata a lungo un punto dolente: una singola vendita popolare di token potrebbe paralizzare completamente la blockchain, come è successo con il L'altra parte
vendita di terreni nel metaverso nella primavera del 2022. 

Demo del metaverso dall'altra parte. Credito: Yuga Labs

Il passaggio a Ethereum 2.0 dovrebbe aiutare a risolvere questo problema e Vitalik Buterin crede addirittura che la rete raggiungerà i 100,000 TPS. Tuttavia, ciò avverrà solo dopo l'introduzione dello sharding: la divisione dello stato blockchain in un numero
di shard che elaboreranno le transazioni in parallelo e si collegheranno tra loro attraverso la Beacon Chain centrale. Secondo Buterin, ci vorranno 64 frammenti per raggiungere gli ambiti 100 TPS.

Lo sharding è uno dei tipi di soluzioni L2 (livello 2). Sono chiamati Livello 2 perché si trovano sopra la blockchain sottostante e prendono parte delle sue transazioni. I risultati vengono infine registrati sulla blockchain principale, ma quelle transazioni
vengono elaborati e confermati al di fuori di esso. Questo aiuta a rendere il sistema scalabile, il che significa che le sue prestazioni non risentono dell'aumento del carico. 

Tipi di L2 e loro svantaggi

sharding

Tornando allo sharding, va notato che non c'è una scadenza fissa per la sua implementazione su Ethereum; nel 2023 è l'ultima previsione. Tuttavia, alcune blockchain utilizzano già lo sharding, incluso NEAR (così
molto a livello di stato blockchain, non di elaborazione delle transazioni) e Polkadot (sotto il nome di paracatene).

Lo sharding ha i suoi problemi, la comunicazione tra gli shard e la sicurezza sono i più grandi tra loro. È più facile rompere un frammento rispetto alla blockchain principale. In Polkadot e Kusama, questo rischio è in parte compensato dalla catena di collegamento centrale che fornisce sicurezza condivisa
per tutti i paracatena. 

catene laterali

Una sidechain è una blockchain separata collegata alla catena principale L1 ma dotata di un proprio sistema di sicurezza. L'esempio più noto è Polygon, lanciato nel 2017 come sidechain di Ethereum chiamato Matic Network. Da allora Polygon è diventato un indipendente
ecosistema con oltre 37,000 dAppe nessuno lo chiama più sidechain. 

Ecco alcuni altri esempi di sidechain:

• Immutable X (Ethereum) – centralizzato e senza commissioni, è principalmente rivolto a progetti di gioco.
• Ronin (Ethereum) — una sidechain creata per Axie Infinity, il suo mercato NFT e la sua Katana DEX.
• WAX (EOS): ancora un'altra catena laterale di gioco, ospita Alien Worlds e Farmers World, tra gli altri. 

Credito: DappRadar

Canali di stato

Questo tipo di soluzione L2 implica che due partecipanti aprano un canale e si scambino risorse. Questo è conveniente quando due indirizzi effettuano molti trasferimenti tra loro. Quando un canale non è più necessario, può essere chiuso, a quel punto tutte le transazioni
sono impegnati nella catena principale. 

La soluzione più popolare in questa categoria è Lightning Network di Bitcoin. In particolare, i suggerimenti di BTC su Twitter utilizzano questo protocollo.

Rollup

Canali, sidechain e shard sono in circolazione da un po' di tempo. L'ultima tendenza, che si è diffusa a macchia d'olio nel 2021, sono i rollup, come Arbitrum e Optimism. Si tratta di blockchain separate che elaborano transazioni al di fuori della catena principale, si riuniscono
in batch e invia quei dati alla blockchain principale. 

La differenza fondamentale tra sidechain e rollup è che questi ultimi forniscono alla catena principale prove crittografiche che consentono di verificare l'"onestà" (correttezza dei dati) del rollup senza verificare le transazioni stesse. 

A loro volta, i rollup sono di due tipi: ottimistici e ZK o a conoscenza zero.

Ottimista: questi rollup presuppongono che tutte le transazioni siano valide e le trasmettono alla blockchain principale quasi senza ulteriori elaborazioni. Il rollup eseguirà una verifica solo se qualcuno contesta i risultati. Questo approccio aumenta la scalabilità e
riduce drasticamente i costi del gas, ma può essere necessaria una settimana o più per trasferire i fondi dal rollup a Ethereum. I rollup ottimisti più noti sono Optimism e Arbitrum, oltre a MetisDAO ed Boba. 

Arbitrum e Optimism sono tra i primi 10 blockchain più grandi. Credito: DeFiLlama

Rollup ZK: convalidano le transazioni utilizzando prove crittografiche complesse e trasmettono queste prove alla rete principale di Ethereum insieme ai batch di transazioni. ZK sta per "conoscenza zero", il che significa che la catena principale può verificarlo
le prove ei dati sono corretti senza sapere nulla del loro contenuto. 

Un tale sistema è più sicuro e il trasferimento delle risorse alla catena principale richiede meno tempo rispetto ai rollup ottimistici. Il rovescio della medaglia è che i rollup ZK possono avere problemi a lavorare con i contratti intelligenti DeFi. 

I rollup ZK vengono utilizzati in Immutabile X; inoltre, Polygon, Matter Labs e StarkWare stanno lavorando su compatibile con EVM
Soluzioni ZK. 

Qual è l'importanza di L2 per gli utenti regolari?

Fino a questo punto abbiamo discusso di teoria, ma per quanto riguarda la pratica? Come può un utente normale provare le soluzioni L2, o dovrebbe?

Polygon, Arbitrum e Optimism sono alternative più economiche a Ethereum che supportano le stesse grandi dApp, come Uniswap, Aave, Curve, Balancer, Sushi, ecc. Se ti piace scambiare token su DEX, acquistare NFT, guadagnare con yield farming, ecc. , ma non mi piace
pagando fino a $ 5 per transazione, dovresti provare queste reti L2. Sarai soddisfatto delle commissioni basse ($ 0.1 o meno) e dell'elaborazione rapida. 

D'altra parte, se decidi di giocare ad Axie Infinity, Alien Worlds, ecc., incontrerai sicuramente Ronin, Immutable X, WAX e altri L2 da gioco. 

Tutti gli L2 basati su Ethereum di cui abbiamo discusso in questo articolo possono essere aggiunti a MetaMask utilizzando la funzione Aggiungi rete. Basta cercare su Google i parametri corretti per ogni rete. 

Vitalik Buterin crede che i rollup ottimisti domineranno nei prossimi due anni, ma i rollup ZK giocheranno un ruolo chiave nell'ecosistema
a lungo termine. Per ora, Polygon, Arbitrum e Optimism classifica 6°, 7° e 8° nell'elenco delle blockchain più grandi, con un totale di 3.7 miliardi di dollari in TVL, quindi meritano sicuramente la tua attenzione.