La tecnologia blockchain è spesso descritta come una pila di livelli, ognuno dei quali ha uno scopo specifico. Il Livello 0, solitamente definito la blockchain delle blockchain, funge da infrastruttura hardware di base della gerarchia blockchain. Appena sopra il Livello 0 si trovano i Livelli 1, 2 e 3.
In questa guida esploreremo le funzionalità principali e l'utilità delle catene di Livello 1. Iniziamo.
Cos'è una blockchain di livello 1?
La defidello strato 1
Una catena di Livello 1 (o "L1") è la rete fondamentale di un ecosistema blockchain che gestisce in mododentl'esecuzione delle transazioni, la convalida dei dati e i meccanismi di consenso. Le L1 operano in mododentdalle altre blockchain e contengono diversi componenti che lavorano insieme per fornire decentralizzazione, sicurezza e usabilità.
- Nodi di rete : computer in tutto il mondo che archiviano copie della blockchain e comunicano tra loro
- Livello di consenso : regole su come i nodi concordano su ciò che è valido (come Bitcoin o Ethereum )
- Livello dati : memorizza l'intera cronologia della blockchain in modo che le transazioni passate non possano essere modificate o manomesse.
- Livello di transazione: questo livello gestisce i trasferimenti di token e gli smart contract trac garantire che possano essere eseguiti solo in base alle regole della rete.
- Livello applicativo : questo livello è l'interfaccia per le app decentralizzate (dApp), DeFi e altri servizi blockchain.
- Token nativi : sono le valute che alimentano la blockchain. I token vengono utilizzati per pagare le commissioni di transazione, premiare i validatori e facilitare la partecipazione alla governance.
Ethereum, Solanae Bitcoin sono esempi di catene di Livello 1, tutte dotate di architettura di sicurezza, token nativi e meccanismi di consenso.
In che modo il livello 1 differisce dal livello 2
Le reti di Livello 1 costituiscono la base, mentre il Livello 2 si basa su questa base per risolvere limitazioni come velocità, costi ed efficienza. Ecco un confronto tra le due:
| Caratteristica | Livello 1 (L1) | Livello 2 (L2) |
| Dipendenza | Funziona indentindipendente come blockchain principale | Costruito su una rete di livello 1 |
| Elaborazione delle transazioni | Tutte le transazioni vengono elaborate direttamente sulla blockchain principale | Le transazioni vengono gestite off-chain, quindi raggruppate* e finalizzate su L1 |
| Velocità | Più lento perché tutti i nodi devono convalidare ogni transazione | Molto più veloce con requisiti di convalida ridotti |
| Costo | Commissioni più elevate, soprattutto durante i periodi di picco della domanda | Commissioni più basse grazie all'elaborazione off-chain e all'efficiente lottizzazione* |
| Sicurezza | Si assicura attraverso il proprio consenso | Eredita la sicurezza dalla rete Layer 1 sottostante |
| Scalabilità | Le modifiche al protocollo di base, come l'aumento delle dimensioni del blocco o una modifica nel meccanismo di consenso, possono migliorare la scalabilità | Comportano l'uso di reti o servizi off-chain per migliorare la scalabilità |
*Il batching consiste nel combinare molte piccole transazioni in una e inviarle alla blockchain principale come un'unica voce anziché elaborarle singolarmente.
Perché gli strati 1 sono chiamati strati di base?
Le catene di Livello 1 sono chiamate "livello base" perché fungono da strato fondamentale per l'ecosistema blockchain, su cui si basano altri livelli e applicazioni. Le catene di Livello 1 forniscono servizi fondamentali come la convalida delle transazioni, il consenso e la sicurezza, e in genere non si basano su un'altra rete sottostante.
Funzioni principali delle catene di livello 1
Validazione e sicurezza delle transazioni
Le blockchain di Livello 1 sono il meccanismo fondamentale per convalidare e registrare le transazioni direttamente sulla blockchain. Ogni transazione viene rigorosamente esaminata per verificarne l'autenticità e la legittimità prima di essere aggiunta in modo permanente al registro distribuito.
Questo processo è essenziale per prevenire attività fraudolente, come la doppia spesa o la manipolazione della cronologia delle transazioni. Le blockchain di Livello 1 costituiscono quindi una base sicura e affidabile per i sistemi decentralizzati.
Meccanismi di consenso (PoW vs PoS)
Ogni L1 ha un meccanismo di consenso al suo interno. Questi meccanismi, come la Proof of Work (PoW) o la Proof of Stake (PoS), deficome le transazioni vengono convalidate e concordate. Ad esempio, Bitcoin utilizza il meccanismo di consenso Proof of Work (PoW); i miner devono tentare di risolvere un problema crittografico (un puzzlematic) per convalidare una transazione. Ethereum, d'altra parte, utilizza il meccanismo di consenso Proof of Stake (PoS); i validatori bloccheranno i token per convalidare le transazioni e proteggere la rete.
Economia dei token nativi (ad esempio, ETH, BTC, SOL)
Ogni Livello 1 ha un token nativo che alimenta il suo ecosistema. Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) e Solana (SOL) ne sono ottimi esempi. Questi token vengono utilizzati per pagare le commissioni di transazione, incentivare validatori o miner e mantenere la sicurezza della rete. Costituiscono inoltre la base economica per le applicazioni basate sulla blockchain.
Distribuzione ditracintelligenti (Ethereum, Solana, Avalanche)
Blockchain come Ethereum , Avalanche e Solana non sono progettate solo per gestire le transazioni. Supportano l'implementazione di smart contract trac il che significa che gli sviluppatori possono lanciare app decentralizzate (dApp), protocolli DeFi NFT e altri servizi Web3 direttamente on-chain. Queste reti si sono evolute in ambienti di sviluppo completi piuttosto che semplici registri delle transazioni.
*Uno smarttrac? Pensalo come un programma automatizzato che esegue azioni specifiche sulla blockchain quando vengono soddisfatte determinate condizioni.
Esempi di blockchain di livello 1 leader
Bitcoin – Il livello 1 originale per i pagamenti
Bitcoin, lanciato nel 2009, è la prima e più utilizzata blockchain di Livello 1. È stata progettata come valuta digitale decentralizzata e sistema di pagamento peer-to-peer senza banche o intermediari. Le transazioni vengono registrate su un registro pubblico e convalidate dai miner tramite la Proof of Work, in cui i miner competono per risolvere complessi enigmi e ottenere ricompense Bitcoin per la sicurezza della rete.
Ethereum – Il pioniere degli smarttrac
Ethereum ha rivoluzionato la blockchain introducendo gli smarttrac, che hanno reso possibile la creazione di dApp on-chain. Lanciato nel 2015, Ethereum è diventato la base per gli ecosistemi DeFi, NFT, DAO e Web3. Ethereum ha anche la sua criptovaluta, Ether, ed è diventata la seconda piattaforma blockchain al mondo per capitalizzazione di mercato.
Solana – L1 ad alte prestazioni per velocità e dApp
Solana è progettato per transazioni ad alta produttività e basso costo, in grado di elaborare migliaia di transazioni al secondo. Questo obiettivo viene raggiunto utilizzando un modello ibrido di Proof of Stake (PoS) e Proof of History (PoH), che fornisce un preciso ordinamento temporale delle transazioni.
Avalanche – Subnet e catene personalizzate
Grazie alla sua architettura di subnet, Avalanche fornisce un framework di Livello 0, che consente a sviluppatori e aziende di lanciare blockchain personalizzabili su misura per casi d'uso specifici. Queste subnet possono avere modelli di governance e token propri, rendendo Avalanche particolarmentetracper le aziende che necessitano di flessibilità.
Grazie alla rapidità con cui le transazioni vengono finalizzate (entro pochi secondi) e alle commissioni basse, Avalanche si è posizionata come concorrente di Ethereum sia per l'adozione DeFi che di blockchain aziendali.
Polkadot & Cosmos – Layer 1 focalizzati sull'interoperabilità
Polkadot e Cosmos hanno l'interoperabilità come caratteristica principale. Polkadot collega blockchain specializzate, chiamate parachain, alla sua relay chain principale, consentendo loro di condividere sicurezza e comunicare.
Al contrario, Cosmos utilizza il protocollo Inter-Blockchain Communication (IBC) per collegare tra loro blockchaindent . Entrambi mirano a risolvere il "problema dei silos" nella blockchain creando un ecosistema in cui più blockchain possono interagire, scambiare asset e condividere dati senza soluzione di continuità.
Le sfide delle blockchain di livello 1
Limitazioni di scalabilità e produttività
Le blockchain di livello 1 spesso faticano a elaborare un elevato volume di transazioni al secondo (TPS). Ad esempio, Bitcoin gestisce circa 7 TPS, mentre Ethereum ne gestisce 15-30 sul suo livello base. Confrontando questo dato con i sistemi di pagamento tradizionali come Visa, che elabora circa 1.700 TPS in operazioni regolari con una capacità di picco di 65.000 TPS, si nota che questi numeri per le blockchain di livello 1 sono ben lontani da quelli necessari per sistemi di pagamento su scala globale o per un'adozione di massa.
Sono emersi diversi interventi per affrontare questa sfida, tra cui soluzioni on-chain (L1) come sharding, hard fork e aggiornamenti del meccanismo di consenso (come Ethereum da proof-of-work a proof-of-stake), nonché soluzioni off-chain (L2) come rollup, batching e Lightning Network.
Tariffe del gas elevate e congestione della rete
Quando la domanda di rete aumenta, i costi di transazione possono diventare proibitivi. Ethereum lo hanno sperimentato in prima persona durante DeFi Summer del 2020 e il boom degli NFT del 2021, quando azioni semplici come lo scambio di token o l'acquisto di un NFT potevano costare dai 50 ai 200 dollari in commissioni di gas . Questi costi elevati hanno di fatto escluso gli utenti più piccoli e hanno spinto molti a cercare alternative come Binance Smart Chain o le più recenti soluzioni Layer 2 come Arbitrum e Polygon, che elaborano le transazioni a costi più bassi basandosi su Ethereum .
Compromessi tra sicurezza e decentralizzazione
Bitcoin ed Ethereum mantengono la sicurezza e la fiducia coinvolgendo migliaia di partecipanti decentralizzati nel consenso, ma questo rallenta la velocità delle transazioni.
Al contrario, Binance Smart Chain offre transazioni più veloci ed economiche, ma si basa su un set di validatori molto più piccolo (circa 21), sollevando interrogativi sulla centralizzazione e sul rischio di censura. Questo piccolo gruppo di validatori potrebbe colludere o essere costretto a bloccare transazioni specifiche, rendendo la rete vulnerabile al controllo centralizzato.
Preoccupazioni per l'efficienza energetica e la sostenibilità
Il mining Proof-of-Work di Bitcoin consuma attualmente circa 187 TWh di elettricità all'anno, all'incirca l'equivalente del consumo energetico annuo della Thailandia e circa lo 0,6% del consumo globale di elettricità. Ciò ha suscitato crescenti critiche da parte di gruppi ambientalisti e autorità di regolamentazione.
In risposta a queste preoccupazioni, Ethereum ha completato "The Merge" nel 2022, passando da Proof-of-Work a Proof-of-Stake e riducendo il consumo energetico di oltre il 99%. Tuttavia, questo passaggio ha suscitato nuovi dibattiti sulla predisposizione della rete a una maggiore centralizzazione come compromesso per la sostenibilità. Con un meccanismo di consenso Proof-of-Stake, grandi pool di staking potrebbero potenzialmente concentrare il controllo della rete.
Livello 1 vs livello 2: differenze principali
Regolamento, sicurezza e definitività
- Livello 1: la blockchain di base (ad esempio, Bitcoin , Ethereum ) è responsabile della convalida delle transazioni, della gestione del registro e della garanzia del consenso. Il regolamento e la definitività avvengono direttamente sulla blockchain, il che significa che le transazioni registrate qui sono considerate la "fonte di verità" definitiva.
- Livello 2: costruito sul Livello 1, il Livello 2 eredita le garanzie di sicurezza e di regolamento del livello base, ma elabora le transazioni off-chain in piccoli batch. I risultati vengono successivamente raggruppati e restituiti al Livello 1 per il regolamento finale.
Arbitrum e Optimism eseguono migliaia di transazioni off-chain, ma i risultati vengono periodicamente regolati sulla rete principale Ethereum .
Costo e velocità delle transazioni
- Livello 1: uno spazio limitato nei blocchi significa che un'elevata domanda comporta commissioni più elevate e conferme più lente. Ad esempio, le commissioni del gas aumentano vertiginosamente durante i picchi di attività NFT o DeFi su Ethereum , rendendo impraticabili le transazioni di piccole dimensioni.
- Livello 2: gestendo le transazioni off-chain o raggruppandole in batch, gli L2 riducono drasticamente i costi matic velocizzano l'elaborazione. Invece di competere direttamente per lo spazio di blocco L1, gli utenti beneficiano di transazioni aggregate.
Uno swap che potrebbe costare più di 30 dollari in gas su Ethereum Layer 1 può costare meno di 1 dollaro su Arbitrum. Allo stesso modo, la rete Lightning di Bitcoinconsente pagamenti istantanei e con commissioni quasi pari a zero rispetto alla più lenta e costosa blockchain di base Bitcoin .
Esempi di abbinamenti L1/L2 (Ethereum + Arbitrum/Optimism, Bitcoin + Lightning Network)
- Ethereum + Arbitrum/Optimism: Ethereum garantisce sicurezza e regolamento. Arbitrum e Optimism (rollup) garantiscono scalabilità eseguendo le transazioni al di fuori della catena e poi ridistribuendole su Ethereum .
- Bitcoin + Lightning Network: Bitcoin offre pagamenti sicuri e immutabili, mentre Lightning Network consente micropagamenti rapidi e off-chain, che possono essere utilizzati per attività quotidiane come mance o pagamenti al dettaglio.
- Polygon (PoS Chain) + Ethereum : Polygon offre transazioni più rapide ed economiche con ponti verso Ethereum , rendendolo una soluzione ibrida di ridimensionamento Layer 2/sidechain.
Il futuro delle catene di livello 1
Roadmap e sharding di Ethereum
Inizialmente, Ethereum aveva pianificato di utilizzare lo sharding, suddividendo la blockchain in catene parallele più piccole per aumentare la velocità delle transazioni. Tuttavia, questo approccio è stato abbandonato quando i rollup di Livello 2 (soluzioni che elaborano le transazioni off-chain) si sono dimostrati più efficaci per la scalabilità.
Ethereum invece adottato una strategia incentrata sui rollup. L'obiettivo è rendere Ethereum il livello di base più sicuro, fornendo al contempo un'archiviazione dati economica per i rollup. Questo nuovo approccio è chiamato danksharding : non suddivide Ethereum in frammenti per l'elaborazione delle transazioni, ma aumenta la quantità di dati di rollup che la rete può gestire in modo efficiente.
Il primo passo, il proto-danksharding (EIP-4844), è stato lanciato il 13 marzo 2024 con l'aggiornamento di Dencun. Ha introdotto i "blob", un modo più economico per archiviare i dati di rollup, che ha già ridotto le tariffe del Layer 2 di 10-100 volte.
Nel tempo, Ethereum amplierà la capacità dei blob e implementerà completamente il danksharding, puntando a superare le 100.000 transazioni al secondo tramite rollup, mantenendo al contempo la decentralizzazione e la sicurezza.
Crescita degli ecosistemi multi-catena
Il settore blockchain si sta spostando verso reti specializzate, invece di affidarsi a un'unica catena per fare tutto. Bitcoin funge da oro digitale per le istituzioni. Ethereum è leader DeFi con oltre 90 miliardi di dollari di valore totale bloccato (TVL), Solana alimenta il gaming frenetico e gli NFT, mentre Avalanche attrae trac aziende con subnet personalizzabili.
Protocolli importanti come Aave e Uniswap non sono più limitati a una singola blockchain. Al contrario, operano su più reti contemporaneamente, consentendo agli utenti di scegliere dove interagire. Su Polygon, beneficiano di commissioni basse; su Solana, ottengono un'esecuzione più rapida; e su Ethereum, ottengono la massima sicurezza e decentralizzazione. In pratica, un utente potrebbe depositare denaro su Bitcoin, guadagnare rendimenti su Ethereume giocare su Solana, tutto all'interno dello stesso ecosistema.
Ciò crea un'economia blockchain piùtronefficiente, anziché costringere una rete a gestire contemporaneamente sicurezza, scalabilità e bassi costi.
Ruolo dell'interoperabilità (ponti cross-chain, IBC)
Poiché le varie blockchain sono specializzate in diverse funzioni, gli utenti necessitano di metodi per spostare i propri asset e dati tra le blockchain. I bridge cross-chain fungono da autostrade digitali che collegano più reti blockchain. Con un bridge cross-chain, gli utenti possono trasferire token da una blockchain più costosa come Ethereum a blockchain più economiche come Polygon o a blockchain più veloci come Solana , e viceversa, quando lo desiderano.
Tra i bridge più popolari c'è il PoS Bridge di Polygon, che consente trasferimenti Ethereum a Polygon, mentre protocolli come l'Inter-Blockchain Communication (IBC) di Cosmoscollegano decine di blockchain e creano un ecosistema con un focus primario. Esistono anche servizi come LayerZero e Wormhole, che forniscono servizi di bridge cross-chain su una varietà di reti.
Tuttavia, questi bridge presentano un problema importante: sono obiettivi privilegiati per gli hacker perché contengono grandi quantità di criptovalute. Attacchi importanti come il Ronin Bridge (rubato per 625 milioni di dollari) e il Wormhole (rubato per 320 milioni di dollari) dimostrano che la sicurezza dei bridge è ancora in fase di sviluppo. Nonostante questi rischi, i bridge rimangono essenziali per gli utenti che desiderano sfruttare i diversi punti di forza della blockchain.
Adozione istituzionale delle reti di livello 1
Bitcoin rimane il Layer 1 più ampiamente adottato dalle istituzioni. Aziende come Strategy (ex MicroStrategy), Metaplanet e MARA Holdings detengono quantità significative di Bitcoin nelle loro tesorerie, trattandolo come "oro digitale" e una copertura contro l'inflazione.
Ethereum ha anche mostrato untronslancio istituzionale. Le società quotate in borsa detengono quasi 966.000 ETH, per un valore di circa 3,5 miliardi di dollari. Ether Machine, Bitmine Immersion Technologies e altre hanno assunto posizionitronin Ethereum come riserva di valore alternativa e piattaforma di finanza decentralizzata.
Un utilizzo istituzionale significativo potrebbe consentire ai Layer 1 di svilupparsi costantemente in infrastrutture piùtron, più sicure e integrate a livello globale per la finanza digitale, mentre i Layer 2 e i protocolli di interoperabilità ne amplierebbero le capacità.
