Lo scopo non è quello di trattare la materia con concetti troppo tecnici, che risulterebbero poco chiari. Vogliamo rendere alla portata di tutti la possibilità di distinguere un progetto da un altro, una rete da un’altra o un’innovazione da un’altra.
Attualmente tra i progetti più conosciuti ed avviati esistono architetture descrivibili in tre tipi di livelli che vengono spesso indicati con il nome di layer 0, layer 1 e layer 2. Il concetto di blockchain è nato con Bitcoin, che è un layer 1.
Un livello 1 è ciò di cui non si può proprio fare a meno.
Lo sviluppo ha portato alla creazione degli altri due, al fine di migliorare il funzionamento del primo o ampliarne il velocità e l’interoperabilità.
Layer 0
Questo è il livello che sta alle fondamenta di qualsiasi network, è alla base della piramide. Da qui è possibile interfacciare la rete tradizionale con le blockchain, esegue i protocolli e fornisce un’architettura fondamentale per il trasferimento dei dati.
Per fare un esempio pratico possiamo citare la blockchain di Polkadot, che viene definita come un Layer 0. La catena principale supporta le altre chain, dette “parachain” , e funge da ponte di comunicazione tra diverse catene di livello 1.
Questa idea è considerata tra le più promettenti in quanto risolve il problema dell’interoperabilità tra le varie Chain. Condividere applicazioni e informazioni in modo sicuro tra due ecosistemi diversi, al momento è impossibile se non attraverso l’uso di bridge che non sono considerati un baluardo di sicurezza.
Altre blockchain che nascono come progetti analoghi sono Cosmos, Moonriver e Karura.
Layer 1
Il primo concetto di livello che è stato identificato su reti blockchain è proprio il livello 1. È quello che è stato sviluppato prima di tutti precedentemente al livello 2, concepito per aumentare le funzionalità e le capacità del livello 1. Per essere più specifici, la blockchain di Bitcoin è un layer 1.
Questo livello è in assoluto il più importante, è la comune catena pubblica e può funzionare indipendentemente senza gli altri livelli. Nonostante esistano diversi Layer 1, ogni ecosistema ha la sua struttura e i suoi meccanismi che possono differire anche in maniera piuttosto consistente.
Per fare un esempio pratico, Bitcoin è un registro distribuito con algoritmo di consenso Proof-of-Work, mentre Cardano ha un algoritmo di consenso Proof-Of-Stake. Si tratta in entrambi i casi di Layer 1, ecosistemi completi e indipendenti, ma con caratteristiche enormemente differenti. Questo tipo di differenza rende differenti il numero di nodi, il consumo elettrico, la scalabilità e una serie di fattori che andrebbero analizzati in modo approfondito a seconda del caso.
Per quanto riguarda lo sviluppo di applicazioni, questo avviene principalmente su Layer 1. Non tutti i Layer 1 però, rendono la possibilità di sviluppare degli smart contract. Bitcoin non prevede la possibilità di farlo, mentre la rete Ethereum fornisce la possibilità di sviluppare delle vere e proprie applicazioni decentralizzate già sul livello 1.
Ethereum ha costruito con successo un’enorme ecosistema con un certo numero di eccezionali applicazioni di livello superiore, come Uniswap che è essenzialmente uno scambio di token distribuito, oppure la piattaforma Opensea che è il più grande mercato NFT esistente. I token su Ethereum seguono lo standard ERC-20 e gli NFT seguono lo standard ERC-721 definito dall’ecosistema. Ethereum offre ovviamente strutture, protocolli e standard di base molto comuni, adattabili e ben riconosciuti. Tutto questo è su Layer 1.
Nonostante il potenziale sia eccezionale, questa non sembra essere la soluzione migliore per lo sviluppo di un ecosistema. Negli anni sono stati sviluppati i 3 livelli che aumentano velocità, scalabilità e sicurezza. I problemi più critici di Ethereum sono la bassa velocità e i costi, le gas fee eccessivamente elevate, il famoso trilemma di cui abbiamo già parlato in articoli precedenti.
La nascita di diversi Layer 1 come Fantom, Avalanche, Cardano, Solana e molti altri, hanno chiaramente incoraggiato lo sviluppo di soluzioni migliori. Tuttavia il continuo nascere di nuovi ecosistemi paralleli sta creando uno spreco di risorse e delle falle di sicurezza non indifferenti. Il Layer 0 nasce per rimediare proprio a questo limite dei Layer 1 di poter scambiare informazioni cross-chain.
Layer 2
I layer 2 sono per il momento la parte più alta della piramide e sono costruiti sui Layer 1. Sono stati concepiti principalmente per risolvere il problema di scalabilità del primo livello, eseguendo tutte le operazioni fuori catena e riportando su Layer 1 solo il risultato, per una semplice registrazione ed elaborazione. Il peso del lavoro sul livello 1, in questo modo viene estremamente ridotto, aumentando la velocità di verifica delle transazioni e abbassando i costi.
Uno dei principali progetti nel panorama delle criptovalute è Matic network, rebrandizzata Polygon, che ha reso la possibilità di creare delle Side Chain su Ethereum. Essendo Ethereum in assoluto l’ecosistema più longevo e utilizzato le soluzioni sono sempre state maggiormente studiate per risolvere i problemi di questo progetto.
Per citarne alcuni, Arbitrum è un progetto molto rappresentativo per quanto riguarda Side Chain Roll Up oppure Immutable X, incentrato principalmente sul concetto di GameFi ed NFT. Optimistic Roll up e State channel sono quelli più comunemente usati nei progetti Layer 2, ma ce ne sono di diversi tipi.
Lighting Network su Bitcoin può essere considerato un Layer 2.
La principale differenza a livello architetturale tra un Layer 1 e un Layer 2 riguarda i nodi. Eseguono determinati compiti fissi e distribuiti in una certa misura di modo che l’algoritmo di consenso funzioni. Tutto questo con una flessibilità maggiore rispetto ad un Layer 1.
Essenzialmente, le catene di livello 2 ereditano e si basano sulle catene di livello 1 per la parte di sicurezza della catena.
Conclusioni
I Layer 1 sono i primi ad essere stati concepiti, definiscono protocolli e standard e supportano le applicazioni decentralizzate. L’ecosistema in tutte le sue caratteristiche è definito proprio da questo livello, che è strutturato con un processo di verifica delle transazioni rigorosamente a carico dei nodi partecipanti.
Il Layer 0 è la base dell’architettura e funziona da supporto delle catene pubbliche, un perfetto snodo comunicativo tra diversi Layer 1.
Infine i Layer 2 sono costruite principalmente per aiutare il livello 1 a fini di scalabilità.
Probabilmente in futuro lo studio e lo sviluppo delle architetture e la domanda di servizi che muterà nel tempo, porterà a cambiare ulteriormente l’architettura delle blockchain come le conosciamo oggi. Una metamorfosi che hanno già conosciuto le architetture delle reti internet.
