Capire i layer 0, 1, 2 e 3: differenze chiave

Le blockchain si sono trovate di fronte a limitazioni che impediscono loro di andare incontro alle esigenze del mondo reale, portando a un’evoluzione dell’universo Web3. Il tech stack è attualmente composto da diversi strati detti “layer”, ovvero protocolli costruiti gli uni sugli altri, pensati per superare tali limitazioni. I layer 2 generalmente migliorano la scalabilità dei layer 1 (come ad esempio Ethereum), mentre i layer 3 e 0 offrono una maggiore personalizzazione e facilitano la comunicazione fra le diverse catene.

Questo articolo analizza le componenti chiave di ogni layer per aiutare gli investitori di criptovalute a comprenderne il funzionamento.

Layer 1

I layer 1 (L1) sono i protocolli primari che costituiscono la base dell’ecosistema blockchain ed eseguono le operazioni fondamentali. Essi si avvalgono di meccanismi di consenso per validare e tenere traccia delle transazioni; inoltre, garantiscono la sicurezza del protocollo proteggendolo dagli attacchi al 51%, che consentirebbero a un malintenzionato di assumere il controllo di una rete e di annullare le transazioni. I meccanismi più comuni sono il “proof of work” (PoW), dove i partecipanti (i cosiddetti miner) competono per convalidare le transazioni risolvendo complessi calcoli matematici, e il “proof of stake” (PoS), in cui i validatori mettono “in staking”, ossia depositano, una certa quantità di criptovalute in cambio del diritto di validare le transazioni.

Scopri le differenze fra PoW e PoS.

Il layer 1 si trova ad affrontare una sfida che il fondatore di Ethereum, Vitalik Buterin, ha ribattezzato il “trilemma della blockchain” facendo riferimento alle caratteristiche chiave di questa tecnologia: decentralizzazione, sicurezza e scalabilità. Raggiungere tutti e tre questi aspetti è praticamente impossibile, per cui gli sviluppatori sono costretti a cercare un compromesso, in genere privilegiando la decentralizzazione e la sicurezza a discapito della scalabilità. Il risultato è la congestione che colpisce il layer 1 nei periodi di domanda elevata, con un conseguente rigonfiamento dei costi di transazione. Ad esempio, quando le app di finanza decentralizzata hanno incominciato ad affermarsi nell’estate del 2020, le gas fee di Ethereum superavano i 50 $ per ogni transazione.

L’infrastruttura alla base delle due criptovalute più importanti per capitalizzazione di mercato, Bitcoin (2000 miliardi di dollari al 20 gennaio 2025) ed Ethereum (403 miliardi), erano di tipo L1 ancor prima che questo termine entrasse nel lessico delle criptovalute. Altri esempi ben noti includono Solana (121 miliardi) e Cardano (36 miliardi).

Layer 2

I layer 2 (L2) rappresentano una delle prime soluzioni pensate per risolvere il trilemma della blockchain. Costruiti sopra i layer 1, ereditano la sicurezza del protocollo sottostante, che continuerà ad essere responsabile della conclusione delle transazioni. Ad oggi Ethereum ospita la maggior parte degli L2.

La tipologia di L2 più comune è costituita dai rollup, che migliorano la scalabilità e riducono i costi elaborando le transazioni per conto di un layer base off-chain. Le transazioni vengono poi raggruppate e inviate al layer 1. Esistono due categorie di rollup:

• Gli optimistic rollup presumono che le transazioni siano valide a meno che non vengano contestate da un validatore del layer 2.

• Gli ZK rollup verificano le transazioni utilizzando una tecnica crittografica detta “a conoscenza zero”, che protegge i dati sensibili. 

   

I principali L2 per capitalizzazione di mercato sono Mantle (3,2 miliardi di dollari al 20 gennaio 2025) che utilizza optimistic rollup, e Polygon (3,8 miliardi), che invece usa una versione ZK. Fra gli altri L2 che hanno suscitato interesse ricordiamo Arbitrum (3,1 miliardi) e Optimism (2,3 miliardi). 

Scopri di più sugli L2.

Bloomberg ha di recente riportato che la Deutsche Bank, una delle banche d’investimento più grandi al mondo, sta realizzando un L2 per velocizzare le transazioni e attenuare i rischi regolamentari, come la gestione delle imprese sanzionate, migliorando la trasparenza. Questo layer 2 sarà realizzato su Ethereum con l’uso di ZK rollup nell’ambito del Project Guardian della Monetary Authority of Singapore, un gruppo di istituti finanziari che studia soluzioni di blockchain.

Layer 3

I layer 3 (L3) rappresentano un layer di applicazione realizzato sugli L2, in modo da consentire agli sviluppatori di creare app decentralizzate su blockchain dedicate. Altamente personalizzabili, possono migliorare la scalabilità e garantire agli utenti una maggiore privacy sfruttando la sicurezza fornita dal layer base. Visto che Ethereum ospita la maggior parte degli L2, lo stesso avviene per gli L3.

Gli L3 fungono anche da ponte o protocollo di comunicazione, permettendo alle funzionalità delle applicazioni di essere condivise fra diverse blockchain. Noto come interoperabilità, questo elemento è fondamentale ai fini dell’adozione della blockchain, grazie alla sua capacità di abbattere i silos nella pletora di L1.

Degen Chain, lanciato nella primavera del 2024, è il principale L3 per capitalizzazione di mercato (110 milioni di dollari al 20 gennaio 2025). Costruito su Base, offre un’infrastruttura flessibile adatta alle esigenze degli utenti di Warpcast, un social network decentralizzato. Fra gli esempi di app decentralizzate (dapps) eseguite sul protocollo troviamo l’exchange decentralizzato Degenswap e NFTdegen, una piattaforma per il lancio di token non fungibili. Il token nativo di Degen Chain è il DEGEN, una moneta meme ispirata ai “degenerati”, termine utilizzato dalla community cripto per indicare gli speculatori del trading.

Layer 0

I layer 0 (L0) forniscono agli sviluppatori l’infrastruttura per costruire e distribuire blockchain L1 personalizzabili per applicazioni individuali e casi d’uso specifici. Sono costituiti da tre componenti: una catena principale (mainchain) per facilitare il trasferimento dei dati, catene laterali (sidechain) a supporto dell’applicazione o del caso d’uso, e un protocollo che consente alle L1 di comunicare. Ogni sidechain utilizza il proprio meccanismo di consenso ed è in grado di sfruttare la sicurezza fornita dal layer 0.

Oltre a facilitare l’interoperabilità, gli L0 possono contribuire a risolvere il trilemma della blockchain, in quanto gli L1 possono essere fatti in modo da migliorare la scalabilità.

Polkadot è il layer 0 più importante per capitalizzazione di mercato (10 miliardi di dollari al 20 gennaio 2025). Ospita 215 sidechain, chiamate parachain, tra cui Bittensor, che è la più importante (capitalizzazione di mercato di 3,5 miliardi). Bittensor mette in contatto fornitori con eccedenze di potenza computazionale e sviluppatori di applicazioni AI che hanno bisogno di provare ed eseguire i loro modelli.

Scopri di più sulle reti di infrastrutture fisiche decentralizzate (DePINS) e Bittensor.

Fra i principali L0 per capitalizzazione di mercato si annoverano anche Avalanche ($15 miliardi di dollari al 20 gennaio 2025), che fa riferimento alla propria rete principale come primary network e alle catene laterali come subnet, e Cosmos (2,4 miliardi), composto da hub e zone.

Conclusioni

La tecnologia blockchain è costituita da quattro layer, i primi tre dei quali sono costruiti l’uno sull’altro. 

Gli L1 come Bitcoin ed Ethereum costituiscono la base. Elaborano le transazioni e garantiscono la sicurezza della rete utilizzando meccanismi di consenso come PoW e PoS. Attualmente i layer 1 raccolgono il maggior valore nell’ecosistema Web3, ma si trovano di fronte a limitazioni dovute al “trilemma della blockchain”.

I layer 2 hanno superato tali limitazioni, generalmente elaborando transazioni per conto di un L1 e poi aggregandole e inviandole al layer base.

Gli L3 consentono agli sviluppatori di costruire blockchain personalizzabili per ospitare dapp individuali, oltre a facilitare l’interoperabilità fra catene.

Infine, gli L0 forniscono l’infrastruttura per lo sviluppo di L1 personalizzabili per risolvere il trilemma della blockchain e migliorare l’interoperabilità.