Valore Ethereum: più scalabilità con L2 e sidechain, due tecnologie ormai mature, che tuttavia non smettono di evolversi e migliorare.
Ethereum ha rivoluzionato il mondo delle crypto, introducendo il concetto di smart contract e derivati. Ethereum è molto più di una semplice criptovaluta. Si tratta infatti della prima e più nota piattaforma decentralizzata che ha rivoluzionato il concetto stesso di blockchain, aprendo la strada a un’infinità di nuove applicazioni ben oltre la semplice funzione “monetaria” e di conservazione e transazione del valore.
Tuttavia Ethereum, nella sua forma nativa, vanta una sicurezza inossidabile che però deve scontare alcuni problemi: scalabilità ed economicità in primis. In questo articolo parleremo delle modalità stratificate e a chain parallela che già da tempo si sono poste, e continuano a porsi, come validissime soluzioni per la risoluzione di tali problematiche.
Valore Ethereum: i primordi del progetto
L’idea di Ethereum nasce dalla mente di Vitalik Buterin, un giovane programmatore russo-canadese originariamente appassionato di Bitcoin. Buterin intuì da subito che l’idea stessa di architettura blockchain, la tecnologia “a validazione di blocchi” alla base di Bitcoin, poteva essere utilizzata per molto più che semplici transazioni finanziarie, in quanto, di fatto, intercettava il concetto di una vera e propria “macchina virtuale”.
Se consideriamo quanto Satoshi Nakamoto sia ancora, e probabilmente per sempre, una personalità mitica difficilmente riconducibile a un personaggio realmente esistito, Buterin rappresenta cronologicamente la prima e più importante personalità in materia di blockchain e crypto; il primo a realizzare un protocollo di tokenizzazione in grado di funzionare attraverso un algoritmo facente capo a più nodi, appunto in forma decentralizzata, automatica, indipendente da decisioni umane di mediazione che non fossero all’origine quelle dei rispettivi programmatori.
Già nell’ormai lontano 2013, pubblicò il white paper di Ethereum, in cui descriveva una piattaforma programmabile in grado di eseguire “smart contract”, ovvero contratti auto-eseguenti che automatizzano accordi complessi.
Lanciato precisamente nel 2015, Ethereum raccolse fondi tramite una ICO (Initial Coin Offering) e rapidamente guadagnò popolarità, diventando in poco tempo — e restando di fatto fino ad oggi, a riprova della centralità dell’intuizione di Buterin — la seconda criptovaluta per capitalizzazione di mercato dopo appunto Bitcoin.
Valore Ethereum: le ragioni della sua importanza
Ethereum è così importante perché realizza in concreto una serie di funzioni che nel mondo delle reti classiche non potevano essere implementate, se non attraverso meccanismi a forte componente centralizzata, e nel contempo introduce diverse innovazioni fondamentali nel mondo blockchain:
Smart contract: Questi contratti auto-eseguenti eliminano la necessità di intermediari in una vasta gamma di applicazioni, dalla finanza decentralizzata (DeFi) alla gestione della supply chain.
DApp (Decentralized Applications): Ethereum ha permesso la creazione di applicazioni decentralizzate, che operano su una rete distribuita e non sono controllate da una singola entità.
Tokenizzazione: Ethereum ha facilitato la creazione di token, rappresentazioni digitali di asset o utilità, utilizzati in ambiti come la raccolta fondi (ICO) e la creazione di comunità online. Questo specifico dettaglio è a tutt’oggi l’elemento che fa forse la differenza più di ogni altro, vista la crescente domanda di impalcature tecnologiche in grado di far girare progetti del tutto customizzabili.
L’impatto sul mondo reale
Ethereum ha avuto un impatto significativo in diversi settori:
Finanza decentralizzata (DeFi): Ethereum è alla base di un ecosistema DeFi in rapida crescita, che offre alternative decentralizzate ai servizi finanziari tradizionali. L’impatto è determinante, in quanto estende l’automazione nel campo delle transazioni a base infotelematica e della relativa finanza, fino a prima dominata da prassi esclusivamente mediate e centralizzate.
Arte e collezionismo: Gli NFT (Non-Fungible Token), token unici che rappresentano la proprietà di un asset digitale, hanno rivoluzionato il mondo dell’arte digitale e del collezionismo.
Notarizzazione e certificazione: Gli smart contract e i token non fungibili possono essere usati, sfruttando l’immutabilità della blockchain, per immagazzinare dati permanenti e “validati”, sostituendo funzioni notarili e di certificazione. Le applicazioni sono infinite, e vanno dalla sfera legale a quella, appunto, delle certificazioni (ambientali, settore food, costruzioni, materiali, etc…).
Gaming: Ethereum sta alimentando una nuova generazione di giochi blockchain, in cui i giocatori possono possedere e scambiare asset di gioco in modo sicuro e trasparente.
Supply chain: Ethereum può essere utilizzato per tracciare i prodotti lungo la supply chain, garantendo la trasparenza e l’autenticità.
Ethereum: questione scalabilità ed economicità
Da sempre, la blockchain ha avuto un adagio implicito: risolvere il trilemma rappresentato dall’equilibrio tra scalabilità, decentralizzazione e sicurezza.
In tal senso, i limiti attuali di Ethereum hanno a che fare con la generica capacità di throughput (15-30 TPS), coi costi in termini di gas fee, e con le possibili congestioni di rete dovute all’evidente adozione di massa, e dunque dall’alto traffico in termini di transazioni e svolgimento smart contract.
L’iniziale affidamento alle soluzioni dette di “sharding”, ossia di frammentazione delle procedure di gestione del database di riferimento in unità parallele, non si è rivelata la scelta migliore, in quanto eccessivamente complessa e con un valore aggiunto poco consistente rispetto alla corposa implementazione a livello tecnico e procedurale.
L’intero ecosistema ha dunque virato verso modalità che sono appunto andate a convergere verso svariate soluzioni — successivamente sviluppate in progetti a sé stanti — che sono appunto di layer secondario.
Layer2: cosa intendiamo con questo termine?
I Layer 2 (L2) sono soluzioni di scalabilità costruite sopra la blockchain principale di Ethereum (Layer 1), progettate per gestire più transazioni a costi inferiori, mantenendo al contempo la sicurezza della rete principale. La traduzione letterale del termine inglese “layer” può aiutarci a capire, metaforicamente, come funzionano.
Un “layer” è effettibamente uno “strato”, terminologia molto in uso nel campo della grafica digitale. In quest’ultimo caso, l’immagine risultante, ossia quella che effettivamente noi vediamo, è il risultato dio una “stratificazione” che parte da un sottostante, e aggiunge via via ulteriori strati con vari gradi di visibilità e interazione col sottostante stesso.
Un esempio: supponendo di voler dare un effetto marmorizzato a una foto, si provvederà a creare un sottostante (layer uno) che raffigura effettivamente il primo piano di uno sfondo marmorizzato, e successivamente si andrà ad aggiungere un secondo strato (layer due) con la foto che ci interessa, che verrà opportunamente trattata — attraverso una dissolvenza per esempio al 50% — per rendersi visibile, rendendo nel contempo visibile lo strato sottostante.
Ossia, abbiamo ottenuto una foto che “eredita” determinate caratteristiche dello strato sottostante, concetto che si ritrova, ovviamente mutatis mutandis, anche nell’idea delle soluzioni L2 di Ethereum.
Come detto, l’architettura Ethereum può gestire solo circa 15-30 transazioni al secondo, con gas fee elevate e dunque un ostacolo all’adozione di massa. Le soluzioni di cosiddetto Layer2, in pratica, sono soluzioni algoritmiche che effettuano le operazioni relativa a una transazione “al di fuori della blockchain principale”, effettuando procedure di ottimizzazione attraverso raggruppamenti in un solo pacchetto. Si tratta quindi di “soluzioni filtro”, che isolano le informazioni importanti da quelle superflue, le organizzano e le rispediscono laddove sono richieste, usufruendo dei livelli di sicurezza della blockchain nativa di riferimento.
Tipologia uno: optimistic rollups (Optimism, Arbitrum)
Si tratta di una tipologia di validazione di Layer2 caratterizzata da un meccanismo particolare: una sorta di “presunzione ex ante che viene confermata da garanzie ex post”. In parole semplici, il costrutto algoritmico prende per valide le transazioni, velocizzando il processo di immissione, e imposta un controllo successivo, con previsione di contromisure nel caso di individuazione di eventi fraudolenti e affini.
Nello specifico, a differenza di altri sistemi che di fatto attribuiscono a risorse esterne la componente validatoria, questi specifici L2 si definiscono tali in senso proprio, in quanto attribuiscono sempre e solo al Layer1 la componente sicurezza, con le sue regole native.
I punti di forza del sistema sono legati all’estrema compatibilità con Ethereum e con le sue applicazioni, nonché alla grande semplicità di implementazione, visto che il cuore rimane sempre il layer di base. I punti di debolezza hanno a che fare con una tempistica leggermente superiore alla media rispetto ad altre soluzioni.
Tipologia due: ZK rollups (zkSync, StarkNet)
Utilizzano prove di tipo esclusivamente matematico (zero-knowledge proofs) per verificare la validità delle transazioni, con un procedimento di validazione che sostanzialmente utilizza degli algoritmi di che non necessitano di tutti i dati da analizzare (con evidente guadagno in termini di velocità ed efficienza), ma solo di una versione “compressa” dei medesimi, studiata in modo tale da concentrarsi solo sui dati assolutamente probatori.
I vantaggi sono legati alla maggiore velocità (fino a cento volte), ai costi di transazione sensibilmente inferiori, alla sicurezza, alla migliore esperienza in sede di utilizzo relative dApp, nonché alla migliore privacy.
Si tratta di soluzioni comunque più articolate e complesse da implementare, che porgono una minore compatibilità con applicazioni esistenti.
Come usare i Layer 2
A parte l’uso diretto del Layer2, che permette di gestire anche in via originaria e nativa token e coin di propria scelta, con relative dApp, nel caso di utenti che vogliano trasferire fondi esistenti in modo da usufruire dei vantaggi di rete del Layer2 si deve preliminarmente effettuare un cosiddetto “bridge”, un trasferimento “a ponte” dal primo al secondo livello.
I fondi vengono trasferiti al nuovo layer, attraverso l’esecuzione di uno specifico smart contract che impiega un certo costo una tantum iniziale. Una volta effettuato il bridge, l’utente può usufruire in totale comodità dei bassissimi costi e dei tempi di transazione del nuovo layer.
Sidechain: blockchain a fianco di blockchain
L’idea stessa insita nel funzionamento di Layer2, nelle più moderne implementazioni viene ulteriormente sviluppata fino addirittura a vere e proprie esternalizzazioni, ovvero chain secondarie; esce cioè dalla logica di un “Layer1 che vada a verificare quanto accade nel Layer2, inteso come addentum unicamente volto a garantire la scalabilità e l’economicità”, e sconfina in ecosistemi paralleli con proprie regole assolutamente confrontabili con quelle della relativa chain di Layer1.
Queste non per niente sono state denominate “sidechain”, ovvero “catene laterali o parallele”, che somigliano in tutto e per tutto proprio a Ethereum e permettono di utilizzarlo in modalità molto più flessibili, scalabili ed economiche.
Un caso piuttosto di successo è quello di Polygon, che nella sua componente “trust” (fiducia, che algoritmicamente viene implementata da meccanismi tra specifici operatori e validatori rigorosamente connotati nel protocollo) fuoriesce appunto dalla logica di “puro L2”, e si caratterizza come blockchain con sue regole e strutture.
Polygon, esattamente come Ethereum, porge infatti il suo token di riferimento, ex MATIC, ora POL, e un funzionamento esattamente costruito sulla Proof of Stake; monta però un’architettura anch’essa di tipo Zero Knowledge, che la caratterizza come una delle più apprezzate e utilizzate soluzioni in materia di scalabilità e impiego nelle più comuni applicazioni a base smart contract: DeFi, NFT, tokenizzazione, e via discorrendo.
Conclusioni
A tutt’oggi, il mondo dei layer alternativi di Ethereum deve ancora rispondere ad alcune potenziali richieste del mercato, rimaste lungo l’orizzonte applicativo. Tra queste, una procedura che vada a risolvere il problema della frammentazione della liquidità tra diversi L2, che possa in qualche modo o bypassare o semplificare la procedura preliminare del “bridge” (ancora assoggettata a una certa curva di apprendimento).
Tuttavia abbiamo già a disposizione una gamma veramente ampia ed entusiasmante di progetti che a tutt’oggi utilizzano con successo queste architetture: parliamo di dApp che eseguono “bridge” tra layer e sidechain, piattaforme per effettuare swap tra token in modo rapido e sicuro, social network e piattaforme di creazione contenuti a base Web3, aggregatori di liquidità, portali per la compravendita e lo scambio di NFT e via discorrendo…
Pertanto, le soluzioni L2, nonché le loro emancipate consorelle sidechain, ià oggi pienamente impiegate e apprezzate, nel futuro dovranno entrambe tendere ai seguenti obiettivi: una maggiore standardizzazione di funzionamento, orientata a rendere sempre più semplici le procedure di passaggio tra layer e layer, o tra Ethereum e sue sidechain; migliore esperienza di interoperabilità tra layer secondari, specie nel considerare la possibilità di facile trasferimento delle relative liquidità, in modalità semplici ed economiche, oltre che efficienti; individuazione di nuove applicazioni specifiche per L2, tali da valorizzarne al meglio le caratteristiche e peculiarità; un potenziale consolidamento nel mercato in configurazioni solide e stabili, orientate a catalizzare una sempre crescente attenzione da parte di utenti, programmatori, investitori, oltre che istituzioni e aziende.
Filippo Albertin
