Il mondo della blockchain: capire l'architettura multistrato

Il mondo della blockchain sta cambiando velocemente e c'è bisogno di sistemi più sicuri e decentralizzati. Il valore delle criptovalute è salito alle stelle, superando i 1,7 trilioni di dollari. Adesso ci sono più di 3.000 app decentralizzate che funzionano su varie piattaforme.

Man mano che sempre più persone e aziende iniziano a usare la blockchain, diventa chiaro che è fondamentale capire come le diverse parti lavorano insieme. Questo è particolarmente vero quando si guardano i livelli che compongono l'architettura della blockchain, dalle basi gettate dal livello 0 ai sistemi del livello 3.

La crescita della blockchain è stata veloce e non sembra rallentare. In un ambiente così mutevole, capire come ogni livello contribuisce all'ecosistema blockchain è fondamentale per sfruttarne tutto il potenziale.

Gli elementi costitutivi di un sistema blockchain partono da zero, con ogni livello che contribuisce a creare un'esperienza più veloce, sicura e facile da usare. Questo vale dall'infrastruttura alle app con cui le persone interagiscono davvero.

Quando ci si addentra nel mondo della blockchain, si capisce subito che questa tecnologia è fatta di livelli, ognuno con la sua funzione specifica. Guardando meglio, si vede che non è una cosa sola, ma una struttura complessa fatta di vari pezzi.

Perché usare un approccio a più livelli?

Dividere la blockchain in livelli crea un sistema che è sia organizzato che adattabile. Questo vuol dire che gli sviluppatori possono fare modifiche a parti della rete senza dover smontare tutto.

Vantaggi dell'architettura a livelli:

• •I livelli possono velocizzare le cose con strumenti come rollup o sidechain
• •Permette alle piattaforme di crescere senza rinunciare alla sicurezza
• •Le aziende possono usare la tecnologia blockchain tramite soluzioni Blockchain as a Service
• •Permette di creare sistemi cross-chain
• •Rende più facile l'interazione dell'utente con la tecnologia blockchain

Al centro di tutto c'è quello che si chiama Layer 0. È l'infrastruttura di base su cui sono costruite tutte le reti blockchain. È fatta di sistemi come reti, hardware, protocolli che assicurano il consenso e meccanismi che permettono alle diverse parti della rete di trovarsi e comunicare tra loro.

Cosa fa il Livello 0

Questo livello è tipo il sistema operativo della blockchain e fondamentalmente offre:

• •Le basi per tutti gli altri livelli della blockchain
• •Gestione dei meccanismi di consenso e della comunicazione
• •Sicurezza e scalabilità a livello base
• •Capacità di comunicazione cross-chain

Tecnologie chiave del livello 0

Quando si parla di comunicazione cross-chain, questo livello usa tecnologie avanzate come:

• •Protocollo di comunicazione inter-blockchain di Cosmos
• •Relay Chain di Polkadot
• •Altri protocolli che permettono a diverse catene di comunicare tra loro

Progetti Layer 0 degni di nota

Il concetto di Layer 1 è fondamentale nel mondo blockchain. È il livello che definisce come funziona la rete: la spina dorsale di qualsiasi sistema blockchain dove i protocolli principali decidono come funziona la rete, il consenso e la verifica delle transazioni.

Caratteristiche del livello 1

Fondamentalmente, il Livello 1 ha diverse caratteristiche chiave:

• •Usa metodi di consenso (Proof of Work, Proof of Stake)
• •Responsabile della verifica delle transazioni e della sicurezza della rete
• •Ospita token nativi per ogni rete blockchain
• •Fornisce le basi per gli smart contract

Principali reti di livello 1

Bitcoin: pioniere nel mostrare le capacità del Layer 1, usando Proof of Work per garantire transazioni sicure.

Ethereum: piattaforma molto usata per contratti intelligenti e applicazioni finanziarie decentralizzate.

Solana: Famosa per essere super veloce e relativamente economica nell'elaborazione delle transazioni.

Quando le principali reti blockchain si intasano e le commissioni diventano troppo alte, è qui che entrano in gioco le soluzioni Layer 2. Queste soluzioni gestiscono le transazioni in modo più conveniente e poi rimandano i risultati alla rete principale.

Tecniche di livello 2

Per migliorare l'efficienza delle transazioni, si usano diverse tecniche:

• •Rollup: raggruppa le transazioni in lotti per l'elaborazione
• •Sidechain: funzionano in modo indipendente mantenendo la connessione al Layer 1
• •Canali statali: Permetti pagamenti diretti tra gli utenti senza passare dalla catena principale

Progetti chiave di livello 2

Polygon: Si concentra in particolare sul fornire scalabilità di livello 2 per la rete Ethereum.

Arbitrum: Usa i rollup per aumentare la velocità e ridurre le commissioni gas.

Ottimismo: rende possibile il ridimensionamento usando la tecnologia Optimistic Rollup.

Quando si parla della parte della blockchain con cui gli utenti interagiscono, la chiamiamo Layer 3. Questo livello riguarda le app, le interfacce e le API che permettono agli utenti di accedere alle reti blockchain.

Funzioni del livello 3

Ecco alcune delle cose principali che fa questo livello:

• •Supporta le app decentralizzate (dApp)
• •Offre interfacce facili da usare per portafogli, exchange e piattaforme di gioco
• •Aiuta a collegare l'intelligenza artificiale con gli smart contract
• •Abilita giochi Web3 e sistemi di ricompensa

Esempi di livello 3

MetaMask: estensione del browser wallet per interagire con Ethereum e altre blockchain.

Chainlink Oracles: collega i dati del mondo reale agli smart contract.

Giochi Web3: piattaforme di gioco su blockchain che danno ai giocatori dei token come ricompensa.

I diversi livelli della blockchain non sono cose separate: sono fatti per funzionare come un'unica cosa. Ogni livello ha il suo ruolo, ma tutti insieme aiutano a far funzionare il tutto, a renderlo scalabile e a migliorare l'esperienza dell'utente.

Integrazione verticale

Gli strati sono uno sopra l'altro, e ognuno si basa su quello che c'è sotto:

• •Il Livello 2 è costruito sopra il Livello 1
• •Il Livello 1 funziona sul Livello 0
• •Il livello 3 si interfaccia con tutti i livelli inferiori

Integrazione orizzontale

Si collegano anche orizzontalmente attraverso l'astrazione cross-chain, che migliora il modo in cui diverse blockchain possono lavorare insieme senza problemi.

La scalabilità è un concetto fondamentale nella blockchain: si tratta di come una rete può gestire più transazioni, utenti e applicazioni senza rallentare, diventare troppo costosa o compromettere la sicurezza.

I tre elementi

Uno dei principali ostacoli nello sviluppo della blockchain è trovare un equilibrio tra:

• •Decentralizzazione: rete controllata dagli utenti, non da un'autorità centrale
• •Sicurezza: proteggi l'integrità della rete e le risorse degli utenti
• •Scalabilità: Possibilità di crescere e accogliere più utenti

Soluzioni basate su livelli

L'architettura a livelli aiuta a risolvere questo trilemma:

• •I livelli inferiori (0 e 1) puntano sulla correttezza e l'affidabilità
• •I livelli superiori (2 e 3) si concentrano sulla velocità e sull'esperienza dell'utente
• •Ogni livello può essere ottimizzato per aspetti specifici senza compromettere gli altri

Guardando come funziona l'architettura a livelli nella vita reale, ci sono esempi che mostrano quanto sia importante pianificare bene quando si usa la blockchain per applicazioni ad alte prestazioni:

Giochi

Usare soluzioni di scalabilità di livello 2 può rendere il gioco più fluido e veloce da caricare.

Logistica

Le aziende possono usare la blockchain per seguire le spedizioni e le consegne, rendendo tutto più trasparente ed efficiente.

Finanza

Le piattaforme di trading sicure possono funzionare con una bassa latenza usando registri decentralizzati che rendono il tracciamento più veloce e conveniente.

Per valutare le prestazioni della blockchain a tutti i livelli, guardiamo a:

• •Transazioni al secondo (TPS): quante transazioni si possono fare
• •Costo della transazione: la commissione per ogni transazione
• •Tempo di finalizzazione: quanto ci vuole perché una transazione venga confermata

Quando si creano app blockchain, la scelta del livello dipende da cosa serve al progetto:

Sviluppo del livello 1

Ideale per progetti che richiedono:

• •Massima decentralizzazione
• •Alta sicurezza
• •Funzionalità token nativa
• •Sviluppo del protocollo di base

Sviluppo del livello 2

Perfetto per app che hanno bisogno di:

• •Elevata velocità di transazione
• •Bassi costi
• •Elaborazione veloce
• •Scalabilità

Sviluppo del livello 3

Perfetto per creare:

• •Interfacce facili da usare
• •Applicazioni per i consumatori
• •Integrazione con i sistemi tradizionali
• •Migliorata l'esperienza dell'utente

Molti progetti blockchain funzionano su più livelli per raggiungere i loro obiettivi. Per esempio:

• •Una dApp potrebbe funzionare su Arbitrum (Layer 2)
• •Arbitrum si basa su Ethereum (Layer 1)
• •Tutto si collega tramite protocolli cross-chain (Layer 0)
• •Gli utenti interagiscono tramite le interfacce dei portafogli (Livello 3)

Le aziende possono sfruttare strategicamente diversi livelli:

• •Livello 0: operazioni cross-chain e interoperabilità
• •Livello 1: archiviazione sicura dei dati sensibili e delle operazioni principali
• •Livello 2: Elaborazione di transazioni ad alto volume
• •Livello 3: App e interfacce facili da usare

Questa configurazione offre alle aziende strumenti scalabili e affidabili per l'implementazione della blockchain.

L'approccio modulare all'architettura blockchain è importante perché dà la flessibilità e la scalabilità che servono alle grandi aziende per creare app in vari settori.

Capendo come funzionano questi diversi livelli, le aziende possono prendere decisioni informate su quali tecnologie funzionano meglio per i loro obiettivi specifici, che si tratti di migliorare la sicurezza, aumentare la velocità, ridurre i costi o migliorare l'interazione con gli utenti.

L'approccio a più livelli fa sì che la tecnologia blockchain possa continuare a evolversi e crescere, mantenendo i principi fondamentali di decentralizzazione e sicurezza che la rendono così importante per le app moderne.