Si sente spesso parlare del problema della scalabilità di una blockchain, vediamo di cosa si tratta e perché è importante considerarla nelle nostre valutazioni.

Nella tecnologia blockchain, il termine “scaling” si riferisce ad un incremento della velocità di trasmissione del sistema, misurata dal numero di transazioni eseguite al secondo. Con l’uso sempre più diffuso delle criptovalute nella vita di tutti i giorni, è diventato oggi necessario creare diversi livelli blockchain per una migliore sicurezza ed efficienza della rete.

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Il Layer 1 in un ecosistema decentralizzato è la blockchain. Il Layer 2 è un’integrazione di terze parti combinata con il layer 1 per aumentare il numero di nodi e, di conseguenza, il throughput del sistema (vedremo in seguito di cosa si tratta).

Attualmente, vengono implementate molte soluzioni layer 2 per le blockchain. Queste soluzioni sfruttano gli smart contract, o contratti intelligenti, per automatizzare le transazioni.

Il trilemma della scalabilità

Vitalik Buterin, il fondatore di Ethereum, ha inventato l’espressione “trilemma della scalabilità” per riferirsi alla capacità di una blockchain di destreggiarsi tra tre proprietà fondamentali intrinseche:

  • Sicurezza
  • Scalabilità
  • Decentralizzazione

Il trilemma afferma che qualsiasi tecnologia blockchain può ottimizzare contemporaneamente solo due proprietà su tre, mai tutte e tre insieme. Pertanto, l’attuale tecnologia blockchain dovrà sempre scendere a compromessi su una delle proprietà fondamentali.

Un ottimo esempio di questo è Bitcoin. Sebbene la sua blockchain sia riuscita a ottimizzare la decentralizzazione e la sicurezza, ha dovuto scendere a compromessi sulla scalabilità, non per colpa sua.

Layer 1 vs Layer 2

La tecnologia Blockchain offre molti vantaggi: aumenta i livelli di sicurezza, consente transazioni prive di complicazioni e rende possibile tracciare ogni transazione in maniera trasparente. Tuttavia, man mano che il suo utilizzo diventa più comune, stanno emergendo una serie di problemi. Uno di questi problemi è la scalabilità.

In una blockchain, quindi in un sistema decentralizzato, ogni transazione deve passare attraverso diversi passaggi, che richiedono una notevole quantità di tempo e potenza di elaborazione.

Per migliorare la capacità di gestione della blockchain, gli sviluppatori blockchain stanno implementando quelli che vengono definiti layer 2 nella struttura dei layer 1. Impariamo di più su come funziona.

L’importanza della scalabilità

La definizione di “scalabilità” mette in disaccordo molti esperti. Definiamo qui la scalabilità di una blockchain come la capacità del sistema di offrire un’esperienza ricca a ogni utente, indipendentemente dal numero totale di utenti in un dato momento.

Il termine “throughput” si riferisce al numero di transazioni gestite al secondo da un sistema. Mentre grandi aziende e canali di pagamento come Visa elaborano quasi 20.000 TPS con la rete di pagamento elettronico VisaNet, la catena principale di Bitcoin può eseguire solo da 3 a 7 TPS.

La differenza di capacità è notevole, c’è una semplice spiegazione dietro. Bitcoin adotta un sistema decentralizzato, mentre VisaNet funziona su un sistema centralizzato. Il primo utilizza più potenza di elaborazione e quindi tempo per salvaguardare la privacy dei suoi utenti. Ogni transazione di dati deve attraversare più passaggi, tra cui accettazione, mining, distribuzione e convalida da parte di una rete di nodi.

Con la criptovaluta che dovrebbe diventare una forza imperativa nel mondo degli affari, gli sviluppatori blockchain stanno cercando di aumentare la portata della gestione della blockchain. Creando livelli blockchain e ottimizzando il ridimensionamento del layer 2, vogliono accelerare i tempi di elaborazione e aumentare il numero di TPS.

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Bitcoin vs. Scalabilità

Bitcoin è nato con l’intenzione di consentire agli utenti di inviare e ricevere valuta digitale in modo più efficiente, sotto tanti punti d vista. Tuttavia, è alle prese con il problema della scalabilità sin dal suo inizio, il che ha fatto sorgere spontaneamente la seguente domanda: cosa accadrebbe se sempre più persone iniziassero a utilizzare Bitcoin?

Ogni sistema ha una specifica quantità di larghezza di banda e può elaborare solo fino a un certo numero di transazioni al secondo (o TPS, è il numero di transazioni che una rete blockchain può elaborare ogni secondo). Inoltre, ogni transazione in un sistema decentralizzato deve essere controllata e quindi è necessario un ampio spazio di archiviazione.

Scorriamo velocemente le pagine del tempo fino al 2021. Quando Bitcoin è diventato popolare, si è verificato quanto previsto: sempre più persone hanno iniziato ad utilizzare Bitcoin. La velocità di elaboraziona è diminuita di conseguenza.

Layer 2: una soluzione necessaria

Perché l’attuale blockchain richiede la tecnologia di layer 2? La risposta è semplice: aumento della domanda e maggiori costi delle transazioni. Spieghiamolo usando Ethereum come esempio.

Poiché Ethereum ha un meccanismo di consenso, consente l’utilizzo di più applicazioni decentralizzate. Nella tecnologia blockchain, un meccanismo di consenso consente ai sistemi distribuiti di interagire e rimanere sicuri su un singolo stato di rete. Questi protocolli assicurano quindi che tutti i nodi siano d’accordo sulle transazioni e siano sincronizzati. Questo rende la catena di Ethereum estremamente difficile da sovrascrivere o attaccare.

A causa della stabilità e della sicurezza di Ethereum, è iniziata la mania delle ICO, che ha portato le persone a creare compulsivamente monete (per la maggior parte shitcoin) sulla blockchain. Di conseguenza, c’è stato un afflusso di utenti e un aumento del numero di transazioni effettuate su Ethereum. Quando il sistema si è intasato, le commissioni di transazione (il famoso gas) pagate alle parti che le elaborano su Ethereum, sono aumentate.

Quando una rete blockchain è intasata, le transazioni in sospeso finiscono nel pool di memoria e richiedono più tempo per l’elaborazione. Per affrontare questo problema, i minatori iniziano a dare priorità alla conferma di transazioni che hanno prezzi del gas più elevati. Ciò aumenta ulteriormente il costo minimo richiesto per effettuare una transazione.

Il ciclo di aumento dei prezzi arriva a un punto in cui le tariffe del gas salgono alle stelle, peggiorando la situazione per tutti. Il ridimensionamento del layer 2 mira a fornire una soluzione a questo problema e ad abbassare i costi delle transazioni.

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Al momento in cui scrivo, i sistemi blockchain sono ancora in fase di sviluppo. La domanda urgente per il futuro è se i livelli blockchain e il ridimensionamento del layer 2 saranno temporanei o permanenti. Per adesso, nessuno lo sa davvero.