Il percorso di scalabilità di Ethereum è stato modellato dalla necessità di affrontare il "trilemma della blockchain", che afferma che sicurezza, decentralizzazione e scalabilità non possono essere raggiunti simultaneamente all'interno di una rete Layer 1 (L1).
Cosa sapere sui Rollup di Ethereum?
Storicamente, Ethereum ha priorizzato la sicurezza e la decentralizzazione, lasciando la scalabilità come una sfida. Con l'aumento delle commissioni di transazione e il rallentamento dei tempi di elaborazione con la crescita della domanda degli utenti, le soluzioni Layer 2 (L2), in particolare i rollup, sono emerse come strumenti critici per superare queste limitazioni.
I rollup scalano Ethereum spostando il calcolo fuori dalla catena principale, raggruppando le transazioni in lotti compressi e inoltrandoli a L1 per la verifica. Questo approccio consente transazioni più rapide ed economiche pur preservando la sicurezza e la decentralizzazione di Ethereum.
I rollup sono diventati centrali nella roadmap di Ethereum dal 2020, rendendo casi d'uso come il gaming on-chain e la finanza decentralizzata (DeFi) ad alta velocità fattibili. Tra i tipi di rollup, gli zk-rollup hanno guadagnato dominanza grazie alla loro efficienza e sicurezza, sfruttando prove a conoscenza zero per la validazione. Progetti come zkSync Era e Linea guidano l'adozione, offrendo basse commissioni e alta larghezza di banda.
Nonostante il loro successo, i rollup affrontano sfide come la frammentazione dello stato e della liquidità attraverso diverse reti di rollup, limitando l'esperienza utente e l'adozione degli sviluppatori. Inoltre, molti rollup si affidano ancora a componenti centralizzati come i sequencer per l'ordinamento delle transazioni, il che introduce rischi di censura.
La roadmap di Ethereum mira ad evolvere i rollup verso la piena decentralizzazione rimuovendo queste "rotelle di allenamento" - salvaguardie centralizzate - e abilitando sistemi senza fiducia per la sequenzializzazione delle transazioni e la generazione delle prove.
Per gli utenti di Ethereum, i rollup sono essenziali per ridurre i costi e migliorare le velocità di transazione. Tuttavia, dovrebbero essere consapevoli dei compromessi tra le diverse architetture di rollup - come gli zk-rollup rispetto agli rollup ottimistici - e l'evoluzione in corso verso la decentralizzazione. Man mano che i rollup maturano, giocheranno un ruolo sempre più critico nel modellare la scalabilità di Ethereum e l'esperienza degli utenti.
Caratteristiche principali dei Rollup Basati:
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Sequenziamento Decentralizzato: Invece di utilizzare un sequencer designato o un'entità centralizzata, l'ordinamento delle transazioni è gestito dai validatori di Ethereum. Questo approccio riduce significativamente i rischi di censura e manipolazione delle transazioni, garantendo un'elaborazione equa e trasparente.
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Integrazione L1 Senza Soluzioni di Continuità: L'infrastruttura L1 di Ethereum gestisce il consenso, la pubblicazione dei dati e la regolamentazione, mentre l'esecuzione avviene sulla rete rollup. Questo design eredita le proprietà di sicurezza e decentralizzazione di Ethereum senza aggiungere nuovi livelli di presunzioni di fiducia.
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Architettura Semplificata: Rimuovendo la necessità di sequencer centralizzati, i rollup basati creano un modello di elaborazione delle transazioni più snello e più allineato a Ethereum. Questa semplificazione riduce anche la dipendenza da strutture di governance esterne, rendendole più robuste a lungo termine.
Vantaggi dei Rollup Basati:
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Maggiore sicurezza e decentralizzazione grazie ai validatori di Ethereum.
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Dipendenza ridotta dalla governance esterna e dai fornitori di infrastruttura.
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Un sistema snellito che rimane fedele all'etica originale di Ethereum.
Sfide e Considerazioni:
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Limitazioni del Throughput: Poiché i tempi di blocco di Ethereum L1 sono più lunghi (circa 12 secondi), la finalità delle transazioni potrebbe essere più lenta rispetto ai rollup con sequencer dedicati.
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Innovazioni di Pre-Conferma: Per mitigare i problemi di latenza, gli sviluppatori stanno esplorando tecniche di pre-conferma che consentono di confermare provvisoriamente le transazioni prima della piena inclusione nei blocchi L1.
Caratteristiche principali dei Rollup Nativi:
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Validazione Diretta di Ethereum: I rollup nativi eliminano la necessità di sistemi di prova aggiuntivi sfruttando le regole di validazione delle transazioni integrate di Ethereum. Questo assicura che le transizioni di stato siano verificate all'interno di Ethereum stesso, rimuovendo la complessità dalle implementazioni di rollup.
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Aggiornamenti Automatici: Poiché i rollup nativi operano all'interno dell'infrastruttura core di Ethereum, ereditano automaticamente gli aggiornamenti del protocollo. Questo evita i colli di bottiglia della governance che spesso affliggono i rollup tradizionali richiedendo approvazioni manuali dei consigli di sicurezza.
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Modello di Sicurezza Semplificato: Pubblicando i dati delle transazioni direttamente su Ethereum e utilizzando i suoi meccanismi di validazione, i rollup nativi riducono la necessità di modelli di sicurezza indipendenti, rendendo il sistema più unificato e più facile da mantenere.
Vantaggi dei Rollup Nativi:
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Maggiore Assenza di Fiducia: Le transazioni sono verificate direttamente da Ethereum, garantendo l'allineamento con le sue garanzie di sicurezza.
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Minori Costi di Manutenzione: I team di rollup beneficiano degli meccanismi di sicurezza e consenso di Ethereum, riducendo la complessità operativa.
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Migliore Interoperabilità dell'Ecosistema: Poiché la validazione avviene a livello del protocollo di Ethereum, i rollup nativi consentono interazioni più fluide tra diverse soluzioni L2.
Sfide e Considerazioni:
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Modifiche al Protocollo Richieste: Implementare la precompilazione EXECUTE richiede cambiamenti al protocollo di Ethereum, richiedendo coordinamento attraverso hard fork e aggiornamenti a livello di ecosistema.
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Rischi di Centralizzazione Basata su MEV: Miner Extractable Value (MEV) potrebbe introdurre competizione per l'ordinamento delle transazioni, potenzialmente centralizzando aspetti del processo di esecuzione del rollup. Sono in fase di esplorazione meccanismi per mitigare questi rischi.
Scelta tra Rollup Basati e Nativi
L'ecosistema Layer 2 di Ethereum continua ad evolversi, e sia i rollup basati che quelli nativi offrono approcci innovativi alla scalabilità pur mantenendo sicurezza e decentralizzazione. Ciascun modello presenta vantaggi e compromessi distinti, rendendo la scelta tra di essi dipendente dalle priorità di sviluppatori, utenti e della più ampia comunità di Ethereum.
I rollup basati si integrano con il modello di sequenziamento basato su validatori di Ethereum esistente, rinforzando la decentralizzazione sfruttando i validatori Layer 1 per ordinare le transazioni. Questo riduce la dipendenza dai sequencer centralizzati ma può introdurre latenza a causa dei tempi di blocco di Ethereum. Invece, i rollup nativi sono più profondamente integrati nel protocollo core di Ethereum, eliminando la necessità di meccanismi di sequenziamento separati e sistemi di prova. Sebbene questa integrazione semplifichi la validazione delle transazioni, richiede significativi aggiornamenti del protocollo, potenzialmente attraverso hard fork.
La sicurezza rimane un punto forte per entrambi gli approcci, dato che ereditano il robusto modello di sicurezza Layer 1 di Ethereum. Tuttavia, i rollup nativi fanno un passo ulteriore utilizzando i meccanismi di validazione integrati di Ethereum, eliminando la necessità di prove di frode o prove a conoscenza zero. La governance è un'altra differenza chiave - i rollup basati si allineano con il modello economico di Ethereum ma richiedono ancora una certa governance indipendente, mentre i rollup nativi adottano automaticamente gli aggiornamenti di Ethereum, riducendo il carico di governance.
In definitiva, l'adozione di rollup basati o nativi dipenderà dalla visione a lungo termine di Ethereum per la scalabilità. Mentre i rollup basati forniscono un percorso immediato con minimi cambiamenti al protocollo, i rollup nativi offrono una soluzione più integrata, a lungo termine, per efficienza e scalabilità. Man mano che la tecnologia dei rollup matura, il panorama Layer 2 di Ethereum continuerà a migliorare, portando transazioni più veloci, economiche e sicure agli utenti di tutto il mondo.