Una Guida Completa ai Rollup nella Blockchain

I rollup sono un tipo di tecnologia blockchain. Funzionano collegando una blockchain a un'altra. Di solito, si fa usando smart contract e impegni di dati. I rollup eseguono transazioni nel loro sistema e condividono regolarmente queste transazioni e lo stato complessivo del loro sistema con la blockchain principale a cui sono connessi.

Lo stato complessivo del rollup viene chiamato "state root". Questo state root è riconosciuto come finale quando vengono seguite certe regole, spesso controllate da smart contract sulla blockchain principale. A volte, gli utenti possono mettere in discussione questi state root o controllare una prova di correttezza fornita insieme ad esso. Anche se tutti i rollup condividono questa funzione di base, hanno sviluppato caratteristiche uniche. Questo li aiuta ad attrarre più utenti e a competere nel mercato.

Questo documento ha l'obiettivo di categorizzare le differenze tra i rollup per creare un modo semplice per capirli. Esamineremo diversi aspetti in cui i rollup possono variare, tra cui familiarità, tempo di finalità, modularità e maturità. Il risultato è un framework per confrontare le qualità dei diversi rollup.

#Che cos'è un Rollup?

Un rollup è un tipo speciale di rete blockchain. In questo sistema, le transazioni vengono eseguite e i blocchi vengono formati, ma gli utenti non possono essere completamente sicuri della correttezza della catena di rollup finché le transazioni non sono finalizzate. Il rollup condivide regolarmente le transazioni che elabora insieme allo state root del rollup. Questi state root vengono trattati come finali quando sono soddisfatte certe condizioni, a seconda del rollup specifico.

La blockchain principale che governa gli smart contract del rollup è spesso chiamata blockchain di layer one, mentre il rollup stesso è riferito come layer two. Questa configurazione richiede tipicamente che i rollup siano costruiti su blockchain che supportano gli smart contract, come Ethereum. Ogni rollup ha regole uniche su quali dati vengono condivisi, quali condizioni sono necessarie per la finalità e altre proprietà specifiche. Alcuni rollup possono comportarsi in modo simile, ma anche quelli possono avere piccole differenze che influenzano il loro funzionamento.

#Tipi di Rollup

#Rollup Ottimistici

I rollup ottimistici operano sulla convinzione che lo stato del rollup sarà corretto a meno che qualcuno non provi il contrario. Questo significa che quando un propositore di stato suggerisce un nuovo state root, viene accettato a meno che non venga sollevata una sfida entro un determinato lasso di tempo. Se nessuno sfida questo state root, diventa finale. L'idea è che, in un sistema perfetto, non sarà mai sbagliato.

#Rollup Zero-Knowledge

I rollup zero-knowledge usano prove per convalidare le transazioni. Quando vengono eseguite transazioni, viene creata una prova che mostra che le transazioni sono state completate correttamente. Questa prova viene poi verificata sulla blockchain principale. Grazie a questo metodo, i rollup zero-knowledge possono finalizzare le transazioni molto più velocemente dei rollup ottimistici.

#Rollup di Layer Two

I rollup sono spesso chiamati soluzioni di layer two. Funzionano sopra una blockchain principale (layer one) e mirano a elaborare più transazioni di quante la blockchain principale possa gestire da sola. Ad esempio, la velocità di transazione di Ethereum può essere piuttosto bassa, ma i rollup possono aumentarla a circa 2000 transazioni al secondo.

#Componenti del Rollup

Capire un rollup implica conoscere i suoi componenti. I rollup sono a volte chiamati commit-chains o ponti di validazione. Hanno bisogno di un modo per gestire l'ordine delle transazioni, pubblicare gli state root e un metodo per confermare e accettare questi state root.

Hanno anche bisogno di un modo per trasferire beni dalla blockchain di layer one al rollup e viceversa. Di solito, c'è un attore principale chiamato sequencer. Questa persona o sistema ordina le transazioni e le pubblica. Il sequencer è responsabile della creazione di lotti di transazioni che vengono poi condivisi con la blockchain principale.

Gli utenti possono fidarsi del rollup per finalizzare le transazioni non appena vengono pubblicate, creando una sensazione di "soft finality". Altri, però, potrebbero aspettare che le condizioni impostate dal meccanismo di finalità siano soddisfatte prima di fidarsi completamente (noto come "hard finality").

Attualmente, la maggior parte dei rollup opera con un singolo sequencer controllato dai suoi sviluppatori. Tuttavia, le versioni future potrebbero consentire a questo ruolo di diventare decentralizzato o cambiare in base a regole specifiche.

#Meccaniche del Rollup

I rollup pubblicano lo state root della loro rete. Lo state root riassume tutti i dati necessari per lo stato attuale del rollup, come i saldi degli utenti e i codici degli smart contract. Spesso, il sequencer e il propositore di stato sono la stessa entità, ma non è sempre così.

Serve anche un verificatore per decidere quali state root possono essere accettati. Questa verifica può essere eseguita da una persona o tramite smart contract che confermano la prova di correttezza. A seconda di come avviene la verifica, i ruoli possono essere chiari o sfocati.

Inoltre, ogni rollup ha un ponte che consente la comunicazione cross-chain. Questo ponte è cruciale per trasferire beni dal layer one al layer two e viceversa. È importante che questi ponti esistano per garantire che i fondi possano essere spostati correttamente tra i due sistemi.

#Focus della Ricerca

L'ascesa dei rollup ha portato a sfide che devono essere affrontate. Alcuni rollup possono sembrare simili ma variano notevolmente in maturità o sicurezza. È essenziale essere in grado di confrontare facilmente i rollup.

Una concezione errata comune è che i rollup siano come le loro blockchain di layer one sottostanti. Questo non è vero, e mentre gli sviluppatori possono vedere le differenze, gli utenti finali spesso no. Un piccolo cambiamento nel modo in cui vengono eseguite le transazioni può portare a risultati inaspettati.

Le moderne blockchain di layer one sono state testate a lungo, mentre i rollup sono ancora nelle fasi iniziali. Alcuni rollup hanno già lanciato le loro reti principali, ma solo pochi hanno tutte le loro funzionalità completamente implementate. Sviluppi affrettati possono mettere a rischio i fondi degli utenti.

Diversi rollup usano anche terminologie diverse per descrivere caratteristiche o funzionalità simili. Questa variazione può confondere sia i ricercatori che gli utenti comuni. L'obiettivo di questa ricerca è chiarire i termini dei rollup e creare un framework per il confronto.

#Proprietà dei Rollup

I rollup possono essere confrontati in base a quattro proprietà principali:

1. Familiarità: Quanto è familiare un rollup rispetto alla sua blockchain di layer one sottostante e ad altri rollup. Questo influisce sulle esperienze degli utenti poiché una funzionalità non riconosciuta può portare a comportamenti inaspettati.

2. Tempo di Finalità: Questa proprietà determina quanto tempo ci vuole affinché le transazioni di un rollup siano finalizzate. Un tempo di finalità più lungo può rendere difficile per i rollup funzionare senza problemi con le applicazioni costruite sulla blockchain principale.

3. Modularità: Questa proprietà si occupa di come è strutturato un rollup. Ogni funzione del rollup può essere combinata in un'unità singola o separata in diversi componenti. Questo può influenzare la fiducia e l'affidabilità del rollup.

4. Maturità: Questo si riferisce a quanto è sviluppato un rollup. La maturità influisce sulla robustezza complessiva e sull'affidabilità del sistema. I rollup più recenti potrebbero ancora essere instabili e presentare più rischi per gli utenti.

#Tempo di Finalità

Il tempo di finalità di un rollup è un fattore importante che influisce su quanto bene possa integrarsi con altre applicazioni e sull'esperienza complessiva dell'utente. I rollup che impiegano più tempo per finalizzare le transazioni potrebbero non funzionare bene con le applicazioni esistenti che dipendono da conferme rapide.

Ci sono due modi principali in cui la finalità viene raggiunta nei rollup: rollup ottimistici e rollup zero-knowledge.

I rollup ottimistici accettano gli state root a meno che qualcuno non possa provare che sono sbagliati. Se operano senza bug, gli state root saranno sempre corretti. Il periodo di sfida dà tempo ad altri per mettere in discussione lo state root, solitamente della durata di diversi giorni.

Al contrario, i rollup zero-knowledge usano prove che possono essere verificate rapidamente sulla blockchain principale. Questo significa che i loro state root possono spesso essere finalizzati in pochi minuti, migliorando notevolmente l'esperienza utente.

#Familiarità

Per gli utenti e gli sviluppatori che si spostano da layer one a un rollup, la familiarità è fondamentale. Se un rollup somiglia alla blockchain di layer one, è più facile per gli utenti interagirci. Molti rollup basati su Ethereum mirano alla compatibilità con gli strumenti e i linguaggi esistenti, rendendo la transizione più fluida.

Tuttavia, alcuni rollup adottano approcci diversi e introducono nuovi sistemi. Ad esempio, mentre Starknet utilizza una macchina virtuale personalizzata invece dell'EVM familiare, altri rollup come Zircuit mantengono la compatibilità con l'EVM. Questo può portare a una curva di apprendimento più ripida per gli utenti.

I cambiamenti apportati dai rollup possono derivare da decisioni di design, vincoli tecnici o sviluppi in corso nella rete di layer one sottostante. Questi cambiamenti possono creare problemi in cui gli utenti potrebbero incontrare comportamenti inaspettati mentre interagiscono con il rollup.

#Modularità

La modularità nei rollup si riferisce a come strutturano le loro funzioni. Alcuni rollup sono monolitici, il che significa che si affidano a un singolo sequencer per fare tutto, mentre altri suddividono i loro compiti in componenti separati.

Ad esempio, alcuni rollup possono fare affidamento su altre reti o blockchain per compiti specifici come la pubblicazione dei dati. Questo può risultare in nuovi sistemi noti come "rollup modulari". Ogni approccio viene con diverse assunzioni di fiducia, che possono influenzare l'esperienza degli utenti.

I rollup sovrani operano in modo indipendente senza utilizzare smart contract per la validazione. Al contrario, i rollup incardinati integrano la loro logica direttamente nel codice di layer one. La fiducia in questi sistemi può variare a seconda di come interagiscono con le loro blockchain di supporto.

Il modo in cui un rollup gestisce le sue funzioni può anche cambiare il suo profilo di rischio. La dipendenza da altri sistemi può introdurre vulnerabilità se uno di questi sistemi fallisce o subisce un'interruzione.

#Maturità

La maturità di un rollup influisce sulla sua affidabilità e sulla fiducia degli utenti. I rollup meno maturi potrebbero non avere funzionalità completamente implementate che garantiscono un funzionamento fluido o la sicurezza degli utenti. Questo può lasciare i fondi vulnerabili se componenti chiave falliscono.

Per misurare la maturità, è necessario considerare criteri come la completezza delle funzionalità e la diversità degli attori chiave (come l'uso di portafogli multi-firma). I rollup più robusti avranno funzionalità consolidate e misure di protezione in atto.

I rollup che sono ancora nelle fasi iniziali di sviluppo potrebbero non fornire metodi sicuri di prelievo, il che è critico per gli utenti. Quelli che hanno raggiunto fasi di maturità più elevate saranno meglio equipaggiati per affrontare problemi senza mettere a rischio i fondi degli utenti.

#Rappresentazione Visiva dei Rollup

Per comprendere meglio le proprietà dei rollup, possiamo utilizzare un framework visivo basato sulle dimensioni discusse. Un grafico radar può visualizzare questi aspetti in modo chiaro, rendendo più facile identificare le differenze tra i rollup.

Utilizzando questo grafico, i fattori che influenzano l'esperienza dell'utente, il rischio e il livello di fiducia possono essere evidenziati. Ad esempio, un rollup con un lungo tempo di finalità e una minore familiarità potrebbe mostrare un'area visiva più ampia, indicando che potrebbe non essere così desiderabile come uno con tempi di finalità più brevi e maggiore familiarità.

Valutare diversi rollup usando questo framework può aiutare utenti e sviluppatori a vedere rapidamente le proprietà e i rischi associati a ciascun rollup.

#Conclusione

In sintesi, i rollup offrono una soluzione interessante per aumentare le capacità delle transazioni blockchain. Ogni rollup ha le sue caratteristiche uniche che devono essere comprese per navigare efficacemente il panorama. Discutendo le categorie, le proprietà e le differenze tra i rollup, possiamo creare un framework più chiaro per comprendere questi sistemi.

Questo lavoro servirà da base per ulteriori esplorazioni e discussioni sui rollup, aiutando a chiarire la loro funzionalità e garantendo che gli utenti possano prendere decisioni informate quando interagiscono con essi. Man mano che i rollup continuano a svilupparsi, il raffinamento di questo framework rimarrà un processo continuo.