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Negli ultimi mesi abbiamo assistito ad una rapida diffusione di soluzioni basate su Zero Knowledge e Layer 2 da parte di diverse blockchain, tra cui Polygon, Binance e Ethereum. Ma di cosa si tratta esattamente? Andiamo con ordine e partiamo dalle basi.

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Cos’è il Layer 2

Come sappiamo, ogni blockchain ha limiti intrinseci di scalabilità, ovvero può processare solo un certo numero di transazioni al secondo. Man mano che una rete diventa più utilizzata, questi limiti possono creare congestione e rallentamenti.

Per risolvere questo problema sono state create soluzioni di secondo livello, dette Layer 2, che operano parallelamente alla blockchain principale (Layer 1). In parole semplici, è come se fossero una corsia preferenziale per le transazioni, che alleggerisce il traffico sulla corsia principale.

I Layer 2 consentono quindi di scalare una blockchain in modalità orizzontale, spostando parte del carico computazionale su una catena parallela e riducendo il lavoro della catena principale. Tra i progetti Layer 2 più noti ci sono Lightning Network su Bitcoin e soluzioni come Optimism e ZK Rollups su Ethereum.

Cos’è lo Zero Knowledge

Lo Zero Knowledge è invece una tecnologia con radici più lontane, risalente agli anni ’80, quando i cryptografi Goldwasser, Micali e Rackoff coniarono questo termine per descrivere un metodo matematico che permetteva di dimostrare il possesso di una certa conoscenza senza rivelare la conoscenza stessa.

Oggi lo Zero Knowledge viene utilizzato nelle blockchain principalmente in due modi:

  • Per creare transazioni private, dove i dettagli sono visibili solo agli utenti e non alla rete.
  • Per scalare le transazioni su Layer 2. In questo caso si parla di Zero Knowledge Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge (ZK-SNARKs).

Gli ZK-SNARKs sono una evoluzione della crittografia Zero Knowledge che la rende più efficiente e adatta a verificare grandi quantità di transazioni su Layer 2. Il vantaggio è che si possono effettuare transazioni veloci, economiche e private, con la sicurezza del Layer 1 della blockchain principale.

ZK-Rollups: scalabilità ed efficienza per Ethereum

Gli ZK-Rollups applicano la tecnologia ZK-SNARK a Ethereum, con enormi benefici potenziali vista la congestione della rete. Si prevede che questi rollup di secondo livello basati su Zero Knowledge possano scalare Ethereum di 100 volte, fino a 2000 transazioni al secondo.

Oltre a fornire scalabilità, gli ZK-Rollups abilitano anche nuovi casi d’uso con un livello maggiore di privacy. Ad esempio, in un recente paper Vitalik Buterin ha proposto un sistema chiamato “Privacy Pools” che sfrutta gli ZK-SNARKs per bilanciare esigenze di privacy e conformità normativa nelle transazioni finanziarie.

Gli utenti possono dimostrare che i propri fondi non provengono da fonti illecite, rimanendo però anonimi. In questo modo le autorità possono identificare capitali illegali, mentre gli utenti mantengono un certo grado di riservatezza.

Secondo Buterin, questo approccio potrebbe abilitare servizi finanziari privati ma legali anche nel sistema bancario tradizionale. Le prove ZK offrono quindi interessanti possibilità di innovazione regolamentata.

Verso un equilibrio tra tecnologia e regolamentazione

Più in generale, il rapporto tra blockchain e normative sulla privacy rimane una sfida aperta. La tecnologia blockchain mira alla trasparenza, spesso in contrasto con leggi come il GDPR. Allo stesso tempo, strumenti come Zero Knowledge forniscono modi per garantire la riservatezza su un registro pubblico e immutabile.

I regolatori stanno ancora valutando come applicare i quadri normativi esistenti alle criptovalute e alla decentralizzazione. Trovare il giusto equilibrio tra trasparenza e privacy sarà fondamentale per non soffocare l’innovazione e al contempo proteggere i diritti degli utenti.

Serviranno probabilmente sforzi congiunti tra sviluppatori, comunità ed istituzioni per produrre un modello normativo su misura per il mondo crypto. La tecnologia blockchain e la regolamentazione dovranno lavorare in simbiosi per abilitare soluzioni che rispecchino i valori decentralizzati e tutelino la privacy degli utenti.


Approfondimenti:

Esempi di soluzioni Zero Knowledge:

  • Zcash – blockchain privacy-focused (ZK-SNARKs)
  • Aztec – soluzione di privacy su Ethereum (ZK-Rollups)
  • StarkNet – L2 per Ethereum basato su STARK
  • MobileCoin – criptovaluta mobile privata (STARK)
  • zkSync – ZK Rollup per pagamenti ed exchange su Ethereum
  • Loopring – Exchange decentralizzato su Ethereum (ZK-Rollups)
  • Polygon Hermez – ZK-Rollups per scaling Ethereum
  • Polygon Miden – Validium ZK-STARK per Ethereum
  • Matter Labs – ZK Sync con ZK-Rollups su Ethereum
  • Mysten Labs – Sirius, blockchain layer 1 con ZK-STARKs
  • Espresso Systems – Blockchain sistemi embedded con ZK-STARKs
  • SuperZK – Framework per ZK-Rollups su Ethereum

Risorse per approfondire:

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