Il metodo proof-of-stake punta ad essere il meccanismo di consenso del futuro. Eliminando i difetti del metodo proof-of-work, vediamo come funziona.
Nel sistema proof-of-stake, i validatori (l’equivalente proof-of-stake dei miner) vengono scelti per trovare un blocco in base al numero di token che detengono piuttosto che una competizione arbitraria tra i miner nel metodo proof-of-work, del quale abbiamo parlato approfonditamente in questo articolo
Indice dei contenuti
Che cos’è il metodo proof-of-stake
In questo sistema, l’importo “staked”, o quantità di criptovalute detenute da un utente, sostituisce il lavoro svolto dai miner nel proof-of-work. Questa struttura di staking protegge la rete perché un potenziale partecipante deve fare acquistare la criptovaluta scelta per formare un blocco e guadagnare ricompense.
I partecipanti sono tenuti a spendere soldi e dedicare risorse finanziarie alla rete, in modo simile a come i miner devono spendere elettricità in un sistema proof-of-work. Coloro che hanno speso soldi in token per guadagnare questi premi hanno un interesse acquisito nel continuo successo della rete.
Il metodo proof-of-stake previene gli attacchi e le monete contraffatte essenzialmente con lo stesso meccanismo del proof-of-work. Invece di controllare il 51% dell’hashrate e dei nodi di mining, come con il metodo proof-of-work, gli eventuali aggressori di un sistema proof-of-stake dovrebbero detenere almeno il 51% della fornitura della moneta e controllare almeno il 51% della rete nodi.
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Aspetti positivi del metodo proof-of-stake
Efficienza
I sistemi proof-of-stake sono significativamente più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle operazioni proof-of-work. I requisiti hardware di molti sistemi proof-of-stake sono equivalenti ai laptop medi sul mercato odierno. Inoltre, il software di convalidazione non è molto impegnativo nella maggior parte dei sistemi proof-of-stake.
Aumento della produttività
Nel metodo proof-of-stake, i validatori vengono scelti per trovare un blocco in base al numero di token che detengono, piuttosto che una competizione tra miner per risolvere un calcolo complesso. Il tempo impiegato dall’algoritmo proof-of-stake per scegliere un validatore è significativamente più rapido rispetto alla concorrenza proof-of-work, consentendo una maggiore velocità di transazione.
Anche se questo è vero, tutte le blockchain, che siano proof-of-stake o meno, sono rallentate dal processo in cui i nodi raggiungono un consenso dopo che un validatore trasmette loro il blocco appena trovato.
Resistenza alla censura
A differenza del proof-of-work, che richiede molta energia e una presenza fisica significativa, i validatori proof-of-stake possono essere eseguiti su laptop di piccole dimensioni.
Ciò significa che un unico validatore che controlla un terzo di una rete monetaria distribuita a livello globale potrebbe operare nell’angolo di una caffetteria piuttosto che in un magazzino pieno di migliaia di computer.
Barriera inferiore all’ingresso
I validatori proof-of-stake devono spendere soldi solo una volta per partecipare. Devono acquistare token per vincere blocchi nel modello proof-of-stake.
Al contrario, un miner in un sistema di prova di lavoro deve acquistare attrezzature per il mining e mantenerle in funzione a tempo indeterminato, sostenendo costi energetici che possono variare. Ciò consente a più persone di partecipare che altrimenti non sarebbero in grado di farlo.
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Aspetti negativi del metodo proof-of-stake
Non utilizzato su vasta scala
Un sistema proof-of-stake deve ancora raggiungere le dimensioni di Bitcoin o Ethereum. Per questo motivo, i sistemi proof-of-stake non sono ancora decentralizzati o sicuri come i principali sistemi proof-of-work.
In realtà, sebbene i sistemi proof-of-stake non siano ancora diventati delle dimensioni di reti come quella di Bitcoin, non c’è motivo per cui non possano farlo con il tempo. I sistemi Proof-of-Stake possono avere il potenziale per scalare oltre ciò di cui sono capaci i sistemi Proof-of-work, dato che esiste una barriera inferiore all’ingresso e non è necessario hardware specializzato per eseguirli.
Consolidamento delle monete e il rischio di centralizzazione
Il consolidamento delle monete solo tra pochi validatori è l’argomento più comune contro i sistemi proof-of-stake. La natura del metodo proof-of-stake incentiva l’accumulo di monete per aumentare le possibilità di vincere un blocco e ricevere una ricompensa.
I mercati dei token possono essere messi alle strette da un’entità con “tasche profonde”, consentendo loro di accumulare la maggior parte dei token. La maggior parte dei sistemi proof-of-stake consente a singole entità di creare un numero qualsiasi di validatori e, poiché la creazione di validatori richiede un costo finanziario iniziale ridotto, qualcuno che controlla la maggior parte dei token potrebbe controllare la maggior parte della rete.
Ciò rende estremamente importante la distribuzione iniziale delle monete proof-of-stake. Alcune monete proof-of-stake più recenti vendono token agli investitori prima che siano disponibili pubblicamente. In alcuni casi, queste vendite di token hanno rappresentato il 40% o più della fornitura massima di token, offrendo alle società di venture capital e ad altri primi investitori un vantaggio considerevole rispetto ad altri nel guadagnare premi di rete.
Come ridurre la centralizzazione
È vero che il metodo proof-of-stake sceglie i creatori di blocchi principalmente in base alla dimensione della loro partecipazione. Alcune blockchain però stanno già iniziando a implementare metodi per ridurre questo rischio di centralizzazione.
Alcuni includono un grado di randomizzazione e fattori come tempo di detenzione del token nell’algoritmo di selezione. Ciò garantisce che la dimensione della quantità messa in staking non sia l’unico fattore nel determinare la formazione del blocco e che i validatori più piccoli abbiano una possibilità di vincere.
Alcune blockchain hanno strutturato i loro sistemi in modo che i validatori che superano una certa soglia di monete inizino a ricevere meno ricompense. Ciò incentiva gli staker a delegare la propria partecipazione a validatori più piccoli, aiutando a diffondere i token su più validatori, aumentando la decentralizzazione e la sicurezza.
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Sicurezza meno robusta
Come accennato in precedenza, avere una barriera all’ingresso inferiore per i partecipanti alla rete può aiutare ad aumentare il numero di validatori e, per estensione, il decentramento, ma rendere più facile l’ingresso nella rete può anche ridurne la sicurezza.
Se un malintenzionato cerca di attaccare una rete proof-of-work, dovrebbe acquistare hardware sufficiente per rappresentare la maggior parte della rete e quindi dovrebbe pagare per far funzionare tutto.
Il duplice sistema di sicurezza del costo iniziale delle apparecchiature e dell’aumento dei costi energetici rende meno realistico l’attacco alla rete. I sistemi proof-of-stake hanno solo costi iniziali iniziali per partecipare, lasciandoli più aperti agli attacchi.
L’attuale hashrate di Bitcoin è di quasi 200 milioni di terahash al secondo. Il minatore ASIC top di gamma di Bitmain, l’S19J, può fare 88 terahash al secondo. Con tale misura, ci vorrebbero circa 1,2 milioni di questi chip per costituire solo la metà della rete di Bitcoin. Il costo totale si aggirerebbe sui 12 miliardi di dollari, non accessibile a tutti diciamo…
La reale sicurezza del metodo proof-of-stake
Al contrario, se un malintenzionato volesse attaccare una catena di proof-of-stake, prendi ad esempio Avalanche, dovrebbe acquistare più della metà dei token e impostare abbastanza validatori per recuperare oltre la metà la rete (630 validatrici all’attuale conteggio di validatori di Avalanche).
Poiché i validatori proof-of-stake non richiedono necessariamente hardware costoso o tonnellate di energia per funzionare, gli aggressori sostengono solo il costo iniziale di acquisto dei token anziché i costi energetici correnti.
Il costo iniziale iniziale per attaccare una rete proof-of-stake di dimensioni sufficienti sta diventando abbastanza grande che il problema della mancanza di costi correnti sta lentamente diventando irrilevante.
Ad esempio, diventare la partecipazione di maggioranza in Avalanche richiede già quasi 20 miliardi di dollari ai prezzi odierni. Più queste blockchain diventano popolari e più sono i detentori di una moneta di una rete proof-of-stake, più difficile sarà attaccarla.
Abbiamo quindi visto tutti gli aspetti positivi e negativi del protocollo proof-of-stake. Spetta a voi ora decidere quale sia il migliore per voi. Una cosa è certa, il metodo proof-of-stake ha davanti a se un futuro roseo, che lo porterà a brillare.