Anteprima metodo di consenso proof of work

Cos’è il Proof of Work (POW) e Proof of Stake (POS)?

Nel mondo delle criptovalute si sente spesso parlare di Proof of Work (POW) e Proof of Stake (POS), ecco cosa sono e in cosa differiscono

Entrambi sono dei metodi di consenso e differenziano il modo in cui i miner o validator provvedono al mining (POW) o convalida (POS) dei blocchi nella blockchainIl consenso è il processo attraverso cui un network decentralizzato trova un accordo generale tra i partecipanti, ognuno dei quali ha una parte del potere decisionale. In un ambiente centralizzato esiste un autorità centrale che prende determinate decisioni, ma in un sistema decentralizzato come la blockchain sono stati progettati degli algoritmi per risolvere questo problema.

Il consenso è quindi il processo utilizzato per decidere se una transazione è considerata valida o meno e di scegliere la politica monetaria di una criptovaluta

Gli algoritmi di consenso più utilizzati sono appunto il Proof of Work (POW) e il Proof of Stake (POS).

Proof of Work (POW)

Il Proof of Work (prova di lavoro) si basa sul concetto di mining eseguito dai cosiddetti miner che hanno il compito di minare i nuovi blocchi della blockchain. I blocchi vengono minati attraverso dei complessi calcoli crittografici utilizzando dei computer dalle elevate capacità di calcolo. 

In parole semplici nel POW i miner competono tra di loro nello svolgere dei complessi calcoli crittografici al fine di risolvere un problema matematico, il primo miner che risolve il problema ha di conseguenza il diritto a creare il blocco successivo ed essere ricompensato per il lavoro svolto (prova di lavoro). Generalmente la ricompensa consiste nel guadagnare dalle commissioni di transazione presenti nel blocco più delle criptovalute create insieme al blocco (block-reward). Nel caso di bitcoin per ogni nuovo blocco minato si viene attualmente ricompensati con 12,5 Bitcoin.

Possiamo quindi definire il Proof of Work come un metodo di consenso nel quale il potere di voto si basa sulla potenza computazionale a disposizione

Il vantaggio principale del Proof of Work è dato dall’altissima sicurezza garantita, in quanto è quasi impossibile poter modificare delle transazioni contenute nei blocchi precedenti. Più blocchi vengono posti in sequenza e maggiore sarà la difficoltà di poter modificare le transazioni contenute nei blocchi precedenti. Per un malintenzionato sarebbe necessaria una potenza di calcolo davvero impressionante per poter manomettere una sola transazione avvenuta in un arco temporale anche abbastanza breve, come possono essere anche solo 6 blocchi sequenzialmente posti successivamente al blocco in cui è contenuta la transazione da compromettere. Più la transazione è posta in un blocco datato è meno probabilità ci sono che un attacco vada a buon fine. 

Tuttavia questo metodo di consenso con il passare del tempo ha riscontrato delle problematiche attualmente in discussione dalle community.

Il POW consuma un elevata quantità di energia elettrica, la costante necessità di svolgere questi complessi calcoli crittografici solo sul network bitcoin fa sì che nel complesso questi computer in un futuro non troppo lontano potrebbero consumare più energia elettrica di quella che consuma una nazione come la Danimarca. Inoltre dato l’elevato consumo di elettricità, la maggior parte dei miner sono localizzati in aree geografiche dove il costo dell’elettricità e le temperature sono più basse per poter risparmiare su elettricità e impianti di raffreddamento, questo fa si che i miner sono concentrati in determinate aree geografiche, andando in contrasto con il processo di decentralizzazione.

Proof of Stake (POS)

Alla base delle varie problematiche riscontrate con il POW è stato sviluppato un metodo di consenso alternativo, quale il Proof of Stake.

Nel POS i blocchi a differenza del POW non vengono minati dai miner ma vengono coniati dai cosiddetti validator. Per coniare i blocchi non è più richiesto svolgere dei calcoli crittografici ma bensì essere in possesso di una determinata quantità di criptomoneta e il sistema attraverso un analisi di parametri e altre variabili seleziona determinati individui che posseggono quote del token di valuta digitale. 

In pratica nel Proof of Stake vengono utilizzati i token posseduti, gli utenti possono bloccare temporaneamente (fare stake) i propri token per validare i blocchi e ricevere la ricompensa. Con questo metodo di consenso i token fungono da garante poichè in caso di comportamenti illeciti da parte dell’utente i token messi in stake verranno persi. I validator vengono scelti in anticipo in base a diversi fattori, come per esempio la quantità di token posseduti o da quanto tempo si posseggono quei token ecc. 

Possiamo quindi definire il POS come un metodo di consenso nella quale ogni token posseduto corrisponde a un voto

Il Proof of Stake si pone quindi come alternativa alle problematiche sollevate con il Proof of Work in quanto, sebbene sia teoricamente più vulnerabile rispetto al POW un eventuale attacco richiederebbe il possesso del 51% dei token esistenti il che lo renderebbe davvero costoso e controproducente dal momento in cui un eventuale attacco hacker potrebbe riflettersi in negativo sul valore di mercato del token e di conseguenza sul 51% dei token detenuti dall’hacker. Inoltre la problematica principale per cui nasce il POS è la sua economicità, non dovendo appunto effetuare calcoli crittografici non ci sono costi di elettricità e di hardware dedicato per il mining, tutti possono diventare parte attiva del network riducendo così la centralizzazione del POW.

Conclusioni

Il Proof of Work e il Proof of Stake sono quindi due protocolli differenti utilizzati per raggiungere un consenso distribuito al fine di determinare la validità delle transazioni e scegliere le politiche monetarie della criptovaluta. Molte delle Altcoin di ultima generazione hanno preferito adottare il POS ma entrambi i metodi di consenso hanno dei lati positivi e negativi, tuttavia al momento gli sviluppatori stanno lavorando a dei nuovi sistemi di consenso ibridi o alternativi ai sopra citati per risolvere le attuali problematiche e rendere il consenso ancora più equo e distribuito.

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