Proof of Work vs Proof of Stake: spiegazione degli algoritmi di criptovaluta

Proof of Work vs Proof of Stake: spiegazione degli algoritmi di criptovaluta

Nell'economia moderna di oggi, le banche e i governi hanno il potere e l'autorità assoluti di accettare o negare transazioni che coinvolgono valute legali come il dollaro USA.



Le criptovalute come Bitcoin adottano un approccio diverso, eliminando la necessità di tali autorità. In assenza di tali organismi di regolamentazione, le valute digitali utilizzano meccanismi di consenso per garantire una governance equa, simile a un sistema democratico.





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Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) sono due dei meccanismi di consenso più noti in uso oggi. Prima di esplorare come funzionano questi meccanismi di consenso nelle criptovalute moderne, dobbiamo prima capire perché sono necessari in primo luogo.





Blockchain e meccanismi di consenso: cosa sono?

In poche parole, una blockchain è un registro digitale delle transazioni. Bitcoin, la prima criptovaluta al mondo basata su blockchain, ha aperto la strada a questo concetto nel 2009. Dal suo rilascio, ogni transazione relativa a Bitcoin è stata registrata sulla sua blockchain, che è pubblicamente visualizzabile e verificata in qualsiasi momento.

Mentre l'aggiunta di nuove transazioni a un libro mastro sembra un compito semplice in superficie, il processo effettivo richiede l'inclusione di alcune salvaguardie. Questo perché nessuno dovrebbe essere in grado di inviare transazioni fraudolente alla blockchain, né nessuno dovrebbe essere in grado di modificare le transazioni passate a proprio favore.



Invece, le nuove transazioni devono essere proposte e verificate per l'accuratezza.

Altri partecipanti alla rete della criptovaluta si offrono volontari per verificare l'autenticità di nuove transazioni in cambio di una ricompensa. Questo processo di verifica è ciò che chiamiamo 'meccanismo di consenso' o algoritmo. Le nuove transazioni vengono verificate ogni pochi minuti, a seconda della criptovaluta in questione.





Bitcoin utilizza il meccanismo di consenso Proof of Work (PoW), mentre Ethereum sta attualmente passando da PoW a Proof of Stake (PoS).

Proof of Work (PoW): un'introduzione

Come affermato sopra, Proof of Work è stato il primo algoritmo di consenso ed è utilizzato dalla stragrande maggioranza delle criptovalute. Nelle criptovalute basate su PoW, le transazioni sono confermate da 'minatori' che competono per una ricompensa.





I minatori completano difficili 'compiti' per aggiungere un nuovo blocco di transazioni alla blockchain. Questo di solito comporta la risoluzione di un problema matematico complesso come una funzione hash crittografica, che richiede risorse computazionali significative.

Usando questo concetto di 'lavoro', la rete protegge da attori malintenzionati e fraudolenti. Affinché una criptovaluta basata su PoW venga compromessa, l'attaccante deve contribuire con una quantità enorme di potenza di calcolo. Questo è semplicemente irrealizzabile e impossibile in una rete ampia e consolidata come Bitcoin, che ha migliaia di minatori unici e onesti.

Una volta che un miner trova la soluzione alla funzione hash di un particolare blocco, il risultato è facilmente verificabile. Altri partecipanti alla rete verificano quindi i risultati del miner e approvano l'aggiunta del blocco alla blockchain.

Come i minatori realizzano un profitto nelle criptovalute PoW

I minatori di tutto il mondo competono tra loro per trovare la soluzione prima di chiunque altro. Il minatore più veloce viene ricompensato con una ricompensa di blocco, che di solito è notevole. Bitcoin, ad esempio, attualmente premia i minatori di successo con 6,25 BTC, valutati ben al di sopra di $ 300.000. Anche se un minatore è abbastanza fortunato da estrarre solo una manciata di blocchi al giorno, il potenziale di rialzo è enorme.

La difficoltà di risolvere la funzione hash crittografica nella maggior parte delle criptovalute è variabile e dipende dalla quantità di potenza di calcolo sulla rete. Bitcoin, ad esempio, è progettato per generare blocchi ogni dieci minuti.

Se il numero di minatori aumenta improvvisamente, tuttavia, i blocchi possono essere generati più rapidamente. Per combattere questo problema, la difficoltà viene modificata ogni 2016 blocchi. In altre parole, più minatori che si uniscono alla rete riducono la probabilità di trovare un blocco per tutti gli altri.

In questi giorni, è quasi impossibile per un singolo individuo possedere e gestire una potenza di calcolo sufficiente per trovare un blocco prima della competizione. È qui che entrano in gioco le mining pool.

Un pool di mining combina la potenza di calcolo di migliaia di minatori in tutto il mondo per migliorare le loro possibilità di trovare un blocco. In questo modo, anche i minatori hobbisti con un budget iniziale basso possono partecipare proficuamente all'attività . Se il pool riesce a trovare un blocco, la ricompensa viene suddivisa tra tutti i miner partecipanti, proporzionalmente al loro contributo computazionale.

Proof of Stake: un meccanismo di consenso più moderno?

A differenza di Proof of Work, che ha debuttato con Bitcoin nel 2009, il meccanismo di consenso Proof of Stake non era molto noto fino a poco tempo fa. Ethereum, la seconda criptovaluta più grande al mondo, sta attualmente adottando PoS come parte della sua strategia di aggiornamento ETH 2.0.

Proof of Stake è un approccio completamente diverso alla verifica delle transazioni nelle reti blockchain. Invece di fare affidamento su minatori che offrono potenza di calcolo, le reti PoS assegnano privilegi di voto ai proprietari di criptovaluta. Come suggerisce il nome, gli utenti devono 'scommettere' le loro partecipazioni in criptovaluta per votare sulla legittimità delle nuove transazioni.

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Si presume che i validatori delle transazioni in una criptovaluta basata su PoS siano onesti perché hanno un interesse attivo nel mantenere al sicuro le proprie partecipazioni. Dopotutto, attacchi di successo alla rete indebolirebbero solo i loro stessi interessi.

Ethereum, ad esempio, richiede agli utenti di puntare un minimo di 32 ETH per diventare un validatore. Da quel momento in poi, questo 32 ETH è bloccato per un periodo. All'individuo viene quindi chiesto di convalidare una manciata di blocchi di tanto in tanto.

Tuttavia, se il loro voto è ritenuto dannoso da altri validatori, il loro ETH in palio verrà confiscato per cattivo comportamento. I validatori onesti, nel frattempo, vengono premiati.

Proof of Stake riduce significativamente i requisiti di calcolo rispetto a PoW, abbassando significativamente la barriera di accesso per i validatori. In effetti, puoi persino iniziare con un piccolo computer a basso costo come un Raspberry Pi. Poiché non è necessario risolvere enigmi o difficoltà, le transazioni possono anche essere verificate più rapidamente, portando a conferme più rapide.

Detto questo, solo i partecipanti relativamente ricchi possono permettersi di puntare la propria criptovaluta in quantità significative, creando una barriera all'ingresso diversa, ma comunque significativa. Il requisito minimo di 32 ETH di Ethereum, ad esempio, significa che un individuo deve bloccare $ 70.000 di valuta digitale per iniziare a puntare.

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Il PoS è il futuro delle criptovalute?

Nonostante i vantaggi di Proof of Stake, molte criptovalute non hanno fretta di migrare presto. Il principale tra questi è Bitcoin, i cui sviluppatori e membri della comunità non vedono alcun motivo per allontanarsi da PoW.

Anche se Proof of Work è un meccanismo computazionalmente costoso (che ha un enorme costo ambientale), è il più stabile e resistente agli attacchi al momento.

Nell'ultimo decennio, Bitcoin è stato sufficientemente testato in battaglia al punto da poter sostenere una capitalizzazione di mercato di $ 1 trilione senza il timore di un attacco. Questa stabilità ha anche portato inavvertitamente all'adozione della criptovaluta come riserva di valore tra governi e banchieri d'investimento.

Ethereum, d'altra parte, ha bisogno di innovare perché serve un caso d'uso completamente diverso. Fin dal suo inizio, Ethereum doveva essere innanzitutto un contratto intelligente e una piattaforma Web 3.0. Per raggiungere questo obiettivo, Ethereum deve elaborare migliaia di transazioni al secondo a tariffe nominali.

Alla fine della giornata, entrambi i meccanismi di consenso hanno il loro posto nell'ecosistema delle criptovalute.

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Circa l'autore Rahul Nambiampurath(34 articoli pubblicati)

Rahul Nambiampurath ha iniziato la sua carriera come contabile, ma ora è passato a lavorare a tempo pieno nel settore tecnologico. È un ardente fan delle tecnologie decentralizzate e open source. Quando non scrive, di solito è impegnato a produrre vino, ad armeggiare con il suo dispositivo Android o a fare escursioni in montagna.

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