Che cos'è il Proof-of-Stake (PoS) e come funziona?
Il Proof of Stake (POS) è un'algoritmo di consenso che mantiene l'integrità della rete blockchain. È stato creato nel 2011 come alternativa più efficiente dal punto di vista energetico al Proof-of-Work (POW).
Indice dei contenuti:
- Cos'è l'algoritmo Proof-of-Stake (PoS)?
- Come funziona il Proof-of-Stake (PoS)?
- Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake - vantaggi e svantaggi
- Quali criptovalute utilizzano il Proof-of-Stake (POS)?
- 3 principali vantaggi dell’algoritmo di consenso Proof-of-Stake
- 3 principali svantaggi del Proof-of-Stake
- 3 domande frequenti sul Proof-of-Stake (POS)
Anche se molti lo considerano un "nuovo" algoritmo di consenso nella rete blockchain, il meccanismo Proof-of-Stake è stato in realtà introdotto nel 2011.
In quel periodo, Sunny King e Scott Nadal hanno pubblicato un articolo presentando un nuovo algoritmo capace di preservare l'integrità della rete blockchain senza richiedere un enorme dispendio energetico, come invece avviene con Bitcoin (come si sa, Bitcoin utilizza un processo di mining, il Proof-of-Work, per confermare le transazioni).
Perché è importante avere un protocollo di consenso efficiente dal punto di vista energetico?
Iniziamo col dire che mantenere una rete blockchain alimentata dal Proof-of-Work comporta notevoli spese. Prendiamo Bitcoin come esempio.
Nel 2011, il costo medio per mantenere la rete blockchain di Bitcoin era di 150.000 dollari.
Oggi, sostenere la rete di Bitcoin costa milioni di dollari.
Facciamo un passo indietro per un momento. Per quale motivo una rete blockchain necessita di un algoritmo di consenso?
Per comprendere meglio le funzionalità del Proof-of-Stake, è essenziale conoscere cosa sia l'algoritmo di consenso e come sia nato grazie al concetto di Proof-of-Work.
Cos'è l'algoritmo Proof-of-Stake (PoS)?
Il Proof-of-Stake (POS) è un tipo di algoritmo di consenso che aiuta le reti blockchain a mantenere le funzionalità normali (monitoraggio delle transazioni, conferma e archiviazione) senza la necessità di un'autorità centrale.
Molti nuovi progetti blockchain oggi preferiscono il Proof-of-Stake anziché il Proof-of-Work poiché offre:
- Migliore efficienza energetica
- Maggiore possibilità di diventare un validatore
Avere un equipaggiamento informatico migliore qui non assicura una posizione di vantaggio nel confermare le transazioni e nell'ottenere una ricompensa sotto forma di nuovi token.
Come funziona il Proof-of-Stake (PoS)?
Per comprendere meglio le funzionalità del Proof-of-Stake, facciamo un esempio visivo e pensiamo al processo di conferma delle transazioni e all'aggiunta di nuovi blocchi come a una gara di auto.
In questa gara, partecipano molte auto di diverse categorie.
Le regole della gara sono semplici.
Solo la prima auto che attraversa il traguardo riceverà il premio. Gli altri non riceveranno nulla.
Se tra gli altri veicoli ordinari partecipa solo un'auto sportiva, ci si può aspettare che l'auto sportiva vinca ogni gara.
Potrebbe esserci un fattore fortuna che potrebbe permettere ad altre auto di vincere, ad esempio, il motore dell'auto sportiva che esplode.
Questo tipo di gara, dove vince la macchina migliore, è l'analogia per il concetto di Proof-of-Work.
In altre parole, le persone con la migliore attrezzatura informatica hanno la maggiore possibilità di risolvere il puzzle crittografico, confermare la transazione, aggiungere un nuovo blocco e quindi ricevere una certa quantità di token.
Poiché la risoluzione dei puzzle crittografici diventa più complessa nel tempo, i dispositivi potenti hanno ancora più vantaggi.
C'è quasi nessuna possibilità per un dispositivo meno potente di risolvere il puzzle crittografico.
Ci sono state rare occasioni in cui computer normali sono riusciti a trovare per primi una soluzione, ma è stata pura fortuna.
Questo è ciò che il Proof-of-Stake cerca di democratizzare.
Promuove un approccio più equo che darà a tutti la possibilità di diventare un validatore. Come funziona?
Utilizziamo di nuovo la gara come analogia.
Non tutti i concorrenti parteciperanno a questa gara. Prima della gara, viene selezionata casualmente un'auto che parteciperà alla gara.
Una volta che l'auto selezionata raggiunge il traguardo, riceverà la ricompensa per aver preso il primo posto.
Ma c'è un trucco.
Affinché l'auto possa partecipare alla gara, il pilota deve prima investire una certa somma di denaro.
Il denaro è, in un certo senso, una garanzia che, una volta selezionato, il pilota finirà effettivamente la gara.
Nel Proof-of-Stake, una persona che vuole avere la possibilità di diventare un validatore deve prima investire un certo numero delle proprie criptovalute e bloccarle per un determinato periodo.
Questo processo è noto a molti come staking.
Il motivo di questo approccio è la sicurezza.
I token bloccati sono una sorta di garanzia che i validatori seguiranno le regole della rete e convalideranno le transazioni una volta scelti dalla rete.
Se un validatore vuole fare qualcosa fuori dalle regole della rete, diciamo creare transazioni fraudolente, perderà i token “bloccati” e il ruolo di validatore.
Il processo di scelta del validatore
Il numero di token bloccati in un pool di staking può, in qualche modo, essere un fattore determinante nella selezione del validatore nel meccanismo Proof-of-Stake.
Ma, per evitare la situazione in cui la rete seleziona solo i validatori con la quantità più alta di token in stake, il Proof-of-Stake utilizza metodi di selezione aggiuntivi.
Ecco perché il PoS prende in considerazione anche la longevità (il periodo di tempo in cui i token sono stati messi in “stake”) e la casualità.
I validatori che bloccano i token in un pool per un lungo periodo di tempo sono considerati affidabili.
Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake - vantaggi e svantaggi
Entrambi gli algoritmi hanno lo stesso obiettivo, ovvero mantenere l'integrità della rete blockchain, ma lo realizzano in modi diversi.
Sia Proof-of-Work che Proof-of-Stake svolgono con successo questi compiti, tuttavia ciascuno presenta propri vantaggi e svantaggi.
Come abbiamo già sottolineato, la differenza più marcata si manifesta nel consumo energetico e nella scelta del validatore.
Queste caratteristiche ti permetteranno di distinguere facilmente l'algoritmo di consenso Proof-of-Work dall'algoritmo di consenso Proof-of-Stake.
Quali criptovalute utilizzano il Proof-of-Stake (POS)?
Un gran numero di nuovi progetti cripto sceglie il Proof-of-Stake come principale forma di algoritmo di consenso all'interno della rete blockchain.
Nel 2022, la seconda criptovaluta più grande per capitalizzazione di mercato, Ethereum, è passata dal Proof-of-Work all’algoritmo Proof-of-Stake.
Le cinque criptovalute più popolari che utilizzano Proof-of-Stake oltre a Ethereum sono:
Il Proof-of-Stake è un meccanismo molto flessibile.
Ecco perché la maggior parte dei progetti blockchain lo adatta alle proprie esigenze.
Così sono stati creati nel tempo alcuni derivati. Per esempio, ci sono:
- Delegated Proof of Stake (DPos)
- Nominated Proof of Stake (NPos)
3 principali vantaggi dell’algoritmo di consenso Proof-of-Stake
Quando si tratta di mantenere la rete blockchain, il Proof-of-Stake presenta numerosi vantaggi rispetto al Proof-of-Work.
Questi sono i motivi per cui si sceglie più spesso il Proof-of-Stake:
1. Migliore scalabilità
Il Proof-of-Stake è accessibile a un gran numero di persone poiché consente a chiunque di diventare un validatore.
Non è necessario investire in dispositivi di mining all'avanguardia. Questo è importante perché, più persone utilizzano la rete e partecipano come validatori, più la rete diventa potente.
Se la rete diventa più forte, le transazioni diventano molto più veloci e, soprattutto, l'intero processo diventa molto più economico.
2. Decentralizzazione
Un maggior numero di validatori all'interno della rete, scelti casualmente per confermare le transazioni, significa che la rete diventa più decentralizzata nella gestione.
3. Efficienza energetica
A differenza del meccanismo Proof-of-Work, dove enormi fattorie di mining utilizzano molta elettricità, il Proof-of-Stake utilizza meno energia poiché il validatore può convalidare le transazioni con uno smartphone o un computer personale.
3 principali svantaggi del Proof-of-Stake
1. Sicurezza
Molti considerano che il Proof-of-Work offra una sicurezza migliore rispetto al Proof-of-Stake. I critici affermano che una blockchain alimentata da Proof-of-Stake non sarebbe in grado di resistere all'ipotetico attacco del 51%.
In teoria, se il token (in una rete blockchain alimentata da Proof-of-Stake) ha un piccolo prezzo e una piccola capitalizzazione di mercato, e il prezzo crolla ulteriormente, qualcuno potrebbe acquistare il 50% dell'offerta totale e controllare praticamente la rete.
2. La possibilità di centralizzazione
La maggior parte delle blockchain Proof-of-Stake ha un chiaro ammontare di token che una persona deve mettere in stake nel pool per diventare un validatore.
Ad esempio, nella rete Ethereum, è necessario bloccare 32 ETH in un pool di staking. Cosa succede se c'è un progetto in cui l'ammontare di tokene che devi mettere in stake non è chiaramente definito?
C'è il timore che questo tipo di rete possa facilmente favorire i validatori con il numero più alto di token messi in stake nel pool. Il sistema automaticamente cesserebbe di essere accessibile a tutti poiché favorirebbe solo alcuni validatori.
3. La questione dell'accessibilità
Ci sono critici che mettono in discussione l'accessibilità alla partecipazione come validatore nel meccanismo Proof-of-Stake.
Se si vuole diventare un validatore, il primo passo sarebbe mettere in stake alcuni token nel pool. Se non si possiedono i token della rete nativa, è necessario prima acquistarle.
Anche se suona semplice, considerate l'esempio che abbiamo dato in precedenza. Per diventare un validatore nella rete Ethereum, è necessario bloccare 32 ETH per un certo periodo.
Se non si dispone di così tanti ETH, è necessario acquistarli e, al momento della stesura, 32 ETH valgono circa 49313,28 Euro, che non è accessibile a tutti.
Certo, c'è un'alternativa per gli utenti che non possono permettersi così tanti token.
Gli utenti che possiedono un certo numero di token ETH possono unirsi ad altri detentori di piccole quantità in un unico "pool" comune.
Insieme, bloccano i loro token ETH (per raggiungere la soglia dei 32 ETH) e agiscono come un unico validatore nella rete.
3 domande frequenti sul Proof-of-Stake (POS)
1. Come minare criptovalute Proof-of-Stake?
Le criptovalute che utilizzano il Proof-of-Stake non possono essere minate. Il mining è un processo specifico per criptovalute che usano il Proof-of-Work come Bitcoin o Litecoin.
Non ci sono minatori nel meccanismo Proof-of-Stake.
Per confermare le transazioni, cioè per aggiungere nuovi blocchi alla blockchain, si usa il termine forging.
2. Come posso guadagnare criptovalute che usano il Proof-of-Stake?
Secondo il loro meccanismo, è necessario diventare un validatore nella rete blockchain attraverso il processo di staking e partecipare al mantenimento dell'integrità della rete.
Se la rete ti seleziona per validare le transazioni, puoi ottenere una ricompensa (di solito è una percentuale di una commissione di transazione).
3. Una rete che usa il Proof-of-Work può usare il Proof-of-Stake?
È possibile per la rete passare da un'algoritmo all'altro.
Tuttavia, un tale cambiamento è molto complesso e richiederebbe l'approvazione di tutti i validatori nella rete e poi anni di lavoro fino all'implementazione riuscita.
Uno degli esempi è la rete Ethereum, che è passata dal Proof-of-Work al Proof-of-Stake anni dopo il primo annuncio.