Riprendere
La Proof of Stake è un meccanismo di consenso popolare e un’alternativa alla Proof of Work. Invece di utilizzare la potenza di calcolo per convalidare le transazioni, i validatori devono stanziare fondi. Ciò riduce significativamente il consumo energetico necessario. La Proof of Stake migliora anche la decentralizzazione, la sicurezza e la scalabilità.
Tuttavia, la Proof of Stake potrebbe essere meno accessibile per i nuovi utenti senza accesso alle criptovalute. Un attacco del 51% può essere facile da ottenere anche con blockchain a bassa capitalizzazione. Poiché la Proof of Stake è molto versatile, presenta un’ampia gamma di varianti per diverse blockchain e casi d’uso.
introduzione
La Proof of Stake è di gran lunga la scelta più popolare per le reti blockchain oggi. Tuttavia, con così tante varianti, può essere difficile comprenderne i concetti di base. Al giorno d'oggi, è improbabile che lo incontri nella sua forma originale. Tuttavia, tutti i tipi di Proof of Stake condividono gli stessi concetti fondamentali. Comprendere queste somiglianze ti aiuterà a fare scelte migliori sulle blockchain che usi e su come funzionano.
Cosa significa Proof of Stake?
L'algoritmo di consenso Proof of Stake è stato introdotto nel 2011 sul forum Bitcointalk. È stato proposto come soluzione ai problemi di Proof of Work. Sebbene entrambi condividano lo stesso obiettivo di raggiungere il consenso sulla blockchain, il processo è abbastanza diverso. Invece di dover fornire prove computazionalmente impegnative, i partecipanti dimostrano solo di aver stanziato fondi.
Come funziona la Proof of Stake?
L'algoritmo Proof of Stake utilizza un processo di elezione pseudo-casuale per selezionare i validatori da un gruppo di nodi. Il sistema utilizza una combinazione di fattori tra cui la durata dello staking, un elemento di randomizzazione e la ricchezza del nodo.
Nei sistemi Proof of Stake, i blocchi vengono “forgiati” anziché estratti. Tuttavia, potresti ancora sentire il termine "estratto", che è ancora utilizzato. La maggior parte delle criptovalute Proof of Stake vengono lanciate con una fornitura di monete “pre-falsificate” per consentire ai nodi di convalidare immediatamente le transazioni.
Gli utenti che desiderano creare blocchi devono bloccare una certa quantità di monete nella rete, questo si chiama staking. La dimensione della puntata determina le possibilità che un nodo ha di essere selezionato come validatore per forgiare il blocco successivo: maggiore è la puntata, maggiori sono le possibilità. Vengono aggiunti metodi unici al processo di selezione per evitare di favorire eccessivamente i nodi più ricchi della rete. I due metodi più comunemente utilizzati sono la selezione casuale dei blocchi e l'età dello staking.
Selezione casuale di blocchi
Nel metodo Random Block Selection, i validatori vengono selezionati cercando i nodi con il valore di hash più basso e la puntata maggiore. Poiché le dimensioni delle puntate sono pubbliche, gli altri nodi possono solitamente prevedere il prossimo validatore.
Età dei fondi
Il metodo dell’età dei fondi prevede la scelta dei nodi in base alla durata dello staking delle loro monete. L'età dei fondi viene calcolata moltiplicando il numero di giorni di staking dei fondi per la quantità puntata.
Una volta che un nodo ha forgiato un blocco, l’età dei suoi fondi viene azzerata e dovrà attendere un certo tempo prima di poter forgiare un altro blocco: questa misura impedisce ai nodi più grandi di controllare la blockchain.
Convalida delle transazioni
Ogni criptovaluta che utilizza Proof of Stake ha il proprio insieme di regole su ciò che ritiene sia ideale per la rete e i suoi utenti.
Quando un nodo viene scelto per creare il blocco successivo, controlla se le transazioni nel blocco sono valide. Quindi firma il blocco e lo aggiunge alla blockchain. Il nodo riceve le commissioni di transazione del blocco e, su alcune blockchain, una ricompensa in nuove monete come ricompensa.
Se un nodo non vuole più forgiare blocchi, la sua puntata e le sue ricompense verranno sbloccate solo dopo un certo periodo. Questa misura dà alla rete il tempo di verificare che il nodo non abbia aggiunto blocchi fraudolenti.
Quali blockchain utilizzano la Proof of Stake?
La maggior parte delle blockchain post-Ethereum utilizzano meccanismi di consenso Proof of Stake. In genere, il meccanismo è adattato per soddisfare le esigenze della rete. Tratteremo queste variazioni più avanti nell'articolo. La stessa Ethereum sta attualmente passando alla Proof of Stake con Ethereum 2.0.
Le reti Blockchain che utilizzano Proof of Stake o qualche forma di essa includono quanto segue:
1. Catena BNB
2. Catena intelligente BNB
3. Solana
4. Valanga
5. Pois
Vantaggi della prova di partecipazione
La Proof of Stake presenta molti ovvi vantaggi rispetto alla Proof of Work. Per questo motivo le nuove blockchain utilizzano quasi sempre la Proof of Stake. I suoi vantaggi includono:
Adattabilità
Man mano che le esigenze degli utenti e le blockchain cambiano, anche la Proof of Stake potrebbe cambiare. Il gran numero di adattamenti disponibili lo conferma. Il meccanismo è versatile e può facilmente adattarsi alla maggior parte dei casi d’uso della blockchain.
Decentramento
Un numero maggiore di utenti è incoraggiato a eseguire i nodi perché è più conveniente. Questo incentivo e il processo di randomizzazione rendono anche la rete più decentralizzata. Sebbene esistano pool di staking, esiste una possibilità molto più elevata per un individuo di creare con successo un blocco sotto Proof of Stake. Nel complesso, ciò riduce la necessità di staking pool.
Efficienza energetica
La Proof of Stake è incredibilmente efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla Proof of Work. Il costo della partecipazione dipende dal costo economico dello staking delle monete piuttosto che dal costo computazionale della risoluzione dei problemi computazionali. Questo meccanismo si traduce in una significativa riduzione dell’energia necessaria per far funzionare il meccanismo di consenso.
Scalabilità
Poiché la Proof of Stake non si basa su macchine fisiche per generare consenso, è più scalabile. Non è necessario avere enormi mining farm o consumare grandi quantità di energia. Aggiungere più validatori alla rete è più economico, più semplice e più accessibile.
Sicurezza
Lo staking funge da incentivo finanziario per il validatore per non elaborare transazioni fraudolente. Se la rete rileva una transazione fraudolenta, il nodo perderà l’intera quota, nonché la capacità di partecipare al consenso in futuro. Finché la posta in gioco rimane superiore alla ricompensa, il validatore fraudolento avrà più da perdere che da guadagnare.
Per poter prendere il controllo della rete e approvare così le transazioni fraudolente, un nodo deve avere una quota di maggioranza nella rete, questo si chiama attacco del 51%. A seconda del valore della criptovaluta, questo può essere molto costoso, poiché dovresti controllare il 51% della fornitura di criptovaluta per prendere il controllo della rete.
Questo però può rappresentare anche uno svantaggio che spiegheremo di seguito.
Svantaggi della Proof of Stake
Sebbene la Proof of Stake presenti molti vantaggi rispetto alla Proof of Work, presenta comunque alcuni svantaggi:
forchette
Con un classico meccanismo Proof of Stake, non vi è alcun disincentivo al mining su entrambi i lati di una fork. Con Proof of Work, l’attività mineraria su entrambi i lati sprecherà energia. Con Proof of Stake il costo è molto più basso, il che significa che le persone possono “scommettere” su entrambe le versioni risultanti da un fork.
Accessibilità
Per iniziare lo staking, avrai bisogno di monete della valuta nativa della blockchain. Per fare ciò, è necessario acquistare il token tramite un exchange o un altro metodo. A seconda dell’importo richiesto, potrebbe essere necessario un investimento significativo per iniziare lo staking.
Con Proof of Work puoi acquistare attrezzature minerarie economiche o addirittura noleggiarle. Con questo, puoi unirti a un pool e iniziare a convalidare e generare entrate rapidamente.
Attacco del 51%
Sebbene il Proof of Work sia soggetto anche agli attacchi del 51%, questi possono essere molto più facili da implementare con il Proof of Stake. Se il prezzo di un token crolla o la blockchain ha una bassa capitalizzazione, teoricamente può essere economico acquistare più del 50% dei token e controllare la rete.
Confronto tra Proof of Work e Proof of Stake
Quando confrontiamo i due meccanismi di consenso, ci sono alcune differenze fondamentali.
Tuttavia, esiste un’ampia varietà di meccanismi Proof of Stake sulle blockchain. Molte differenze dipenderanno dall’esatto meccanismo utilizzato.
Altri meccanismi di consenso che si basano sulla Proof of Stake
La Proof of Stake è altamente adattabile. Gli sviluppatori possono modificare il meccanismo in base ai casi d'uso specifici di una blockchain. Ecco alcuni dei più comunemente riscontrati.
Che cos'è la Proof of Stake delegata (DPoS)?
La Proof of Stake delegata consente agli utenti di puntare monete senza diventare un validatore. In questo caso, li mettono sotto la responsabilità di un validatore per condividere i premi in blocco. Maggiori sono i fondi investiti dietro un validatore, maggiori saranno le sue possibilità di selezione. I validatori possono generalmente modificare l'importo condiviso con i delegati come incentivo. Anche la reputazione di un validatore è un fattore importante per i delegati.
Designated Proof of Stake (NPoS)
Designated Proof of Stake è un modello di consenso sviluppato da Polkadot. Ha molte somiglianze con la Proof of Stake delegata, con una differenza fondamentale. Se un delegante punta dietro un validatore dannoso, potrebbe anche perdere la propria puntata.
I deleganti possono scegliere fino a 16 validatori su cui puntare. La rete distribuirà poi anche la propria partecipazione dietro i validatori prescelti. Polkadot utilizza anche diversi approcci della teoria dei giochi e della teoria elettorale per determinare chi creerà un nuovo blocco.
Prova di autorità e partecipazione (PoSA)
BNB Smart Chain utilizza la prova di autorità e la partecipazione per generare consenso sulla rete. Questo meccanismo di consenso combina Proof of Authority e Proof of Stake, consentendo ai validatori di creare blocchi a turno. Un gruppo di 21 validatori attivi può partecipare, selezionato in base alla quantità di BNB che hanno scommesso o a chi è delegato dietro di loro. Questo insieme viene determinato quotidianamente e la catena BNB registra questa selezione.
Conclusione
Il modo in cui aggiungiamo blocchi di transazioni a una rete è cambiato in modo significativo dai tempi di Bitcoin. Non abbiamo più bisogno di fare affidamento sulla potenza di calcolo per generare consenso crittografico. Il sistema Proof of Stake presenta molti vantaggi e l’esperienza ha dimostrato che funziona. Col passare del tempo, sembra che Bitcoin sarà presto solo una delle poche reti Proof of Work. Per ora, sembra che la Proof of Stake sia qui per restare.
