La scalabilità è uno degli obiettivi principali di Ethereum. Attualmente, i limiti che la sua rete deve affrontare in termini di capacità e velocità ne impediscono l’adozione su scala più ampia in tutto il mondo.

Ethereum Plasma è stato co-proposto dai co-fondatori di Ethereum Vitalik Buterin e Joseph Poon. Il concetto è nato nell'agosto 2017 come soluzione di scalabilità per Ethereum. Insieme a Thaddeus Dryja, Joseph Poon è stato anche responsabile del concetto originale di Lightning Network, una soluzione di scalabilità Bitcoin proposta nel 2015. Sebbene sia Plasma che Lightning Network siano stati proposti come soluzioni di scalabilità blockchain, hanno i propri meccanismi e peculiarità.

Questo articolo fornirà una breve panoramica sul plasma di Ethereum, ma è importante notare che il plasma non è un progetto separato, ma una tecnologia di scalabilità off-chain, o un framework per costruire applicazioni scalabili, che può essere implementato in modi diversi da diversi gruppi di ricerca o aziende.


Come funziona il plasma?

L'idea principale del plasma di Ethereum è di stabilire un framework di sidechain che comunichi e interagisca il meno possibile con la chain principale (in questo caso Ethereum). Questo framework è progettato per operare come una blockchain ad albero, disposta in modo gerarchico, permettendo la creazione di molte chain più piccole sopra l'area principale. Queste chain più piccole sono anche chiamate Plasma chain o sub-chain.

La struttura del plasma è stabilita utilizzando contratti intelligenti (smart contracts) e alberi di Merkle (Merkle trees), permettendo la creazione di un numero illimitato di sub-chain, essenzialmente piccole repliche della blockchain principale di Ethereum. Sulla cima di ogni sub-chain possono essere create ulteriori chain, ed è per questo che viene chiamata struttura ad albero.

Fondamentalmente, ogni sub-chain di plasma è un contratto intelligente personalizzabile, progettato per funzionare in modi unici per soddisfare diverse esigenze. Questo significa che chain diverse possono coesistere e operare indipendentemente. In definitiva, il plasma permetterà a imprese e aziende di implementare soluzioni scalabili in vari modi in base al loro contesto e alle loro necessità specifiche.

Pertanto, se il plasma può essere sviluppato con successo e implementato nella rete Ethereum, la chain principale (di Ethereum) è improbabile che diventi congestionata, poiché ogni sub-chain sarà progettata per funzionare con obiettivi specifici - che non sono necessariamente correlati agli obiettivi della chain principale. Di conseguenza, le sub-chain allevieranno il carico di lavoro complessivo della chain principale.

 

Prova di autenticità

La comunicazione tra sub-chain e root chain è protetta dalla prova di autenticità, con la root chain responsabile della sicurezza della rete e della punizione degli attori malevoli.

Ogni sub-chain ha il proprio meccanismo per verificare i blocchi e implementare la prova di autenticità, (questi) possono essere costruiti su diversi algoritmi di consenso. I più comuni sono la prova di lavoro (Proof of Work), la prova di partecipazione (Proof of Stake) e la prova di autorità (Proof of Authority).

La prova di autenticità assicura che, in caso di comportamenti malevoli, gli utenti possano segnalare nodi disonesti, proteggendo i loro fondi e ritirandosi dalle transazioni (questo coinvolge l'interazione con la chain principale). In altre parole, la prova di autenticità funge da meccanismo attraverso il quale le sub-chain nel plasma possono presentare reclami alla loro chain padre o root chain.


MapReduce

Il white paper del plasma presenta anche un'applicazione molto interessante chiamata calcolo MapReduce. Fondamentalmente, MapReduce è un insieme di funzioni molto utili nell'organizzare e calcolare dati attraverso più database.

Nell'ambiente del plasma, questi database sono blockchain e la struttura ad albero delle chain consente a MapReduce di essere utilizzato per verificare i dati all'interno della chain ad albero, migliorando notevolmente l'efficienza della rete.


Problema di uscita su larga scala

Uno dei principali problemi che affliggono il plasma è il problema dell'uscita su larga scala, che si riferisce alla situazione in cui molti utenti tentano di uscire contemporaneamente dalle loro chain plasma, saturando la root chain e causando un notevole congestionamento della rete. Questo può essere provocato da attività fraudolente, attacchi alla rete e qualsiasi altro tipo di grave malfunzionamento che potrebbe verificarsi in una sub-chain o in un gruppo di chain.


Conclusione

Fondamentalmente, il plasma è una soluzione off-chain che cerca di migliorare significativamente le prestazioni complessive della rete Ethereum creando molte chain più piccole in una struttura ad albero. Queste chain allevieranno il lavoro della chain principale, consentendo alla chain principale di gestire più transazioni (altre) al secondo.

Il modello gerarchico della blockchain proposto dal plasma ha un grande potenziale ed è attualmente testato da molti gruppi di ricerca. Con un adeguato sviluppo, il plasma potrebbe migliorare l'efficienza della blockchain di Ethereum e fornire un framework migliore per il deployment di applicazioni decentralizzate. Inoltre, l'idea potrebbe essere adattata e implementata anche da altre reti di criptovalute come un modo per evitare problemi di scalabilità in futuro.

Il plasma di Ethereum è un progetto open source, il repository pubblico può essere trovato sul loro GitHub. Oltre a Ethereum, ci sono molte altre criptovalute e repository GitHub che stanno lavorando sul plasma. Alcuni esempi includono OmiseGO, Loom Network e FourthStateLabs. Per informazioni più dettagliate e tecniche, puoi fare riferimento al white paper ufficiale del plasma o al sito LearnPlasma.


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