TL;DR
La Proof of Stake è un meccanismo di consenso popolare e alternativo alla Proof of Work. Invece di utilizzare la potenza di calcolo per convalidare le transazioni, i validatori devono mettere in staking delle monete. Questa caratteristica riduce drasticamente il consumo di energia necessario. La Proof of Stake migliora anche la decentralizzazione, la sicurezza e la scalabilità.
Tuttavia, la Proof of Stake può risultare meno accessibile senza la disponibilità di criptovalute. Un 51% attack può anche essere facile da attuare con una blockchain a basso market cap. Visto che la Proof of Stake è estremamente versatile, presenta un'ampia gamma di varianti per diverse blockchain e applicazioni.
Introduzione
La Proof of Stake è di gran lunga la scelta più popolare tra le reti blockchain esistenti al giorno d’oggi. Con così tante varianti, può essere difficile comprenderne i concetti fondamentali. Infatti, al giorno d'oggi, è improbabile che la si veda applicata nella sua forma originale. Tuttavia, tutti i tipi di Proof of Stake condividono gli stessi concetti chiave. Comprendere queste somiglianze ti aiuterà a fare le scelte migliori rispetto alle blockchain da usare e su come operano.
Cosa significa Proof of Stake?
Come funziona la Proof of Stake?
Randomized Block Selection
Tramite la Randomized Block Selection, i validatori vengono selezionati tra i vari nodi, utilizzando una combinazione tra il valore di hash più basso e lo stake più alto. Poiché gli importi in staking sono pubblici, il prossimo forger (validatore selezionato) può essere solitamente previsto dagli altri nodi.
Coin Age Selection
Il Coin Age Selection sceglie i nodi in base a quanto tempo fa i token sono stati messi in staking da un nodo. Il Coin Age Selection viene calcolato prendendo il numero di giorni a partire dal quale le monete sono state messe in staking e moltiplicato per il numero di monete in staking.
Una volta che un nodo ha forgiato un blocco, il coin age viene azzerato e si deve attendere un certo periodo per poter forgiare un altro blocco; questo impedisce, ai grandi nodi che fanno staking, di dominare la blockchain.
Convalida delle transazioni
Ogni criptovaluta che utilizza un algoritmo Proof of Stake ha il proprio set di regole e metodi combinati per quello che pensa sia la migliore combinazione possibile per la propria rete e i suoi utenti.
Se un nodo vuole smettere di essere un forger, il suo importo in staking e le ricompense guadagnate verranno rilasciate dopo un determinato periodo, così per dare alla rete il tempo di verificare che non vi siano blocchi fraudolenti aggiunti alla blockchain da questo nodo.
Quali blockchain usano la Proof of Stake?
Le reti blockchain che utilizzano la Proof of Stake o una sua forma includono:
1. BNB Chain
Vantaggi della Proof of Stake
La Proof of Stake ha molti vantaggi evidenti rispetto alla Proof of Work. Per questo motivo, le nuove blockchain utilizzano quasi sempre la Proof of Stake. I benefici includono:
Adattabilità
Man mano che le esigenze degli utenti e le blockchain cambiano, anche la Proof of Stake può essere modificata. Infatti questo è chiaro, basta guardare le varie tipologie di Proof of Stake disponibili al momento. Il meccanismo è versatile e può facilmente adattarsi alla maggior parte delle applicazioni della blockchain.
Decentralizzazione
Più utenti sono incoraggiati a eseguire dei nodi, perché anche la gestione è più conveniente. Questo incentivo e il relativo processo di randomizzazione rendono la rete più decentralizzata. Anche se esistono delle staking pool, per un singolo individuo, c'è una possibilità molto più alta di forgiare un blocco tramite la Proof of Stake. In generale, questo riduce la necessità di staking pool.
Efficienza energetica
La Proof of Stake è incredibilmente efficiente in termini di energia rispetto alla Proof of Work. Il costo della partecipazione si basa su quello economico relativo allo staking, piuttosto che sul costo computazionale per la risoluzione dei puzzle matematici. Tutto questo porta ad una significativa riduzione dell'energia richiesta per l’esecuzione del meccanismo di consenso.
Scalabilità
La Proof of Stake è anche è più scalabile, perchè non si affida a delle macchine fisiche per generare il consenso. Non c'è bisogno di enormi mining farm o di molta energia. Aggiungere nuovi validatori alla rete è più economico, semplice e accessibile.
Sicurezza
Lo staking funziona come "un motivatore finanziario" per il validatore, e lo spinge a non elaborare transazioni fraudolente. Se la rete rileva una transazione fraudolenta, il validatore perderà una parte della sua quota in staking e il relativo diritto a partecipare in futuro alla rete. Quindi, finché l'importo in staking è maggiore delle ricompense ottenute, il validatore perderebbe più monete di quante ne guadagnerebbe tramite l'attività fraudolenta.
Tuttavia, questo può anche essere uno svantaggio, ne parliamo qui di seguito.
Svantaggi della Proof of Stake
Anche se la Proof of Stake ha molti vantaggi rispetto alla Proof of Work, presenta ancora alcune debolezze:
Forking
Accessibilità
Per iniziare a fare staking, avrete bisogno di un ammontare del token nativo di una blockchain. Ciò richiede l'acquisto del token tramite un exchange o altro metodo. A seconda dell'importo richiesto, potrebbe essere necessario un investimento significativo per iniziare a fare staking efficacemente.
Con la Proof of Work, è possibile acquistare attrezzature di mining a buon mercato o anche di affittarle. È anche possibile unirsi a una pool e iniziare a convalidare e guadagnare rapidamente.
51% attack
Anche se la Proof of Work è lo stesso incline ai 51% attack, questi possono essere attuati più facilmente su una blockchain Proof of Stake. Se il prezzo di un token crolla o la blockchain ha una bassa capitalizzazione di mercato, può essere teoricamente conveniente acquistare più del 50% dei token e riuscire così a controllare la rete.
Proof of Work vs. Proof of Stake
Quando confrontiamo i due meccanismi di consenso, ci sono alcune differenze fondamentali.
Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) | |
Attrezzatura necessaria | Attrezzatura per il mining | Quantità minima o nessuna |
Consumo energetico | Alto | Basso |
Tendenza verso | Centralizzazione | Decentralizzazione |
Metodo di convalida | Prova computazionale | Staking di monete |
Tuttavia, esiste un'ampia varietà di meccanismi Proof of Stake tra le varie blockchain disponibili. 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 cambiare l'esatto meccanismo per soddisfare le applicazioni specifiche di una blockchain. Qui sotto elenchiamo alcune delle Proof of Stake più comuni
Delegated Proof of Stake (DPoS)
La Delegated Proof of Stake (DPoS) consente agli utenti di fare staking senza la necessità di diventare un validatore. In questo caso, le monete vengono messe in staking dietro un validatore per condividere le ricompense di blocco. Più delegatori si mettono in staking dietro un possibile validatore, maggiore è la possibilità che venga selezionato. Di solito i validatori possono cambiare l'importo condiviso con i delegatori come incentivo. La reputazione di un validatore è anche un fattore importante per i delegatori.
Nominated Proof of Stake (NPoS)
I nominatori possono scegliere fino a 16 validatori con cui fare staking. Quindi la rete distribuirà equamente la loro quota in staking tra i validatori scelti. Polkadot usa anche diversi approcci legati alla teoria dei giochi e alla teoria delle elezioni per determinare chi forgerà un nuovo blocco.
Proof of Staked Authority (PoSA)
Conclusione
Fin dalla nascita di Bitcoin è cambiato significativamente il modo in cui aggiungiamo i blocchi di transazioni a una rete. Ora non abbiamo più bisogno di fare affidamento sulla potenza di calcolo per generare il consenso crittografico. La Proof of Stake ha molti vantaggi e il passare del tempo ci ha dimostrato che tale meccanismo funziona. Probabilmente col tempo Bitcoin rimarrà una delle poche reti Proof of Work. Al momento sembra che la Proof of Stake sia qui per restare.