Cosa cambierà nella blockchain di Ethereum quando si passerà da PoW a PoS?

Il passaggio della blockchain Ethereum dalla PoW a PoS ha un notevole impatto nella sua operatività e svela notevoli potenzialità di sfruttamento di questa tecnologia.

Il 6 settembre 2022 la blockchain di Ethereum ha realizzato l’update per la transizione dalla Proof of Work (“PoW”) alla Proof of Stake (“PoS”), ossia un cambiamento importantissimo (il c.d. Merge) sul modo in cui i blocchi vengono convalidati all’interno della blockchain. Tuttavia, è solamente tra il 10 e il 20 settembre che ci si augura l’abbandono definitivo della PoW in favore della PoS.

Proof of work vs Proof of Stake per la blockchain Ethereum

All’inizio del mese di settembre 2022 è ufficialmente previsto l’aggiornamento “Bellatrix” sulla Beacon Chain di Ethereum che permetterà la sostituzione dell’algoritmo del consenso da PoW a PoS.

In particolare, la Beacon Chain di Ethereum utilizza l’algoritmo del consenso PoS. Quest’ultimo meccanismo permette l’utilizzo di un consenso distribuito sulla convalida dei singoli blocchi da parte di validatori, e non più minatori, tramite un processo di staking anziché di mining. In altre parole, al posto di risolvere un complesso problema matematico per trovare la soluzione, quindi minare il blocco e ricevere la relativa ricompensa, il validadore dimostrerà la propria affidabilità tramite un deposito cauzionale (stake) consistente in un determinato ammontare di criptovalute (precisamente 32 ETH, ovvero circa 47 mila euro). In tal senso, la Proof of Stake di Ethereum prevede che per diventare validatori si debbano prendere in considerazione una serie di informazioni, tra cui (i) il valore del deposito: (ii) la sua longevità (c.d. coin age) ; e (iii) un fattore casuale di scelta. A differenza del sistema precedente, dunque, tale meccanismo apporterà notevoli migliorie, inclusa la tanto discussa efficienza energetica della blockchain Ethereum la quale, attualmente, necessita di una potenza computazionale (quindi energia elettrica) molto alta e soprattutto impegata per la risoluzione puzzle matematico tipico della PoW. Inoltre, nell’ambito del vecchio modello, taluni sostengono che la decentralizzazione della rete venga minacciata dal progressivo accentramento per il ruolo minatore dovuto ad alti standard computazionali ed economici richiesti per il mining, a cui la maggior parte dei componenti non ha accesso.

Un aspetto altrettanto rilevante risiede nel volume di transazioni che la blockchain è in grado di gestire. Attualmente, Ethereum gode di una soglia massima di circa 30 transazioni al secondo (30 TPS). Tuttavia, taluni sostengono che successivamente al Merge, mediante la tecnica dello “Sharding” (ossia un tipo di partizionamento di database di grandi dimensioni), Ethereum potrà gestire fino a 100,000 TPS. Un eccessivo numero di transazioni rispetto alla relativa capacità di gestione comporta un congestionamento della rete e, dunque, un rincaro dei costi delle fee per transazione.

Cosa frena i validatori dalla convalida di blocchi falsi o dal porre in essere comportamenti dannosi nei confronti della rete?

Nel meccanismo di PoS, e in particolare in quello di Ethereum, a seconda della gravità del fatto, il validatore subirà delle sanzioni per comportamenti scorretti o fraudolenti. Ad esempio, egli potrà perdere anche una parte significativa dello stake bloccato e non ricevere più l’incarico per la stessa posizione nel caso in cui convalidi un blocco falso. Possono essere comminate sanzioni il cui valore varia a seconda della quantità di nodi attivi, nel caso in cui il validatore non svolga il proprio compito convalidando le transazioni e rimanendo inattivo. Insomma, anche volendo spendere quantità di denaro insostenibili (pari ad almeno il 51% delle criptovalute in circolazione), l’attacco alla rete è poco conveniente in termini economici dal momento che il prezzo delle fee su cui il validatore fraudolento guadagnerebbe non sarebbe sufficientemente alto, visto che il mercato valuterebbe il prezzo dell’offerta della criptovaluta molto meno rispetto al prezzo di acquisto.

Cosa aspettarsi per la blockchain dopo il Merge?

Soltanto tra il 10 e il 20 settembre potrà essere azionata la c.d. difficulty bomb. Quest’ultima si riferisce a un aggiornamento insito nel protocollo che rende esponenzialmente complessi i calcoli richiesti dalla PoW, con l’effetto di rendere poco redditizio il mining e indurre i nodi a migrare verso l’algoritmo del consenso alternativo. L’inizio della c.d. “Ice Age” di Ethereum potrà aprirsi sia a causa difficulty bomb sia per mezzo di un sempre maggiore disinteresse nei confronti del vecchio meccanismo. Esistono, tuttavia, diverse resistenze rispetto al Merge alimentate da ragioni di carattere economico e “politico”. Proprio grazie a queste ultime, non manca l’occasione per farne un’opportunità speculativa anche in controtendenza. In particolare, l’offerta da di uno strumento chiamato Chain Split Token (CST) attraverso il quale sarà possibile scommettere sulla (i) corretta realizzazione del Merge; (ii) il suo fallimento; oppure (iii) la coesistenza dei due sistemi di PoW e PoS.

Su un simile argomento può essere interessante l’articolo “Vincenzo Rana di KNOBS su blockchain e smart contract”.