Uno dei concetti fondamentali da comprendere per approfondire la conoscenza del mondo della blockchain e delle criptovalute è quello della cosiddetta Proof-of-Stake (PoS).
Per poter approfondire questo argomento è necessario innanzitutto sapere cosa si intende per blockchain.
La Blockchain Proof-of-Stake: la differenza tra centralizzata e decentralizzata
Di per sé, una blockchain sarebbe semplicemente, come suggerisce il nome, una catena di blocchi collegati tra loro.
Ma il fatto che un file sia formato da una catena di blocchi, dove ogni nuovo blocco è concatenato al precedente, non è di per sé un grosso problema.
In realtà, a dire il vero, poiché la blockchain è fondamentalmente utilizzata come una forma di database per registrare, archiviare e leggere dati, esistono modi molto più efficienti e potenti per farlo.
Il vero ed unico grande vantaggio di utilizzare una blockchain per registrare i dati è che in questo modo il database può essere pubblico, condiviso, consultabile e verificabile da chiunque, e soprattutto gestito da un protocollo decentralizzato.
Quindi la blockchain ha davvero senso solo se utilizzata come registro per un protocollo decentralizzato, perché per protocolli o infrastrutture centralizzate non risulta affatto essere una buona soluzione.
Ma poiché le vere blockchain sono solo quelle decentralizzate, bisogna considerare come permettere a chiunque di registrare le proprie transazioni al loro interno senza creare confusione e in modo che tutti rispettino sempre tutte le regole.
Blockchain: il meccanismo di consenso Proof of Stake (PoS).
Questo problema ruota attorno al cosiddetto meccanismo di consenso, che è una procedura automatizzata e aperta che può essere utilizzata da chiunque senza permessi speciali (permissionless) per convalidare le transazioni.
L’obiettivo è garantire che sulla blockchain siano registrate solo transazioni corrette e legittime, senza dover fare affidamento su alcun individuo in particolare per approvarle.
Infatti, per essere veramente decentralizzata, la blockchain non deve avere utenti speciali con privilegi o poteri particolari: tutti gli utenti sono e devono essere sullo stesso identico livello, in perfetto stile P2P.
I meccanismi di consenso sono proprio quelle procedure, inerenti ai protocolli decentralizzati, che consentono non solo la validazione delle transazioni, ma anche e soprattutto la loro piena verificabilità da parte di chiunque.
Nel settore delle criptovalute, i meccanismi di consenso più comunemente utilizzati sono Proof-of-Work (PoW) e Proof-of-Stake (PoS).
Il PoW è stato il primo meccanismo di consenso mai utilizzato al mondo su quella che è stata la prima blockchain decentralizzata mai esistita, ovvero quella di Bitcoin.
In realtà anche la seconda criptovaluta principale, Ethereum, inizialmente era basata su PoW, ma nel 2022 è passata a PoS.
La differenza con la Proof-of-Work (PoW)
PoW si basa, come dice il termine stesso, su una prova di lavoro.
Le transazioni Bitcoin sono convalidate dai minatori, il cui compito è cercare e trovare il codice hash che convalida un blocco. In genere impiegano circa 10 minuti per trovarlo, anche se questa durata dipende dall'hashrate complessivo della rete, quindi spesso risulta essere inferiore a 10 minuti poiché c'è molto hashrate su Bitcoin.
Il problema del PoW è proprio l’hashrate, perché il mining è di fatto una competizione dove vince chi ha più hashrate, e quindi premia di fatto chi ne ha di più. Tuttavia, un hashrate più elevato significa anche un maggiore consumo di energia, motivo per cui il PoW di Bitcoin consuma molta energia.
Un altro problema è la lentezza con cui le transazioni vengono approvate, in quanto è necessario attendere che vengano inserite in un blocco valido e che questo blocco venga minato correttamente, e generalmente ci vogliono almeno 10 minuti perché ciò avvenga.
La terza questione riguarda le fee, che però non dipendono dal PoW ma dal fatto che i blocchi Bitcoin sono limitati a 1 MB, potendo quindi contenere al massimo poco più di 4.000 transazioni.
Oltre a Bitcoin, altre criptovalute che utilizzano il Proof-of-Work sono Litecoin (LTC) e Dogecoin (DOGE), due criptovalute nate più di dieci anni fa, ma ci sono anche Bitcoin Cash (BCH) ed Ethereum Classic (ETC ), nato molto più recentemente. In realtà ce ne sono più di un centinaio, tra cui Kaspa (KAS) e Monero (XMR).
Di solito si tratta di criptovalute di prima o seconda generazione, ma non di terza, con alcune eccezioni.
Ethereum, come già accennato, inizialmente utilizzava PoW, ma nel 2022 è passato al PoS.
Le caratteristiche principali della Proof-of-Stake
Per risolvere alcuni dei principali problemi della PoW, è stata inventata la Proof-of-Stake.
Con PoS non ci sono più miner e non c’è più bisogno di lavoro di ricerca sull’hashish.
Non esiste più nemmeno un block-time preciso, perché al posto dei miner ci sono dei validator node in grado di validare i blocchi in tempi estremamente brevi.
Non c’è nemmeno l’hashrate, perché dal punto di vista tecnico validare una transazione PoS è molto facile e veloce.
Quindi il PoS è più veloce e consuma molto meno energia del PoW, ma ciò non significa che le tariffe siano basse. In effetti, Ethereum ha ancora commissioni relativamente elevate, anche se al momento inferiori a quelle di Bitcoin, anche se il suo layer-2 basato su PoS ha ora commissioni molto basse.
Il modo in cui le transazioni vengono convalidate su blockchain basate su Proof-of-Stake è molto semplice: i nodi validatori bloccano una parte della criptovaluta nativa della rete che possiedono (per Ethereum sono 32 ETH) nello staking, e in questo modo possono convalidare i blocchi.
Il nodo validatore che valida con successo un blocco viene poi premiato, espresso nella stessa criptovaluta nativa della rete, ma se valida un blocco in modo errato o non lo valida viene automaticamente punito con una penalità.
Quindi non è conveniente che i nodi validatori non convalidino i blocchi, o li convalidino in modo errato, perché perdono. Conviene invece validarne correttamente il maggior numero possibile perché ne traggono vantaggio.
Le differenze
Le blockchain basate su PoW sono sicuramente più solide e sicure, ma sono anche molto più energivore e quindi molto più costose.
Oggi probabilmente solo Bitcoin ha davvero senso basarsi sulla PoW, mentre per tutte le altre blockchain la PoS potrebbe essere sufficiente.
Le blockchain basate su PoS sono infatti più veloci, più economiche, meno energivore, ma comunque piuttosto solide e sicure, se progettate e gestite bene. Inoltre, consentono lo staking, incoraggiando i detentori della criptovaluta nativa a bloccarla invece di utilizzarla.
Non è un caso che tra le prime dieci criptovalute, escludendo token e stablecoin, ce ne sono solo due basate su PoW (BTC e DOGE), e di queste due una è proprio un memecoin che potrebbe non avere un grande futuro davanti a sé ( Dogecoin).
Ce ne sono invece 5 basati su PoS (Ethereum, BNB, Toncoin, Cardano e Avalanche), e altri tre basati su meccanismi di consenso molto simili al PoS (Solana, XRP e Tron) e che non hanno nulla a che vedere con il PoW.
Il predominio della Proof-of-Stake, e di simili meccanismi di consenso, nello spazio crypto è ormai quasi totale, anche se ciò non riguarda la criptovaluta che da sola vale più della metà dell’intero settore (Bitcoin).