Tra il 15 e il 16 settembre la blockchain Ethereum concluderà il merge, ovvero la fusione con la Beacon Chain, che sancirà il passaggio definitivo, per quanto riguarda il meccanismo di validazione delle transazioni, dal Proof of Work (PoW) al Proof of Stake (PoS).
Si tratta della più importante transizione tecnologica nella storia della blockchain, che ha l’obiettivo di apportare miglioramenti sia dal punto di vista ecologico che in termini di scalabilità, anche se non nell’immediato. Quali saranno i vantaggi e i rischi per gli utenti? E che fine faranno i miner?
PoW e PoS, quali le differenze?
Ricordiamo brevemente che le blockchain sono un particolare tipo di sistemi Distributed Ledger Technologies (o DLT) strutturati come una catena di blocchi, dove ciascun blocco contiene un set di transazioni ed è relazionato al blocco successivo, e dove l’insieme dei blocchi costituisce una sorta di “libro mastro” delle transazioni. Ciascun nodo che partecipa alla blockchain attraverso una rete peer-to-peer, può consultare il contenuto dei blocchi in maniera indipendente, ma la modifica è regolata dal meccanismo del consenso, che i partecipanti devono raggiungere prima di poter inserire un nuovo elemento nel database
Il miner (minatore) è un partecipante alla blockchain che mette a disposizione la potenza di calcolo del proprio computer per validare le transazioni, attività che prende il nome di mining, e consentire al blocco di essere inserito nella catena. Per garantire la sicurezza del mining, e autorizzare l’inserimento di un nuovo blocco nella catena, i nodi devono raggiungere un accordo tra di loro: queste decisioni vengono prese tramite i cosiddetti protocolli di validazione delle transazioni, di cui i più utilizzati ad oggi sono il Proof of Work (PoW) e il Proof of Stake (PoS).
Criptovalute, Ethereum pronta al Proof of Stake: ecco cosa implica
La blockchain Ethereum, sviluppata principalmente da Vitalik Buterin nel 2014, considerata la seconda criptovaluta dopo Bitcoin per capitalizzazione di mercato e diffusione, nota per ospitare ad oggi il più grande mercato di Non-Fungible Token (NFT) grazie alla possibilità di utilizzare gli Smart Contracts, e quindi di essere una blockchain “programmabile”, ha da sempre utilizzato il meccanismo PoW per validare i propri inserimenti, analogamente a Bitcoin. Il PoW si basa sulla risoluzione di problemi matematici complessi che i miner devono risolvere per poter inserire il blocco: in generale, più è alta la potenza di calcolo che il miner ha a disposizione, maggiore sarà la probabilità che egli riesca a trovare la funzione hash necessaria per l’inserimento del blocco, e ricevere pertanto il premio del suo lavoro in Ether (o ETH), che è la valuta di Ethereum.
Il protocollo PoS, invece, rappresenta una alternativa al PoW, ed è stato introdotto nel 2011 come risposta all’enorme dispendio di energia che il PoW richiede. Nel PoS, il mining del PoW viene sostituito dai validator, che opportunamente selezionati, devono depositare una cauzione, in criptovalute (stake), all’interno della blockchain a garanzia della propria integrità. Sono i validator, nel PoS che, all’aumentare dello stake, avranno una maggiore probabilità di essere selezionati, in maniera pseudocasuale, per validare, firmare e aggiungere il blocco alla catena, ed essere poi remunerati con una sorta di trattenuta (fee) sulla transazione validata, che andrà ad aumentare lo stake versato. Prima di poter utilizzare il fee o la propria cauzione, il network verifica che il validator si sia comportato correttamente e che non abbia agito in maniera fraudolenta.
Merge, vantaggi e potenziali problemi
Già prima del suo lancio, nel 2015, gli sviluppatori di Ethereum avevano l’ambizione di sostituire il PoW con il PoS, e il merge è stato uno degli obiettivi principali nella roadmap della blockchain. L’implementazione del PoS si è rivelata molto più impegnativa rispetto alle stime iniziali, soprattutto in termini di sicurezza, e questo è il motivo per cui il Merge si concretizza solo ora, nel terzo trimestre del 2022.
I vantaggi
I vantaggi attesi sono quelli relativi a minori costi delle transazioni, minori consumi energetici, e maggiore velocità di esecuzione anche se, va detto, questi vantaggi sono al momento più ipotetici che reali, e non saranno disponibili da subito, e comunque non fino a quando anche la fase successiva al Merge, ovvero lo sharding, verrà completato.
Grandi aspettative sono riposte nel riuscire ad abbassare i costi delle transazioni: oggi registrare una singola transazione è in generale abbastanza costoso, anche circa 40$, e questo limita non poco l’utilizzo di Ethereum nel caso di microtransazioni, e più in generale il suo utilizzo diffuso. Se con l’introduzione del PoS si riuscirà a limitare i costi, è facile che l’utilizzo della blockchain aumenti considerevolmente e l’utilizzo di Ethereum si diffonda enormemente.
Lo sharding
L’altra importante novità, nella quale si ripongono grandi aspettative, riguarda, come detto, l’introduzione, dopo il Merge, dello Smart Contracts, una tecnica di scalabilità della blockchain in base alla quale il protocollo aumenta il suo throughput suddividendo la blockchain in più blockchain (shard), consentendo ai singoli computer di scegliere su quale delle tante blockchain lavorare. Di fatto questo dovrebbe tradursi in velocità e capacità aggiuntive, e quindi nella possibilità di elaborare molte più transazioni e smart contract al secondo, a costi molto inferiori, aggiungendo più partecipanti alla rete su shard separati.
La sicurezza
Dal punto di vista della sicurezza, il PoS sembra meno suscettibile a certi tipi di attacchi, come nel caso dell’attacco 51%: nel PoS per un singolo soggetto detenere il 51% di criptovaluta avrebbe un costo esorbitante ed inoltre avrebbe lo svantaggio di far precipitare il prezzo della criptovaluta della blockchain, con un danno che colpirebbe anche l’hacker stesso.
I rischi
Esistono diverse altre perplessità relative alla sicurezza del PoS, che nel passato hanno contribuito a frenarne la diffusione. Ad esempio, considerato che il validator una volta che è stato selezionato per validare un blocco non sostiene alcun costo, cosa lo tratterrebbe dal validare anche un blocco fraudolento?
Altro problema ampiamente dibattuto è il Nothing at Stake (“Nessuna posta in gioco”) in cui, nel caso di una ramificazione (o fork) della blockchain, o in qualsiasi atro tipo di disaccordo del consenso, un validator potrebbe votare per entrambe le varianti (i fork) perché ha delle poste in gioco su entrambe, e non è computazionalmente dispendioso lavorare su tutti i fork esistenti.
Fine del PoW: quale sarà la sorte dei miner
Quale sarà la sorte dei miner di Ethereum che fino ad oggi sono stati gli artefici del PoW? Secondo gli analisti di J.P. Morgan, è probabile che i miners in parte continueranno le attività di mining su Ethereum Classic (ETC), il network ottenuto dalla hard fork di Ethereum del 2016, in seguito al noto caso “The DAO”, il furto di circa 50 Milioni di dollari (all’epoca dei fatti) da una delle prime Decentralized Autonomous Organizations (DAO appunto), un fondo di investimento in ETH che operava su Ethereum come smart contract; altri, invece, diventeranno validators nella nuova Ethereum. Secondo le stime di J.P. Morgan, però, saranno anche molti i miners che usciranno definitivamente di scena, il che si tradurrà in un cospicuo aumento di vendite delle componenti necessarie ad effettuare le attività di mining e, quindi, in un crollo dei prezzi di tali componenti. Si tratta di uno scenario del tutto imprevedibile, che avrà un impatto nelle prossime settimane anche sul valore di mercato di Ethereum.
Conclusioni
Le aspettative sul merge di Ethereum sono altissime, anche se è prematuro dire quando e quanto esse si realizzeranno in concreto per gli utenti. Le sensazioni in generale sono buone, soprattutto dopo le fasi di test che hanno preceduto l’annuncio del merge, e l’ottimismo generale ha attirato molti investitori, causando un aumento considerevole del prezzo di Ethereum. Se però l’adozione del PoS dovesse rivelarsi poco efficace, il prezzo della blockchain, che è determinato dalle aspettative, potrebbe ulteriormente cambiare, e questa volta al ribasso. L’introduzione dello sharding, previsto per il 2023, sarà un ulteriore banco di prova per la blockchain che, secondo gli sviluppatori, dovrebbe rendere Ethereum pari ai sistemi di pagamento centralizzati ed estremamente scalabili.
Resta aperto il dibattito sulla sicurezza: coloro che credono nell’efficacia del PoS, sostengono che gli scenari di attacco più comuni ad oggi conosciuti siano impossibili o talmente complessi da immaginare che in realtà sono più teorici che reali; i detrattori del PoS, invece, mettono in luce come in generale tali sistemi siano molto più complessi dei PoW, il che aumenta notevolmente la superficie di attacco delle loro reti e quindi anche il rischio di subire tali attacchi.
Senza dubbio, dopo il merge, Ethereum sarà un sistema completamente diverso, e il suo successo, o insuccesso, sarà determinato dalle opportunità e fiducia che il network riuscirà a sostenere e garantire a utenti e investitori.
