Proof of stake, mining di criptovalute a basso costo

Uno dei punti di forza più grandi delle distributed ledger technologies come Blockchain è che la loro adozione annulla il single point of failure. Ormai tale frase potrà sembrare trita e ritrita ai fedeli di questa rubrica, ma non si può non partire da questa premessa volendo trattare l'argomento degli "algoritmi del consenso" quali PoW e PoS sono.

Partiamo da un argomento semplice e familiare: Bitcoin. Questa criptovaluta viene emessa ogni dieci minuti circa in un quantitativo di 12.5 unità per blocco nel momento in cui si scrive. In un sistema centralizzato, diciamo per esempio l'Unione Europa, la quantità € da emettere è stabilita da un ente regolatore (la BCE), ma in un sistema decentralizzato come Bitcoin le regole cambiano nettamente.

Il quantitativo di Bitcoin emessi per blocco decresce infatti secondo una progressione geometrica: ogni 210mila blocchi, la ricompensa per i miner che convalidano le transazioni viene dimezzata. Approssimativamente ogni quattro anni. All'anno zero venivano distribuiti 50 BTC per blocco, si è passati a 25 nel 2013 e si è arrivati a 12.50 nel 2016. Nel 2020 diventeranno ancora meno, e alla lunga non ci saranno più "nuovi" Bitcoin da emettere. Si raggiungerà, in altre parole, il limite prestabilito; fa parte dei concetti fondamentali, come abbiamo avuto modo di spiegare in passato.

Proof of Work

Il mining, l'attività di generazione di Bitcoin, avviene nell'ambito del Proof of Work. Come abbiamo detto in passato, l'operazione è in sintesi un attacco brute force la cui difficoltà varia dinamicamente. Chi fa mining cerca di arrivare prima degli altri alla risposta, e guadagnarsi così una commissione (una frazione dei nuovi Bitcoin emessi). Per ottenere il primo bisogna appunto "dimostrare di aver fatto il lavoro", che è grossomodo la traduzione di Proof of Work: vale a dire produrre con il proprio computer, o insieme di molti computer, un numero (detto nonce) che dimostri il successo. Il primo minatore a trovarlo ottiene il premio.

Questo sistema è estremamente costoso in termini di potenza richiesta, dal momento che la probabilità di vincere la mining reward dipende dal rapporto fra la potenza hardware (hashing power, HP) locale e quella complessiva. Fatta 100 la potenza totale di tutti i computer che fanno mining, dunque, avrà più probabilità di vincere chi ne ha la maggiore percentuale.

Negli anni, come sappiamo, questo ha generato una notevole "corsa all'hardware", di cui purtroppo risente anche chi vuole semplicemente comprarsi un computer nuovo. Se non fosse per le criptovalute, infatti, probabilmente le schede grafiche costerebbero meno. Non solo: i computer dediti al mining consumano un quantitativo spropositato di energia elettrica: secondo le stime la rete di Bitcoin arriverà a consumare quanto l'intera Danimarca entro il 2020. Non esattamente eco-friendly.

Per questo motivo alcune criptovalute stanno iniziando a implementare un algoritmo concorrente: il Proof of Stake. In particolare, nel 2018 vi passerà il rivale numero uno di Bitcoin nell'immaginario collettivo: Ether e la sua piattaforma Ethereum.