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Proof of stake, mining di criptovalute a basso costo

L'anno prossimo Ethereum passerà a un algoritmo Proof of Stake, che richiede pochissima potenza hardware ed energia. Se il progetto avrà successo, il mondo delle criptomonete potrebbe spegnere la sfrenata corsa alle schede grafiche.

Proof of stake, mining di criptovalute a basso costo

Proof of Stake, mining di criptovalute senza scheda grafica?

Proof of Stake, mining di criptovalute senza scheda grafica?

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.

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Immagine: Cointelegraph

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.

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Immagine: Cointelegraph

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.

Differenze tra PoW e PoS

La differenza sostanziale con il Proof of Work è che questo differente algoritmo del consenso non richiede un quantitativo esagerato di CPU/GPU lanciate a tutta birra nella ricerca del nonce corretto. È infatti sufficiente una connessione stabile a Internet e un Raspberry Pi, a patto che però si riesca a salvare l'intera Blockchain Ethereum. Sarà dunque necessario collegare un HDD/SSD esterno al Raspberry.

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Immagine: Blockgeeks

Cosa cambia fra PoW e PoS? Nel secondo la probabilità che proprio tu riceva l'incarico di confermare il blocco e quindi ricevere il premio dipende dal rapporto fra la quantità di Ether in tuo possesso che decidi di "stakare" (ovvero inserire nello smart contract di Casper) e la quantità di Ether della collettività degli utilizzatori di Ethereum.

In sostanza è più o meno una lotteria: Tizio mette 10 ETH in Casper, e Caio 20. Allora Caio avrà il doppio delle probabilità di vincere il premio, come se avesse comprato due biglietti mentre Tizio ne ha comprato uno solo. Realmente è un po' più complesso di così, ma il concetto di base è quello.

Una particolarità di Casper è che potrà decidere di "punire" chi dovesse comportarsi in maniera scorretta approvando magari transazioni false, maligne. Come? Nel modo più efficace possibile: quando decidi stakare il tuo Ether questo passa a un altro indirizzo pubblico, di fatto smette temporaneamente di essere in tuo possesso fino a che non decidi di smettere con l'attività di staking; qualora ti comportassi in maniera scorretta, Casper potrebbe semplicemente distruggere i tuoi ETH. Chi sgarra paga, dunque, letteralmente.

Tale sistema rende dunque superfluo il sorgere di enormi mining farm. Il mining diviene sulla carta nuovamente a portata di tutti, e non solo di chi può permettersi di unire decine, centinaia o persino migliaia di schede video. Un problema che tra l'altro fa vacillare il concetto stesso di decentralizzazione.

Ovviamente, come sempre, non è tutto oro quel che luccica. Un sistema di questo tipo potrebbe creare gravissime ineguaglianze sul lungo periodo: chi possiede grandi quantitativi di Ether diviene sempre più ricco, ed ecco che la decentralizzazione ne risente nuovamente come avveniva nell'esempio di prima. Per tal ragione, secondo le voci sarà introdotto un quantitativo minimo ed un quantitativo massimo di Ether disponibile allo staking per l'utente. La forchetta dovrebbe essere fra i 1500 ETH ed i 60000 ETH. Che comunque non sono bazzecole considerando che millecinquecento Ether ai prezzi di oggi costerebbero approssimativamente 480mila dollari. Non proprio un investimento che potrebbe fare la famigerata casalinga di Voghera.

Siamo comunque ancora nell'ambito delle ipotesi e delle illazioni, giova ricordarlo.

Sguardo al futuro

Ma qualora lo scenario dovesse delinearsi davvero in questa maniera, e qualora Ethereum dovesse davvero riuscire nel suo scopo di diventare la Blockchain dominante quale sarebbe in realtà il risultato finale? Poche migliaia di persone controllerebbero il "computer globale" che a quel punto di decentralizzato non avrebbe molto. Sarebbe una situazione tanto diversa da quella che viviamo oggi dove 5-6 aziende hanno de facto un monopolio sui dati generati nel mondo?

Proof of Work vs Proof of Stake Basic Mining Guide[1]
Immagine: Blockgeeks

La competizione tecnologica sui protocolli e gli algoritmi che definiranno il futuro di Internet - e si spera sarà un futuro decentralizzato -  è solo agli inizi. Nessuno può determinare oggi chi la spunterà. Per esempio esiste un nuovo rivale per PoW e PoS sviluppato da Hyperledger: Proof of Elapsed Time, a cui magari in futuro dedicheremo un articolo. E nessuno può sapere quali altri algoritmi del consenso verranno sviluppati fino a che uno non prevarrà come nel corso degli anni ''80 e '90 prevalsero nei loro rispettivi campi NetScape Navigator, AOL, Yahoo, HTTP, il Compact Disk. Anzi, come la storia ci ha insegnato, molti dovettero cedere lo scettro a nuovi competitor inseritisi in un secondo momento. Tuttavia non andò sempre così: VHS prevalse nonostante fosse tecnologicamente inferiore al Betamax.

Questa volta la storia che piega prenderà? Fateci avere le vostre opinioni nei commenti qui sotto!

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