Proof of stake: cos’è e come funziona

Le criptovalute hanno rivoluzionato il modo in cui vediamo e utilizziamo il denaro nel mondo moderno.

Da quando Bitcoin è stato introdotto per la prima volta nel 2009, la sicurezza e la validazione delle transazioni sono diventate priorità cruciali nell’ecosistema delle criptovalute.

Inizialmente, il meccanismo di consenso dominante era il Proof of Work (PoW), ma con l’aumentare delle preoccupazioni ambientali e delle esigenze di maggiore efficienza, è nato un nuovo protagonista: il Proof of Stake (PoS).

Cos’è Proof of Stake (PoS)?

Definizione di base

Il Proof of Stake è un tipo di algoritmo di consenso attraverso il quale una criptovaluta raggiunge un accordo distribuito.

Invece di risolvere enigmi matematici complessi come nel PoW, nel PoS, la creazione di nuovi blocchi e la validazione delle transazioni sono determinate in base alla quantità di monete che un individuo possiede o “mette in gioco”.

In sostanza, quanto maggiore è la quantità di monete detenuta, maggiore è la probabilità di essere scelti per validare un blocco di transazioni.

Come funziona il proof of stake?

proof of stake significato

Quando un individuo decide di “mettere in gioco” le sue monete, essenzialmente le blocca in una sorta di deposito.

Questo deposito serve come garanzia che le operazioni saranno validate onestamente.

Se un validatore approva transazioni fraudolente, perde parte o tutte le sue monete messe in gioco.

AspettoProof of Work (PoW)Proof of Stake (PoS)
Base di validazioneRisoluzione di enigmi matematiciPossesso di monete
Efficienza energeticaAlta consumo di energiaBassa consumo di energia
RicompensaNuove monete e tariffe di transazioneSpesso solo tariffe di transazione o interessi sui depositi
SicurezzaDipende dalla potenza di calcoloDipende dal numero di monete messe in gioco
Barriera all’ingressoRichiede hardware costosoRichiede possesso di monete
Differenze chiave tra Proof of Work e Proof of Stake

Lista delle principali differenze tra PoW e PoS

  • Base di validazione: Mentre PoW si basa sulla risoluzione di complicati enigmi matematici, PoS si affida al possesso di monete.
  • Efficienza energetica: PoS è generalmente molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al PoW.
  • Ricompensa: Nel PoW, i minatori ricevono nuove monete e tariffe di transazione come ricompensa. Nel PoS, i validatori ricevono spesso solo le tariffe di transazione o un interesse sui depositi.
  • Sicurezza: Mentre la sicurezza nel PoW dipende dalla potenza di calcolo, nel PoS dipende dalla quantità di monete messe in gioco.
  • Barriera all’ingresso: Il PoW richiede spesso un hardware costoso, mentre il PoS richiede principalmente il possesso di monete.

Con l’avvento del Proof of Stake, l’industria delle criptovalute si è mossa verso un approccio più sostenibile e efficiente. Ma come tutte le tecnologie, anche il PoS ha i suoi vantaggi e svantaggi, che esploreremo nelle prossime sezioni.

Vantaggi del Proof of Stake

L’adozione crescente del Proof of Stake nell’industria delle criptovalute non è un caso.

I benefici offerti dal PoS hanno attirato l’attenzione di molti sviluppatori e investitori.

Esaminiamo i vantaggi principali di questo sistema:

1. Efficienza energetica

  • Minore consumo: A differenza del PoW, che richiede enormi quantità di energia per risolvere enigmi matematici, PoS è molto più leggero in termini di consumo di risorse.
  • Risposta ecologica: Di fronte alle critiche sull’impatto ambientale delle criptovalute, PoS emerge come una soluzione più verde e sostenibile.

2. Maggiore sicurezza

  • Resistenza agli attacchi: PoS riduce il rischio di attacchi del 51% poiché un attaccante avrebbe bisogno di possedere una grande quantità di monete per eseguire tale attacco.
  • Penalità per comportamenti scorretti: I validatori hanno un incentivo economico diretto a comportarsi onestamente, dato che un comportamento scorretto potrebbe portare alla perdita delle monete messe in gioco.

3. Incentivazione alla tenuta di monete

  • Ricompense passive: Detenere monete e metterle in gioco può generare un reddito passivo attraverso le tariffe di transazione o gli interessi.
  • Stabilità del prezzo: L’incoraggiamento a detenere monete potrebbe potenzialmente ridurre la volatilità, stabilizzando il prezzo delle criptovalute.

4. Velocità e scalabilità

  • Transazioni più veloci: Senza la necessità di risolvere enigmi complessi, le transazioni possono essere confermate più rapidamente.
  • Maggiore capacità: PoS può gestire un volume di transazioni più elevato, rendendo le reti più scalabili.

Svantaggi del Proof of Stake

Ovviamente, non esiste un sistema perfetto, e PoS ha le sue sfide. Alcune delle critiche più comuni includono:

1. Accumulo di ricchezza

  • Centralizzazione del potere: Esiste la preoccupazione che PoS possa favorire coloro che detengono grandi quantità di monete, dando loro un potere eccessivo sulla rete.
  • Ricchi diventano più ricchi: Poiché la validazione è proporzionale alla quantità di monete detenute, coloro che hanno già grandi quantità di monete hanno maggiori possibilità di guadagnare di più.

2. Potenziali attacchi e vulnerabilità

  • Long Range Attacks: In alcuni scenari, un attaccante potrebbe tentare di biforcare la blockchain da un punto molto indietro.
  • Nothing at Stake: Poiché non ci sono risorse esterne (come l’energia nel PoW) in gioco, potrebbe esserci meno incentivo a comportarsi onestamente.

3. Barriera all’ingresso

  • Costo elevato: Per diventare un validatore in alcune reti PoS, potrebbe essere necessario possedere una grande quantità di monete, rendendo l’ingresso proibitivo per molti.
AspettoVantaggiSvantaggi
Efficienza energeticaBassa consumo di energiaN/A
SicurezzaResistente agli attacchi del 51%Vulnerabile a Long Range e Nothing at Stake Attacks
EconomiaIncentivazione alla tenuta di monetePotenziale accumulo di ricchezza
ScalabilitàTransazioni veloci e alta capacitàN/A
AccessibilitàN/ABarriera all’ingresso alta per alcuni network
Vantaggi e Svantaggi del Proof of Stake

Mentre il Proof of Stake ha molti vantaggi che lo rendono una scelta allettante per molte criptovalute, le sue sfide non possono essere ignorate.

La chiave per un futuro sostenibile nel mondo delle criptovalute potrebbe risiedere nella capacità di combinare i punti di forza di vari meccanismi di consenso e mitigare le loro debolezze.

Esempi di criptovalute che utilizzano PoS

Con la crescente popolarità del Proof of Stake come metodo di consenso, molte criptovalute hanno adottato questo sistema o hanno piani per farlo.

Vediamo alcune delle implementazioni più notevoli:

1. Ethereum (Ethereum 2.0)

  • Transizione: Ethereum, inizialmente basato su PoW, sta effettuando una transizione verso PoS con la sua aggiornamento Ethereum 2.0.
  • Obiettivi: Migliorare l’efficienza energetica, aumentare la scalabilità e ridurre le commissioni di transazione.

2. Cardano

  • Modello PoS: Utilizza un sistema chiamato Ouroboros, una variante unica del PoS.
  • Obiettivi: Offrire una piattaforma di smart contract (contratti intelligenti) sicura e scalabile, con particolare attenzione alla sostenibilità e alla peer review.

3. Polkadot

  • Modello PoS: Adotta una versione di PoS nominato, con un gruppo selezionato di validatori.
  • Obiettivi: Collegare diverse blockchain in una rete interconnessa, garantendo al contempo sicurezza e scalabilità.

4. Algorand

  • Modello PoS: Utilizza un sistema di PoS puro, senza minatori o validatori fissi.
  • Obiettivi: Creare una rete decentralizzata con transazioni veloci e sicure, senza compromettere la performance.
CriptovalutaModello PoSObiettivi principali
EthereumEthereum 2.0 PoSEfficienza, scalabilità, riduzione delle commissioni
CardanoOuroborosSicurezza, sostenibilità, scalabilità
PolkadotPoS NominatoInteroperabilità di blockchain, sicurezza, scalabilità
AlgorandPoS PuroVelocità, sicurezza, decentralizzazione
Confronto tra le criptovalute PoS

Confronto con altre metodologie di consenso

proof of work vs proof of stake

Il Proof of Stake è solo uno dei tanti meccanismi di consenso esistenti. Ecco come si confronta con alcune delle alternative:

1. Proof of Work (PoW)

  • Caratteristiche: Richiede la risoluzione di enigmi matematici, generalmente energeticamente intensivo.
  • Utilizzo: Bitcoin, Litecoin.

2. Delegated Proof of Stake (DPoS)

  • Caratteristiche: Una variante del PoS dove i detentori di token votano un certo numero di nodi fidati per validare le transazioni.
  • Utilizzo: EOS, Lisk.

3. Proof of Space

  • Caratteristiche: Utilizza lo spazio di archiviazione anziché la potenza di calcolo o la partecipazione come risorsa.
  • Utilizzo: Chia.

4. Proof of Burn

  • Caratteristiche: Richiede che gli utenti “brucino” o inviino le loro monete a un indirizzo non spendibile, dimostrando così il loro impegno.
  • Utilizzo: Slimcoin.

Lista delle principali differenze tra PoS e altre metodologie

  • Risorsa utilizzata: Mentre PoW usa potenza di calcolo e PoS si basa sul possesso di monete, PoSpace utilizza lo spazio di archiviazione e PoBurn richiede di “bruciare” monete.
  • Efficienza energetica: PoS e PoSpace sono generalmente più efficienti dal punto di vista energetico rispetto al PoW.
  • Decentralizzazione: DPoS può portare a una centralizzazione maggiore rispetto al PoS tradizionale a causa della selezione di nodi fidati.

La diversità di meccanismi di consenso esistenti riflette la natura dinamica e in evoluzione dell’industria delle criptovalute.

Mentre il Proof of Stake emerge come una soluzione promettente per molte delle sfide esistenti, è essenziale considerare ogni metodo nel suo contesto, tenendo conto dei vantaggi e degli svantaggi associati.

Con una ricerca continua e un’innovazione sostenuta, il futuro delle criptovalute appare luminoso e resiliente.