Cos’è il Proof-of-History?

Le criptovalute usano un algoritmo di consenso, ovvero un metodo per mettere in sicurezza la blockchain, registro di una criptovaluta. Le migliaia di criptovalute presenti al giorno d’oggi usano una grande varietà di algoritmi di consenso, ognuno con i suoi vantaggi e svantaggi. Anatoly Yakovenko, fondatore di Solana, ha progettato un algoritmo di consenso unico per la rete Solana, chiamato Proof-of-History. Il valore di Solana è aumentato in modo netto nell’ultimo mese, almeno in parte, proprio grazie a questo algoritmo di consenso. Il Proof-of-History può essere il consenso del futuro? In questo articolo, daremo un’occhiata a diversi algoritmi di consenso

Tabella dei contenuti

1. Proof-of-Work
2. Proof-of-Stake
3. Proof-of-History di Solana
4. Un esempio di Proof-of-History
5. Perché il Proof-of-History non è (ancora) il consenso del futuro
6. Conclusioni                                         

Proof-of-Work

Bitcoin è la prima criptovaluta ad aver usato un protocollo di consenso rivoluzionario chiamato Proof-of-Work (PoW). In un consenso PoW, i miner competono fra loro sulla rete per risolvere complessi puzzle matematici. Anche se i puzzle sono difficili da risolvere, è facile verificare la soluzione corretta. Quando un miner trova la soluzione, invia un blocco con la soluzione alla rete. Tutti gli altri miner devono verificare che la soluzione sia corretta. Questo processo viene ripetuto in continuazione in modo che i blocchi sulla rete formino una catena (da cui il nome blockchain).

Il mining e la convalidazione delle soluzioni nel consenso PoW sono attività che consumano energia. A causa della situazione climatica precaria, molte persone trovano questo consenso immorale. Al momento, ci sono poche alternative rendere il PoW meno energivoro, motivo per cui il supporto per questo consenso sta calando rapidamente.

Proof-of-Stake

Ecco perché Ethereum recentemente è passato dal consenso Proof-of-Work al Proof-of-Stake (PoS). Con il PoS, i miner vengono sostituiti dai validatori. I validatori fanno staking di una certa somma della rispettiva criptovaluta sulla rete. Con questa, convalidano la blockchain. Non devono competere come i miner  per essere i primi a risolvere il puzzle.

 Piuttosto, gli utenti vengono selezionati a caso. Tuttavia, maggiore è la posta in gioco, maggiori saranno le possibilità di essere selezionati come validatori. Quando il validatore viene selezionato, deve proporre (o ‘forgiare’) un blocco. Se questo blocco viene convalidato dagli altri utenti, il validatori ottiene la ricompensa che consiste nelle commissioni di transazione di quel blocco.

Il PoS, diversamente dal PoW, è leggermente meno sicuro, dato che la sua sicurezza è determinata dalle persone piuttosto che da soluzioni matematiche. Tuttavia, dato che i validatori hanno investito nella criptovaluta, c’è una minore probabilità che tradiscano il sistema.

Ciononostante, c’è la possibilità che con il PoS un gruppo di validatori cerchi di ottenere il controllo. Tuttavia, questi validatori possono essere bloccati o esclusi dalla rete. Dunque, nel caso delle grandi valute, questo è quasi impossibile.

Inoltre, il PoS è molto più eco-sostenibile, in quanto il consumo di energia non è così alto. Questo succede perché forgiare un blocco è molto più ecologico rispetto al mining, in quanto non è necessaria la stessa quantità di potenza di calcolo.

Proof-of-History di Solana

Solana combina il Proof-of-Stake con il Proof-of-History (PoH), dandogli un algoritmo di consenso ibrido unico. Il PoH assicura che la blockchain sia molto veloce ma allo stesso tempo mantenga la sua sicurezza decentralizzata.

Tutti gli eventi e le transazioni di Solana sono ridotti con una funzione hash SHA256. Usando questa funzione, Solana prende un input e produce un output unico che è estremamente difficile da predire. Solana prende l’output di una transazione e lo usa come input per il prossimo hash. La sequenza di transazioni ora è integrata nell’output ridotto.

Questo processo di hashing crea una lunga catena integra di transazioni ridotte. Questa caratteristica crea una sequenza chiara e verificabile di transazioni che un validatore aggiunge a un blocco, senza il bisogno di un indicatore temporale convenzionale. L’hashing richiede anche un po’ di tempo per essere completato, il che significa che i validatori possono facilmente verificare quanto tempo è passato.

Un esempio di Proof-of-History

Potrebbe essere difficile immagine il funzionamento esatto del Proof-of-History. Dunque, ti mostriamo come funziona spiegandolo con un esempio.

Prendiamo, per esempio, tre transazioni, A, B, e C. Solana esegue ognuna di queste transazioni in ordine tramite il protocollo di consenso, Proof-of-History. PoH prende come input la transazione e l’orologio interno che misura in modo oggettivo l’ordine di transazioni, quindi succede questo:

PoH(A, indicatore temporale 0) -> hash: versione cifrata di A sull’indicatore temporale 0

PoH(B, indicatore temporale 1) -> hash: versione cifrata di B sull’indicatore temporale 1

PoH(C, indicatore temporale 2) -> hash: versione cifrata di C sull’indicatore temporale 2

Dato che tutto è fissato su indicatori temporali, questo offre una misurazione oggettiva. Questo include il fatto che ogni transazione ha avuto luogo, nonché l’ordine in cui ogni transazione è avvenuta. Se la transazione B venisse inserita nell’indicatore temporale 0, l’intera blockchain verrebbe influenzata.

Grazie a questa sicurezza oggettiva, gli umani non devono essere necessariamente coinvolti durante questa validazione. Questo rende la validazione estremamente più rapida rispetto al PoW e al PoS. Di conseguenza, Solana raggiunge velocità di transazione fino a 50.000 transazioni al secondo (TPS) laddove Bitcoin con il Proof-of-Work raggiunge dalle 5 alle 7 PTS ed Ethereum con il PoS raggiunge circa 30 TPS. È importante notare che il Proof-of-Stake di Ethereum mira a TPS molto più alte, che probabilmente raggiungerà in futuro. 

Per una spiegazione visiva del funzionamento del Proof-of-History, consigliamo di guardare questo video su.

Perché il Proof-of-History non è (ancora) il consenso del futuro

Il Proof-of-History ha un grande potenziale. Ma come per qualsiasi algoritmo di consenso, ci sono alcuni svantaggi, e questo vale anche per il PoH. Se vuoi partecipare come validatore a Solana, il tuo hardware deve rispettare specifici requisiti (leggi: specifiche). Se non rispetti questi requisiti, vieni escluso dal consenso. Questo limita considerevolmente la decentralizzazione di Solana. Perché se prendiamo in considerazione un validatore di Proof-of-Stake, qualsiasi apparecchiatura informatica standard andrà bene, permettendo a tutti di partecipare al consenso, rendendolo dunque molto più decentralizzato.

Seppure le velocità di transazione siano un grande vantaggio di Solana, sono anche un ostacolo in certi riguardi. Le decine di migliaia di transazioni generano enormi quantità di dati. 1 transazione equivale a circa 250kb. 50.000 TPS di 250kb ammontano a circa 40 petabytes di dati all’anno. Questa è una cifra incredibilmente elevata di dati e molte aziende, per non parlare di privati, non possono archiviare una tale quantità di dati. Perciò in futuro bisognerà trovare una soluzione a questo problema.

Conclusioni                                         

Nonostante tutto, il consenso Proof-of-History mostra un enorme potenziale. Il consenso è più rapido e più efficiente a livello energetico rispetto ad altri algoritmi. Grazie agli indicatori temporali, convalidare un blocco è inoltre incredibilmente sicuro, dato che l’orario è scontato. Ovviamente, il Proof-of-History ha anche i suoi svantaggi. Per esempio, al momento è necessaria tantissima potenza di calcolo degli hardware dei validatori e capacità di dati per far funzionare il Proof-of-History correttamente. 

A parte questo, il PoH sta andando bene nel mercato. Gli investitori possono essere fiduciosi sul PoH, che è dimostrato dal fatto che il valore di Solana è cresciuto considerevolmente nell’ultimo mese e sempre più sviluppatori stanno creando applicazioni sulla rete di Solana. Resta da vedere se il Proof-of-History diventerà la base per molte altre valute. In ogni caso, seguiremo i suoi sviluppi con un interesse superiore alla media.