Che cos’è la proof of stake e i suoi principi di funzionamento?

La Proof of Work (PoW) è utilizzata per verificare con precisione la cronologia di tutte le transazioni in Bitcoin. Nonostante ciò, richiede molta energia e ha una capacità limitata di transazioni. Di conseguenza, sono nati nuovi meccanismi di consenso che privilegiano un approccio meno dispendioso in termini di tempo e di energia: il modello Proof of Stake (PoS) è il più promettente.

In questo articolo scoprirai cos’è e come funziona la Proof of Stake, in che modo si differenzia dal primo meccanismo Proof of Work, i suoi lati positivi e negativi, le criptovalute più popolari che utilizzano questo metodo e quali sono le sue prospettive future.

Che cos’è la Proof of Stake (PoS)?

Un meccanismo di consenso è una tecnica per garantire la sicurezza di un database distribuito e verificare i dati. Il database, nel contesto delle criptovalute, viene definito come una blockchain, e la procedura di consenso è stata sviluppata per proteggere questa blockchain. Il meccanismo di consenso per completare le transazioni e aggiungere nuovi blocchi alla blockchain nelle criptovalute si chiama Proof of Stake (PoS).

La Proof of Stake riduce la quantità di lavoro di calcolo necessario per convalidare i blocchi e le operazioni che garantiscono la sicurezza della blockchain e, di conseguenza, della criptovaluta stessa. La verifica dei blocchi utilizzando i dispositivi dei proprietari dei coin è regolata dalla Proof of Stake. I proprietari inviano le loro valute come garanzia in cambio della capacità di verificare i blocchi. I detentori di coin che hanno deciso di fare staking sono conosciuti come “validatori”.

Il blocco viene poi convalidato da validatori scelti a caso o da un algoritmo. Invece di utilizzare un processo basato sulla competizione come la Proof of Work, il più utilizzato, questo approccio assegna gli incaricati alla convalida.

Il proprietario di un coin deve fare “staking” di un certo numero di asset per diventare un validatore. Ad esempio, per diventare un validatore su una certa rete, deve investire inizialmente 32 ETH, da aggiungere in staking. Molti validatori verificano i blocchi e quando un certo numero di questi validatori conferma che il blocco è corretto, questo viene considerato completato e bloccato.

Ogni tecnica di Proof of Stake utilizza diversi metodi per convalidare i blocchi. Un giorno, quando Ethereum, la seconda criptovaluta più grande al mondo, si convertirà completamente a PoS, i frammenti verranno utilizzati per l’invio delle transazioni. Un validatore autenticherà le operazioni e le aggiungerà a un blocco frammentato, che dovrà essere attestato da almeno 128 validatori. Dopo che i frammenti sono stati convalidati e il blocco è stato prodotto, la maggior parte dei validatori deve confermare che i risultati sono validi prima che il blocco possa essere chiuso definitivamente.

Vediamo come funziona e cosa comporta in pratica la PoS.

Il metodo Proof of Stake consente ai possessori di criptovalute di fare staking con le proprie criptovalute e creare i propri nodi validatori.

Fare staking di criptovalute significa impegnare i coin per la verifica delle transazioni. Impegnando gli asset, questi sono praticamente bloccati. Nonostante ciò, puoi riscattarli e spostarli quando vuoi.

Una volta che un blocco di trasferimenti di denaro è pronto per essere elaborato, il meccanismo di Proof of Stake della criptovaluta seleziona un nodo validatore per esaminarlo. Il validatore verifica che gli asset all’interno della catena siano legittimi. In caso affermativo, aggiunge il blocco alla blockchain e raccoglie incentivi in criptovalute per i suoi sforzi. Al contrario, saranno penalizzati se un validatore suggerisce di aggiungere un blocco con informazioni non corrette. La penalizzazione significa che questi individui perderanno una certa quantità di denaro.

Vediamo come funziona tutto questo con una delle criptovalute più diffuse, Cardano (AいえｓDA). Questo asset di criptovalute ha una vasta base di clienti e una capitalizzazione di mercato che utilizza la Proof of Stake. Supponiamo che decida di acquistare ADA. Una volta in possesso di Cardano, scoprirai che puoi fare staking e creare un nodo di validazione indipendente. Quando Cardano deve verificare i blocchi delle transazioni, il suo protocollo Ouroboros sceglie un validatore. Il validatore convalida il blocco, lo carica e viene ricompensato con asset Cardano per l’impegno.

Ora che è più chiaro cosa sia la PoS, vediamo le principali differenze tra Proof of Stake e Proof of Work.

PoS vs. PoW

Capire la Proof of Work e la Proof of Stake pone le basi per comprendere l’utilità della tecnologia blockchain, i vantaggi e gli svantaggi dei vari meccanismi di consenso e la situazione attuale delle valute digitali.

Bitcoin, la prima criptovaluta, utilizza la Proof of Work. Si basa sul “lavoro” dei miner, il cui obiettivo principale è ottenere una ricompensa in criptovalute. La ricompensa viene concessa per il mining del blocco della transazione. Il nuovo blocco della transazione viene aggiunto alla blockchain e può essere visualizzato da chiunque su siti web specifici.

I miner devono completare enigmi matematici incredibilmente complicati per estrarre il blocco successivo e riscuotere il premio. Devono risolvere i compiti il prima possibile. Per questo motivo, utilizzano le macchine più avanzate che funzionano 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Questo comporta un elevato consumo di energia.

D’altra parte, esistono validatori e staking di criptovalute. In sostanza, l’obiettivo delle blockchain PoW e PoS è identico. Sono state solo sviluppate in modo diverso e permettono agli utenti di usufruire di altri vantaggi. I validatori, a differenza dei miner, partecipano alle blockchain Proof of Stake. La PoS non prevede problemi matematici complessi, ma viene dato comunque un premio. I validatori hanno il privilegio di convalidare il blocco successivo di transazioni facendo staking o “bloccando” le loro criptovalute per un determinato periodo di tempo.

Come già detto, il processo di consenso Proof of Stake sceglie i validatori in modo casuale. Nonostante ciò, è fondamentale ricordare che i validatori con il maggior numero di asset in staking per un periodo di tempo più lungo hanno una probabilità più significativa di creare il blocco successivo. Proprio come i miner con macchine da mining non troppo potenti possono aggiungere le criptovalute a delle pool per PoW, i validatori in PoS possono mettere in comune i loro asset per competere con altri validatori con maggiori capacità di creare dei blocchi. Questa attività viene definita staking pool.

In effetti, ogni tecnica di consenso (ce ne sono altre) ha i suoi vantaggi e svantaggi.

Vediamo i pro e i contro del metodo Proof of Stake.

Pro del PoS

Soluzione efficiente a livello energetico

Una differenza essenziale rispetto a PoW è che la PoS non richiede l’uso di computer costosi e l’impiego di enormi quantità di risorse.

Sono state condotte diverse ricerche per esaminare come le blockchain basate su PoW utilizzano l’energia. Uno studio del 2021, per esempio, ha rivelato che l’energia usata per il mining di Bitcoin aveva raggiunto 121,36 TWh all’anno. In un anno, il mining di Bitcoin consuma più elettricità di Svizzera, Argentina, Filippine e Paesi Bassi combinati. Molti criticano la PoW per questo aspetto.

L’elevato consumo di energia dell’algoritmo di consenso Proof of Work è il principale responsabile dei problemi ecologici legati alle blockchain basate su PoW. Il fatto è che la produzione di energia elettrica dipende ancora dai combustibili fossili.

Oltre a essere più efficiente dal punto di vista energetico, la PoS presenta anche altri vantaggi unici.

Utilità e scalabilità

Un ulteriore beneficio offerto dalla Proof of Stake è quello di rendere sicura la blockchain promuovendo le conferme corrette e scoraggiando quelle errate. I validatori, come già detto, guadagnano una quota della commissione di elaborazione e perdono la partecipazione in caso di tentativi di truffa.

La PoW presenta costantemente problemi di scalabilità. L’utilizzo di una blockchain Proof of Stake è più scalabile perché è più decentralizzata e permette a più partecipanti di utilizzarla. Inoltre, se si confronta la Proof of Work con la Proof of Stake, la PoW è innegabilmente più lenta quando si tratta di gestire le transazioni.

L’uso di blockchain ad alta efficienza energetica va oltre le criptovalute. Ad esempio, le piattaforme Ethereum e Cardano sono state lanciate per supportare le loro valute digitali native e altri asset digitali, oltre ad applicazioni che includono la creazione di token non fungibili (NFT), DeFi, giochi su blockchain ecc.

Contro della PoS

Potrebbe sembrare una soluzione ideale, ma purtroppo non è così. Esiste un’altra faccia della maglia che comprende:

Limitazioni dell’accesso

La principale barriera alla partecipazione è che gli interessati devono possedere la valuta nativa della specifica piattaforma blockchain basata su PoS. Queste criptovalute possono essere acquistate tramite valuta fiat o scambiando criptovalute.

Francamente, la PoS non è sempre facilmente accessibile. Le sfide tecnologiche e tecniche associate al possesso di criptovalute e alla comprensione della blockchain possono scoraggiare le persone dall’utilizzare la rete.

Mancanza di equità

Il detto “il ricco diventa sempre più ricco” è valido in questo caso. Maggiore è il proprio patrimonio, maggiore è l’importo che si può aggiungere in staking per guadagnare più criptovalute. Molti criticano questo metodo perché comporta lo staking di criptovalute e anche perché più grande è il capitale, maggiori sono le probabilità di diventare il validatore prescelto e trarre profitto.

Come nella PoW, più capitale ha una persona o un’entità, più potente è l’equipaggiamento che può acquistare.

Attacco al 51%

La Proof of Stake ha una vulnerabilità agli attacchi del 51%, il più grande svantaggio. Tali attacchi si verificano quando qualcuno ha il controllo della blockchain e possiede più del 51% delle capacità di verifica.

Tieni presente che un attacco al 51% può colpire sia PoW che PoS. Una persona o un gruppo di persone potrebbe acquistare un numero sufficiente di criptovalute sui sistemi blockchain basati su PoS, in particolare quelli con criptovalute più recenti e di valore inferiore, per ottenere un vantaggio sugli altri utenti e aumentare le proprie possibilità di essere selezionati come validatori.

Inoltre, il fatto che la Proof of Stake sia ancora relativamente recente rispetto alla Proof of Work è uno dei suoi principali svantaggi. Pertanto, la sua sicurezza non è consolidata come quella della PoW. La Proof of Work offre un processo di consenso più affidabile perché richiede energia hardware.

Le criptovalute PoS più profittevoli

1) Ethereum (ETH)

Negli ultimi anni, Ethereum è diventata la rete blockchain più popolare. Su di essa sono state realizzate oltre 2800 applicazioni decentralizzate.

Attualmente, Ethereum è una rete Proof of Work, ma il suo imminente aggiornamento, Ethereum 2.0, pensato per trasformarla in una rete Proof of Stake, intende risolvere i suoi problemi di scalabilità. In questo modo, la rete sarà scalabile e protetta in modo ottimale, consentendo la creazione di applicazioni decentralizzate più creative.

2) Tezos (XTZ)

Un’altra blockchain multifunzione PoS con on-chain governance è Tezos. Fare staking di Tezos (XTZ) consente di generare entrate passive. Vale la pena notare che Tezos è la prima criptovaluta Proof of Stake ad essere accettata per staking da tutti gli exchange principali. L’utilizzo di una qualsiasi piattaforma di criptovalute affidabile è il metodo più semplice per fare staking di criptovalute come Tezos.

3) Akash (AKT)

La rete Akash è un progetto promettente creato su Cosmos Hub che impiega un token fungibile nativo Akash (AKT) come metodo di governance, sicurezza e trading. Facendo staking del token Akash, si può ricevere un APR fino al 58%. Il profitto per lo staking di questo token è tra i più alti del mercato.

Conclusione

Gli appassionati di criptovalute si chiedono spesso se la Proof of Stake farà crescere le criptovalute e cambierà il modo in cui il denaro verrà utilizzato in futuro.

La maggior parte degli indicatori evidenzia la crescente domanda di un’infrastruttura per criptovalute scalabile, sicura ed efficace, come la Proof of Stake. Lo staking delle criptovalute aumenterà probabilmente l’accessibilità alle reti blockchain e accelererà l’adozione. Le criptovalute Proof of Stake favoriscono transazioni più rapide, convincendo un maggior numero di aziende ad accettare le criptovalute.

La Proof of Stake aiuta sia gli utenti delle criptovalute che gli investitori grazie alle sue funzioni. Le criptovalute basate su PoS possono eseguire transazioni in modo rapido e poco costoso, fatto essenziale per la scalabilità, mentre lo staking delle criptovalute consentono agli investitori di ottenere premi e generare un reddito aggiuntivo.

Nonostante i numerosi punti deboli, la Proof of Stake è ancora uno dei migliori candidati per il futuro delle criptovalute, soprattutto se consideriamo che le criptovalute intendono diventare ampiamente riconosciute, ecologiche e scalabili per adattarsi a un numero maggiore di utenti.