Come funziona una Blockchain: i protocolli di validazione

Nel primo articolo in cui abbiamo parlato della Blockchain, ho spiegato in maniera semplice quali sono le caratteristiche e come possiamo definire una Blockchain.

Vorrei ora approfondire il funzionamento dei processi di validazione, che costituiscono uno dei punti cardine di tutta questa tecnologia.

 

Il registro delle informazioni che è presente all’interno di una serie di nodi è composto da più blocchi di dati dove sono registrate le informazioni, che vengono consolidate all’interno della rete dopo un processo di validazione.

 

Gli “attori” di questo processo sono la rete di nodi, che sono computer connessi in rete che hanno scaricato nella propria memoria la rete Blockchain (per farvi un’idea pensate che la rete Blockchain di Bitcoin pesa ben 269 GB (1), fonte statista.com), ci sono poi i miner che grazie all’utilizzo di pc molto potenti e rispettando il protocollo di validazione, effettuano il controllo delle informazioni prima che queste vengano consolidate nei blocchi. Questo lavoro (in italiano “minare”) da parte dei miner viene remunerato attraverso una fees stabilita di volta in volta in base alle condizioni della rete in quel determinato momento.

 

Quindi i protocolli di validazione sono un elemento caratterizzante e basilare di una rete Blockchain e i principali sono:

 

  • Proof of Works: si tratta del primo protocollo nato con la rete di Bitcoin e ad oggi è ancora il più diffuso nel panorama di tutte le reti Blockchain. Una delle criticità principali di questo protocollo, è che al crescere della rete, cresce anche la potenza richiesta per minare un blocco e questo è un limite alla scalabilità della Blockchain ed inoltre comporta un consumo di energia molto elevato, il cui costo a volte può arrivare addirittura ad essere superiore alla fees che il miner riceve per il suo lavoro;

 

  • Proof of Stake: nato per ovviare al problema del precedente protocollo, si è cercato di semplificare il processo di mining in modo tale che i tempi e la potenza di calcolo necessari siano inferiori. Ogni volta che un blocco viene aggiunto alla rete Blockchain, viene scelto il creatore del blocco successivo in base a regole e metodi stabiliti (selezione casuale, selezione basata sull’anzianità, selezione basata sulla velocità e la selezione basata sul voto);

 

  • Ci sono poi tutta un serie di varianti dei protocolli di validazione sopra citati, ognuna delle quali cerca di semplificare e limare alcune criticità. Tra i tutti possiamo citare, il Byzantine Fault Tollerence utilizzato dalla piattaforma Stellar e basato sul “problema dei generali bizantini”: con questa metafora si fà riferimento al problema di comunicazione tra i generali di un esercito che devono coordinare un’attacco ma possono comunicare tra di loro solo attraverso dei messaggeri che potrebbero essere corrotti. Il processo di validazione prevede che i messaggi possano anche essere corrotti fintanto che, questi non siano più di ⅓ del totale, cosa che farebbe decadere la transazione stessa.

 

Ci sarebbero moltissimi altri protocolli di validazione da illustrare, ma preferisco fermarmi a questi che sono i principali, sia per non rendere pesante il post per la maggioranza dei lettori, sia perchè la mia conoscenza in questo campo così tecnico è limitata e non riesco a spiegare in maniera chiara alcune soluzioni esistenti.

 

Quello che dobbiamo tenere presente, è che i protocolli di validazione sono uno dei punti della tecnologia Blockchain che continueranno ad avere uno sviluppo, con team di sviluppatori che cercano costantemente di limare e migliorare gli aspetti critici di un protocollo rispetto ad un altro, pensiamo ad esempio all’elevato consumo energetico dovuto al protocollo di Bitcoin che ha fatto scatenare alcune campagne mediatiche contrarie a questa tecnologia, che con l’adozione di massa richiederebbe tantissima disponibilità di potenza di elaborazione e di energia elettrica.

 

Lo sviluppo è continuo perchè un protocollo di validazione rapprensenta uno degli aspetti caratterizzanti di una piattaforma rispetto ad un’altra e riuscire ad implementare un protocollo performante e sicuro, sarà decisivo per decretare la migliore piattaforma Blockchain esistente.

 

(1) statista.com-dato aggiornato a Marzo 2020

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