Ethereum si prepara a The Merge: il passaggio a Proof of Stake previsto entro il 15 settembre

da Hardware Upgrade :

E’ un momento di particolare eccitazione attorno ad Ethereum, la
piattaforma blockchain decentralizzata per la creazione di smart contract
e la cui criptovaluta ad essa legata, Ether, seconda per
capitalizzazione di mercato alle spalle di Bitcoin. Nei prossimi giorni
infatti previsto “The Merge“, un evento chiave per il futuro e lo
sviluppo della piattaforma.

The Merge il nome con cui la community attorno ad Ethereum identifica
il momento di passaggio dalla blockchain originaria, il cui meccanismo di
consenso basato sulla Proof of Work, verso una nuova blockchain
basata su Proof of Stake
.

Si tratta di un passo atteso da tempo, e pi volte rimandato, ma che
ormai prossimo al compimento: l’ultimo aggiornamento ad Ethereum,
avvenuto nei giorni scorsi e noto con il nome in codice di Bellatrix,
ha di fatto innescato un conto alla rovescia al termine del quale avverr
il passaggio. Non possibile stabilire un momento esatto ma solo
indicativo, in quanto il conto alla rovescia legato al raggiungimento di
una particolare soglia sull’attuale blockchain di Ethereum. Superata
quella soglia ogni nuovo blocco verr creato solamente da validatori PoS.

Il nome The Merge significa “fusione”: ma fusione di cosa e con cosa?
Ovviamente a “fondersi” sar la blockchain originaria di Ethereum
(mainnet) e lo far con la Beacon Chain, la catena lanciata a
dicembre 2020 e gi operante in parallelo con protocollo Proof of Stake,
che in questi due anni ha funzionato come banco di prova per verificare la
sicurezza e la stabilit del nuovo protocollo di consenso preparando cos
il terreno alla migrazione.





Ora che le fasi di test, consolidamento e sperimentazione sono concluse,
arrivato il momento di effettuare il passaggio, che gli sviluppatori
Ethereum descrivono con un’analogia:

Immaginate che Ethereum sia
un’astronave che non ancora pronta per un viaggio interstellare. Con
la Beacon Chain, la comunit ha costruito un nuovo motore e uno scafo
rinforzato. Dopo test significativi, quasi ora di sostituire a caldo
il nuovo motore con il vecchio mezzo di volo. Questo unir il nuovo
motore pi efficiente nella nave esistente, pronta ad attraversare
alcuni anni luce e ad affrontare l’universo.”

L’attuale mainnet di Ethereum contiene tutte le transazioni e gli smart
contract da quando, nel luglio del 2015, ha “preso vita” con il genesis
block. Con The Merge tutto lo storico della mainnet non andr perso ma
verr trasferita gradualmente verso la nuova blockchain. A valle di The
Merge la Beacon Chain diventer di fatto la nuova mainnet di Ethereum.

Dicevamo che la migrazione avr l’effetto di cambiare il meccanismo di
consenso: abbandonando la Proof of Work, anche le attivit di mining
cesseranno
in quanto non avr pi la funzione di produzione di
blocchi validi. Questi saranno invece prodotti dai nuovi validatori Proof
of Stake, che saranno responsabili di approvare le transazioni assicurando
al contempo che non si verifichino episodi di double-spending. 

Per maggior chiarezza andiamo a ricordare le differenze concettuali tra
Proof of Work e Proof of Stake:

  • Proof of Work (PoW): si tratta di una forma di prova
    crittografica dove una parte (il prover) dimostra ad altri (i verifier)
    che una certa quantit di sforzo computazionale (work) stato compiuto
    ad un certo scopo. In una blockchain altamente partecipata, come quella
    di Bitcoin, Ethereum e le altre criptovalute pi note, il PoW la base
    per il meccanismo di consenso dove i partecipanti alla rete (i miner)
    competono per aggiungere blocchi validi alla catena, con ciascun miner
    che ha una probabilit di successo proporzionale allo sforzo
    computazionale impiegato. Il principale pericolo alla sicurezza della
    rete rappresentato dai cosiddetti attacchi
    al 51%
    : se un’entit potesse controllare il 51% della potenza
    computazionale della rete, allora potrebbe di fatto prendere il
    controllo della blockchain.
  • Proof of Stake (PoS): nasce espressamente come meccanismo di
    consenso, basato sul concetto che un partecipante alla rete dimostra il
    suo interesse a giocare secondo le regole mettendo una posta in gioco
    (at stake). Nei sistemi PoS i partecipanti non competono per l’aggiunta
    di un blocco, ma vengono scelti in maniera pseudo-casuale dalle regole
    del protocollo. La posta in gioco ha l’effetto di dissuadere il
    partecipante a compiere validazioni fraudolente poich andrebbe a
    perdere una parte consistente della posta in gioco e verrebbe escluso
    dalla partecipazione alla rete. In altri termini, il partecipante che
    prova a forzare il sistema rischierebbe di perdere molto di pi di quel
    che pu guadagnare. Il principale pericolo alla sicurezza della rete
    in questo caso rappresentato dal fenomeno “nothing at stake”, ovvero in
    cui la posta in gioco cos minima da rendere conveniente il rischio di
    perderla in un tentativo di validazione fraudolenta.

Il passaggio verso PoS permetter di meglio concretizzare quella che
stata la visione
originaria che ha portato alla realizzazione di Ethereum
, passando
ad una rete pi scalabile, pi sicura e pi sostenibile. E’ in particolare
il tema della sostenibilit che sta catalizzando l’attenzione, poich con
il passaggio a PoS Ethereum
promette di abbattere del 99,95% il consumo energetico necessario per il
funzionamento della rete




La Proof of Work, del resto, implica l’esecuzione di un lavoro e pertanto
un consumo energetico. Il lavoro di validazione tramite PoW remunerativo
per chi lo compie (si riceve una ricompensa allo scopo di incentivare la
partecipazione alla rete) e, come dicevamo sopra, in particolare
remunerativo per chi per primo “risolve” il blocco da aggiungere alla
blockchain: ne consegue che chi pu disporre di maggior potenza di calcolo
ha maggiori probabilit di vincere la “gara” e ricevere la ricompensa. Il
consumo energetico – e con esso le eventuali emissioni di gas serra -
tende quindi ad impennarsi poich pi potenza computazionale viene messa
al servizio della PoW, maggiore il guadagno che se ne pu trarre. Non
solo, in una blockchain Proof of Work il prezzo del token e la potenza
computazionale necessaria per la validazione dei blocchi hanno una
correlazione diretta
: quando il prezzo cresce, aumenta l’interesse
nel compiere azioni fraudolente, e di conseguenza si rende necessario un
maggior lavoro per mantenere la rete al sicuro.

Nel caso del meccanismo Proof of Stake la sicurezza della rete ad
essere direttamente correlata con il prezzo del token
: con esso
aumenta infatti la posta in gioco dei validatori, l’interesse ad operare
rispettando le regole del gioco maggiore, ma il consumo energetico
necessario ad eseguire le operazioni di validazione resta lo stesso.
Questo accade perch invece di utilizzare il lavoro – e quindi il consumo
energetico – come deterrente al compiere azioni fraudolente, la proof of
stake richiede al validatore di bloccare a garanzia una certa quantit di
token (la famosa posta in gioco di cui sopra), che nel caso di Ethereum
di 32 ETH che al cambio attuale di poco meno di 1700 dollari al momento in
cui scriviamo, corrisponde ad una somma complessiva superiore ai 50 mila
dollari.

Ovviamente anche nel meccanismo PoS esiste una ricompensa per incentivare
la partecipazione: a differenza per della PoW che a tutti gli effetti
una gara, il meccanismo PoS va a scegliere in maniera dal tutto casuale i
validatori di un blocco: non c’ nessun modo per aumentare le probabilit
che un nodo specifico venga scelto.

Se volessimo semplificare enormemente il discorso possiamo paragonare la
validazione tramite PoW alla complessa attivit di un matematico
impegnato a risolvere una difficile equazione, mentre nel caso
della PoS non nulla pi che una semplice attivit notarile
di apporre una firma su un foglio
. Per questo motivo non richiesto
nessun hardware particolare per il funzionamento dei software di
validazione di Ethereum su PoS: gli sviluppatori Ethereum parlano di un
“comune notebook”, che tuttavia dovr restare operativo 24:7 poich il
protocollo prevede delle penali nel caso in cui un validatore non
“rispondesse alla chiamata”. Esister pertanto sempre un consumo
energetico, ma oltre ad essere ovviamente imparagonabile a quello
necessario per l’operativit di un validatore PoW, il funzionamento
intrinseco del meccanismo PoS avr l’effetto di non portare ad una
crescita incontrollata di questo consumo. Anzi, sar ovviamente interesse
dei validatori cercare di ridurre per quanto possibile il consumo
energetico del dispositivo che utilizzeranno per partecipare al meccanismo
di consenso.




The Merge non per un punto di arrivo: il passaggio a PoS sar
fondamentale per consentire nei prossimi mesi un’ulteriore evoluzione
della blockchain, nota come “sharding”
che permetter di fatto di
aumentare la capacit della blockchain e le sue prestazioni in termini di
numero di transazioni processate al secondo e, in una fase ancora
successiva, di eseguire codice e supportare smart contract. Perch si
possa procedere con lo sharding, tuttavia, prima opportuno che The Merge
possa compiersi senza problemi. Per quanto in molti sembrano dare per
scontata una migrazione senza problemi, comunque opportuno tenere in
considerazione che si tratta di un aggiornamento complesso di una
piattaforma che attualmente ha un valore di oltre 200 miliardi di dollari
e che supporta centinaia di applicazioni decentralizzate. Non esattamente
una passeggiata, insomma. Fino ad ora tre testnet hanno effettuato la
migrazione con successo, pur con alcuni problemi minori. In generale il
processo di migrazione potrebbe subire qualche rallentamento nel caso in
cui vi fossero molti nodi non aggiornati. Secondo i dati di Ethernodes, al
momento sul totale dei nodi Ehtereum in funzione, circa l’84%
aggiornato e pronto ad affrontare il passaggio.




Vitalik Buterin, creatore di Ethereum

Se la migrazione avvenisse con successo ed Ethereum riuscir nel concreto
a portare maggior sicurezza, scalabilit e sostenibilit, allora la
blochcain ideata da Vitalik Buterin potrebbe assumere un rinnovato ed
accresciuto interesse da parte di imprese e investitori istituzionali.
Allo stato attuale delle cose The Merge dovrebbe avvenire tra il 13 e
il 15 settembre prossimi
: la macchina in movimento, fra una
settimana se ne vedranno gli esiti.

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