Sai cosa sono il Proof of Work e il Proof of Stake? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei due algoritmi di consenso utilizzati dalle criptovalute?
All’interno della tecnologia blockchain, ogni operazione deve essere validata tramite il consenso distribuito, ossia quello che avviene dalla rete e non da un ente centrale. Questo meccanismo va a determinare il modo in cui la rete ha la facoltà di aggiornare o di modificare ogni informazione contenuta nel registro.
Dunque gli algoritmi di consenso giocano in questo senso un ruolo fondamentale, poiché riescono a garantire l’integrità e la sicurezza di ogni informazione conservata nei registri. Tra i tanti algoritmi esistenti, due dei più comuni e utilizzati sono il Proof of Work e il Proof of Stake.
Per quanto all’apparenza simili, hanno in realtà diverse differenze e caratteristiche fondamentali da conoscere. Ne parliamo meglio in questa guida, dove analizzeremo tutti i pro e i contro di entrambe le alternative.
Cos’è un algoritmo di consenso
Prima di vedere le similitudini e le differenze tra Proof of Work e Proof of Stake, capiamo meglio cos’è un algoritmo di consenso. Ogni tecnologia DLT è basata su un registro distribuito, che può essere letto o modificato da tutti i nodi che partecipano alla rete.
Ognuna di queste tecnologie si basa su sistemi che si distinguono in base alla rete pubblica o privata, alla validazione di nodi permissionless o permissioned, alla struttura di registro tradizionale o con catena di blocchi e al meccanismo di consenso.
Per la blockchain c’è un registro a catena di blocchi e, in ognuno di essi, c’è un insieme di operazioni collegato al blocco successivo tramite un hash. Ognuno di questi contiene anche l’hash del blocco precedente, il che crea la famosa catena.
Fondamentale qui è l’algoritmo di consenso, attraverso il quale le regole primarie di una blockchain vengono fatte rispettare da tutta la rete. Il suo compito è infatti quello di verificare il giusto tipo di interazione tra i nodi e di confermare le operazioni eseguite tramite il consenso del network.
Cos’è il Proof of Work
Il Proof of Work è un algoritmo di consenso creato da Satoshi Nakamoto e implementato su Bitcoin nel 2009. Il suo funzionamento è basato sulla risoluzione di problemi matematici complessi da parte della rete.
Parliamo quindi di un meccanismo di consenso che sfrutta il cosiddetto mining, tramite il quale calcolatori potenti cercano di risolvere un problema complesso trovando la soluzione. Più è la potenza di calcolo impiegata, maggiori sono le possibilità di risolvere l’enigma matematico.
Con l’algoritmo di consenso Proof of Work, i miners possono convalidare un nuovo blocco e concordare la soluzione fornita dal miner, per poter ripetere poi l’operazione risolta.
Cos’è il Proof of Stake
Il Proof of Stake è invece un algoritmo di consenso lanciato nel 2011 da un utente del forum Bitcointalk per risolvere i problemi connessi alla richiesta importante di elettricità necessaria per l’utilizzo del Proof of Work.
In questo caso, infatti, il procedimento fisico per far sì che i supercomputer possano competere e risolvere i problemi matematici viene sostituito da un sistema in cui il consenso distribuito garantisce la validità delle operazioni con una quota delle proprie criptovalute.
Di base, l’obiettivo è quindi evitare sprechi di energia eccessivi e di alimentare la competizione tra i nodi per le capacità di calcolo.
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Quali sono i pro e i contro di PoW e PoS
Ma quali sono le principali differenze e similitudini tra i due algoritmi di consenso? Partendo dal Proof of Work, oggi ci sono supercomputer che sono organizzati in sistemi aggregati che appartengono a pochi nodi con molte risorse finanziarie. Questi consumano quantità di energia elettrica enormi, paragonabili a quelli per illuminare una nazione intera.
Per questo motivo, un grande contro del PoW è il rischio di dar vita a un sistema sempre più centralizzato che, di fatto, è l’opposto della decentralizzazione su cui si fondano le blockchain e le DLT.
Il Proof of Stake tenta di risolvere questo problema con un sistema di selezione random dei validators. I blocchi non vengono estratti tramite il mining, ma coniati tramite il forging. Per far sì che diventi validator, un nodo deve depositare una quota delle criptovalute all’interno del network, come se fosse un deposito cauzionale. Questa quota non può venire in alcun modo né utilizzata né spesa.
Per poter selezionare i validators nei PoS, vengono presi in considerazione diversi fattori. Di norma, si tiene conto innanzitutto dell’ammontare di criptovalute depositate, per poi considerare la longevità del deposito. Infine, c’è un fattore di randomizzazione.
Ogni volta che un nodo viene selezionato e conia un nuovo blocco, la coin age viene azzerata e bisogna attendere un lasso di tempo prima di poterlo selezionare nuovamente. In questo modo, si evita che nodi con grandi stake possano dominare tutta la blockchain.
Se nei PoW il lavoro dei miners viene premiato con la creazione di una nuova criptovaluta, nei PoS la ricompensa è una fee trattenuta sulla transazione validata. Prima di poterla ritirare, il network verifica l’operato del validator.
A livello di sicurezza, per poter raggirare i controlli del network e approvare dunque transazioni truffaldine, bisognerebbe possedere il 51% di tutte le criptovalute in circolazione. Si tratta di uno scenario quasi impossibile, motivo per cui il Proof of Stake è altamente sicuro.
Qual è meglio tra Proof of Work e Proof of Stake
Nel pratico, è meglio affidarsi al Proof of Work o al Proof of Stake come algoritmo di consenso?
Oggi il Proof of Stake viene impiegato dalle blockchain più importanti. Ethereum, per fare un esempio, utilizzava PoW come sistema di consenso. Con l’aggiornamento The Merge rilasciato nel settembre 2022, si è convertita in una blockchain PoS.
In generale, la scelta tra Proof of Work e Proof of Stake dipende molto da quelle che sono le esigenze del singolo progetto blockchain. Senza dubbio il PoS è considerato maggiormente scalabile ed efficiente dal punto di vista energetico, mentre il PoW dà più sicurezza e garantisce una decentralizzazione maggiore.
Una scelta chiara e concreta tra i due algoritmi va dunque interpretata come un compromesso tra diverse fattori. È bene analizzare prima quali sono le proprie esigenze e poi agire di conseguenza.
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