Proof of Work (PoW) vs Proof of Stake (PoS): la guida
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Proof of Work (PoW) vs Proof of Stake (PoS): la guida

By Stefano Cavalli - 5 Ott 2019

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Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) sono due tra gli algoritmi di consenso più famosi nel settore che riguarda la tecnologia blockchain. Nel primo caso è impossibile non citare il protocollo bitcoin (BTC), o ethereum (ETH), mentre la Proof of Stake è stato adottato da altre criptovalute.

I meccanismi di consenso sono dei procedimenti che avvengono all’interno di un network distribuito e servono per mettere d’accordo i vari nodi sull’applicazione delle regole ne definiscono il protocollo della rete. In questo caso vengono utilizzati per validare le transazioni che sono state effettuate, ma possono servire anche per poter penalizzare chi decide di commettere irregolarità o chi non rispetta queste regole.

Protocolli e meccanismi di consenso

Non bisogna confondere tra loro i termini consenso e protocollo. Il consenso è uno strato software che fa si che le regole vengano davvero rispettate. Si occupa, nel caso di Bitcoin, Ethereum e altre criptovalute, di convalidare le transazioni, controllare tutte le firme, verificare i balance dei vari address e, più in generale, controllare che le regole definite nel protocollo vengano effettivamente rispettate.

Due esempi di meccanismi di consenso sono proprio il Proof of Work (PoW) e il Proof of Stake (PoS).

Il protocollo, di contro, è proprio la definizione delle regole. Vengono dichiarate delle specifiche e delle modalità che spiegano cosa si deve fare per far sì che tutto il network funzioni. Ad esempio si possono definire, con il termine protocollo, Bitcoin oppure Ethereum.

L’algoritmo di consenso Proof of Work (PoW)

Come è già stato spiegato, la PoW è un meccanismo di consenso distribuito il cui scopo è quello di far sì che le regole definite nel protocollo vengano rispettate. In questa situazione si sfrutta ciò che in gergo viene definito come mining: dei calcolatori molto potenti cercano di risolvere un problema matematico complesso al fine di poterne trovare una soluzione e ricevere una ricompensa per il lavoro svolto.

Una volta che ciò si verifica, i miner convalidano un blocco e lo aggiungo alla blockchain, previo consenso da parte dei nodi che devono verificare che l’hash trovato da questo computer sia effettivamente corretto.

Ma per quale motivo qualcuno dovrebbe investire un ingente capitale per comprare computer ad-hoc in grado di risolvere questi problemi? Semplicemente perché chi arriva per primo a trovare questa soluzione riceve (attualmente) 12.5 bitcoin (BTC), per un valore attuale di 102.325 $.

Contando sul fatto che ogni giorno vengono convalidati 144 blocchi e che per ogni blocco si estraggono 12.5 bitcoin (BTC), la posta in gioco ogni 24 ore è di circa 14.7 milioni di dollari, secondo il valore attuale di BTC presente su CoinMarketCap.

L’algoritmo di consenso Proof of Stake (PoS)

La PoS funziona in maniera completamente diversa. Il risultato finale è sempre lo stesso: convalidare i blocchi e garantire che siano effettivamente corretti, ma il meccanismo attraverso cui si arriva a questo risultato non ha nulla a che fare con la PoW.

Prima di tutto non è un procedimento fisico, non esistono supercomputer che effettuano calcoli molto complessi sfruttando le proprie risorse computazionali, ma esistono i cosiddetti validator. Il meccanismo che decide quali saranno i nuovi blocchi che verranno convalidati si basa sul fatto che i partecipanti al network metteranno in gioco le proprie criptovalute (stake).

In generale, ma anche in questo caso ci sono diverse varianti, quanti più stake vengono messi a disposizione da parte di un partecipante e quanto più longeve sono queste criptovalute, tanto è più alta la probabilità che quest’ultimo diventi un validator.

Proof of Work (PoW) vs Proof of Stake (PoS): pro e contro

La PoW necessita di un hardware dedicato e molto costoso. Inoltre, sempre più spesso vi sono aggiornamenti da parte dei grandi produttori, come ad esempio Bitmain, che rendono più performanti i cosiddetti ASIC, spingendo coloro che gestiscono le mining farm ad effettuare un upgrade dei calcolatori e quindi a spendere più risorse.

Anche dal punto di vista dell’inquinamento ambientale la PoW non è la scelta migliore: questi computer consumano tantissima corrente, è stato stimato che il meccanismo di consenso di Bitcoin consumi l’intera energia di Internet nel 2016.

La PoS garantisce una rete più sicura man mano che i tentativi di attacchi informatici diventano più costosi. Se si considera, ad esempio, lo scenario in cui un malintenzionato voglia portare a termine un attacco del 51%, nel caso della PoS il mercato reagisce di conseguenza alzando il prezzo della criptovaluta, diventerà quindi praticamente impossibile portarlo a termine.

A differenza della PoW, in cui i miner comprano gli ASIC, o comunque hardware dedicato, nel meccanismo di consenso PoS è famosa la frase “the rich get richer”: dal momento che la quantità di crypto messe a disposizione (stake) incide pesantemente sulla probabilità di validare un blocco, e di conseguenza sulla vincita della ricompensa, più persone mettono uno stake grande a disposizione più aumenta la probabilità che diventino dei validator, in questo modo ottengono una sorta di priorità sugli altri partecipanti.

Inoltre, le regole che descrivono il funzionamento di questi meccanismi di consenso, vengono votate e chi ha più stake ha più potere di voto. Quindi un piccolo gruppo di partecipanti con tante criptovalute sarebbe teoricamente in grado di modificarle a proprio piacimento.

Stefano Cavalli
Stefano Cavalli

Nato a Parma, classe '92. Laureato in Ingegneria Informatica Elettronica e delle Telecomunicazioni all'Università degli Studi di Parma. Appassionato da anni in tecnologia Blockchain, economia decentralizzata e criptovalute. Esperto in Web-Development & Software-Development.

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