Inizialmente la soluzione che era stata immaginata per risolvere i problemi di scalabilità della blockchain di Ethereum era lo sharding.
Lo sharding prevede un’elaborazione parallela dei processi e delle transazioni, consentendo di distribuire i dati rendendo i nodi più facili da gestire. Attualmente invece tutti i processi vengono elaborati da tutti i nodi, e tutte le transazioni vengono inserite nella blockchain unica, blocco dopo blocco.
Con lo sharding invece la rete potrebbe elaborare più blocchi di transazioni contemporaneamente, distribuendo il lavoro su diversi nodi che opererebbero in parallelo, e non all’unisono.
Sebbene tutto ciò sia ancora in programma, quello che sta emergendo è che tale soluzione potrebbe essere di fatto in gran parte sostituita dai rollup.
Summary
I rollup come soluzione alla scalabilità della blockchain di Ethereum
Infatti nel corso del tempo sta emergendo come alternativa quella del cosiddetto danksharding, ovvero un nuovo sistema che consentirà ai rollup di aggiungere dati alla blockchain.
Il danksharding porterà enormi quantità di spazio libero ed utilizzabile sulla blockchain di Ethereum per i rollup. Questi elaboreranno le transazioni off-chain, ed inseriranno sulla blockchain solo il risultato finale di quelle che vengono chiamate transazioni compresse.
Con il danksharding sarà possibile inviare ed allegare blob ai blocchi. I dati dei BLOB non saranno accessibili all’EVM (Ethereum Virtual Machine), e vengono automaticamente eliminati dopo un certo periodo di tempo (da 1 a 3 mesi). Questo consente ai rollup di inviare molti meno dati alla blockchain, in modo decisamente più economico.
La EIP-4844
Per poter arrivare a tutto ciò serve introdurre degli aggiornamenti al protocollo Ethereum.
Tutto ruota attorno alla proposta EIP-4844, chiamata non a caso “Shard Blob Transactions”.
Si tratta di una proposta elaborata anche, tra gli altri, dallo stesso co-fondatore di Ethereum Vitalik Buterin, e pubblicata a febbraio dell’anno scorso.
EIP-4844, se approvata, introdurrebbe il nuovo formato per le transazioni che trasportano blob, ovvero che contengono una grande quantità di dati a cui non è possibile accedere tramite l’esecuzione EVM.
Questo formato sarà comunque completamente compatibile con quello che verrà utilizzato per lo sharding vero e proprio.
A dire il vero EIP-4844 non introdurrà il danksharding, ma quello che viene chiamato proto-danksharding, ovvero i primi passi per arrivare al danksharding.
Sembra possibile che EIP-4844 possa arrivare relativamente a breve, mentre per arrivare al danksharding completo bisognerà attendere ancora diversi anni. Probabilmente lo sharding vero e proprio arriverà ancora dopo.
Il problema della scalabilità
Quello della scalabilità è un vero e proprio problema.
Le questioni sono due.
La prima, banalmente, è la velocità di esecuzione delle transazioni. Nonostante attualmente sia solo di qualche secondo, per alcuni utilizzi occorrerebbero transazioni molto più veloci, nell’ordine dei centesimi o addirittura dei millesimi di secondo, come ad esempio per il trading sugli exchange decentralizzati.
È estremamente difficile immaginare che Ethereum possa arrivare a tali prestazioni eseguendo tutte le operazioni su tutti i nodi, quindi servono soluzioni come i rollup che eseguano alcuni processi off-chain.
La seconda, molto più importante, è il costo delle transazioni, ovvero il gas (le fee).
Attualmente in media una transazione sulla blockchain di Ethereum costa in media poco meno di 4$, mentre ad esempio sulla blockchain di Bitcoin la fee media si ferma a poco più di 2$.
Con tali costi è impossibile immaginare di poter sostenere anche le cosiddette microtransazioni, tanto che per Bitcoin è stata sviluppata una soluzione off-chain (Lightning Network) che le abbatte a pochi millesimi di dollaro semplicemente evitando di scrivere alcune transazioni on-chain.
Se inizialmente per Ethereum erano state pensate soluzioni on-chain al problema delle fee, ora anche all’interno di questa rete si punta alle soluzioni off-chain, come ad esempio i rollup.
Sebbene i rollup pubblichino comunque il risultato finale on-chain, non pubblicano i passaggi intermedi, e quando si tratta di transazioni multiple che vengono compresse in una sola, il risultato finale è proprio quello di pubblicare su blockchain solo il minimo indispensabile.
L’obiettivo futuro della blockchain di Ethereum
Dato che sulla blockchain è possibile registrare solo un certo volume di dati per blocco, ci sono dei limiti invalicabili che impediscono la crescita, o che fanno lievitare i costi di registrazione.
L’obiettivo quindi è quello di aumentare il più possibile il numero di transazioni registrabili senza aumentare in modo significativo il volume di dati da registrare sulla blockchain.
Si stima che anche solo grazie al proto-danksharding, che dovrebbe essere introdotto relativamente a breve, il numero teorico di transazioni in grado di essere eseguite dalla rete Ethereum salirebbe a centomila al secondo (100.000 TpS). Tutto ciò evitando di scrivere tutti i dati on-chain, ed eseguendo la maggior parte dei processi off-chain.
Ormai da parecchio tempo sulla blockchain di Ethereum vengono registrate in media circa un milione di transazioni al giorno, ovvero poco più di 11,5 al secondo. Il massimo storico si è verificato il 9 dicembre del 2022, con 1,9 milioni di transazioni al giorno. In altre parole attualmente on-chain non si riescono a registrare più di 25 transazioni al secondo.
Gli obiettivi futuri pertanto sono ancora estremamente lontani, e non si possono raggiungere se non spostando buona parte del lavoro off-chain.
I rollup sono ad oggi la soluzione più veloce per far impennare quelle 11,5 transazioni medie al secondo in modo da iniziare la lunga strada che porterà alle 100.000 TpS.
