La Proof of Work (PoW) è il meccanismo di consenso che mantiene la rete Bitcoin al sicuro e contemporaneamente crea nuovi blocchi e coin da distribuire come ricompense.
L’algoritmo di consenso che mantiene l’integrità della rete blockchain decentralizzata di Bitcoin si chiama proof of work (PoW). I miner di Bitcoin competono per risolvere difficili problemi matematici utilizzando un metodo intenso che consuma molta energia al fine di produrre nuovi blocchi e ottenere le ricompense di Bitcoin.
Come si fa a proteggere una rete decentralizzata e ad assicurarsi che tutti siano d’accordo sulle informazioni contenute nel libro mastro? È qui che entra in gioco l’algoritmo di consenso proof of work utilizzato da Bitcoin.
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Cps’è la Proof of Work (PoW) nella blockchain e come funziona
La blockchain è in poche parole un database, ma è molto diversa dai tradizionali registri centralizzati utilizzati per tenere traccia delle transazioni finanziarie. Questa tecnologia peer to peer (P2P) è alla base del Bitcoin (BTC) e di molte altre criptovalute. È gestita da nodi gestiti da peer sparsi in tutto il mondo ed è decentralizzata, quindi non esiste un’autorità centrale che possa prendere decisioni per la rete.
Il proof of work (PoW) è un meccanismo di consenso che, combinato con la crittografia a chiave pubblica, garantisce la sicurezza del libro mastro distribuito e mette la rete al riparo da attacchi “double spend”. Ciò avviene aggiungendo contemporaneamente nuovi blocchi di transazioni alla catena e producendo ricompense in Bitcoin (BTC). I miner di Bitcoin devono competere tra loro attraverso il metodo Proof of Work (PoW) per risolvere difficili problemi matematici utilizzando i computer. Si tratta però di un’operazione che richiede molta energia e la cosa è ancora oggetto di discussione e polemica.
L’obiettivo è quello di renderla impegnativa, ma gli incentivi in Bitcoin che si ottengono di conseguenza possono essere molto significativi.
Cosa rende la Blockchain utilizzata in Bitcoin così sicura?
Se si nomina un’azienda, è molto probabile che sia stata violata. Il fatto che il guadagno finanziario sia la motivazione del 71% dei tentativi di hacking solleva la domanda: è possibile attaccare la rete Bitcoin? Dopotutto, è un obiettivo allettante da raggiungere. Non è bello usare troppo spesso parole assolute come “mai”, ma la risposta è “praticamente no”.
In effetti, il Bitcoin (BTC) ha dimostrato nel corso della sua esistenza di essere straordinariamente resistente agli effetti degli shock e delle tensioni. E nonostante l’angosciante regolarità con cui gli exchange di criptovalute sono stati violati e le loro riserve di Bitcoin sono state riassegnate, la compromissione effettiva di una rete protetta da un meccanismo di consenso Proof of Work come quello di Bitcoin è un’impresa assolutamente titanica, se non realmente ad oggi impossibile
Il Proof of work è necessario per il funzionamento del Bitcoin, ma è stato sempre più criticato per la quantità di energia che consuma. Di conseguenza, diverse criptovalute alternative sono passate a un modello proof of stake (PoS), che è molto diverso dal proof of work (PoW).
Che cos’è un metodo di consenso di una blockchain
Una blockchain pubblica, a differenza di un database convenzionale gestito da un amministratore, è una rete decentralizzata peer to peer (P2P) a cui ogni membro può potenzialmente aggiungersi senza dover chiedere permesso a nessuno o dover mostrare identità o credenziali. Dato che potrebbero esserci migliaia di operatori di nodi, il consenso è assolutamente necessario per il funzionamento di una rete di questo tipo. Gli operatori dei nodi devono raggiungere un accordo sullo stato della rete per farla funzionare correttamente.
Un meccanismo di consenso è il metodo con cui una rete sceglie in modo coerente e automatico quale blocco presentato da un partecipante – un record di transazioni recenti – sarà aggiunto alla catena, coniando e ricompensando così i partecipanti con nuovi bitcoin. Un blocco è una registrazione di tutte le transazioni avvenute dopo che l’ultimo blocco è stato aggiunto alla catena.
Il proof of work (PoW) è il meccanismo di consenso che il creatore di Bitcoin, il leggendario Satoshi Nakamoto, ha sviluppato per l’utilizzo della criptovaluta. Da allora, diverse altre criptovalute, tra cui Ethereum (ETH), Litecoin (LTC) e Dogecoin (DOGE), hanno adottato un modello concettualmente analogo a quello originale. Il concetto di proof of work richiede ai miner di risolvere difficili problemi matematici utilizzando i loro computer per eseguire il software di hashing, che sfrutta la capacità di elaborazione dell’hardware dei minatori.
Alla fine, la matematica è completamente arbitraria: I minatori lavorano essenzialmente per il solo scopo di lavorare, spendendo preziose risorse di calcolo in cambio della possibilità di ricevere una ricompensa. La procedura è stata resa volutamente difficile per sventare eventuali attacchi alla rete. Tuttavia, questo dà un vantaggio ai sistemi più robusti. Fin dall’inizio della rete Bitcoin, i minatori sono stati impegnati in una “corsa agli armamenti” l’uno contro l’altro. All’inizio, hanno estratto Bitcoin utilizzando le unità di elaborazione centrale (CPU) dei loro computer. In seguito, però, sono passati a schede grafiche di fascia alta e, infine, a hardware per il mining ASIC specializzato.
“La proof of work ha l’utile proprietà di poter essere trasmessa attraverso terze parti su cui non si può fare affidamento”.
-Satoshi Nakamoto
Gli utenti di Bitcoin trasmettono le loro transazioni a un registro pubblico noto come blockchain. I minatori compilano quindi queste transazioni in un blocco e si impegnano in una competizione nota come proof of work (PoW) per vedere chi riesce a risolvere per primo un’equazione utilizzando una tecnica nota come hashing. I Bitcoin vengono assegnati come ricompensa al minatore o al pool di mining il cui blocco viene convalidato e approvato. Il premio era inizialmente fissato a 50 BTC, ma ogni quattro anni avviene l’evento nominato Halving di Bitcoin, in seguito al quale viene ridotto della metà fino a raggiungere il valore attuale di 6,25 BTC. Questa procedura si ripete circa ogni dieci minuti e, di conseguenza, nuovi Bitcoin vengono essenzialmente “coniati” e distribuiti a intervalli regolari.
Hashcash è un sistema proof-of-work sviluppato nel 1997 da Adam Back per combattere lo spam via e-mail e gli attacchi denial-of-service. Il meccanismo di mining del Bitcoin è stato adattato da Hashcash.
Back, che è stato uno dei primi ad adottare il Bitcoin, ha smentito le affermazioni secondo cui sarebbe la stessa persona di Satoshi Nakamoto, il fondatore del più grande “Peer-to-Peer Electronic Cash System“.
Cosa la rende così significativa il meccanismo Proof of Work della blockchain
Il meccanismo di consenso proof of work (PoW) è una parte essenziale della rete Bitcoin. Senza una procedura che richiede così tanta energia, sarebbe semplice per i malintenzionati assaltare la rete e “spendere due volte” i Bitcoin (BTC). Questo tipo di situazione è nota come attacco del 51% e si verifica quando un gruppo di minatori controlla la maggior parte del tasso di hash complessivo (potenza di calcolo) della rete. Questo dà al gruppo la possibilità di alterare i blocchi e di trarre vantaggio dal sistema.
“La soluzione al problema della sincronizzazione, così come la soluzione al problema di sapere qual è la visione condivisa a livello globale senza doversi fidare di nessuno, è la blockchain proof of work.”
-Satoshi Nakamoto
Tuttavia, poiché la proof of work di Bitcoin (BTC) richiede una quantità significativa di risorse, è praticamente impossibile per un minatore o un gruppo di miner comandare un tale potere complessivo.
Quali valute digitali richiedono una verifica proof-of-work?
Il proof of work (PoW) è il meccanismo di consenso più utilizzato tra le criptovalute. È utilizzato non solo da Bitcoin ed Ethereum (ETH), che sono le due criptovalute più popolari, ma anche da altre criptovalute come Litecoin (LTC), Dogecoin (DOGE), Bitcoin Cash (BCH) e Monero (XMR), tra le altre. (La rete Ethereum è passata a Proof of Stake nel 2022 in seguito al Merge).
Quali sono gli svantaggi legati all’utilizzo del proof of work?
Le enormi quantità di energia necessarie per il mining sono di gran lunga l’inconveniente più significativo del protocollo proof of work (PoW) di Bitcoin.
Digiconomist afferma che l’intera rete Bitcoin ha un’impronta di carbonio simile a quella del Marocco e il produttore di veicoli elettrici Tesla ha citato l’effetto ambientale del mining come una delle ragioni per cui ha deciso di non accettare più pagamenti in Bitcoin nel maggio del 2021.
La cruda verità sugli esorbitanti requisiti energetici del Bitcoin
Il Bitcoin ha raggiunto una pietra miliare diventando la prima criptovaluta a superare i 60.000 dollari, consolidando ulteriormente la sua posizione di “big dog” tra le criptovalute. Diverse comunità, come i legislatori e gli atleti della NFL, nonché Elon Musk, CEO di Tesla, hanno mostrato il loro sostegno. Il fatto che il bitcoin sia totalmente digitale dà credito all’idea che potrebbe essere la forma di moneta più ecologica mai esistita nella storia del mondo. A differenza della produzione di cartamoneta, infatti, la produzione di bitcoin (BTC) non danneggia alcun albero. Tuttavia, sia il pubblico che la stampa sono sempre più preoccupati
Non deve sorprendere che si tratti di una questione controversa, considerando il valore dei Bitcoin e i premi in gioco. I sostenitori del Bitcoin a volte sostengono che le stime sul consumo energetico della criptovaluta sono errate o esagerate, oppure ribattono che le banche e gli altri metodi di pagamento centralizzati non sono sottoposti alla stessa quantità di controlli.
Alcuni ritengono che l’estrazione di Bitcoin incoraggi l’uso di energia rinnovabile, mentre altri affermano che l’estrazione di Bitcoin consuma energia prodotta che altrimenti sarebbe stata sprecata. La questione se il mining di Bitcoin utilizzi o meno una quantità significativa di energia totale non è cruciale per la discussione quanto il fatto che lo faccia.
Inoltre, è essenziale per il funzionamento del protocollo Bitcoin nel suo stato attuale. Una parte significativa della discussione riguarda piuttosto le forme di energia che vengono utilizzate e la questione se siano o meno vantaggiose. Non dovrebbe sorprendere che i miner e i sostenitori di Bitcoin (BTC) siano convinti che lo sia.
Per una discussione approfondita sul tema delle emissioni e l’impatto ambientale del mining di Bitcoin e criptovalute, corri a leggere il nostro articolo:
Perchè il mining di Bitcoin può essere una risorsa importante per l’ambiente e l’energia
La crisi delle schede grafiche per il mining di Ethereum (ETH)
Il mining di criptovalute come Ethereum (ETH) ha generato un’enorme domanda di potenti schede grafiche per personal computer (GPU), che ha portato a una diffusa penuria e a un aumento dei prezzi .Ciò ha causato una notevole costernazione tra i giocatori.Per questo motivo, i produttori di hardware per computer hanno ridotto la potenza di mining delle loro schede grafiche nel tentativo di rendere i loro prodotti meno attraenti per i miner di criptovalute.
Le enormi dimensioni della rete Bitcoin rendono estremamente improbabile che un assalto al 51% possa avere successo. Tuttavia, questo non è il caso di altre reti blockchain proof of work (PoW), come Ethereum Classic (ETC) e Bitcoin Cash (BCH), entrambe attaccate nel 2020.
Cos’è il Proof of Stake (PoS)
Il proof of stake (PoS) è un meccanismo di consenso alternativo che ha guadagnato terreno nel settore della blockchain in risposta alle preoccupazioni sulla quantità di energia che le reti proof of work (PoW) richiedono per funzionare. Un sistema proof of stake è un sistema in cui i validatori devono possedere una quantità significativa di criptovaluta nativa della rete. Questi utenti convalidano poi le transazioni per accumulare ricompense per i loro sforzi.
Quali sono le differenze principali tra Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS)
L’estrazione di criptovalute richiede una notevole quantità di energia. Ma non è necessariamente così. La community di Ethereum ha lavorato duramente per rivedere il processo di generazione della criptovaluta Ether, al fine di ridurre in modo significativo l’impronta di carbonio complessiva della blockchain.
La proof of stake è un’alternativa alla proof of work (PoW), che è l’attuale metodo di verifica utilizzato da Bitcoin. I modelli Proof of Work e Proof of Stake sono entrambi esempi di tecniche di consenso.
I modelli Proof of stake (PoS) sono utilizzati da diverse criptovalute, tra cui Cardano (ADA), Algorand (ALGO), Cosmos (ATOM) e Binance Coin (BNB). Come indicato in precedenza, Ethereum è passao a questa tecnica con l’aggiornamento di Ethereum 2.0. La nuova rete utilizza ben il 99,95% di energia in meno rispetto a quella attuale.
Poiché la proof of stake (PoS) non richiede computer o piattaforme di mining ad alta potenza, la rete totale utilizza una quantità di energia significativamente inferiore rispetto a un sistema che si basa sulla proof of work (PoW). D’altro canto, molti di coloro che si oppongono ai sistemi proof-of-risk sostengono che aiutano i “ricchi ad arricchirsi”, poiché i validatori sono tenuti a mettere in staking una quantità significativa di coin per partecipare. Gli utenti sono inotlre incoraggiati a risparmiare e accumulare le loro monete come risultato di questa caratteristica.
