🇮🇹 Cosa è il Proof of Stake? (Aggelos Kiayias)

:it: Traduzione italiana di Summary: What is Proof of Stake? (Aggelos Kiayias)

Il professor Aggelos Kiayias è lo scienziato capo della IOHK ed ha una cattedra di Cyber ​​Security and Privacy presso l’Università di Edimburgo. I suoi interessi di ricerca riguardano la sicurezza informatica, la sicurezza delle informazioni, la crittografia applicata e le basi della crittografia in genere, con particolare attenzione alle tecnologie blockchain ed ai sistemi distribuiti, al voto elettronico ed ai protocolli multiparty sicuri nonché alla gestione della privacy e dell’identità. È stato alla base dello sviluppo di Ouroboros, l’algoritmo Proof-of-Stake (PoS) proposto per Cardano. Ouroboros è estremamente sicuro, il che significa che offre garanzie di sicurezza che sono state provate matematicamente.

In questo recente video, il Professor Kiayias ci fornisce informazioni su cosa sia il PoS e su come paragonarlo al Proof-of-Work (PoW).

Settlement Layer e Consenso

  • il protocollo Ouroboros è il cuore della blockchain di Cardano.
  • è il settlement layer , ovvero significa che gli utenti possono chiedere a questo livello di vedere se una transazione è stata integrata e se il suo output è stato accettato dalla rete
  • il settlement layer è uno dei componenti più critici di una criptovaluta
  • ovviamente, è possibile avere un server singolo che implementa il settlement layer come servizio centralizzato
  • questo sistema funzionerebbe e fornirebbe dinamicità (dinamicità significa che le transazioni verrebbero accettate nel sistema)
  • questo metodo però ha anche uno svantaggio significativo in quanto introduce un singolo punto di errore nel sistema
  • il server potrebbe essere hackerato o controllato da qualcuno che vuole censurare le transazioni e, quindi, il sistema sarebbe completamente in balia di queste persone che andrebbero a controllare quali transazioni dovrebbero essere incluse o meno
  • ecco perché la decentralizzazione è estremamente importante per le criptovalute
  • con il decentramento siamo in grado di portare la protezione da un singolo punto di fallimento ad una serie di comprimari che forniscono collaborativamente lo stesso servizio del settlement layer
  • questo contesto indica un problema classico nell’informatica che è noto come consenso ( consensus )
  • il consenso nel campo dell’informatica è stato studiato per oltre 40 anni
  • si riferisce al problema che un gruppo di parti deve affrontare quando vogliono raggiungere un accordo comune per la produzione di uno stesso risultato ( output )
  • mentre esiste una buona comprensione in letteratura di questo problema, tutte le soluzioni che sono state studiate (prima dell’arrivo del protocollo Bitcoin) condividono lo stesso limite
  • questa carenza presume che l’insieme di parti che eseguono il protocollo si conoscano e che esista un’infrastruttura affidabile
  • mentre questo ha un senso per i sistemi informatici classici, non è compatibile con il modo in cui funziona Internet, poiché non esiste un’infrastruttura affidabile e disponibile a livello globale

Poi è arrivato il protocollo Bitcoin…

  • nel 2009 arrivò il protocollo Bitcoin, che per la prima volta rese possibile la risoluzione del consensus senza prendere in considerazione infrastrutture preesistenti per i partecipanti che eseguivano il protocollo stesso
  • ciò è importante in quanto l’esecuzione del protocollo diventò pubblico e sostanzialmente tutte le parti interessate divennero aperte (open) e libere di partecipare all’esecuzione del protocollo contribuendo all’integrità del registro ( ledger)
  • in questo modo, l’integrità del sistema è massimizzata ed è possibile creare uno settlement layer estremamente difficile da disgregare
  • tuttavia, vi fu anche una significativa controindicazione del protocollo Bitcoin, ovvero, il suo enorme fabbisogno energetico
  • per far si che il protocollo funzioni, è necessario che i partecipanti risolvano ciò che è noto come “proof-of-work” (PoW)
  • ciò significa che ognuno dei server che partecipano all’implementazione di questo settlement layer, debba risolvere un grosso problema computazionale e ciò richiede molta energia
  • quindi, sebbene offra al protocollo molte qualità desiderabili di decentralizzazione, presenta anche l’aspetto negativo del richiedere un dispendio energetico estremamente elevato
  • per questo motivo, fu discusso inizialmente dalla comunità Bitcoin se le qualità di decentralizzazione potesse essere mantenuta pur rimuovendo allo stesso tempo lo spreco energetico
  • diverse persone proposero molte idee al riguardo durante questo periodo

Proof-of-Stake

  • in risposta a queste numerose proposte, il Proof-of-Stake (PoS) divenne il modo più rilevante e convincente per rimuovere la necessità del PoW e dei relativi sprechi energetici
  • ora, con il PoS, ciò che i partecipanti fanno per far progredire il protocollo, è fare riferimento alle risorse già esistenti in loro possesso e che sono registrate nel ledger
  • questo aggiornamento non richiede dispendio energetico
  • inoltre questo è ciò che consente al PoS di fornire una decentralizzazione simile al caso Bitcoin, ma senza avere effettivamente lo spreco di energia che viene dato da Bitcoin o altri protocolli basati su PoW
  • I protocolli PoS possono sfruttare tutti gli strumenti crittografici all’avanguardia disponibili oggigiorno ed inoltre forniscono protocolli blockchain che possono essere effettivamente scalabili ed essere più partecipativi rispetto ad altri protocolli che si trovano nello spazio del ledger
  • visto che questi protocolli PoS sono basati su strumenti crittografici (come firma digitale e certificati a chiave pubblica), questo rende possibile utilizzare protocolli crittografici in grado di fornire servizi utili e costruirli sfruttando i ledger PoS in modo molto naturale
  • in questo modo, i ledger PoS, possono fornire un tipo di funzionalità abbastanza versatile soddisfacendo requisiti di molte diverse applicazioni tra cui, non escludendole, il voto elettronico, la gestione della catena di approvvigionamento e molte altre applicazioni riguardanti la contabilità generale di alto valore.
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