Una variante della classica Proof of Work: Ethereum.

Il mezzo per lo scopo.

Ethereum viene comunemente paragonato a Bitcoin, per via della comune tipologia di consenso, la Proof of Work, ma in realtà differisce da esso per la sua finalità, che ha fatto sì che Ethereum creasse fin da principio una variante della classica PoW.

Leggendo ed informandosi sulla rete, spesso si leggono commenti od opinioni generanti un hype su “Bitcoin è migliore di Ethereum” o “Ethereum è migliore di Bitcoin”, così come tra altre blockchain e cryptocurrency. In realtà, analizzando ancora di più il mondo blockchain, la questione è “scegliere la blockchain più adatta allo scopo che si vuole raggiungere”. Ecco perché Ethereum (in questo caso) si diversifica da Bitcoin o altri.

Bitcoin, sostanzialmente, ha come finalità la moneta, mentre Ethereum ha come finalità la creazione di un sistema decentralizzato capace di permettere a qualsiasi utente di costruire le celebri “Dapps” (Decentralized Apps) basate sulle strutture degli Smart Contracts. 

Anche Ethereum ha una sua moneta, l’ Ether, ma è stata concepita come il mezzo per lo scopo, ciò che permette di dare vita alla creazione e l’uso degli Smart Contracts e delle Dapps, remunerando gli attori del sistema.

La Proof of Work: Ethash.

Ma partiamo dalle basi: ciò che accomuna Bitcoin ed Ethereum è l’uso del medesimo sistema di consensum. Entrambi, infatti, fanno uso della Proof of Work. Ma da qui, Ethereum sviluppa una versione di PoW basata su una funzione di nome Ethash.

Ethash si è posta lo scopo di risolvere da principio il problema della centralizzazione del mining: pochi gruppi di miners o “mining pools” acquisiscono uno sproporzionato potere di calcolo rispetto al resto della rete, tanto da poter essere persino in grado (potenzialmente) di manipolare la bontà del network.

Tecnicamente, lo scopo di Ethash è stato di creare un network ASIC resistente: ASIC è il termine con il quale si indicano hardwares specificamente costruiti per soddisfare un obiettivo preciso. L’insieme di “circuiti integrati” usati dai miners per il mining di Litecoin o Bitcoin, tanto per citare le due più famose cryptocurrency PoW, sono definibili come ASIC, poiché customizzati per lo scopo, tanto che in commercio non sono reperibili, se nonché presso aziende specifiche. Per intenderci: non possono essere reperiti o costruiti facilmente tramite le classiche linee commerciali di negozi di informatica.

E’ bene tenere a mente che, tecnicamente, le cryptomonete basate su PoW possono essere minate usando il comune computer di casa, ma al giorno d’oggi chi mina usando il comune pc di casa ha una quantità percentuale di successo molto vicina allo zero, considerato che la quasi totalità dei miners “professionisti” si dota di sistemi computazionali ben più elaborati e performanti, creando spesso le cosiddette “mining pools”, cioè “insieme di computers che mettono assieme la propria potenza di calcolo per competere come un unico calcolatore”. 

L’obiettivo di Ethereum, con Etash, è stato proprio creare un sistema di mining incorporabile con gli hardware usualmente trovabili in commercio. 

Analizzando ancor più nel profondo i possibili obiettivi di questa strategia scelta da Ethereum, si può osservare molto serenamente quanto il mercato delle GPU sia in costante crescita.

Ethash sfrutta proprio questa situazione: il sistema usa a piene mani le proprietà di calcolo delle schede video. Le CPU (i processori delle schede madri) sono concepite per lavorare un sistema di calcolo diverso da quello delle GPU (processori delle schede grafiche). Nel sistema PoW costruito da Ethereum, le GPU semplicemente performano molto meglio quei particolari tipi di calcoli, senza entrare eccessivamente nel dettaglio qui.

Ethereum: Smart contracts e Dapps.

La classica Proof of Work, personalizzata in Ethash, con l’aggiunta degli Smart Contracts e delle Dapps, sostanzialmente porta alla luce Ethereum.

Entrando più nel profondo, scopriamo che Ethereum è composto di base da una vasta rete di computers: il loro lavoro consiste nell’elaborazione delle transazioni e nella creazione e manutenzione del registro distribuito (blockchain).

Troviamo poi “Solidity”, che è il linguaggio di programmazione con il quale gli sviluppatori possono creare e far eseguire automaticamente in blockchain i software che chiamiamo Smart Contracts.

Infine, abbiamo le applicazioni che sfruttano la rete descritta per offrire agli utenti vari servizi come governance, gestione ID e così via. La peculiarità di queste Dapps è che essendo decentralizzate non possono essere poi semplicemente “spente”.

Sostanzialmente, l’aggiunta degli Smart Contracts ha reso opportuno creare un ambiente di calcolo personalizzato, “ad hoc”, per permettere la lavorazione ed esecuzione degli Smart Contracts stessi. 

Il GAS 

Questo ambiente è la Ethereum Virtual Machine, o EVM. Come dice il nome stesso è una macchina virtuale che viene installata su ogni nodo della rete, dai nodi stessi. Questo è di fondamentale importanza, poiché ogni Smart Contract ed ogni Dapp hanno bisogno di allocare risorse di calcolo, procedimento elaborato dalla EVM.

Permettendo a tutto il sistema di consenso di lavorare, la EVM necessita quindi di un prezzo da pagare per il lavoro computazionale svolto: questo prezzo è il cosiddetto GAS, cioè un limite di prezzo (GAS) consumabile al fine di remunerare i miners per il loro lavoro svolto. 

Un elemento che allo stesso momento avvicina e diversifica Ethereum a Bitcoin è il mining.

Essendo basato su Proof of Work, è sostanzialmente composto dalle stesse serie di azioni compiute per la creazione del blocco e la messa in sicurezza delle transazioni. 

Il rompicapo.

La differenza sta nella quantità di tempo che il sistema ha quantificato nella risoluzione del “rompicapo computazionale”. In Bitcoin, il rompicapo computazionale è sufficientemente elaborato da essere risolto ed accettato dalla rete dei nodi in 10 minuti; in Ethereum, invece, è sufficientemente elaborato da esser risolto ed accettato dalla rete dei nodi in circa 15 secondi. 

Come in Bitcoin, anche in Ethereum il sistema riadatta costantemente la difficoltà dei rompicapo nel momento in cui vede che essi vengono risolti con maggiore o  minor tempo al fine di essere costantemente risolvibile in 15 secondi circa.

Una evoluzione in programma: Proof of Stake.

E’ importante sottolineare che i creatori di Ethereum stanno progettando il passaggio da PoW a PoS (Proof of Stake) poiché ritengono che un sistema basato su PoS possa creare un ambiente blockchain maggiormente efficientato per gli obiettivi e gli scopi di Ethereum stessa.

Il Passaggio al nuovo “consenso” è in programma e nel momento in cui avverrà sarà un cambiamento di notevole portata per il sistema Ethereum.