“Proof of work” (PoW) e “proof of stake” (PoS) sono i due principali meccanismi di consenso utilizzati dalle criptovalute per verificare nuove transazioni, aggiungerle alla blockchain e creare nuovi token.
PoW
PoW è il meccanismo di consenso crittografico originale, utilizzato per la prima volta da Bitcoin. PoW e l’”estrazione mineraria” (mining) sono idee strettamente correlate. Il motivo per cui si chiama “prova di lavoro” è perché la rete richiede un’enorme quantità di potenza di elaborazione. I blockchain Proof-of-work sono protetti e verificati da minatori virtuali di tutto il mondo che gareggiano per essere i primi a risolvere un enigma matematico. Il vincitore può aggiornare la blockchain con le ultime transazioni verificate e viene premiato dalla rete con una quantità predeterminata di criptovalute.
La PoW ha alcuni potenti vantaggi, specialmente per una criptovaluta relativamente semplice ma estremamente preziosa come Bitcoin. È un modo collaudato e robusto per mantenere una blockchain decentralizzata sicura. Man mano che il valore di una criptovaluta cresce, più miner sono incentivati a unirsi alla rete, aumentandone la potenza e la sicurezza. A causa della quantità di potenza di elaborazione coinvolta, diventa impraticabile per qualsiasi individuo o gruppo interferire con la blockchain di una preziosa criptovaluta. D’altra parte, è un processo ad alta intensità energetica che può avere difficoltà a ridimensionarsi per accogliere il vasto numero di transazioni che blockchain compatibili con contratti intelligenti come Ethereum possono generare. E così sono state sviluppate delle alternative, la più popolare delle quali si chiama proof of stake.
PoS
Gli sviluppatori di Ethereum hanno capito fin dall’inizio che la prova del lavoro avrebbe presentato limitazioni alla scalabilità che alla fine avrebbero dovuto essere superate e, in effetti, poiché i protocolli di finanza decentralizzata basati su Ethereum sono diventati popolari, la blockchain ha faticato a tenere il passo, provocando un aumento delle commissioni. Mentre la blockchain di Bitcoin deve per lo più elaborare solo le transazioni Bitcoin in entrata e in uscita, proprio come un vasto libretto degli assegni, la blockchain di Ethereum deve anche elaborare una vasta gamma di transazioni DeFi, contratti intelligenti stablecoin, conio e vendite NFT e qualsiasi innovazione gli sviluppatori escogitino nel futuro.
La loro soluzione è stata quella di costruire una blockchain ETH2 completamente nuova. La versione aggiornata di Ethereum impiegherà un meccanismo di consenso più veloce e meno dispendioso in termini di risorse chiamato proof of stake. Le criptovalute, tra cui Cardano, Tezos e Atmos, utilizzano tutti meccanismi di consenso proof-of-stake, con l’obiettivo di massimizzare la velocità e l’efficienza riducendo le commissioni.
In un sistema proof of stake, lo staking svolge una funzione simile alla prova del mining del lavoro, in quanto è il processo mediante il quale un partecipante alla rete viene selezionato per aggiungere l’ultimo batch di transazioni alla blockchain e guadagnare in cambio delle criptovalute.
I dettagli esatti variano in base al progetto, ma in generale le blockchain proof of stake impiegano una rete di “validatori” che contribuiscono – o “stake” – la propria criptovaluta in cambio della possibilità di convalidare una nuova transazione, aggiornare la blockchain e guadagnare una ricompensa. La rete seleziona un vincitore in base alla quantità di criptovalute che ogni validatore ha nel pool e al tempo in cui l’ha avuta lì.
Una volta che il vincitore ha convalidato l’ultimo blocco di transazioni, altri validatori possono attestare che il blocco è accurato. Quando è stato effettuato un numero soglia di attestazioni, la rete aggiorna la blockchain.
Tutti i validatori partecipanti ricevono un premio nella criptovaluta nativa, che viene generalmente distribuita dalla rete in proporzione alla puntata di ciascun validatore.
Diventare un validatore è una grande responsabilità e richiede un livello abbastanza elevato di conoscenza tecnica. La quantità minima di criptovalute che i validatori devono mettere in staking è spesso relativamente alta (per ETH2, ad esempio, è 32 ETH) e i validatori possono perdere parte della loro puntata tramite un processo chiamato slashing se il loro nodo va offline o se convalidano un ” bad” blocco di transazioni.
Le differenze
Il consumo di energia è una delle principali differenze tra i due meccanismi di consenso. Poiché le blockchain proof of stake non richiedono ai minatori di spendere elettricità in processi duplicativi (in competizione per risolvere lo stesso enigma), il proof of stake consente alle reti di operare con un consumo di risorse sostanzialmente inferiore. Entrambi i meccanismi di consenso hanno conseguenze economiche che penalizzano le interruzioni della rete e contrastano gli attori malintenzionati. In pPoW, la sanzione per i minatori che inviano informazioni non valide, o blocchi, è il costo irrecuperabile di potenza di calcolo, energia e tempo. In PoS, i fondi crittografici in staking dei validatori fungono da incentivo economico ad agire nel migliore interesse della rete. Nel caso in cui un validatore accetti un blocco errato, una parte dei suoi fondi puntati verrà “tagliata” come penalità.