Introduzione
Come fai a bilanciare vita sociale, lavoro e sonno? Il trilemma blockchain è qualcosa di simile.
Sembra un esempio ironico o fuori contesto e invece ha un suo senso. L’idea di fondo è che in ogni circostanza dobbiamo lavorare con risorse limitate.
Nel caso nella vita sociale, lavoro e sonno la risorsa è il tempo, nel caso del trilemma la risorsa finale è la capacità di calcolo.
Il triello
Esattamente come nei migliori dei film western abbiamo un triello finale in cui i contendenti sono:
- Decentralizzazione
- Scalabilità
- Sicurezza
Cosa è la decentralizzazione di una blockchain
La decentralizzazione definisce la modalità con cui viene controllato un determinato processo. Nello specifico più una rete è decentralizzata più si sposta il controlla da entità centralizzate, come società o governi, a entità decentralizzati, come privati o soggetti sconosciuti dal punto di vista istituzionale..
Nella blockchain il decentramento dà il potere alle persone in tutto il mondo di governare usando i loro computer (nodi).
La natura decentralizzata dell’infrastruttura di una blockchain è di fondamentale importanza qui, poiché la principale svolta di Bitcoin è stata la risoluzione del problema della doppia spesa senza un’entità centrale; qualcosa che è considerato un problema banale in ambienti centralizzati.
Cosa è la scalabilità di una blockchain
La scalabilità nella blockchain è la stessa del business: si riferisce a quanto una rete può crescere in futuro mantenendo lo stesso tipo di velocità di transazione e output.
Cosa è la sicurezza di una blockchain
La sicurezza ha a che fare con la codifica e, cosa molto importante, i meccanismi di consenso (Proof of Work, Proof of Stake, Proof of tante altre cose. Ne parliamo meglio in questo contenuto). I meccanismi di consenso si riferiscono a quanti dei nodi di rete devono confermare una transazione prima che sia definitiva accettata e come questi nodi vengono premiati.
Una blockchain è intrinsecamente sicura, ma non è del tutto immune all’hacking. Se un hacker è in grado di assicurarsi il controllo di più della metà della rete (e in molti casi ormai più di un terzo della rete), è in grado di alterare una blockchain e manipolare le transazioni.
Come mai nasce il trilemma
Su una blockchain puoi pensare a ogni bit di informazione come a un peso. Man mano che vengono aggiunte ulteriori informazioni, i dati diventano più pesanti ed è più lento spostarli.
A partire da questo possiamo immaginare che una soluzione possa essere mantenere le informazioni aggiornate per snellire l’ingombrante quantità di informazioni in movimento e un modo per farlo è limitare la distribuzione della blockchain in lungo e in largo oppure mantenere tutta la blockchain ma spostarla in meno posti, riducendo o limitando il numero di nodi totali.
Come capite stiamo introducendo il trilemma, perché limitando la diffusione della rete c’è meno barriera per gli aggressori che vogliono impossessarsi della rete. Questo significa che ci sono più possibilità di un attacco perché gli hacker avranno più facilità a prendere il controllo di una quantità sufficiente di rete e saranno in grado di manipolare la blockchain.
Questa conclusione non è l’ideale e mostra come l’aggiunta di scalabilità alla blockchain abbia un prezzo in termini di sicurezza o decentralizzazione o entrambe.
Come mai una blockchain deve scalare
A questo punto una domanda può essere: perché per una blockchain è necessario essere scalabile?
Per capire il concetto utilizziamo un altro esempio: quanto è noioso e angosciante stare nel traffico?
Il traffico su una strada esiste perché le strade non sono state costruite per scalare il numero di auto che posso essere sulla strada contemporaneamente. Immagina che ogni volta che devi effettuare una transazione, devi aspettare nel traffico che la transazione venga convalidata e completata. E più persone effettuano transazioni significa, più è necessario che la rete e il processo di convalida avvengano.
Creare traffico su una rete non scalabile è il preludio per la congestione e quindi l’inutilizzazione della rete stessa.
Quindi, se vogliamo che la tecnologia della blockchain raggiunga l’adozione di massa, la scalabilità è fondamentale. Se una rete non è in grado di scalare, semplicemente non sarà in grado di competere con le piattaforme tradizionali in termini di praticità, velocità di transazione e throughput.
Possibili soluzioni al Trilemma della Blockchain
Il trilemma è una sfida impegnativa e necessaria da risolvere per arrivare all’adozione di massa. Per questo ha portato la nascita di moltissimi progetti che hanno portato a proporre idee innovative.
Senza entrare troppo nello specifico delle tecnologie, ci sono alcune soluzioni più interessanti che vediamo di seguito. Attenzione, questi progetti non hanno risolto il problema, lo hanno solo rimandato a ordini di grandezza più alti.
Ethereum 2.0: Sharding e Rollup
Lo sharding è diventato una soluzione popolare per scalare progetti come Ethereum che non poggiano su un’altra rete.
Fondamentalmente, quando una rete “si frammenta”, suddivide le transazioni che vengono eseguite sulla blockchain in insiemi di dati più semplici che possono essere elaborati dalla rete più rapidamente. Ciò significa che più transazioni possono essere eseguite contemporaneamente senza congestione. La sicurezza viene mantenuta perché i diversi shard interagiscono tra loro e inviano informazioni alla blockchain principale in modo che le informazioni non siano compromesse.
I rollup consentono alle reti sulla blockchain di Ethereum di “arrotolare” più transazioni in un’unica off-chain (con prove convalidate) e quindi inviare i dati arrotolati alla catena principale.
La rete Lightning (Bitcoin)
La rete Lightning è indicata come una soluzione di livello 2 perché offre una soluzione di scalabilità appoggiandosi alla rete principale.
Bitcoin ha un grosso problema: lotta con la velocità di creazione dei blocchi e con la quantità massima di transazioni che può gestire ogni secondo (dalle 2 alle 7 transazioni al secondo).
Lightning Network offre un modo per effettuare transazioni senza la necessità di interagire direttamente con la catena principale di Bitcoin.
Invece di effettuare transazioni sulla blockchain principale, Ligntning Network prevede di aprire dei canali di comunicazione immediata peer to peer gestiti da firma mulitsig. All’interno dei canali, gestiti da smart contract, puoi effettuare transazioni direttamente, istantaneamente e ad un costo molto ridotto rispetto a quello della blockchain principale.
Una volta terminati tutti gli scambi off-chain si va a chiudere il canale e solo a quel punto si registrano on-chain.
Cosmos e Polkadot: catene a scalabilità orizzontale
Invece di creare una soluzione per una singola blockchain, in Cosmos e Polkadot l’approccio di fondo è di andare a moltiplicare le blockchain e parallelizzarle, così da aumentare la scalabilità.
Tutte le catene si uniscono a una catena centrale, che possiamo descriverla come la spina dorsale di tutto il sistema. Significa che le catene operano in modo indipendente nella loro governance consentendo alla rete di scalare, ma nel complesso si uniscono per una maggiore sicurezza.
