Cos’è il Trilemma Blockchain?
Dal lancio di Bitcoin nel 2009, la tecnologia blockchain ha dimostrato di avere il potenziale per rivoluzionare il mondo, con nuovi casi d’uso scoperti di giorno in giorno. Tuttavia, la tecnologia blockchain è ancora agli inizi e deve superare diverse sfide prima della sua adozione diffusa.
Ciò ha portato Vitalik Buterin a creare il concetto di “trilemma blockchain” come un modo per comprendere meglio come queste sfide siano correlate tra loro riunendole sotto un termine generico. Ma qual è il trilemma blockchain? È davvero un trilemma? E, può essere risolto?
Il trilemma della blockchain spiegato
Anche se la tecnologia blockchain continua a rivoluzionare quasi tutti i settori con cui entra in contatto, anche Visa ha acquistato un CryptoPunk per quasi $ 150.000 in etere, il modo stesso in cui le reti decentralizzate sono strutturate presenta loro sfide uniche. Soprattutto se confrontato con le strutture centralizzate.
Il teorema della CAP
Già alla fine degli anni ’90, lo scienziato informatico Eric Brewer sviluppò il cosiddetto teorema CAP per capire meglio quale fosse probabilmente la sua principale sfida.
Il teorema CAP sostiene che è impossibile, o almeno molto difficile, per un archivio di dati distribuito, compresi i blockchain, fornire contemporaneamente tutte e tre le seguenti garanzie: consistenza, disponibilità e tolleranza di partizione; da qui il nome, teorema CAP.
Invece, il teorema postula che gli archivi di dati distribuiti debbano scendere a compromessi; sacrificare almeno una garanzia per mantenere le altre due.
Il Trilemma Blockchain
Come gli archivi di dati distribuiti hanno trovato un nuovo caso d’uso e si sono evoluti in registri pubblici decentralizzati con l’arrivo di Bitcoin, così anche il teorema CAP si è evoluto in quello che oggi conosciamo come il trilemma della blockchain.
Nel contesto delle moderne blockchain, il trilemma sostiene che mentre la blockchain ideale dovrebbe essere decentralizzata, sicura e scalabile, in realtà possono essere solo due su tre. Questo rappresenta quella che è probabilmente la principale sfida che le blockchain devono superare prima dell’adozione diffusa della tecnologia.
Gli elementi del Trilemma Blockchain
Decentramento
Il decentramento ha a che fare con il numero di nodi (computer) che gestiscono la blockchain. 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.
Sebbene a prima vista il decentramento sembri probabilmente il meno significativo di tutti e tre gli elementi, dobbiamo tenere presente che quando è stato lanciato Bitcoin, l’intera idea alla base della creazione di una criptovaluta era quella di offrire un’opzione decentralizzata e più democratica all’attuale sistema finanziario fortemente centralizzato .
Sicurezza
La sicurezza ha a che fare con la codifica e, cosa molto importante, i meccanismi di consenso ( prova del lavoro contro prova del gioco ). I meccanismi di consenso si riferiscono a quanti dei nodi di rete devono confermare una transazione prima che sia definitiva e come questi nodi vengono premiati.
Scalabilità
Infine, la scalabilità si riferisce alla capacità di una blockchain di mantenere una performance desiderabile nella velocità delle transazioni a fronte di una rete in crescita e un numero sempre più elevato di transazioni al secondo.
È qui che sorge il problema. Al momento del lancio di Bitcoin, Satoshi Nakamoto è stato costretto a compromettere la capacità di Bitcoin di scalare in modo efficiente a favore del decentramento e della sicurezza. Tuttavia, ottenere una blockchain scalabile è l’unico modo per competere con le reti centralizzate molto più veloci.
Il Trilemma Blockchain è davvero un Trilemma?
È importante notare che, sebbene il trilemma della blockchain rappresenti una sfida per l’adozione diffusa della tecnologia, non esiste una legge effettiva che impedisca il raggiungimento simultaneo di tutti e tre gli aspetti.
Invece, il trilemma blockchain è stato formulato come un modo per concettualizzare e comprendere meglio le sfide che devono affrontare lo sviluppo e l’adozione della tecnologia blockchain e come si relazionano tra loro.
In effetti, gli sviluppatori stanno lavorando duramente sui modi per superare il trilemma blockchain e ci sono già alcune proposte e idee su come affrontare il “trilemma” che hanno avuto almeno un certo livello di successo. Tuttavia, è giusto dire che, sebbene siano stati compiuti progressi, il trilemma presenta ancora una sfida; per non dire che non può essere risolto.
In che modo gli sviluppatori pianificano di risolvere il trilemma della blockchain?
Gli sviluppatori hanno adottato approcci diversi per risolvere il problema, con alcuni che favoriscono modifiche dirette alla rete blockchain (soluzioni di livello 1) mentre altri optano per l’esecuzione di un’altra rete in cima alla blockchain principale (soluzioni di livello 2). Ethereum, ad esempio, ha introdotto Proof-of-Stake come soluzione di livello 1 mentre Bitcoin ha introdotto Lightning Network come soluzione di livello 2.
Soluzioni di livello 1
- Miglioramento dei meccanismi di consenso: Bitcoin, una delle blockchain più popolari in circolazione, ha utilizzato Proof-of-Work come protocollo di consenso sin dal suo lancio. E, sebbene sicuro e decentralizzato, è lento; Bitcoin, ad esempio, può raggiungere solo un throughput di transazione di 7 TPS. Per superare questo muro, alcune blockchain, incluso Ethereum 2.0, stanno passando a un meccanismo di consenso Proof-of-Stake. PoS determina lo stato di un nodo in base alla loro partecipazione nella blockchain, invece di richiedere ai nodi di utilizzare la potenza di calcolo, per risolvere algoritmi crittografici.
- Sharding: questa soluzione consiste nel suddividere le transazioni in “shard” più piccoli. Questi vengono quindi elaborati contemporaneamente in parallelo tra loro dalla blockchain, consentendogli di funzionare su più transazioni contemporaneamente. Inoltre, i nodi non devono contenere una copia di ogni blocco dalla genesi; invece, queste informazioni vengono suddivise e archiviate da nodi diversi.
Soluzioni di livello 2
- Blockchain nidificate: In questo tipo di sistema, la blockchain principale, o mainchain, stabilisce le regole per l’intera rete, mentre non è prevista la partecipazione a nessuna operazione a meno che non si presenti la necessità di risolvere una controversia. Esistono diversi livelli di blockchain costruiti uno sopra l’altro e collegati tramite una connessione a catena genitore-figlio. I delegati della catena madre lavorano tra i suoi figli, questi eseguono le azioni e inviano il risultato alla catena principale, riducendo il carico di lavoro e aumentando la scalabilità.
- Canali di stato: creano una comunicazione bidirezionale tra una blockchain e i canali transazionali off-chain. I canali di stato non richiedono la verifica del nodo per convalidare le transazioni; invece, questa risorsa fuori catena sigilla le transazioni utilizzando contratti intelligenti. Quando le transazioni vengono completate su un canale di stato, lo stato finale del “canale” e tutte le sue transazioni vengono aggiunti alla blockchain sottostante. Il Lightning Network di Bitcoin è un esempio di canale statale.
Il Trilemma Blockchain può essere risolto?
Le blockchain hanno ereditato molte delle sfide presenti negli archivi di dati distribuiti, da cui si sono evolute le blockchain. Queste sfide sono state concettualizzate sotto il termine generico “trilemma blockchain” nel tentativo di comprendere meglio tali sfide e come sono correlate.
Sebbene il termine “trilemma” sia rimasto bloccato, il trilemma blockchain è in realtà solo una congettura; un’ipotesi sospettata di essere vera a causa di prove preliminari a sostegno, ma per la quale non è stata ancora trovata alcuna prova o confutazione. Ciò significa che c’è ancora molta ricerca da fare, con le soluzioni di livello 1 e livello 2 che hanno già avuto un certo livello di successo.
