Guida rapida a Ethereum 2.0

Quando Vitalik Buterin ha lanciato Ethereum nel 2015, è stato venduto come un'alternativa superiore al Bitcoin, e forse a ragione. A differenza del Bitcoin, che è essenzialmente solo un sistema monetario digitale, Ethereum è un'intera piattaforma decentralizzata che può essere utilizzata per creare ed eseguire applicazioni. Sebbene Ethereum abbia una propria criptovaluta nativa, l'Ether, la valuta è solo una parte di un ecosistema più ampio, invece di essere la sua intera ragione d'essere.

È questa possibilità di adozione più ampia come strumento blockchain che ha portato molti a credere che Ethereum avrebbe un giorno superato il Bitcoin come criptovaluta numero uno al mondo.

Tuttavia, ciò non è avvenuto.

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Il problema di Ethereum

Come tutte le criptovalute, le transazioni di Ethereum devono essere convalidate in modo decentralizzato, in quanto il principio della blockchain si basa su un consenso accurato anziché su una valutazione effettuata da un organismo centrale. Tuttavia, esistono diversi modi per raggiungere il consenso e il metodo che Ethereum utilizza - o almeno utilizzava - era il meccanismo Proof-of-Work, che presenta una serie di problemi intrinseci.

Nel meccanismo Proof-of-Work (PoS), i minatori di criptovalute di tutto il mondo competono tra loro per essere i primi a risolvere un complesso problema matematico. Chi risolve per primo questo problema si guadagna il diritto di convalidare il libro mastro, creare un nuovo blocco e guadagnare un pagamento in cripto. Sebbene questo possa sembrare un modo complicato di fare le cose, è un modo straordinariamente sicuro di aggiornare i dati: difficile da violare ma facile da verificare.

Tuttavia, questa sicurezza ha un prezzo: la potenza di calcolo utilizzata per risolvere questi problemi matematici richiede una quantità fenomenale di energia. Si stima che Ethereum abbia bisogno di quasi 107 TWh di elettricità all'anno per funzionare. Si tratta della quantità di energia utilizzata ogni anno dall'intero Paese del Kazakistan o, per dirla in altro modo, ogni singola transazione di Ethereum consuma energia elettrica sufficiente ad alimentare una casa americana media per 9 giorni.

Non è solo una questione di consumo energetico: Ethereum ha anche problemi di velocità: la blockchain è in grado di convalidare solo tra le 15 e le 30 transazioni al secondo. Sebbene possa sembrare molto, una società di carte di credito media elabora tra le 20.000 e le 40.000 transazioni al secondo, lasciando Ethereum nella polvere.

Certo, le società di carte di credito non utilizzano le blockchain, almeno non in modo diffuso e non ancora, il che dà loro un netto vantaggio in termini di velocità. Tuttavia, se Ethereum vuole competere nel mercato economico globale, non può scegliere i suoi concorrenti. Poiché la bassa velocità con cui Ethereum elabora le transazioni rende la rete notoriamente lenta e congestionata, era necessario fare qualcosa.

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Entrare in Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 è un aggiornamento sostanziale della blockchain originale volto a risolvere questi e altri problemi. Con l'obiettivo di offrire una maggiore velocità e scalabilità, i due cambiamenti fondamentali all'ecosistema sono il passaggio da un meccanismo di Proof-of-Work a uno di Proof-of-Stake e l'introduzione dello "sharding".  

Prova di partecipazione

A differenza di PoW, che si basa su minatori di criptovalute che fanno funzionare rack di GPU 24 ore al giorno, Proof-of-Stake (PoS) prevede che i singoli membri di una rete di criptovalute puntino i propri token per vincere l'opportunità di convalidare il blocco successivo nella catena. I singoli convalidatori vengono selezionati tramite una lotteria e le loro possibilità di vincita dipendono dal numero di token che hanno puntato. Lo svantaggio di questo sistema è che potenzialmente pone il controllo della rete nelle mani di chi possiede il maggior numero di token; tuttavia, è anche molto più veloce ed efficiente dal punto di vista energetico, in quanto elimina la necessità di enormi quantità di potenza di calcolo.  

Con PoS, che non solo riduce l'utilizzo di energia di Ethereum del 99,95%, ma aumenta le prestazioni del tasso di transazione di 64 volte, dovrebbe contribuire a eliminare i problemi di collo di bottiglia e di energia che hanno afflitto la rete.

Sharding

Una forma di partizione dei dati che divide le blockchain in parti più piccole e più facilmente gestibili, note come shard, il processo di sharding accelera il processo di convalida. Grazie a questo sistema, gli individui che hanno ottenuto i diritti di convalida PoS - i "validatori" - non devono confermare la veridicità dell'intera blockchain di Ethereum, ma solo una piccola parte di essa. Con i singoli validatori che passano regolarmente da uno shard all'altro per evitare la possibilità di manipolazione della blockchain, la "Beacon Chain" sottostante viene utilizzata per coordinare gli shard costruiti su di essa.

Oltre all'introduzione di PoS e sharding, ci sono una serie di altri concetti che possono servire a migliorare l'efficienza di Ethereum. Dall'introduzione di "Plasma", un livello aggiuntivo nella blockchain progettato per gestire elevati volumi di transazioni, a eWASM, una soluzione di codifica progettata per ottimizzare le applicazioni di sviluppo sulla rete Ethereum, sono in cantiere aggiornamenti di ogni tipo.

E Ethereum 2.0 è certamente una pipeline.  

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Il mito del 2.0

Per quanto riguarda gli aggiornamenti, Ethereum 2.0 non è tanto una nuova piattaforma quanto un cambiamento di prospettiva operativa, tanto che nel gennaio del 2022 i fondatori della blockchain hanno deciso di non chiamare più la nuova versione Ethereum 2.0. Tecnicamente Eth1 viene ora definito "livello di esecuzione", mentre Eth2 è il "livello di consenso"; tuttavia, per semplicità, continueremo a chiamarla Ethereum 2.0.

Dato che l'aggiornamento completo di Ethereum non è previsto per il 2023, la versione 2.0 è arrivata in una serie di fasi distinte dal suo annuncio nel 2020.

La fase 0 ha visto il lancio della Beacon Chain, il framework sottostante che funge da base per tutte le fasi successive, oltre a gestire i validatori che creano i blocchi utilizzando il meccanismo PoS.

All'inizio del 2022 è stata introdotta la Fase 1, che consisteva principalmente nell'implementazione delle catene di shard. Come accennato, queste "mini" blockchain distribuiscono il carico di lavoro dei dati delle transazioni sull'intero ecosistema Ethereum, ma va notato che questa capacità non sarà funzionale fino al rilascio delle Fasi 1.5 e 2.

La fase 1.5 può essere considerata come una procedura di aggancio tra Ethereum 1.0 ed Ethereum 2.0. Con questa fusione della mainnet di Ethereum 1.0 con la Beacon Chain, la blockchain originale di Ethereum servirà come uno dei 64 shard introdotti nella fase precedente.

Infine, ci sarà la Fase 2 che vedrà l'interoperabilità degli shard pienamente funzionante, con la rete in grado di gestire i contratti intelligenti. Sebbene Ethereum 2.0 sarà tecnicamente considerato operativo dopo la Fase 1.5, solo dopo la Fase 2 le catene di shard separate lavoreranno insieme come una mainnet.

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Il risultato finale.

Il culmine delle fasi di Ethereum 2.0 dovrebbe portare a un drastico aumento delle prestazioni dell'intera rete, generando velocità fino a 100.000 transazioni al secondo.  

Sebbene questa velocità sia in gran parte dovuta al meccanismo PoS, i problemi di sicurezza che circondano l'uso di questo meccanismo sono stati compensati dalla stipula di un numero minimo di validatori - 16.384 per essere precisi. Con questo enorme aumento del numero di validatori normalmente associato ai meccanismi PoS, la blockchain manterrà gran parte della qualità decentralizzata dei sistemi PoW, rendendola immensamente sicura.

Per coloro che sono più interessati a Ethereum come investimento finanziario, questi aggiornamenti dovrebbero portare a una nuova impennata del prezzo di mercato della valuta. Con la riduzione delle commissioni di transazione e l'aumento delle opportunità per gli sviluppatori, la tendenza a lungo termine del valore di Ethereum dovrebbe essere un continuo aumento, in quanto la piattaforma si afferma finalmente come la soluzione blockchain globale promessa.

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Un cambiamento di rotta?

Poiché la piena funzionalità di Ethereum 2.0 deve ancora essere vista, è difficile visualizzare con precisione il futuro. Tuttavia, con la 2.0 che elimina completamente la Proof of Work dalla rete a favore della palificazione, i vantaggi che ne derivano dovrebbero avere un profondo impatto sul tasso di adozione di Ethereum sia come valuta che come piattaforma di sviluppo.  

Di conseguenza, assisteremo alla fine del Proof-of-Work come meccanismo di convalida nell'intero spazio blockchain? È molto probabile. Con 18.465 criptovalute in lizza per attirare l'attenzione degli investitori (a partire da marzo 2022), queste valute terranno d'occhio la performance del PoS di Ethereum nel tentativo di rendersi più rilevanti e attraenti.

Vitalik Buterin ha lanciato Ethereum nel tentativo di offrire una blockchain più dinamica alternativa al Bitcoin, ma Ethereum 2.0 potrebbe avere un impatto molto più ampio sul panorama crittografico. Il fatto è che il mining di criptovalute non è mai stato così popolare come oggi, e quando giocatori delle dimensioni di Ethereum si muovono, il mondo ha l'abitudine di muoversi con loro.