Le blockchain sono in grado di mantenere il proprio livello di sicurezza solo attraverso l’uso di procedure di consenso, nelle reti proof of stake sono previste ricompense, ma anche punizioni come lo slashing, ed è fondamentale comprenderne a pieno le dinamiche.
Il meccanismo di consenso proof of stake (PoS) prevede che i validatori della rete mettano in staking, ossia blocchino, una parte significativa della moneta nativa della blockchain tenendola bloccata nella rete.
Lo slashing di criptovalute è il processo attraverso il quale la rete sequestra una parte dell’importo che è stato messo in staking come una sorta di punizione per un comportamento inappropriato.
La fornitura di un sistema indipendente per la gestione del valore è uno dei vantaggi distintivi offerti dalla tecnologia blockchain. Questo valore non è stato compromesso in alcun modo nonostante la blockchain sia un sistema decentralizzato che non utilizza un’istituzione centrale di governo o un intermediario. Ciò è possibile grazie alle regole interne della blockchain, definite anche processo di consenso della rete.
In altre parole, i meccanismi di consenso rendono impossibile (o estremamente costosa) un’attività malevola, distruttiva o fraudolenta all’interno di un sistema blockchain o la rendono semplicemente “non conveniente”.
Il processo di consenso proof-of-stake include lo slashing come componente cruciale della sua architettura di sicurezza.Come si può quindi prevenire un’attività non etica mantenendo la capacità di efficienza, autonomia e sicurezza della blockchain?
Prima di tutto, andiamo alle basi.
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Table of Contents
Come funziona il meccanismo della proof of stake
Il meccanismo di consenso Proof of Stake (PoS) è un algoritmo che stabilisce le linee guida per includere i blocchi di transazioni appena generati in una blockchain. Utilizza come fattore di definizione il processo attraverso il quale raggiunge il “consenso”. Quando ciò avviene, i nodi che compongono la rete hanno raggiunto un consenso sul fatto che un nuovo blocco di informazioni è abbastanza affidabile da essere aggiunto alla catena.
Il metodo utilizzato dal processo di consenso di Bitcoin, ad esempio, è il Proof of Work. Quando si utilizza il meccanismo di consenso proof of work (POW), la rete consente l’aggiunta di un nuovo blocco solo se l’hash del blocco esistente è inferiore a un valore soglia predeterminato. È possibile che un minatore debba fare trilioni di stime prima di imbattersi casualmente nel valore. Il fortunato miner che lo troverà per primo avrà l’opportunità di contribuire con il proprio blocco alla blockchain.
Una rete proof of stake (PoS), invece, si protegge attraverso l’uso della crittografia tramite staking. Per poter partecipare al processo di consenso, ogni nodo validatore della rete deve aver “bloccato” un deposito di sicurezza sulla rete costituito da ETH. In questo modo, la rete è in grado di mantenere il suo livello di sicurezza perché utilizza la crittografia come garanzia per convincere i nodi che convalidano i nuovi blocchi ad agire in modo appropriato
Le blockchain proof of stake (PoS), rispetto alle blockchain proof of work (PoW), tendono a richiedere meno energia per l’elaborazione delle transazioni. Questo perché le blockchain proof of stake utilizzano le criptovalute messe in staking come risorsa principale, anziché l’elettricità (e il costoso hardware).
Detto questo, è necessario sottolineare che si tratta di un sistema relativamente giovane che non ha ancora raggiunto il suo intero stadio di sviluppo. Pertanto, l’intero potenziale della proof of stake non è ancora stato riconosciuto a fondo, compresa la sua efficacia in termini di sicurezza e le sue debolezze.
Chi è un validatore del nodo nelle blockchain PoS
In una rete basata sull’algoritmo proof of stake (PoS), un validatore è un tipo speciale di nodo che contribuisce al consenso generale della blockchain. I validatori sono una componente essenziale del sistema di sicurezza generale della blockchain. Prima di aggiungere nuovi blocchi di transazioni alla blockchain in modo permanente, hanno il compito di controllare e assicurarsi che le transazioni contenute in tali blocchi siano legittime e accurate.
I nodi validatori memorizzano tutti esattamente la stessa versione della storia della blockchain e operano sulla base di questa storia comune. Prima di votare se aggiungere o meno nuovi blocchi di transazioni alla catena principale, comunicano per determinare se i nuovi blocchi sono autentici o meno.
Se un nodo validatore scopre una transazione o un blocco non corretti, si rifiuta di elaborare la transazione o il blocco e informa la rete della sua decisione.
Talvolta è necessario che i validatori depositino o mettano in staking una quantità minima di criptovaluta nativa prima di poter diventare nodi validatori. I validatori ricevono incentivi dalla rete sotto forma di criptovaluta nativa in cambio della verifica di nuovi blocchi quando vengono aggiunti alla blockchain.
Cos’è la delegated proof of stake (DPoS)
La proof of stake è una tecnica di consenso e una variante di questo processo è chiamata Delegated Proof of Stake (DPoS).In questa parte del protocollo, i membri della rete hanno la possibilità di delegare i loro privilegi di voto a un validatore (chiamato “delegato” in questo sistema e occasionalmente “testimone” in altre implementazioni), che convaliderà i nuovi blocchi per loro conto.
Dopo la verifica di ogni nuovo blocco generato, gli utenti che hanno contribuito con monete al pool ricevono individualmente una percentuale della ricompensa proporzionale alle monete che hanno delegato, mentre il delegato mantiene una commissione. Poiché il voto si basa sulla reputazione, è soggetto a modifiche per rappresentare con precisione quale delegato sta svolgendo al meglio le proprie responsabilità.
In linea di principio, questo porterà al massimo risultato possibile sia per la sicurezza della rete che per gli incentivi distribuiti ai suoi utenti. L’intera operazione avviene mentre i fondi degli utenti sono ancora conservati nei loro portafogli di criptovalute. Anche quando sono impegnati per il delegato, sono ancora conservati nel wallet dell’utente.
Che cosa significa “Crypto Slashing”
Il processo di consenso proof of stake include lo slashing come componente della sua strategia per penalizzare i validatori con intenti malevoli.
Tuttavia, si tratta del livello più elementare, quindi cerchiamo di capire come funziona.
Come funziona lo Slashing
La chiave della sicurezza delle blockchain risiede nei loro meccanismi di consenso.
Un meccanismo di consenso è un insieme di regole che sono alla base di una particolare blockchain e ne determinano il funzionamento. Queste regole sono concordate dai partecipanti alla rete.
Il meccanismo di consenso della blockchain stabilisce le regole di funzionamento della blockchain, il modo in cui gli utenti possono interagire con essa e come evitare manipolazioni della rete che, se si verificassero, avrebbero un effetto devastante sull’intera blockchain. In una situazione normale, ciò è possibile garantendo che i nodi della rete abbiano le loro risorse in gioco.
Agire in questo modo indica che per realizzare i risultati più favorevoli per se stessi individualmente. Per allineare correttamente i propri incentivi, i nodi della rete devono operare anche nell’interesse della rete stessa. L’idea dell’allineamento degli incentivi è estremamente forte ed è essenziale per il processo di mantenimento dell’integrità delle blockchain.
Vediamo ora come si colloca la pratica dello slashing all’interno di questo ragionamento. Come i validatori di una blockchain Proof of Stake (PoS) svolgono i loro compiti
I “nodi validatori” sono gli attori attivi di una blockchain proof of stake, responsabili di mantenere la rete operativa. Questi nodi sono responsabili di mantenere le registrazioni della storia delle transazioni della rete e di raggiungere il consenso sui nuovi blocchi di transazioni. I validatori hanno un incentivo sotto forma di incentivi dalla rete, che ricevono in cambio del tempo, dello sforzo e della potenza del computer che contribuiscono.
Ma c’è anche un punto di vista opposto. Affinché sia sufficientemente affidabile (dopo tutto, una blockchain è progettata per gestire enormi quantità di denaro, il che significa che una falla nella sicurezza sarebbe disastrosa), non solo deve incentivare un comportamento positivo, ma deve anche scoraggiare attivamente un comportamento negativo. Questo perché è più probabile che un comportamento positivo venga mantenuto se viene attivamente scoraggiato. A questo punto entra in gioco il processo di slashing.
Le responsabilità dei validatori nelle blockchain proof of stake (PoS)
I validatori sono tenuti a fornire garanzie collaterali per dimostrare la loro fedeltà.
In molte reti proof of stake, ai nodi validatori viene richiesto di “acquistare” la loro posizione bloccando prima una quantità considerevole della loro valuta sulla blockchain.
Questo viene fatto in modo che la rete possa verificare la proprietà del nodo validatore. Staking è il termine usato per descrivere questa pratica. Il ragionamento che sta alla base di questa pratica è piuttosto semplice: se un utente fa un investimento personale in una blockchain, il meccanismo di consenso di quella blockchain ha il potenziale di penalizzare i comportamenti inefficaci o indesiderati. Questo dovrebbe incoraggiare gli utenti a comportarsi in modo più responsabile. “Slashing” è un altro termine per definire questo fenomeno.
I validatori di criptovalute che tentano di giocare sporco o compromettere il sistema saranno puniti con lo slashing. Dopo aver effettuato un investimento personale nella rete per iniziare a partecipare, i nodi validatori nelle blockchain proof of stake (PoS) rischiano di vedersi ridurre la propria dotazione (definita “slashing”) se si impegnano in comportamenti dannosi per la blockchain.
I dettagli del processo di slashing possono variare notevolmente da una procedura all’altra.
A cosa serve lo slashing
Lo slashing, in generale, tende a penalizzare un paio di azioni importanti, tra cui le seguenti:
- Tempo di attesa
Quando un nodo validatore è inattivo per un qualsiasi periodo di tempo, si parla di tempo di inattività. Di conseguenza, non è in grado di partecipare al processo di raggiungimento del consenso sulla rete. Poiché questa inaffidabilità è dannosa per il funzionamento della rete, viene spesso emesso un provvedimento lampo in risposta ad essa. - L’uso di due firme
Molti nodi validatori dispongono di impianti di backup nel caso in cui l’apparecchiatura principale abbia un qualsiasi tipo di guasto, il che li aiuta a evitare i tempi di inattività. Tuttavia, questo comporta un rischio potenziale: se la rete osserva l’esecuzione delle stesse chiavi di validazione su due server separati, può classificarlo come un pericolo (a causa del fatto che questo comportamento si discosta da quanto previsto e può persino portare il nodo a trasmettere informazioni in contraddizione con se stesso). Di conseguenza, si tratta di un’infrazione che ha buone probabilità di essere punita con uno slashing. - Manipolare la rete a proprio favore
Infine, una penalità di slashing verrà applicata a qualsiasi azione che venga interpretata come un tentativo di influenzare il processo di ottenimento del consenso. Ciò include, ad esempio, la firma di due blocchi separati per lo stesso slot.In conclusione, i validatori all’interno dei protocolli proof of stake (PoS) devono evitare attivamente qualsiasi comportamento scorretto che comprometta o ritardi il processo di consenso della rete. Questo va oltre il semplice prendere parte attiva al consenso e implica il fatto di andare oltre il semplice prendere parte attiva al consenso. Chiunque voglia partecipare alla rete blockchain come nodo validatore deve ovviamente avere una solida comprensione delle meccaniche di questo processo.
Oltre lo slashing di criptovalute
La blockchain è una tecnologia molto giovane e sta innegabilmente ampliando le nostre capacità in termini di utilizzo dei nostri beni. Ma nel suo nucleo, la logica che impiega per proteggersi è qualcosa che esiste da molto tempo: l’idea di premi e penalità esiste da quando esiste la consapevolezza umana.
Comprendere queste dinamiche è un ottimo punto di partenza per chi è interessato a entrare nel mondo della tecnologia blockchain o semplicemente vuole saperne un po’ di più sul perché sia una forza così rivoluzionaria.
*NB: Le riflessioni e le analisi condivise sono da intendere ad esclusivo scopo divulgativo. Quanto esposto non vuole quindi essere un consiglio finanziario o di investimento e non va interpretato come tale. Ricorda sempre che le scelte riguardo i propri capitali di rischio devono essere frutto di ricerche e analisi personali. L’invito è pertanto quello di fare sempre le proprie ricerche in autonomia.
L’autore, al momento della stesura, detiene esposizioni in Bitcoin e altri asset crittografici, anche legati a quanto trattato nell’articolo.
