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Blockchain – Mining e scalabilità

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Mining & Scalabilità

Che sia un buongiorno o una buona sera dipende dal momento in cui stai leggendo l’articolo!

L’unica cosa certa è che oggi andremo a scoprire cosa si intente per scalabilità, parlando finalmente anche di cos’è il mining e chi sono dunque i miner.

Se sei arrivato in questo articolo ci sono due possibilità:

  • È la prima volta che leggi un mio articolo. In questo caso ti consiglio di andare a leggere i precedenti. Questo è un percorso che stiamo affrontando insieme per scoprire più nel profondo quella che è la Blockchain.
  • Sei ormai un lettore abituale e ti ringrazio del tuo supporto. Se sei sopravvissuto ai primi articoli vuol dire che qualcosa sono riuscito a trasmetterla e questo mi riempie di gioia.

Il mio intento è, difatti, quello di fare divulgazione ed è per questo che oggi andrò ad affrontare uno dei problemi che più ha fatto discutere la community Bitcoin, ovvero la scalabilità.

Per scalabilità in informatica si intende la capacità di adattarsi all’aumento di utenti, all’incremento dei dati e alla diversificazione delle funzionalità richieste, senza difficoltà e rallentamenti.

Nel corso dell’articolo ti spiegherò meglio.

Ma facciamo un passo indietro.

Iniziamo dal dire che bitcoin è un bene limitato per natura. Il limite massimo di bitcoin in circolazione è fissato a 21 milioni, numero che è stato deciso dal creatore Satoshi Nakamoto.

Oggi, nei primi mesi del 2020, sono stati già minati più dell’85% di bitcoin totali, ed avendo una natura deflattiva, in media ogni 4 anni (più precisamente ogni 210.000 blocchi), il numero di bitcoin emessi per blocco andrà a dimezzarsi, meccanismo chiamato Effetto Halving.

Conoscendo i tempi in cui i bitcoin vengono generati, conoscendo dopo quanti blocchi la ricompensa viene dimezzata, possiamo calcolare che l’ultimissima frazione di bitcoin verrà generata nel 2140.

Infatti i bitcoin vengono minati ogni 10 minuti con la creazione di un nuovo blocco.

Sì, minati! Perché appunto chi li genera viene chiamato miner (minatore).

Il miner mette a disposizione il suo computer, investendo tempo, energia elettrica e CPU per far funzionare il sistema, con lo scopo di validare le transazioni e racchiuderle in blocchi.

In cambio la Blockchain ripaga lo sforzo con un premio in bitcoin! Non a caso questo protocollo è chiamato Proof of Work (prova di lavoro).

Solo quando il miner dimostrerà alla rete di aver risolto il problema matematico trovando il nonce (vedremo cos’è il nonce più avanti), il blocco verrà considerato valido dalla rete e il miner ricompensato con un Premio, che nei primi anni di diffusione ammontava a 50 bitcoin per blocco e ad oggi è arrivato a 12,5 bitcoin, proprio a causa dell’Halving.

Il prossimo Halving avverrà a maggio del 2020 e la ricompensa verrà dimezzata a 6,25 btc.

Ma cosa impedisce che un blocco venga generato in un lasso di tempo minore, ad esempio ogni 2 minuti, anziché 10?

Esiste un fattore chiamato difficulty che, come il termine stesso fa intendere, rappresenta la difficoltà del problema matematico che ogni miner deve risolvere.

Che problema?

Vi ricordate il nonce accenato prima?

Il nonce non è altro che un numero randomico di utilizzo unico che, aggiunto all’hash finale del blocco (qui l’articolo dove parlo di hash e criptografia), restituisce un numero di zeri tanto grande quanto la difficoltà stessa impone.

Più sarà alto il numero di zeri da restituire, più sarà complicato per il computer trovare il nonce.

Il protocollo stesso, in automatico, quando vede che un blocco viene generato in un lasso di tempo minore rispetto ai 10 minuti, aumenta la difficoltà rallentando così nuovamente il processo di mining.

Nell’immagine sotto potete vedere come la difficoltà è oggi aumentata rispetto al primo blocco generato.

esempio della difficulty

Evidenziati in giallo trovate i corrispettivi Hash e la corrispettiva difficulty. Come potete notare nel blocco più recente il numero iniziale di zeri dell’Hash è più alto rispetto al primo.

Visti i sempre più consistenti premi, il fenomeno mining ha interessato tanti paesi coinvolgendo sempre più persone e, cari lettori, se avete pensato di iniziare a minare bitcoin, non voglio stroncare i vostri sogni ma ci tenevo a dire che la potenza del vostro computer di casa potrebbe non bastare, infatti rischiereste di spendere più in bollette di energia elettrica di quanto ci andreste poi a guadagnare.

Tuttavia se vorreste comunque cimentarvi, esistono delle mining pool dove la potenza del tuo computer viene sommata a quella di altre persone che partecipano, così da avere una potenza complessiva maggiore, dunque più probabilità di trovare il nonce.

In questo caso verresti premiato con una quantità in bitcoin equivalente alla potenza di calcolo da te messa a disposizione nella pool.

Se siete invece disposti a fare un investimento, esistono dei computer chiamati ASIC che nascono proprio con l’obbiettivo di minare bitcoin: avendo solo quel compito specifico possono garantire prestazioni migliori a costi ridotti.

In ogni caso, non mi stancherò mai di ripeterlo, INFORMATEVI BENE prima di fare qualsiasi passo.

Google è tuo amico, cercando sul web trovi tutto quello che ti serve sapere!

Dimensioni di un blocco e scalabilità.

I blocchi hanno una dimensione massima di 1 MB, questo significa che il blocco non può contenere un numero di transazioni elevato.

Tuttavia mantenere la capienza bassa è un fattore voluto dal network bitcoin poiché garantisce a tutti la possibilità di scaricare l’intera Blockchain.

L’intera Blockchain, ad oggi, pesa più o meno 290 gigabyte. Utilizzando un hard disk esterno anche di 500 giga è possibile a chiunque scaricala e diventare un nodo.

Ma immaginate se ogni blocco invece di pesare 1MB  pesasse 1GB, il peso dell’intero sistema aumenterebbe a dismisura e non permetterebbe e tutti di poterlo scaricare.

In questo caso solo pochi potrebbero permettersi un hardware in grado di sostenere un peso così elevato e questo comporterebbe una centralizzazione maggiore, cosa assolutamente da evitare se si vuole mantenere un sistema Trustless.

Tuttavia, fin quando non c’è un’adozione di massa, questo non rappresenta un problema poiché il sistema riesce a reggere il flusso delle transazioni con regolarità.

Se immaginiamo un futuro dove il sistema di pagamento viene completamente sostituito da Bitcoin, bisognerebbe assolutamente trovare una soluzione per ovviare al problema, altrimenti il sistema rallenterebbe di molto i tempi di transazione con relativo aumento del costo di commissione.

Ad esempio, oggi MasterCard è in grado supportare fino a 20.000 transazioni al secondo mentre il bitcoin al momento solo 8.

D’altronde questa è anche una conseguenza di un sistema decentralizzato perché, se con MasterCard la validazione passa per un solo ente che decide l’esito della transazione, sulla blockchain deve essere validata da più della metà del network, ed è chiaro che questo comporta più tempo.

Questo è una questione che la community Bitcoin vive in prima linea e sta cercando di risolvere.

Soluzioni interessanti sono state proposte, come ad esempio il Seg-wit, dove le firme delle transazioni sono inserite in un segmento separato, diminuendo così il peso di ogni singola transazione e permettendone un numero maggiore all’interno di un blocco.

O in alternativa l’utilizzo della lightning network, ovvero una “blockchain di secondo livello” dove gli scambi avvengono esternamente alla Blockchain principale.

Qui si crea un canale diretto tra due o più parti, si effettuano tutte le transazioni da realizzare, e, una volta finito lo scambio, si registra nella Blockchain principale solo l’ammontare finale di ogni utente, escludendo tutte le altre transazioni.

Ad esempio, ipotizziamo di voler ricevere dal mio capo lo stipendio di ogni mese in bitcoin.

Io e il mio capo apriamo un canale nel lightning network ad inizio contratto.

Tutte le transazioni che effettua il mio capo ogni mese per mandarmi lo stipendio non vengono registrate nella Blockchain principale ma solo nel lightnin network.

Quando il mio contratto terminerà, io ed il mio capo andremo a chiudere il nostro canale registrando solo l’ammontare finale.

Così facendo, abbiamo ridotto a due il numero di transazioni nella Blockchain principale, ovvero: quella iniziale di apertura del canale e quella finale di chiusura.

Ritengo l’argomento molto interessante e molto ampio e farò un articolo dedicato a questo!

Anche se questa tecnologia esiste da più di dieci anni, siamo solo all’inizio.

Nessuno sa o è in grado di prevedere come evolverà il tutto.

Noi oggi vediamo la blockchain come quando i nostri nonni vedevano internet all’inizio.

Oggi, quella strana tecnologia che all’epoca non era nemmeno stata così tanto presa in considerazione, è indispensabile e di uso quotidiano.

Secondo voi quali grandi cambiamenti potrebbe apportare la mass adoption della tecnologia Blockchain nella vita di tutti i giorni?

Sarò lieto di parlarne con te!

Siamo arrivati alla fine di questo articolo, spero che vi sia stato utile! Concludo con il mio consiglio:

Voglio che tutto ciò ti serva da ispirazione, la blockchain è un mondo in continua espansione e sviluppo. Il mio consiglio? Non fermarti mai e continua a fare ricerche!

Un’ultima cosa. Non sai quanto importante siano per me i tuoi feedback, fammi sapere che ne pensi! Hai ritenuto l’argomento interessante? Cosa ti piacerebbe approfondire nei prossimi post? Scrivi i tuoi feedback e le tue idee nei commenti e clicca il pulsante sotto per non perderti gli altri articoli a riguardo!

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