La scalabilità è una delle sfide più critiche nel mondo delle criptovalute, specialmente per protocolli consolidati come Bitcoin ed Ethereum. La necessità di mantenere una rete decentralizzata mentre si gestisce un crescente volume di transazioni pone la questione: come possono queste reti ampliare la loro capacità di elaborazione senza compromettere la decentralizzazione?
Lo Scenario Attuale
Attualmente, Bitcoin ed Ethereum stanno affrontando problemi di congestione che si manifestano in tempi di conferma prolungati e commissioni di transazione elevate. Un esempio notevole è il caso di Cryptokitties su Ethereum, un’applicazione decentralizzata che ha quasi paralizzato la rete nel dicembre 2017, evidenziando i limiti della scalabilità.
Il Partizionamento: Una Soluzione Promettente
Per Ethereum, lo sharding o partizionamento, è una delle soluzioni proposte per affrontare questo problema. Originariamente una tecnica utilizzata nei database, il partizionamento divide i dati orizzontalmente per distribuire il carico di memoria. Nel contesto di Ethereum, aspirando a diventare un computer globale, lo sharding permetterebbe la parallelizzazione dell’elaborazione e dello stoccaggio dei contratti senza sacrificare la sicurezza.
Il partizionamento, insieme a Casper e eWASM, è un pilastro centrale di Ethereum 2.0, un aggiornamento che mira a migliorare l’efficienza e la scalabilità della rete, previsto con l’aggiornamento Serenity.
Il Dilemma della Blockchain
Il trilemma della blockchain, formulato da Vitalik Buterin, sostiene che una blockchain può ottenere solo due delle seguenti tre proprietà:
- Decentralizzazione: Funzionamento efficiente anche con risorse di calcolo limitate per partecipante.
- Scalabilità: Elaborazione di un volume di transazioni molto superiore alle risorse di un singolo partecipante.
- Sicurezza: Protezione contro aggressori con risorse inferiori al volume transazionale della rete.
Sono state proposte varie soluzioni, come la creazione di reti alternative o l’aumento della dimensione dei blocchi, ma ognuna di queste soluzioni ha i suoi compromessi in termini di sicurezza o decentralizzazione.
Il Partizionamento Spiegato
Ethereum, essendo un computer globale decentralizzato, mantiene un registro globale di tutte le transazioni. Lo sharding propone di dividere la storia e lo stato di Ethereum in frammenti indipendenti, ognuno gestito da una porzione della rete, permettendo così la parallelizzazione delle operazioni.
Altre blockchain, come Zilliqa, hanno implementato strategie di partizionamento simili, mostrando l’attrattiva di questa soluzione per migliorare la scalabilità.
Funzionamento del Partizionamento
La strategia di partizionamento si basa su una catena principale, nota come catena beacon, che coordina la distribuzione delle transazioni tra i vari frammenti. Con il passaggio al proof-of-stake attraverso l’algoritmo Casper, il partizionamento mira a garantire una distribuzione equa e sicura del carico di elaborazione.
La transizione al proof-of-stake è cruciale per il successo del partizionamento, poiché riduce i rischi associati ai modelli proof-of-work e facilita la selezione e la distribuzione dei validatori tra i frammenti.
Conclusione
Il partizionamento rappresenta un passo significativo verso una maggiore scalabilità per Ethereum, con la potenziale capacità di aumentare la capacità transazionale della rete di 100 volte, o addirittura di 10.000 volte quando abbinato a soluzioni come Plasma.
Sebbene il progresso sia in corso, con Prysmatic Labs che ha già creato un client funzionante per lo sharding, l’implementazione completa su Ethereum potrebbe non arrivare prima del 2020 o 2021. Un passo cruciale sarà l’aggiornamento per implementare Casper e stabilire la catena beacon.
