Il futuro di Ethereum: casper pos, sharding, plasma, raiden network, zksnark,

Quali sono i piani futuri di ethereum?

  1. Sicuramente in ballo vi è un focus sulla scalabilità tramite alcune idee da implementare,
  2. Si vogliono introdurre delle Stablecoin (monete ancorate a valute fiat, non volatili nel breve periodo, con attenzione alla facoltà di farci Audit)
  3. Introdurre privacy per smartcontract, tramite protocolli ZK-snark (di zcash) e RingCT (di monero)

Il grande problema di Ethereum è la scalabilità, in questo momento giornalmente avvengono sulle 800.000 transazioni al giorno su rete ethereum e questi numeri (le transazioni) continuano ad aumentare. 

Eth gestisce fino a 13-15 TPS (transazioni per secondo), ci ricordiamo cosa era successo con Cryptokitties?

rete ethereum congestionata, trasferimenti molto lenti e costosi.

Vitalik vuole risolvere questo problema, dove sta però la difficoltà?

Il trilemma

La teoria della tecnologia blockchain ci dice che un network può supportare solo due delle seguenti caratteristiche:

  1. Sicurezza
  2. Scalabilità
  3. Decentralizzazione

Quindi una blockchain per essere scalabile deve rinunciare alla decentralizzazione o alla sicurezza.

-Le soluzioni più facili per scalare sono utilizzare più altcoin, quindi non esisterà solo una blockchain ad esempio quella di btc o eth dove passano tutte le transazioni, ma andiamo ad utilizzare anche altre blockchain, in questo modo avremo meno nodi su una singola blockchain, meno hasing power e meno marketcap ( per attacchi su pos). Questo comporta il sacrificare la sicurezza

-altra soluzione è quella di aumentare la dimensione del blocco, diminuire i soggetti che validano (pensiamo al DPOS), diminuire tempo a blocco. Qui sacrifichiamo la decentralizzazione.

lo sharding che è una soluzione onchain proposta da Vitalik è un compromesso per massimizzare le tre caratteristiche, aumentano la scalabilità senza diminuire drasticamente decentralizzazione e sicurezza.

Prima di introdurre lo sharding è bene parlare di Casper.

Casper

Presenta un alternativa al tradizionale algoritmo di consenso POW (proof of work), switchando sul pos. Questo spostamento sul pos è anche voluto per risolvere alcune vulnerabilità che ha lo sharding su pow, per chi voglia approfondire clicca qui. Casper non è un singolo progetto ma una collezione di progetti.

FFG –>  friendly finality gadget , presenta un sistema di algoritmo di consenso ibrido di pow e pos. Questa è la versione di casper che verrà introdotta per prima. I blocchi continuano ad essere minati via pow ma ogni 50 blocchi è richiesto un pos checkpoint da parte dei validatori della rete. Per evitare cattivi comportamenti da parte dei validatori si bloccano i loro stake in uno smartcontract e se attuano cattivi comportamenti vengono depredati dei loro ether

Cbc –> correct by construction è frutto dell’ingegno di Vlad Zamfir, è un metodo per mettere in sicurezza un sistema pos. Generalmente i protocolli vengono portati a termine prima dell implementazione. Con cbc invece si inizia l’implementazione parziale di un protocollo e si struttura fino a un protocollo completo attraverso una particolare valutazione di sicurezza da parte di alcuni nodi.

soluzioni alla scalabilità

Onchain –> sharding

Offchain –> Plasma e Raiden network

Sharding

Al momento tutte le transazioni su network ethereum vanno processate da ogni singolo nodo. In questo modo ogni blocco validato ha un alto livello di sicurezza. Il problema è che così facendo ethereum dipende da nodi individuali e non dalla somma di tutti i nodi. Detto in altri termini ethereum può scalare fin quante transazioni riesce a gestire un singolo nodo.

Lo sharding prevede di dividere lo “stato della rete” in più partizioni chiamati shards o (cocci, pezzi). Ogni shard contiene un esclusivo ed indipendente pezzo dello stato e dello storico delle transazioni. Questo approccio consente di processare le transazioni di alcuni shards ad alcuni nodi specifici, in altre parole consente di aumentare le tps rispetto a quando si lascia l’intera mole di lavoro ad un unico nodo. (i nodi non devono più gestire l intero carico della rete ethereum, ma solo quello di loro competenza). se volete approfondire cliccate qui

Plasma 

è una soluzione off chain second layer. E’ un modello che consente l’esecuzione di transazioni offchain facendo affidamento e basando la sua sicurezza sulla blockchain di ethereum. Plasma prende alcune idee da lightning network ma espande il concetto permettendo la creazione di blockchain figlie alla chain principale. Transazioni complesse possono essere eseguite su blockchain figlie con una minima interazione alla chain principale di eth, la blockchain principale sarà interrogata solo se nasceranno dispute dentro una delle blockchain figlie ; se è presentato un blocco fraudolento, c’è una penalizzazione per il creatore del blocco.

Le blockchain figlie di plasma possono essere più veloci e con fee di transazione più economiche , perchè le operazioni in queste chain non devono essere replicate in tutta la blockchain di ethereum. se volete approfondire cliccate qui

Raiden network

è il lightning network di ethereum. Se volete approfondire Lightning network cliccate qui .

Su raiden è stato creato un token che non sarebbe necessario per il funzionamento ed è stata lanciata un ICO. Il protocollo è un estenzione ad ethereum, in modo simile a lightning network non tutte le transazioni passeranno su blockchain ma raiden permetterà agli utenti di scambiarsi privatamente messaggi per firmare il trasferimento di valore, previo deposito token su blockchain eth. Anche con raiden si apriranno canali tra utenti e si andrà a formare un network.

Anche se a non conosce direttamente c, se b conosce c, e a conosce b puo trasferire valore a c. le transazioni tra di loro non passano su blockchain finchè non si chiudono i canali. I trasferimenti non sono visibili su blockchain, sono molto più economici rispetto a quelli che avvengono su blockchain. Più utenti partecipano a raiden più raiden può fare più tps, raiden può essere utilizzato anche per erc20.

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