Come Funziona Qubic? Useful Proof Of Work, Selfish Mining e 51% Attack

In questi giorni ha fatto scalpore il 51% attack eseguito da Qubic su Monero. Sostanzialmente ottenuto il 51% di hashrate di una chain Proof Of Work è possibile annullare/censurare/ritardare transazioni, fare double spending, riorganizzare/produrre più blocchi o una chain più lunga (che poi verrà considerata quella valida). Secondo alcuni dev e analisti, l'attacco di Qubic su Monero ha portato alla riorganizzazione di solo 6 blocchi con 60 isolati/abbandonati quindi la buona riuscita dell'attacco potrebbe anche esser stata fortuita. Charles Guillemet, CTO di Ledger, ha stimato che mantenere questo hashrate richiederebbe circa 75 milioni di dollari al giorno (quindi l'attacco non sarebbe per niente conveniente). Secondo alcune stime, accumulare il 50% dell'hashrate di Monero richiederebbe un'infrastruttura CPU estremamente costosa:

-Circa 44.302 CPU (AMD Threadripper 3990X) a 5.000 dollari ciascuna, ovvero 220 milioni di dollari solo per l'hardware.

-Circa 50 milioni di dollari per le infrastrutture (alloggi, reti, raffreddamento, etc).

-Il consumo energetico stimato è di 44 milioni di watt, con un costo di circa 100.000 dollari al giorno solo per l'elettricità.

COS'E' QUBIC? PROOF OF USEFUL WORK

Qubic è un protocollo blockchain di livello 1 che utilizza un meccanismo chiamato Proof of Useful Work (PoUW): la potenza di calcolo in eccesso non viene sprecata ma impiegata ad esempio per l’addestramento di un modello di IA decentralizzata chiamato Aigarth.

L' obiettivo è quindi creare un’infrastruttura in cui la rete dei computer non solo validi le transazioni, ma svolga anche altri calcoli, tra cui l’addestramento di un’IA. Sotto certi versi, puoi vederlo come energia in eccesso quando si mina utilizzata per svolgere altre mansioni (energie rinnovabili su Bitcoin) o risorse non utilizzate, quali CPU e banda Internet, condivise con altri client/nodi (progetti DePIN).

Il 51% attack eseguito su Monero è reso possibile grazie a incentivi economici e a una strategia di selfish mining. In questo caso, Qubic ha probabilmente acquisito abbastanza potenza di calcolo da superare il 51% dell’hashrate di Monero.

SELFISH MINING E 51% ATTACK

Il Selfish Mining è una strategia in cui i miners non pubblicano subito i blocchi che trovano, ma li tengono nascosti per trarre un vantaggio.

Questa strategia possiamo dividerla in più step:

1) Trovo un blocco ma lo tengo segreto (il miner egoista non lo pubblica subito, ma continua a minare in privato sulla propria catena).

2) Creo una catena privata/esterna più lunga (se riesco a minare altri blocchi mentre la rete "onesta" è rimasta indietro, questo sistema porta alla formazione di una chain più lunga, ovvero la propria catena ha 2 blocchi, quella pubblica solo 1).

3) Pubblico la catena quando è conveniente (il miner rivela la propria catena privata, che essendo più lunga viene accettata dal network perchè la regola è che si segue sempre la chain più lunga).

4) Tutti i blocchi minati dagli altri nel frattempo diventano orfani e non valgono nulla (quindi i miner egoisti guadagnano di più rispetto a quanto avrebbero ottenuto giocando onestamente).

Anche senza avere il 51% dell’hashrate, con questa tecnica si può ottenere una quota di ricompense superiore alla propria potenza di calcolo. Se praticato su larga scala, può minare la fiducia nella rete e avvicinarsi a un attacco del 51%. 

Ipotizza più gruppi di miners:

1) Più mining pools onesti che complessivamente raggiungono il 70% dell’hashrate.

2) Egoista con il 30%.

In teoria, gli onesti dovrebbero guadagnare il 70% delle ricompense, l’egoista il 30%. Ma con la strategia egoistica: l'egoista trova un blocco e lo nasconde. Poi continua a minare in segreto.

Se trova un secondo blocco, la sua catena privata, ora è più lunga di quella pubblica. Quando l’onesto pubblica un blocco, l’egoista rivela la sua catena privata più lunga. La rete accetta la catena egoista (più lunga) e scarta i blocchi onesti quindi l’egoista guadagna più del 30%, anche se ha meno potenza.

INCENTIVAZIONE

Qubic utilizza un meccanismo di incentivazione incrociata: alcuni miners che normalmente minavano su Monero (RandomX) sono stati incentivati a spostare potenza verso questo mining pool tramite incentivi più alti in Qubic token. Il miner usa il Qubic mining pool, loro minano ottenendo Xmr, questo viene venduto per Usdt, in seguito è acquistato Qubit e una parte viene burnata (deflazione). I miners quindi vengono premiati con una % del Qubic (non burnato), ma solo se contribuiscono alla sicurezza (hashrate) della chain. Sostenendo il prezzo del suo token, Qubic ha aumentato il suo hashpower perchè chi mina su Qubic riceve maggiori rewards rispetto al minare direttamente Xmr. Il meccanismo funziona come una sorta di stake: il burn riduce l’offerta circolante e serve anche a dimostrare il tuo "impegno" energetico. 

PROSSIMI TARGET

Mediante votazione, il prossimo bersaglio a subire un 51% attack dovrebbe essere Dogecoin. Dogecoin è basato su algoritmo Scrypt (merged mining con Litecoin). Se Qubic trovasse il modo di incentivare i miner Scrypt (come ha fatto con quelli RandomX di Monero), potrebbe tentare un’operazione simile, attirando hashpower. Gli altri bersagli sono Kaspa e Zcash.

Chi è Satoshi Nakamoto? Codice, Stile Di Scrittura, Fuso Orario (2008-2011)

Il mistero che circonda Satoshi Nakamoto, inventore di Bitcoin, probabilmente rimarrà per sempre irrisolto. Proviamo comunque a fare luce, cercando di trovare tracce ed evidenze.

Nella tabella finale riporterò i principali papabili che potrebbero essere Satoshi Nakamoto. Coloro/colui che inventò il protocollo di Bitcoin non è mai stato individuato ed è scomparso da Internet (forum) nel 2011. Inoltre i BTC minati e presenti nei suoi address non si sono mai mossi da lì (oltre 1 Milione di BTC). 

HAL FINNEY

Hal Finney fu il primo a ricevere la transazione da Nakamoto, se è vero che per "test" quasi chiunque avrebbe utilizzato un suo stesso address, dall'altro lato però non sarebbe stata una mossa intelligente inviare ad un indirizzo di identità poi nota. Lo stile di scrittura tra Finney è diverso da Satoshi (confrontando i suoi paper con il whitepaper di Bitcoin), va comunque sottolineato che Finney soffriva di SLA e morì quando Satoshi scomparve da Internet e dal protocollo Bitcoin. Tuttavia alcuni scambi di mail dimostrano come i 2 si scambiassero messaggi da anni (improbabile siano stati creati artificialmente per simulare 2 identità diverse).

NICK SZABO

Idee e concetti chiavi di Nick Szabo, nonchè stile di scrittura, sono molto simili a Satoshi Nakamoto. E' il candidato più sospetto, anche perchè pur avendo negato lo ha sempre fatto in modo evasivo. Non ci sono comunque evidenze (mail o attività dimostrabili) malgrado il suo protocollo Bit gold del 1998, anticipa molti concetti poi sviluppati con Bitcoin: decentralizzazione, proof of work, trustless, timestamp server e cash elettronico. Fu anche coniatore del termine "smart contract". Le analisi stilometriche mostrano una forte somiglianza con Nakamoto (seppur principalmente autore di un inglese britannico, in molte mail c'è anche lo stile americano di Szabo, forse cambiare stile di scrittura più volte fu una scelta deliberata). Il whitepaper di Bitcoin è simile agli scritto di Szabo per logica, definizioni numerate, esempi teorici e strutture giuridiche. Lo stile è molto simile ma non identico al 100%. Apparentemente non partecipò ai primi anni dello sviluppo di Bitcoin.

ADAM BACK

Adam Back fu l'Inventore di Hashcash (sistema PoW citato nel whitepaper) ed esperto cypherpunk. Comunica con Satoshi nei primi tempi e il suo nome “Adam Back” è menzionato da Satoshi nel whitepaper. Poco probabile che si auto-citi così ma non è da escludere possa essere stato nel team. Lo stile tecnico è comunque differente.

ALTRI SOSPETTI

Altri assolutamente da citare son Wen Dai citato nel whitepaper, inventore di b-money, stile, idee e teoria affini. Non fu comunque coinvolto nel codice. Len Sassaman, esperto di crittografia, morto più o meno quando Satoshi scomparve. Infine ipotesi speculativa Paul Le Roux, criminale esperto di crittografia, reti anonime. Tuttavia non ci sono prove linguistiche.

IPOTESI TEAM

Non è da escludere un team formato da Szabo (teorico e ideatore del whitepaper), Finney (sviluppatore e tester inziale) e Back (esperto di comunicazioni e del Proof Of Work). Ciò spiegherebbe 3 concetti chiave di Bitcoin: codice informatico, sistema decentralizzato e economia. I post e le risposte di Satoshi suggeriscono orari compatibili con il fuso orario britannico o della costa est americana. Alcuni periodi di attività intensa coincidono con vacanze statunitensi, compatibile con Szabo e Finney. Colui che scriveva su BitcoinTalk (utilizzando evidentemente TOR, VPN e Gateway anonimi) concentra la maggior parte dei post fra le 09:00 e le 18:00 UTC, con "pause" fra mezzanotte e le 08:00 UTC. Le analisi reali mostrano un pattern molto simile, compatibile con il fuso US-Eastern (o UK).

E' curioso che gli ideatori avessero adottato tutte queste precauzioni di anonimato (visto che non potevano sapere che poi Bitcoin sarebbe diventato quello che è oggi) ma va ricordato che i fondatori di E-gold (2007), Liberty Reserve (2006-2013) e DigiCash (anni ’90) finirono incriminati. Chi progettava "denaro digitale" contro il sistema sapeva di rischiare sequestri e cause penali, questo può spiegare tutte queste precauzioni nel provare a non lasciare tracce.

Nell'ottobre 2008 avvenne la pubblicazione del whitepaper, poco dopo che Szabo aveva ri-pubblicato il suo post su Bit gold. Nel gennaio 2009 venne minato il primo blocco (Genesis Block). Apparentemente il codice non sembra scritto da un puro accademico (come Szabo), ma piuttosto da un developer abituato a costruire software pragmatico (Finney è il candidato perfetto per la parte tecnica del client iniziale).

Nome	Motivazioni a favore	Motivazioni contrarie
Nick Szabo	Ideatore di Bit gold (valuta decentralizzata nata poco prima di Bitcoin), linguaggio tecnico simile, stile accademico affine	Nega pubblicamente, nessuna prova tecnica diretta, inglese USA
Hal Finney	Primo ricevente BTC, esegue primo software, esperto C++	Ha email/testimonianze che indicano Satoshi come altro individuo
Adam Back	Inventore di Hashcash, esperto crypto, menzionato nel whitepaper	Menzionato da Satoshi stesso, mai coinvolto nel codice
Wei Dai	Ideatore di b-money, citato nel whitepaper, idee simili	Citato in terza persona, mai coinvolto pubblicamente nel progetto
Gavin Andresen	Contatto diretto con Satoshi, poi dev principale	Coinvolto solo dopo 2010, stile tecnico molto diverso
Dorian Nakamoto	Stesso nome, vicino a Finney geograficamente	Nessuna competenza tecnica, nega ogni collegamento
Paul Le Roux	Background tecnico e criminale compatibile, uso di crittografia e anonimato	Nessun legame linguistico o codice, ipotesi solo speculativa
Craig Wright	Si dichiara Satoshi, mostra documenti (contestati)	Prove false e contraffatte, smentito in tribunale
Neal King	Domina tecnica e linguistica simile, uno dei registranti del dominio bitcoin.org	Ha negato, nessun legame diretto con codice o mining
Len Sassaman	Cypherpunk, esperto crittografia, morto poco prima della scomparsa di Satoshi	Nessuna prova tecnica diretta, ma stile compatibile
Martii Malmi	Contributore finlandese al codice Bitcoin dal 2009, giovane e molto attivo	Troppo giovane per concepire da solo l’architettura, non autore del whitepaper

Il Mining Di Bitcoin Inquina Davvero?

Molto spesso si sente dire che Bitcoin è poco sostenibile, sicuramente è un inquinamento che si aggiunge ad altro inquinamento ma voci ed articoli sono enormemente catastrofici, anche se non ce ne sono i motivi, visto che i dati dimostrano il contrario. Bitcoin inquinerebbe perchè la maggior parte delle mining farm utilizzano centrali elettriche a gas e carbone e questo provoca riscaldamento globale a causa degli alti tassi di immissione di CO2 nell'atmosfera.

Inoltre secondo l'opinione comune, il network Bitcoin consuma un' elevata quantità di energia che viene considerata "sprecata". In realtà questo dispiego di energia serve a far girare il network Bitcoin, una rete di pagamento decentralizzata, incensurabile e sicura. L'energia serve a produrre nuovi blocchi e a validare transazioni. Ma quanto consuma Bitcoin rapportato ad altri settori? 

Il sistema bancario consuma 263 TWh (comprendendo anche data center ed ATM), l'industria per estrarre e lavorare l'oro consuma 200 TWh (estrazione dell'oro porta anche ad un degrado del suolo), invece Bitcoin consuma circa 140 TWh (questo numero aumenta all'aumentare del numero dei miners). 

Puoi approfondire qui: On Bitcoin's Energy Consumption (Galaxy Digital Mining)

Inizialmente il processo di mining impiegava quantitativi piuttosto limitati di energia, in quanto i Bitcoin venivano prodotti mediante pochi computer quindi pochi miners. In seguito le cose sono cambiate notevolmente e si è arrivati a impiegare un sistema di calcolo sempre più potente e di conseguenza sempre più bisognoso di energia. 

Tuttavia anche in questo caso si può notare come ci siano settori ed attività che hanno consumi enormemente più alti (rispetto al settore finanziario tradizionale, Bitcoin consuma 20 volte di meno e rappresenta lo 0.16% del totale):

Il Bitcoin Energy Consumption Index di Digiconomist ha stimato che una transazione di Bitcoin richiede 1.449 kWh per essere completata, ovvero l’equivalente di circa 50 giorni di energia per una famiglia media statunitense. In termini monetari, il costo medio per kWh negli USA è di circa 12 centesimi. Ciò significa che una transazione in Bitcoin genererebbe una bolletta energetica di circa 173 dollari. Questo calcolo però è fuorviante perchè il consumo energetico di Bitcoin non varia al variare delle transazioni sul network (esso dipende esclusivamente dalle mining farm): che ci siano 15 transazioni al giorno o milioni di transazioni, il consumo rimane lo stesso (quindi non è vero che all'aumentare dell'adozione aumenterà l'inquinamento).

Ma quanto si consuma per produrre banconote? Una risposta l’ha provata a fornire la Banca Centrale Europea in occasione dell’introduzione dell’euromoneta.  Per quanto riguarda i costi, possiamo riportare quelli sostenuti dagli Stati Uniti per l’emissione di nuova valuta. Il budget operativo per la valuta nel 2022 è di poco superiore a 1 miliardo di dollari. Per produrre Bitcoin i costi a luglio sono stati pari a 13mila dollari, contro i 24mila di un mese prima.

Vedendo i dati della Q2 Global Bitcoin Data Mining Review pubblicata a luglio dal Bitcoin Mining Council, un gruppo di 45 aziende che rappresenta il 50,5% della rete globale, afferma:

"Le nostre metriche mostrano che il 59,5% dell'energia per il mining di Bitcoin proviene da fonti sostenibili e l'efficienza energetica è migliorata del 46% su base annua"

Inoltre i costanti miglioramenti alla rete e "l'incessante miglioramento dei semiconduttori" rendono il mining molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a grandi aziende tecnologiche come Google, Netflix o Facebook. L'efficienza tecnologica della rete Bitcoin globale, è passata dai 12,6 exahash per gigawatt (EH/GW) del primo trimestre 2021 ai 20,5 EH/GW del Q1 2022. Nel primo trimestre 2022 l'hashrate e la correlata sicurezza della rete Bitcoin sono migliorate del 23% su base annua mentre l'uso di energia è calato del 25%, spiega Michael Saylor di MicroStrategy. Il miglioramento dell'efficienza tecnologica è dovuto essenzialmente al progresso nel campo dei semiconduttori, oltre all'impiego sempre più diffuso di energia sostenibile e di tecniche avanzate di mining. Secondo lo stesso Saylor, il 99,92% delle emissioni di carbonio nel mondo sono dovute ad usi energetici industriali diversi dal mining di Bitcoin. 

Il consumo di energia di Bitcoin è di circa 10 miliardi di dollari all'anno (se si stima 0.05$ al kWh), tuttavia secondo i dati del Bitcoin Mining Council, esso utilizza energia rinnovabile molto più di tutte le nazioni europee e mondiali.

Anche se si analizza il consumo di energia elettrica generato dal mining di Bitcoin, ci si accorge che carenze ed eventuali black-out sono provocati da altro, in quanto il consumo (in proporzione) è davvero minimo.

Come Influirà Il Security Budget Su Bitcoin?

Satoshi (2008): "Una volta che un numero predeterminato di coin è entrato in circolazione, l'incentivo passerà interamente alle commissioni di transazione diventando completamente esente da inflazione"

Oltre al decentramento e alla scalabilità, massimizzare la sicurezza di una blockchain è fondamentale per rendere la stessa resistente agli attacchi. Alla luce dell'emergere di nuove blockchain alternative, sembra ragionevole rivalutare il modello di sicurezza economica, ovvero il budget di sicurezza, della blockchain più antica, più preziosa e più esposta.

Innanzitutto, la formula corretta per misurare il budget di sicurezza di una blockchain che potrebbe anche essere definita disincentivo ad attaccare la rete è indipendente dal suo algoritmo di consenso (es. PoW o PoS) è misurato in termini relativi. Vale a dire: entrate miner / capitalizzazione di mercato, per cui entrate miner = premio blocco + commissioni di transazione. La capitalizzazione di mercato è in definitiva la metrica da proteggere (al contrario delle transazioni, ad esempio), perché l'incentivo ad attaccare la rete cresce con la rete stessa (ovvero all'aumentare della market cap). Ecco perché gli stati nazione hanno tutti budget di difesa in relazione al loro PIL.

Riguardo l'hashrate va considerato che il costo per hash diminuisce nel tempo.

Il budget di sicurezza della blockchain di Bitcoin è diminuito da circa il 10% nel 2015 al 2% nel 2021 in conseguenza dei due halving. Inoltre, non importa se il budget di sicurezza è denominato in BTC o in USD. Ciò significa che è irrilevante per la sicurezza della rete Bitcoin se il prezzo di BTC si apprezza (o si deprezza) in termini di USD, perché la sua crescita della capitalizzazione di mercato è inevitabilmente assicurata da un reddito miner relativamente in diminuzione (questo rende i costi di un attacco sempre più economici). Inoltre, nel caso di BTC, le commissioni di transazione come parte delle entrate dei miners sono abbastanza trascurabili, perché rappresentano solo x% delle entrate dei miner. Va tenuto conto che più alto è il rapporto "commissioni/ricavi dei miners", meno prevedibili risulteranno essere le entrate dei miners e quindi meno prevedibile sarà il tempo di ammortamento dell'impianto di mining. Affidarsi in modo netto alle commissioni come componente delle entrate dei miners incentiva anche le riorganizzazioni della chain, danneggiandone la stabilità.

Per riassumere brevemente: con ogni halving (ogni 4 anni) il budget di sicurezza di BTC si riduce.

Questo è il motivo per cui, secondo questa teoria, al passare degli halving, alcuni miners rischiano di ritirarsi poiché il budget pagato dalla rete non li incentiva a proteggerla. Il tempo tra i blocchi probabilmente aumenterà di conseguenza (le regole del protocollo richiedono che sia di circa 10 minuti). Meno determinante è l'incentivo al mining, più i tempi di blocco saranno variabili e di conseguenza più lunghi. La difficoltà cambia solo ogni 2016 blocchi (circa 2 settimane).

Ethereum Classic funge da esempio per una blockchain che è troppo economica per essere attaccata (anche se ha subito diversi 51% attack) e di conseguenza soffre di frequenti riorganizzazioni della catena che ne danneggiano l'usabilità. In pratica, questo tipo di instabilità della catena spinge gli exchange a imporre due settimane di tempo di attesa per la conferma finale delle transazioni per elaborare ulteriormente le monete: immagina queste conseguenze per l'usabilità della blockchain di Bitcoin. Vale la pena tenere a mente che quando le persone elogiano la politica economica immutabile di Bitcoin come la sua più grande forza, se questa teoria risulterà vera, potrebbe diventare la sua più grande debolezza.

Il Problema Dei Generali Bizantini e Bitcoin

Il problema dei generali bizantini ruota attorno al meccanismo di consenso di molte blockchain ed è stato implementato originariamente su Bitcoin. Quest'ultimo ha l'obiettivo di eliminare la fiducia verso le terze parti durante una transazione. Il Byzantine Fault Tolerance (BFT) è utilizzato anche su blockchain Proof Of Stake come Terra e Cosmos ad esempio (è detto Tendermint BFT). Si tratta di un problema che è stato teorizzato dai matematici Leslie Lamport, Marshall Pease e Robert Shostak nel 1982. Quello dei generali bizantini è un caso di studio molto noto nell’ambito dei sistemi distribuiti. 

IL PROBLEMA DEI GENERALI BIZANTINI

Il problema parte dal fatto che dei generali hanno assediato una città nemica. Ogni generale comanda il proprio esercito e sono sparsi per la città. Non esiste un comando centrale, quindi ogni esercito è praticamente autonomo. Nel problema dei generali bizantini, il coordinamento o la sua mancanza determina l'esito di una situazione, in questo caso un accordo per attaccare il nemico o tradire e battere in ritirata. Quando attaccare o mantenere la tua posizione? Ciò richiede la formulazione di una strategia per determinare il successo o il fallimento di un sistema distribuito decentralizzato .

Non essendoci un collegamento diretto alla comunicazione tra i generali non esiste coordinamento.

Anche se ci fossero dei collegamenti, essi non sono attendibili poiché non abbiamo alcuna garanzia che il messaggio raggiunga la sua destinazione. Diciamo che ci sono diversi generali pronti ad attaccare la città ma non sono direttamente vicini l'uno all'altro, quindi c'è una certa distanza tra gli eserciti. Il coordinamento è necessario per portare a termine il piano di attacco quindi in qualche modo devono comunicare. Ogni generale prende ordini dal loro re e formula comandi che devono essere obbediti. Si supponga che il re avesse emesso un ordine per attaccare la città. Affinché il messaggio venga trasmesso, il re invia 2 messaggeri a ciascun generale (per un totale di 10 messaggeri, se ci sono 5 generali). Il secondo messaggero è in realtà un backup del primo messaggero. Ora qui sta il problema. E se i messaggeri fossero spie e invece di consegnare il messaggio di attacco, lo cambiassero dicendo di battere in ritirata? E se tutti i messaggeri o alcuni dei messaggeri cadessero in un'imboscata e alcuni o tutti i generali non ricevessero il messaggio per attaccare?

E se uno o più generali fosse un traditore e decidesse di non attaccare o addirittura di attaccare i suoi compagni aiutando il nemico? Nel caso in cui non venga ricevuto alcun messaggio per attaccare, il generale dovrebbe comunque attaccare? La logica direbbe no ma se non attacchi potresti perdere un'opportunità per farlo. Se non attacchi, ma gli altri si, sarai sottoposto a subordinazione per non aver obbedito agli ordini del re. Il generale può essere punito severamente, ecco perché il pensiero critico diventa importante in situazioni come queste.

SOLUZIONE DEL PROBLEMA

La soluzione al problema è disporre di un protocollo che utilizzi misure di tolleranza ai guasti. L'adozione di un protocollo tra i generali è il modo migliore per prendere decisioni di fronte all'incertezza. Pertanto, diventa probabilistico piuttosto che deterministico poiché non vi è alcuna garanzia su ciò che accadrà. Questo è esattamente il caso in cui si ha una comunicazione tra colleghi e ciascuno è indipendente dall'altro. Ogni generale si trova in una posizione diversa, quindi c'è una distanza fisica tra loro.

Ecco alcune azioni che i generali potrebbero eseguire:

- Nessun generale ha ricevuto un messaggio ufficiale dal re per attaccare, ciò significa mantenere la posizione e non attaccare. Dopo che è trascorso un certo periodo e non è stato ricevuto alcun messaggio, i generali possono ritirarsi. Possono ancora esserci eccezioni a questa regola.

- Al fine di verificare l'ordine del re di attaccare, il generale può verificare il messaggio del messaggero chiedendo una frase segreta (che solo i generali e il re conoscono, a parte i messaggeri) utile a dimostrare che era il re che ha emesso l'ordine. Tuttavia, il messaggio deve essere ricevuto da almeno uno dei due messaggeri inviati dal re.

Per coordinare un'azione, un cavaliere potrebbe usare uno stendardo rialzato che indica di attaccare a tutti gli altri generali. Ciò significa che uno stendardo identifica ogni esercito. Il problema qui è cosa succede se c'è un esercito che non ha ricevuto un messaggio di attacco? I generali potrebbero convenire che se almeno 3 dei 5 generali alzano lo stendardo, l'ordine di attacco è legittimo. Quindi procedono con l'attacco alla città.

COSA SUCCEDE?

I generali leali obbediranno agli ordini del loro re e realizzeranno il piano. Più messaggeri hai, maggiore è la probabilità che il messaggio arrivi ai generali. Se ci sono generali più fedeli che eseguono gli ordini, migliore sarà il risultato. Se la maggior parte dei generali riceve il messaggio, migliore sarà il risultato (indipendentemente da un attacco o una ritirata).

BITCOIN E LA RISOLUZIONE DEL PROBLEMA

Ciò che rende Bitcoin innovativo non è solo fornire una piattaforma decentralizzata per effettuare pagamenti ma esso ha risolto anche il problema di utilizzare un sistema affidabile e senza autorizzazione. Ciò che Satoshi Nakamoto ha sviluppato è stato un modo per implementare la soluzione al problema del generale bizantino in una rete elettronica digitale utilizzando la sicurezza crittografica e la crittografia a chiave pubblica. La sicurezza crittografica implica un processo di codifica chiamato hashing  per impedire la manomissione dei dati (ogni hashing rappresenta un certa stringa alfanumerica, variare un solo carattere, modifica la sequenza). La crittografia a chiave pubblica verifica l'identità di un utente sulla rete. Una transazione è inserita in un blocco che si connette ad altri blocchi tramite il suo valore hash. Tutti gli hash possono essere ricondotti ad un blocco iniziale che è la radice di tutti gli hash. Questo è diventato noto come blockchain e utilizza un Merkle Tree per verificare gli hash che hanno origine da un blocco primordiale. Ogni blocco che ha origine dal blocco genesis (il primo) è valido sulla rete. I blocchi sono convalidati da nodi chiamati miners, che competono con altri miners per risolvere enigmi crittografici per produrre blocchi come parte di un meccanismo di consenso chiamato Proof Of Work. Il miner che è in grado di risolvere il problema beccando l'hash esatto, riceve una ricompensa per il suo contributo come incentivo.

Gli utenti che fanno parte di questa rete devono disporre di una coppia di chiavi composta da una chiave privata e una chiave pubblica per verificare la propria identità. La chiave privata viene utilizzata per le firme digitali che autorizzano una transazione. Solo il titolare della chiave privata ha questo privilegio e nessun altro utente. Le chiavi private sono uniche e da queste deriva la chiave pubblica. La chiave pubblica viene utilizzata per creare un indirizzo pubblico che è il modo in cui l'utente viene identificato sulla rete. Il Nakamoto Consensus (cioè Proof Of Work) è un meccanismo che prova a risolvere problemi in un ambiente senza fiducia e senza autorizzazione.

Nella versione di Satoshi della blockchain (sistema distribuito), il problema del generale bizantino viene risolto dai miners che rappresentano i generali. Ogni nodo convalida le transazioni, che sono come i messaggi inviati ai generali. Il nemico può essere considerato un hacker o miner malevolo che vuole rubare i messaggi o attaccare la rete.

I messaggi utilizzano la crittografia in modo che gli hacker (ad esempio Man-In-The-Middle) non possano attaccare facilmente la blockchain. I messaggi o le transazioni vengono impacchettati in blocchi e quindi sottoposti ad hashing per evitare manomissioni. Satoshi rende le cose più probabilistiche facendo competere i miners tra loro per provare a convalidare i blocchi. Ciò lo rende più decentralizzato poiché nessun miner può monopolizzare la convalida per guadagnare tutti i premi. Invece i miners devono competere tra loro usando le loro risorse di calcolo chiamate hash rate per risolvere un puzzle. Maggiore è il tasso di hash di un minatore, più è probabile che possa risolvere il puzzle. Ciò dipende anche dal coefficiente di difficoltà.

Poiché ci sono molti miners, la rete è protetta attraverso il loro meccanismo di consenso. I blocchi convalidati diventano immutabili e protetti dall'hash in modo che i tentativi di modifica delle transazioni possano essere prevenuti. Il consenso si ottiene quando il miner che ha risolto il problema lo trasmette alla rete, tutti gli altri minatori devono convalidare o negare se il valore non è corretto. Il valore corretto deve essere uguale o inferiore a quello che viene chiamato coefficiente di difficoltà appunto. L'hashing in questo caso è formato anche da una parte variabile, chiamata "nonce". Minare sostanzialmente vuol dire trovare un' hashing sotto una determinata soglia e spendere energia (produzione di lavoro che porta alla sicurezza della rete). Fare mining porta quindi alla risoluzione della condizione imposta dal coefficiente di difficoltà. La verifica avviene tramite il "nonce" inserito nel blocco: dall'input viene verificato l'hash dell'output (cioè viene validato il blocco). L'unità di misura del network è il terahash/secondo (almeno 10 alla 12 operazioni in un secondo, da parte di ogni miner). Più miners vuol dire più hashrate e quindi maggiore probabilità di trovare il nonce corretto. L'incentivo a tutto ciò, è Bitcoin. All'aumentare dell'hashrate (hash al secondo), aumenta la difficoltà.

La blockchain è anche decentralizzata, il che significa che non dovrebbe esserci alcun punto centrale/guida nel sistema. I blocchi vengono memorizzati in un database distribuito che viene copiato su altri computer della rete. Questa ridondanza aiuta a fornire anche la tolleranza agli errori, in modo che nessun computer guasto possa arrestare l'intero sistema. È come avere più messaggeri nel caso in cui un messaggero subisca un'imboscata da parte del nemico. Il messaggio non andrà perso perché altri messaggeri ne avranno una copia. Nel mondo reale, le transazioni avvengono principalmente tra persone che non si conoscono o non si fidano l'una dell'altra.

Una blockchain fornisce un livello di cui non c'è bisogno di doversi fidare di una persona. Ciò avviene grazie al consenso di una rete di nodi che convalida la verità prima che venga registrata. Se il generale non è sicuro del contenuto del messaggio, può essere verificato dagli altri generali in base a ciò che sanno. Una volta registrato su un nodo, una copia viene inviata ad altri nodi che fanno parte della rete in modo che le informazioni diventino ridondanti. Questo è lo scopo dell'algoritmo di consenso PoW.

Le informazioni non sono sempre perfette e i cattivi cercheranno sempre di ingannare il sistema. In questo caso si è resa necessaria la crittografia in modo che non sia consentito modificare i messaggi. Il sistema fornisce coppie di chiavi per firmare digitalmente un messaggio e per verificare l'identità come prova che proviene da chi afferma di essere. Una volta convalidati, i messaggi vengono registrati per sempre, il che fornisce una prova storica di quella responsabilità. Il controllo della rete avverrebbe con un 51% attack  (ovvero avendo il 51% dell'hashpower) e questo porta alla spesa di somme enormi (miliardi all'ora). All'aumentare dell'hashpower complessivo, Bitcoin diventa sempre più sicuro perchè aumenta la spesa di energia per eseguirlo.

Ethereum Supererà Bitcoin? Il Burn, Il Proof Of Stake e La Svolta Green

A seguito delle dichiarazioni di Elon Musk (che ha twittato dicendo che Bitcoin è poco green quindi sarebbe stato tolto come mezzo di pagamento per comprare Tesla) e del governo cinese che ha vietato il mining l'ennesima volta (c'erano state dichiarazioni simili anche in passato), Bitcoin ha ricevuto una battuta d'arresto ritracciando e provocando un gigantesco dump nel mercato delle criptovalute. Curiosamente il dump era stato anticipato il 18 maggio da un utente su 4chan.

Dopo l'annuncio di Elon Musk, tra gli utenti di Twitter, Reddit e Telegram, è iniziato il toto-crypto per cercare di capire quale criptovalute sarebbe stata accettata da Tesla.

Cardano? Dogecoin? Matic? Magari il futuro Ethereum?

Tornando al mining di Bitcoin, uno studio dell'Università di Cambridge ha evidenziato che lo stesso apporta un consumo annuale energetico simile ad una nazione come l'Argentina. Secondo la banca Goldman Sachs potrebbe esserci un sorpasso in termini di capitalizzazione di Ethereum nei confronti di Bitcoin, grazie al passaggio da Proof Of Work a Proof Of Stake.

Tramite il Proof Of Stake per validare le transazioni non sarà più necessaria la potenza di calcolo ma un algoritmo che in maniera casuale sceglie il validator, ovvero colui che validerà la transazione (servono 32 Eth per partecipare al meccanismo di validazione).

L'opzione permetterà così agli utilizzatori dell’infrastruttura Ethereum di non dover concentrarsi più sull’incremento della potenza di calcolo, come avviene nel modello Bitcoin, ma di passare alla validazione tramite soggetti interni alla piattaforma in modo da snellire le procedure per l'approvazione e i consumi energetici.

Come per tutte le altre criptovalute, anche Ethereum, permette un’elevata sicurezza delle transazioni grazie alla decentralizzazione ma, ad oggi, oltre al problema energetico, sussiste anche quello della scalabilità (Ethereum è molto costosa come rete).

Le tariffe energetiche in Italia non hanno mai permesso lo sviluppo di ampie mining farm. Per approfondire: Ethereum Si Avvicina A Bitcoin Grazie Alla Svolta Green

Prima delle grandi novità che verranno apportate ad Ethereum con l'abbassamento delle fee e la deflazione dei suoi asset (layer2, Berlin, London upgrade), la situazione dei mercati rimane molto incerta con il trend di Bitcoin che rimane in ribasso (malgrado storni rialzisti).

Ma Ethereum potrà trarre giovamento (a livello speculativo) dai futuri aggiornamenti? Premettendo che è impossibile fare previsioni a lungo termine, si può dire che con Bitcoin a 39,000 dollari circa (nel momento in cui scrivo) con una market cap di 730 miliardi e con Ethereum a 2,840 dollari, se Eth raggiungesse la market cap di Bitcoin avrebbe un valore di circa 6,270 dollari.

Il rapporto, al giorno d'oggi, evidenziato dalla dominance relativa dei due asset è di circa 2,21 (40,1% per Bitcoin e 18,1% per Ethereum).

Ovviamente non ha senso fare simili predizioni perchè non solo la market cap (quindi il valore) di Bitcoin varia nel tempo ma anche la supply di Ethereum sarà molto diversa. 

Inoltre a chi "ruberà" i capitali Eth? Solo a Btc o anche al resto delle altcoin? Tra qualche mese (massimo 1 anno) lo scopriremo.

Il Proof Of Stake e Il DPOS: Ruoli Dei Delegatori, Validatori e Voti

L'utilizzo di Proof Of Work permette, grazie alla potenza computazionale, di risolvere blocchi e confermare transazioni (ottenendo rewards). Questo processo richiede tempo ed energia (elevate risorse di calcolo). Quali criptovalute utilizzano questo sistema? Bitcoin, Ethereum 1.0, Bitcoin Cash, Bitcoin SV, Litecoin, Monero, Dash, ZCash, Ethereum Classic, Dogecoin, Digibyte, Ravencoin, Bitcoin Gold, Bitcoin Diamond, HyperCash, Lbry Credits, Haven Protocol, Namecoin, Gridcoin, Counterparty, etc

PROOF OF STAKE

Sicuramente più aggiornato ed evoluto è l'algoritmo Proof Of Stake che si sorregge tramite un meccanismo di partecipazione ("Stake"), ovvero sulla quantità di token posseduti dagli utenti facenti parte del nodo. I blocchi della Proof Of Stake, a differenza dei blocchi della Proof Of Work, non vengono estratti, ma coniati. Ma come può funzionare un sistema del genere se non si utilizzano energia e computer? I partecipanti alla rete metteranno in gioco i loro token (Stake). Per semplificare il concetto: chi ha più Stake ha maggior potere di voto. Il Proof Of Stake viene generalmente applicato alle criptovalute pre-minate. L'unico incentivo per i miners in questo sistema è rappresentato dalle commissioni di transazione associate allo specifico blocco coniato. Inoltre alcuni protocolli fanno pagare fee anche ai delegatori che si "appoggiano" ai validatori aumentandone la loro potenza.

Per diventare validatore ovviamente servono tanti token (ad esempio 32 Ether per il futuro Ethereum 2.0), invece i delegatori (holders) possono mettere in Stake un numero molto minore di token appoggiandosi a questi, ricevendo delle rewards (esse dipendono dalla % di Staking Rewards e dalla somma messa in gioco).

I nodi dei validatori devono essere attivi 24 ore su 24, inoltre devono essere sicuri ed affidabili. I delegatori invece non devono far nulla: se non delegare appunto i loro token a dei validatori (aumentandone il loro potere decisionale). Per loro finisce lì.

I validatori devono anche votare, partecipando alla governance del protocollo, stare attenti a tentativi di hackeraggio, etc. Ovviamente se un validatore si comporta male, viene messo al bando dal resto della rete e potrebbe perdere anche i suoi token. Cosa potrebbe fare? Confermare transazioni non valide, provare un double spending, etc

Nella gran parte dei casi (ad esempio Cardano, Algorand, etc), i delegatori non hanno alcuna colpa, se nel loro nodo, il validatore commette infrazioni. 

Discorso diverso invece sulla blockchain di Atom (Cosmos) dove il validatore va scelto con attenzione (perchè si è responsabili di eventuali infrazioni). Del resto non è un discorso sbagliato perchè si sta dando potenza di voto ad un validatore. Se un validatore si comporta male, alcuni suoi token verranno bruciati (stesso discorso per tutti quelli dei suoi delegatori).

La blockchain di Polkadot (Dot) ad esempio, comprende diversi compiti: nominatori (nodi che posseggono i token ed eleggono i validatori), validatori (convalidano transazioni quindi ricevono le commissioni del network), collators (recuperano tutte le transazioni sparse nel network perchè Dot utilizza lo "sharding" che le frammenta in tanti piccoli pezzi permettendo velocità maggiori; dopo di che elaborano le transazioni e le passano ai validatori) ed infine i fishermen (controllano che i nodi funzionino e che si comportino bene, in caso contrario informano i nominatori che possono togliere parte dei token o tutti...ai validatori).

Queste penalizzazioni sono chiamate "slashing" (un po' come quello che succede con Cosmos) e i nominatori che forniscono potenza di voto ai validatori mettendo staking dei Dot, sono ugualmente responsabili di eventuali infrazioni del validatore gestore del nodo (se si comporta male).

Dunque conviene fare attenzione scegliendo validatori con un bel po' di Dot in staking (improbabile che commettano infrazioni rischiando di perdere tutti i Dot messi sul nodo) ma nodi non saturati da troppi nominatori (le maggiori rewards finirebbero a chi mette più Dot in staking sul nodo).

Alcune cripto come Algorand, ove supportato, permettono lo staking in automatico (i token rimangono nel proprio wallet, inoltre non esiste un minimo per prendere rewards). 

Qtum funziona più o meno allo stesso modo.

Invece ad esempio Zilliqa o Cardano prevedono lo spostamento dei token che verranno anche "congelati" per qualche giorno (non saranno prelevabili). Le fee per lo staking rewards sono variabili.

Quali criptovalute utilizzano questo sistema? Ethereum 2.0, BNB, Stellar, Cosmos, Algorand, Cardano, Ontology, Qtum, Celo, Waves, Egold, ThorChain, Orchid, Solana, etc

DELEGATED PROOF OF STAKE 

Il sistema Delegated Proof Of Stake è leggermente diverso dal sistema Proof Of Stake. Quest’ultimo infatti, per convalidare una transazione, prevede un coinvolgimento dell’intero network.

Con questo algoritmo invece, il potere è a carico di un numero limitato di delegati. Questi delegati, eletti dall’intera rete con un sistema di consensi (consensi che a loro volta hanno un peso che dipende dal numero di token posseduti da coloro che votano i delegati), provvedono alla convalida e alla sicurezza delle transazioni.

Alcuni sistemi di questo tipo utilizzano 101 delegati dislocati nel mondo che mantengono online un nodo dove gira il client della cripto.

Il software permette di mantenere la rete decentralizzata, convalidare transazioni, emettere nuova moneta e ricompensare i delegati per il loro servizio. Si diventa delegati tramite un sistema di voto basato sulla quantità di moneta posseduta (Stake). 

Quindi, a differenza del POS, qui i delegatori (avendo una certa reputazione quindi potere di voto variabile in base ai token immessi nella rete) eleggono terze parti che ne fanno anche le loro veci.

Si tratta di blockchain più veloci della POS e POW, probabilmente anche più sicure (se un delegato si comporta male, oltre a perdere i suoi token, non verrà più eletto; stesso discorso per chi fa da elettore).

Nella rete di Tron si parla di "super rappresentanti". 

Secondo alcuni questo sistema dovrebbe chiamarsi Proof Of Authority.

Anche qui, nella maggior parte dei sistemi di staking, per il semplice holders che mette in staking non ci sono rischi se chi ne fa le veci si comporta male (sono i casi di Tron, Tezos, etc) nè le coin possono essere rubate.

I token messi in staking su Tezos rimangono nel proprio wallet, quelli di Tron invece no.

Questo algoritmo è usato da: Binance Smart Chain, EOS, Tron, Tezos, Icon, Lisk, Terra, Band Protocol, Hive, Steem, Elastos, Ark, etc

Sei interessato ad usare il Layer2 che abbassa il gas ETH? Dai un'occhiata a questi articoli:

Ethereum, L'Abbassamento Delle Fee e La Deflazione: Layer2, Berlin, London

Layer2? Configurare Metamask Con Matic (Polygon), xDai e ZKSwap

Qual è La Differenza Tra Proof Of Work e Proof Of Stake? Criptovalute

Chi è nel settore delle criptovalute avrà sicuramente sentito parlare di Proof Of Work (PoW) e Proof Of Stake (PoS). In realtà i settori di impiego sono molto più ampi (soprattutto per il Proof Of Work).
Le criptovalute necessitano di algoritmi informatici responsabili del "consenso distribuito".
Il Proof Of Work nasce nel 1993 ed aveva lo scopo principale di dissuadere gli attacchi DDoS e limitare lo spam nelle caselle di posta elettronica.
Per approfondire: Hashcash e Le Sue Funzioni: Dai Filtri Antispam Ai Bitcoin (Proof Of Work)


PROOF OF WORK
Il Proof Of Work è un algoritmo che viene utilizzato anche dalla maggiorparte delle criptovalute quali Bitcoin, Litecoin, Monero, Bitcoin Cash, Bitcoin SV, Ethereum (anche se probabilmente cambieranno algoritmo di consenso, passando a Proof Of Stake tra 2020 e 2022) per raggiungere la decentralizzazione tra diversi nodi nel processo di aggiunta di un blocco specifico alla blockchain.
Hashcash (SHA-256) è la funzione Proof Of Work utilizzata dal Bitcoin.
Come si sa, i miners risolvono dei problemi matematici estremamente complessi e computazionalmente difficili per poter aggiungere blocchi alla blockchain e confermare le transazioni. Generalmente i miners si spostano dove si paga meno corrente elettrica, questo potrebbe portare ad una certa centralizzazione (molte mining farm erano in Cina), anche se comunque sussiste una buona distribuzione geografica.
Ogni blocco minato porta una certa ricompensa, ogni transazione confermata porta un ricavo mediante la "fee" (la transazione finisce nel blocco ma questo blocco ha uno spazio limitato, superato ciò finisce in un altro blocco concatenato al precedente mediante l'hash). Dunque come si capisce non ho bisogno di terze parti, non ho bisogno di banche. I miners stessi fanno funzionare la blockchain. Chiaramente ogni volta che viene generato un nuovo blocco, ho bisogno del consenso degli altri miners che dicono se è valido o meno. Questo processo richiede tempo ed energia (risorse computazionali elevate) ma le entrate derivano appunto da: ricompense per blocco minato e costo di transazione. Questo sistema è utile contro gli attacchi DDoS: non è importante la quantità di criptovalute possedute, ciò che conta è solo la potenza computazionale. Per svolgere un attacco alla rete Bitcoin avrei bisogno di tantissima potenza computazionale (cosa possibile) ma dovendo spendere tantissima energia renderebbe il tutto poco profittevole. In poche parole i Sybil Attacks sono quasi impossibili da svolgere perchè poco profittevoli. Tanto più lunga è una chain, tanto più difficile è realizzare il 51% attack perchè risulta molto difficile invertire una transazione. L'idea sarebbe compiere un attacco del 51% , cioè un utente o un gruppo di utenti che controlla la maggior parte della rete, tutto questo si attua creando più account (macchine/nodi). Gli aggressori avrebbero abbastanza potere per controllare la maggior parte degli eventi nella rete e potrebbero invertire le transazioni, eseguire double spending (cioè spendere 2 volte la stessa quantità di Bitcoin) o monopolizzare la generazione di nuovi blocchi ricevendo ricompense poiché in grado di impedire agli altri miners di completare i blocchi. Supponiamo che X abbia mandato dei soldi a Y usando la Blockchain. X è coinvolto nel caso di un attacco del 51 %, Y no. Questa transazione è inserita nel blocco. Ma gli aggressori non lasciano trasferire i soldi. Si forma una biforcazione nella catena. Inoltre, i minatori si uniscono a uno dei rami. E poiché hanno la maggior parte del potere computazionale, la loro catena contiene più blocchi. Nella rete si forma un ramo più lungo e uno più corto (quello lecito) che viene rifiutato. Quindi la transazione tra X e Y non ha luogo (Y non riceve i soldi). Tuttavia quest'attacco non è un'opzione redditizia perchè richiede un'enorme quantità di energia di mining. Ed anche se ciò andasse a segno, la rete viene considerata compromessa, il che porta al deflusso degli utenti (vendita di Bitcoin). Ciò inevitabilmente fa crollare il prezzo quindi Bitcoin perderebbe di valore. Ovvero è un cane che si morde la coda. Ovviamente va sottolineato che questo tipo di attacchi sono quasi impossibili da realizzare se l'hashpower è elevato ma se è molto basso sono più fattibili. I fork sono molto costosi da eseguire quindi ma in caso di biforcazione di una chain, qual è la chain valida? Quella che ha maggiore hashpower. D'altro canto sarebbe altrettanto difficile corrompere i miners perchè anche in questo caso bisognerebbe corrompere il 51% di hashpower. In generale se un miner si comporta male, viene beccato dagli altri quindi sprecherebbe tempo, energia e risorse (senza ricevere ricompense). I nodi essendo anonimi non possono portare all'espulsione dal network del miner malevolo ma come detto verrebbe subito bloccato. Va aggiunto che è molto difficile saturare il network, proprio perchè è fatto in modo tale da resistere ad attacchi Spam: all'aumentare delle transazioni, aumenta il costo delle fee.


PROOF OF STAKE
Il Proof Of Stake costituisce un metodo alternativo mediante il quale i nodi raggiungono il consenso.
Quali criptovalute lo stanno implementando? Cardano, Stellar, Neo, Polkadot, Neo, Neblio, Reddcoin, Qtum e probabilmente il futuro Ethereum 2.0 (Ethereum Passa Da Proof Of Work a Proof Of Stake: Cosa Succederà?). Viene utilizzato perché il PoW richiede troppa energia quindi le spese sono elevate. Molti studi oggi paragonano il costo dell’elettricità per la gestione e il funzionamento di un network Proof Of Work come quello Bitcoin a quello di alimentazione energetica di nazioni quali l'Irlanda. Il Proof Of Stake, invece, utilizza molta meno energia ed è quindi molto più ecologico del Proof Of Work. Non è necessario hardware per minare ma basta un nodo validatore e il quantitativo di token necessari per avviarlo. Uno dei difetti è sicuramente la maggiore centralizzazione perchè i token essendo già coniati vengono centralizzati nelle mani di pochi: team, community pool per sviluppi futuri, vendite private, etc Exchange ed early adopters possono influenzare pesantemente il network.

Nel modello di consenso Proof Of Stake, più grande è la partecipazione ("Stake"), ovvero la quantità di token posseduti sul network, maggiori sono le probabilità che questo sia sicuro. Tuttavia esso come detto tende ad essere centralizzato: basta comprare sempre più token, metterli in staking e guadagnare sempre più ricompense per avere un potere decisionale via via crescente.
I blocchi del Proof Of Stake, a differenza dei blocchi del Proof Of Work, non vengono minati, ma coniati. I validatori che possiedono una partecipazione significativa nei sistemi Proof Of Stake vengono selezionati su base pseudocasuale per coniare i blocchi e aggiungerli alla blockchain. Ma come può funzionare un sistema di questo tipo, se non si usa energia e supercomputer? I validatori, cioè i partecipanti nel network, metteranno in gioco il loro "Stake" sotto forma di token (se Cardano si metterà Ada, su Cosmos si metterà Atom e così via). Per semplificare il concetto: chi ha più Stake (criptovalute) ha maggiore potere di voto. Il Proof Of Stake è applicato generalmente alle criptovalute pre-minate, così da consentire all’utente di accedervi mettendole in staking. Ciò significa che l’offerta complessiva delle criptovalute Proof Of Stake rappresenta un numero standard e che non vi è alcun premio per la creazione dei blocchi, come avviene invece nel Proof Of Work. L’unico incentivo per i validatori in questo sistema è rappresentato dalle commissioni di transazione associate allo specifico blocco coniato. Validatori che si comportano male subiscono lo "slashing" (cioè perdono una % dei token in staking). Le transazioni sono finalizzate se si trova l'accordo con il 66% dello stake totale dei vari validatori (che sono d'accordo nel validare quel blocco). Se qualcuno accumulasse almeno il 33% dello stake potrebbe alterare questo processo (non potendosi raggiungere il 66% non si avrebbe la maggioranza di consenso, questo potrebbe anche fermare la chain, sino a quanto non si ritrovi il 66% di consenso dei partecipanti). Una transazione è finalizzata ed aggiunta al blocco quando si raggiunge l'accordo sempre con il 66% dei partecipanti. Il controllo della rete avviene quindi detenendo il 66% del quantitativo in staking ma per la censura e il blocco della chain basterebbe il 33% di consenso tra i vari validatori. 

Per saperne di più: Proof Of Stake e Il Delegated Proof Of Stake (Delegatori, Nominatori e Voti)
Chiudo con una curiosità, citando il Proof Of Research inerente i software di calcolo distribuito che concettualmente è una via di mezzo tra Proof Of Stack e Proof Of Work (per via dell'utilizzo di GPU e potenza computazionale).
Per approfondire: BOINC, Il Gridcoin e I Software Di Calcolo Distribuito (Proof Of Research)

Ethereum Passa Da Proof Of Work a Proof Of Stake: Cosa Succederà?

Ethereum e il suo ideatore, Vitalik Buterin, stanno progettando di passare da un sistema di Proof Of Work a uno Proof Of Stake (qui puoi leggere le differenze sostanziali: Qual è La Differenza Tra Proof Of Work e Proof Of Stake?). Dunque il mining non farà più parte di Ethereum. I costi energetici del POW a loro dire porterebbero ad una costante pressione al ribasso sul valore della valuta digitale.
Gli sviluppatori sono piuttosto preoccupati per questo problema (ma anche per quello inquinamento) e la comunità di Ethereum vuole sfruttare il Proof Of Stake per una forma di consenso distribuita più "verde" e quindi meno costosa. Inoltre, i premi per la creazione di un nuovo blocco sono diversi: con Proof Of Work, il minatore potrebbe potenzialmente non possedere nessuna valuta digitale che sta estraendo. Con il Proof Of Stake, i forgers (così vengono chiamati o validatori) sono sempre quelli che possiedono le monete coniate. La ricompensa per ogni validatore sarà dal 2 al 15%.
Il problema principale però potrebbe essere quello della sicurezza perchè se abbiamo visto che il Proof Of Work è inattaccabile, il discorso qui è molto diverso.
Infatti una rete di questo tipo potrebbe essere più economica da attaccare. Per risolvere questo problema, Buterin ha creato il protocollo Casper, progettando un algoritmo che in alcune circostanze fa in modo che un validatore "criminale" potrebbe perdere il suo deposito (nel caso creasse un blocco non valido).

Buterin: "La finalità economica raggiunta con Casper richiede ai validatori di inviare depositi per partecipare ed è in grado di togliere i loro depositi se il protocollo determina che hanno agito violando le regole ("Slashing Conditions")"

Ciò però porta ad una centralizzazione della rete quindi ad un "controllo". D'altro canto se qualcuno comprasse il 51% delle criptovalute Ethereum in circolazione, il sistema reagirebbe deprezzando la moneta quindi non sarebbe conveniente. Al fine di promuovere il passaggio di Ethereum da un algoritmo di consenso Proof Of Work ad uno Proof Of Stake, la community sta utilizzando la difficulty bomb ovvero un meccanismo che aumenta gradualmente la difficoltà di creazione di nuovi blocchi.
La transizione da Ethereum 1.0 a 2.0 avverrà tramite la creazione di una nuova blockchain chiamata Beacon Chain. La verifica e la convalida dei nuovi blocchi di transazioni avverrà tramite convalidatori di blocchi, i quali verranno selezionati in base al già citato Stake (esso sarà determinato dalla somma di ETH che mettono in gioco). Per esempio, qualcuno che ha depositato 96 ETH avrà il triplo del peso di voto rispetto a qualcuno che ha depositato la somma minima per lo staking (che è 32 ETH).
Essi vanno depositati in uno smart contract speciale basato sulla vecchia blockchain di Ethereum (1.0).
Se tutto va come previsto, comitati di co-validatori casuali verranno selezionati per proporre nuovi blocchi ed eventualmente riceveranno ricompense per la produzione di blocchi.
Il tutto comunque è ancora in divenire e da definire.


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Migliori Antminer Per Minare Bitcoin: S9, S15 e T15

Il colosso del mining Bitmain ha ufficializzato i nuovi ASIC per il Bitcoin basati sui nuovi chip a 7 nanometri BM1391.
Si tratta del Bitmain Antminer S15 ed l’Antminer T15.
Questi due andranno a sostituire gli Antminer S9.
A questo proposito, va sottolineato che Bitmain ha reso disponibile l'AsicBoost su tutti i prodotti muniti dei chip BM1387, dunque gli Antminer R4, S9i, S9j, T9 and T9+. Verrà dunque rilasciato un nuovo firmware per tutti questi device nelle prossime settimane.
Come riportato dallo studio di Braiin OS, AsicBoost dovrebbe migliorare l’efficienza degli ASIC, offrendo quindi consumi inferiori.
Con questa feature si dovrebbe ottenere una considerevole riduzione in termini di consumi.
In dettaglio, nel caso del Bitmain Antminer S9, sfruttando l’AsicBoost a parità di hashrate è possibile ottenere un risparmio energetico fino al 13%.
Questa feature sfrutta una funzione chiamata multi-version.
Antminer S9 ha un' hashrate di 13,5 TH/s per un consumo di 1323 Watt.

QUANTO SI PRODUCE?
Va considerato che un Kwh=0.165 €.
E in un mese per attività di mining con un Antminer S9 si spende poco oltre i 600 euro.
A dicembre 2017 un Antiminer S9 produceva circa 0,0025 BTC al giorno.
Altre volte 0.0035 o meno.
Cioè circa 0.9 all'anno.
Ovviamente questi calcoli vanno sempre aggiornati tenendo presente il coefficiente di difficoltà che varia in base al valore (ai tempi il valore di un Bitcoin si aggirava dai 14mila euro in su).

ANTMINER S15
Con un’efficienza fino a 50 Watt per TH, l’Antminer S15 è la scelta migliore se consideriamo le prestazioni per Watt. Il merito dei bassi consumi e dunque dell’elevata efficienza energetica è sicuramente dovuto ai nuovi chip BM1391.
Il Bitmain Antminer S15 mantiene il medesimo form factor a tre motherboard dell’S9 e sullo stesso troviamo i nuovi chip a 7 nanometri prodotti dalla fonderia TSMC. Il dispositivo è in grado di ottenere un hashrate massimo prossimo ai 28 TH/s sull’algoritmo di hashing SHA256, con un assorbimento di energia pari a 1596 Watt/ora circa.
Si parla dunque di un efficienza prossima ai 57 Watt per TH.
Nella modalità a risparmio energetico invece, l’S15 è in grado di ottenere un hashrate di 17 TH/s con 850 Watt di consumo, per un efficienza di 50 Watt per TH.
Tra le soluzioni più efficienti ad oggi, troviamo solamente gli ASIC a 10nm di Ebang, in grado di spingersi a 44 TH/s con un consumo di 2 KWatt/h di corrente elettrica. Ciò si traduce in un’efficienza di 46 Watt per TH (uscirà nel 2019).
Infine, per quanto riguarda il prezzo, si parla di 1475 dollari come cifra di lancio. Sul fronte disponibilità, il primo batch verrà spedito a partire dal 20 Dicembre, mentre per il secondo batch occorrerà attendere l’anno nuovo.


ANTMINER T15
Il fratello minore dell’Antminer S15 è il T15, molto simile al S15 ma con un hashrate minore.
Il Bitmain Antminer T15 infatti, è in grado di ottenere un hashrate massimo di 23 TH/s con un assorbimento energetico di circa 1540 Watt/ora. Si parla dunque di un efficienza prossima ai 67 Watt per TH. Nella modalità risparmio energetico invece, il T15 ottiene un hashrate di 20 TH/s con 1200 Watt di consumo, per un efficienza di 60 Watt per TH.
Il costo è di 913 dollari come cifra di lancio.


L'HARD FORK DI BITCOIN CASH
In vista dell'Hard Fork di Bitcoin Cash, Bitmain ha installato circa 90.000 Antminer S9 nella regione cinese occidentale dello Xinjiang. Sembra che Bitmain abbia intenzione di ricoprire un ruolo strategico nell'imminente "guerra alla potenza di calcolo" mettendosi in contatto con le mining farm della regione dello Xianjing, molto ricca di carbone e, di conseguenza, di energia elettrica.
Secondo quanto dichiarato a DeepChain dall'operatore della mining pool Yu Hao che sarebbe in contatto con "quasi tutte" le aziende di mining locali già da fine ottobre, per convincerle ad installare quasi 90.000 Antminer S9:
Secondo DeepChain, Bitmain ha bisogno di sfruttare l'eccesso energetico nelle regioni ricche di carbone come lo Xinjiang e la Mongolia Interna poiché le centrali idroelettriche nel sud-ovest della Cina non riescono a fornire un quantitativo di energia elettrica sufficiente.
Va inoltre sottolineato che Bitmain è uno dei principali holder di Bitcoin Cash, e sostiene la società Bitcoin ABC, alla guida dell'imminente Hard Fork. Agli aggiornamenti di scalabilità proposti da ABC si è invece nettamente opposta nChain, guidata da Craig S. Wright, che sostiene di essere "Satoshi Nakomoto" .
Wright appoggia un protocollo BCH noto come Bitcoin-SV (BSV), ma finora le grandi mining pool come BTC.com, AntPool, Btc.top, ViaBTC e Bitcoin.com sembrano preferire la soluzione di Bitcoin ABC.
CoinGeek, la più grande mining pool BCH, BMG e SBI, invece sosterrà Wright.
Binance, la più grande piattaforma di trading di criptovalute al mondo, ha annunciato il suo pieno supporto all'Hard Fork.
Questo uno dei motivi per cui il prezzo del BTC Cash sale: ci sono tanti investimenti.

Come Minare Ethereum Con Claymore Dual Miner

In questo articolo vedremo come minare Ethereum.
Per prima cosa vi serve un wallet, io consiglio Exodus (visto che contiene anche molte altre criptovalute) oppure Metamask (solo Ethereum ed Erc20) o Trust Wallet
Una volta installato, andate su wallet, Ethereum ed infine "receive" (affinchè il software vi assegni un indirizzo).
Fatto ciò, copiate l'indirizzo.
Per scaricare il miner per minare: Nanopool (Download Claymore DualMiner)
Sempre allo stesso link di prima, schiacciare su "generate your config", spuntando Windows ed AMD (andrà dato un nome al worker ed inserita la nostra mail).
In "first algorithm address" inseriamo il nostro indirizzo Ethereum copiato in precedenza (in "second algorithm", none).
Cliccando su "generate" otterremo un file zippato con la configurazione appena settata.
Il file scaricato va estratto in una nuova cartella, copiamo i files "epools" e "start" ed incolliamoli nella cartella del software Claymore DualMiner.
Avviamo il file start.batch (otterremo una serie d'info che identificano il lavoro della GPU e la Pool in cui stiamo minando).
Il mh/s (1 equivale a 1000 ashes/s) non deve essere inferiore a 24 mh/s (ovviamente maggiore è la potenza elargita e maggiori saranno le transazioni elaborate quindi il guadagno).

Qui trovate una guida completa, con altri metodi: Come Guadagnare Criptovalute Gratis (Guida Completa)

Cos'è La Blockchain: Bitcoin ed Altre Funzioni

I Bitcoin si basano sul concetto di Blockchain, senza di esso un sistema di questo tipo sarebbe quasi impossibile o comunque presenterebbe infiniti problemi.
La Blockchain riesce a garantire un elevato livello di sicurezza per quanto riguarda le transazioni, permettendo di superare la necessità d'intermediari.
Sostanzialmente si tratta di un database distribuito che sfrutta la tecnologia peer-to-peer.
Per dirla in parole povere: si tratta di un libro contabile in cui sono registrate tutte le transazioni fatte in Bitcoin dal 2009 ad oggi, transazioni rese possibili dall’approvazione del 50%+1 dei nodi (ogni user può diventare un nodo).
Un sistema di verifica aperto che non ha bisogno del benestare delle banche per effettuare una transazione.
Le transazioni vengono distribuite sui nodi che la convalidano, inserendole nel primo blocco libero disponibile (la verifica avviene tramite un sistema basato sul Proof Of Work).
Un sistema di Timestamping decentralizzato, impedisce che la stessa quantità di Bitcoin venga spesa due volte o che la transazione venga annullata/modificata (Double Spend, Sybil Attack e Modello Generalizzato).
Estrapolata dal suo contesto può essere utilizzata in tutti gli ambiti in cui è necessaria una relazione tra più persone o gruppi.
Può garantire il corretto scambio di titoli e azioni, può sostituire un atto notarile e può garantire la bontà delle votazioni, ridisegnando il concetto di seggio elettorale, proprio perché ogni transazione viene sorvegliata da una rete di nodi che ne garantiscono la legalità e il non avvelenamento.
Senza scordarci del semi-anonimato.
Sito ufficiale con tutte le transazioni: Blockchain


ALTRE IMPLEMENTAZIONI DELLA BLOCKCHAIN
Non tutti sanno che un sistema di questo tipo è implementato non solo per i modelli monetari (come il Bitcoin) ma anche in altri contesti analoghi o molto diversi.
Un altro suo uso può essere quello dei sistemi notarili decentralizzati (Notary Chains).
I Namecoin invece la utilizzano come Internet DNS.
OkTurtles ha implementato un sistema di questo tipo per proteggere la privacy, i Mastercoin la utilizzano per transazioni finanziarie complesse, Storj invece come storage decentralizzato (sistemi sicuri, distribuiti e crittografati).
E' possibile integrare anche tecniche di scripting, con cui è possibile abilitare i cosiddetti “Distributed Contracts”.
Un “Distributed Contract” è un metodo di utilizzo delle cryptocurrency per formare accordi attraverso la Blockchain, sfruttando opportunamente il quale, è possibile sfruttare funzioni di Escrow (accordi di garanzia) o di Trading (scambi).
Un esempio di applicazione dei “Distributed Contracts” sono i cosiddetti Colored Coins, ossia dei dati aggiuntivi (attributi) pubblicati e gestiti sul distributed ledger, che trasformano i “coins” in “token”, al fine di poter essere impiegati per rappresentare qualsiasi cosa (non per forza una valuta).
E' stata utilizzata anche per la costruzione di asset digitali come BitShares, di Smart Contracts (Ethereum) o per il concetto di cryptoequity crowdfunding di Swarm.
Per quest'ultimo progetto sono quattro i punti da tenere a mente per comprendere la cryptoequity:
1) Token digitali di proprietà
2) Token digitali scambiabili con prodotti materiali e non
3) Token d'accesso a reti specifiche o gruppi ristretti
4) Quote di società (cioè il criptoequity è collegato al concetto di azione quindi di diritto di decisioni ed eventuali ripartizione di utili)

Hashcash e Le Sue Funzioni: Dai Filtri Antispam Ai Bitcoin (Proof Of Work)

Hashcash, inventato nel 1997 da Adam Back (anche se il primo abozzo del sistema è datato 1992, essendo stato proposto da M.Dworkin e Nair), è un sistema "Proof Of Work" importantissimo che ha avuto tante modalità d'impiego a livello informatico. Utilizzato inizialmente per limitare lo spam di e-mail e gli attacchi di tipo D.o.S. , più recentemente è diventato noto per il suo impiego nell'algoritmo di mining dei Bitcoin. Hashcash per le e-mail utilizza una codifica testuale (un contrassegno Hashcash) che viene aggiunto all'intestazione di una mail per dimostrare che il mittente ha speso una certa quantità di CPU prima di inviare l'e-mail. In altre parole, come mittente ha impiegato una certa quantità di tempo (modesta) per generare l'hash ed inviare l'e-mail, è dunque improbabile si tratti di uno spammer (visto che inviano milioni di mail al minuto). Il ricevente può, ad un costo computazionale trascurabile, verificare che il timbro è valido. L'ipotesi alla base è che gli spammers, il cui modello di business si basa sulla loro capacità di inviare un gran numero di messaggi di posta elettronica con il minimo costo per messaggio e in pochissimo tempo, limiteranno la loro attività essendoci un piccolo costo computazionale per ogni mail inviata. Entrando maggiormente nel gergo tecnico, se i primi 20 bit dell'hash (impronta) sono tutti zero, allora questa è un'intestazione accettabile (vengono calcolati i primi 160 bit comunque). In caso contrario, il computer del mittente incrementa il contatore e prova a ricreare l'hash. La possibilità che l'hash casualmente inizi con 20 zeri è di 1 su 220. 2140 hash sono i valori accettabili. Il numero di volte che il mittente ha bisogno di provare e riprovare prima di ottenere un valore hash accettabile è modellato dalla distribuzione geometrica. L'hash è calcolato in 1 secondo ma il tempo aumenta esponenzialmente in base agli zero presenti (che aumentano quando l'intestazione non è valida. Per un'intestazione valida, la potenza computazionale richiesta e il tempo sono ininfluenti e quindi trascurabili). Un utente normale su un PC desktop non sarebbe disturbato dal tempo di elaborazione necessario per generare la stringa di Hashcash (inviando 1 sola mail o più di qualcuna alla volta). Invece per gli spammers, il problema è molto diverso (essendo diverse migliaia di messaggi al secondo). Il computer del destinatario della mail verifica se l'indirizzo della e-mail (nella stringa di hash) corrisponde ad uno degli indirizzi di posta elettronica validi registrati da parte del destinatario (mailing list a cui il destinatario è sottoscritto). Se non viene trovato, la stringa di hash non è valida. La stringa hash, per mail valide, è inserita in un database. Se la stringa hash passa a tutti i test è considerata lecita. Dunque su questo sistema si basano i filtri anti-spam.

BLOG E SPAMMERS
Alcuni gestori di siti e blog usano gli script Hashcash scritti in linguaggio JavaScript per limitare (anzi rallentare) commenti spam. Altri quali WP-Hashcash usano un meccanismo simile.

BITCOIN

Hashcash è utilizzato anche per i Bitcoin governati da una rete p2p che internamente regola la quantità di lavoro. Se le mail hanno bisogno di modesti e poco costosi 20 bits (1 trilione di milione) per la produzione di un blocco di Bitcoin nel 2015 se ne richiedevano 67.5 di bits (200 milioni).
Concettualmente il discorso è simile: tutti i calcoli complessi per fare mining (di un blocco) servono a rendere molto complesso invertire e contraffare il lavoro svolto sino a quel momento.
Il costo computazionale del Blockchain rende infatti impossibile alterare le transazioni (occorrerebbe sostituire tutti i nodi precedenti).