Il futuro possibile del protocollo Ethereum: miglioramenti dopo “The Merge”

Nel 2022, Ethereum ha vissuto una delle trasformazioni più importanti della sua storia con The Merge, il passaggio dal sistema di consenso Proof of Work (PoW) al Proof of Stake (PoS). Questo evento ha rivoluzionato il modo in cui Ethereum garantisce la sicurezza della rete, sostituendo i miners con validatori che bloccano ETH per partecipare alla creazione e validazione dei blocchi. Dopo due anni di funzionamento stabile e performante, però, rimangono ancora alcuni aspetti cruciali da migliorare. In questo articolo, esploreremo i potenziali sviluppi tecnici che potrebbero rafforzare il PoS di Ethereum, rendendolo più veloce, sicuro e accessibile.

Problemi da risolvere: la finalità economica e lo staking democratico

Uno dei principali aspetti critici del PoS di Ethereum riguarda il tempo necessario per finalizzare i blocchi. Attualmente, sono necessari 15 minuti per considerare un blocco definitivamente confermato (o “finalizzato”) sulla blockchain. Questo lasso di tempo rallenta le transazioni e costringe gli utenti a dover aspettare prima di avere la certezza che la loro transazione non possa essere annullata.

Oltre a questo, c’è il problema dello staking minimo: per diventare un validatore su Ethereum, è necessario bloccare almeno 32 ETH, una cifra considerevole per la maggior parte delle persone. Questo requisito rappresenta un ostacolo per chi vorrebbe contribuire alla sicurezza della rete, limitando la partecipazione a coloro che dispongono di somme elevate.

Ethereum si trova quindi a dover bilanciare tra tre obiettivi spesso in conflitto tra loro:

1. Massimizzare il numero di validatori, riducendo la quantità minima di ETH richiesta.
2. Minimizzare il tempo di finalità, cioè il tempo necessario per confermare un blocco in modo irrevocabile.
3. Ridurre i costi operativi dei nodi, cioè il costo legato alla verifica delle firme di tutti i validatori coinvolti nella finalizzazione.

Questi tre obiettivi sono difficili da conciliare: se si aumentano i validatori, cresce il numero di firme da verificare, e quindi i nodi devono gestire un carico maggiore, o aumentare il tempo necessario per la finalizzazione. Tuttavia, recenti ricerche suggeriscono nuove soluzioni che potrebbero superare queste limitazioni.

Finalità a slot singolo: una rivoluzione per la velocità delle transazioni

Una delle proposte più interessanti è quella di introdurre la finalità a slot singolo. Attualmente, Ethereum richiede 2–3 epoche (circa 15 minuti) per finalizzare un blocco. L’idea di base della finalità a slot singolo è di ridurre questo tempo a un singolo slot, mantenendo la lunghezza dello slot di 12 secondi. Questo significherebbe che ogni blocco potrebbe essere considerato definitivo quasi immediatamente dopo essere stato confermato, migliorando significativamente l’esperienza utente.

I vantaggi di questo approccio sono evidenti: i partecipanti alla rete non dovrebbero più attendere 15 minuti per avere la certezza che una transazione sia definitiva. Per i layer 2 basati su Ethereum, la finalità a slot singolo ridurrebbe la latenza e migliorerebbe l’efficienza, rendendo il sistema più competitivo rispetto ad altre blockchain più centralizzate e orientate alla performance.

Democratizzazione dello staking: abbassare la soglia a 1 ETH

Un altro obiettivo chiave è la democratizzazione dello staking, ossia ridurre la soglia minima di partecipazione da 32 ETH a 1 ETH. Questo consentirebbe a un numero molto maggiore di utenti di diventare validatori, aumentando la decentralizzazione e rendendo Ethereum una rete ancora più robusta.

Attualmente, il principale ostacolo per molte persone che vorrebbero partecipare allo staking è proprio la soglia alta. Riducendola a 1 ETH, il protocollo diventerebbe accessibile a un’ampia platea di utenti, che potrebbero così contribuire alla sicurezza della rete senza doversi rivolgere a servizi di staking centralizzati, che aumentano il rischio di centralizzazione.

Le sfide tecniche e le soluzioni proposte

Nonostante i benefici, la realizzazione della finalità a slot singolo e della democratizzazione dello staking presenta diverse sfide tecniche. Una delle più importanti è l’aumento del carico sui nodi che dovrebbero gestire un numero molto più alto di firme per ogni blocco. Per affrontare questo problema, sono state proposte diverse soluzioni tecnologiche:

1. Miglioramento dell’aggregazione delle firme: Questo approccio prevede l’utilizzo di tecniche avanzate, come le ZK-SNARKs, per ridurre il numero di firme che ogni nodo deve verificare, consentendo così di gestire milioni di validatori in ogni slot. Un esempio di questo è il protocollo Horn, che si concentra sull’aggregazione delle firme per velocizzare la finalizzazione dei blocchi.
2. Comitati Orbit: Un’altra soluzione interessante è l’idea dei comitati “Orbit”, un meccanismo che seleziona casualmente un comitato di validatori di dimensioni medie per finalizzare i blocchi, senza però sacrificare la finalità economica. Questo sistema mantiene il costo degli attacchi elevato, rendendo sicuro il protocollo, pur riducendo il numero di validatori coinvolti in ogni finalizzazione.
3. Staking a due livelli: Un’altra possibilità è la creazione di un sistema di staking a due livelli, dove esistono validatori con depositi più alti che si occupano della finalità economica, e validatori con depositi minori che svolgono compiti meno critici. Questo approccio permetterebbe di ridurre il carico sui validatori più piccoli, senza compromettere la sicurezza del protocollo.

Le implicazioni per il futuro di Ethereum

Queste proposte, se implementate, potrebbero trasformare Ethereum in una piattaforma ancora più accessibile, sicura e veloce. La finalità a slot singolo renderebbe le transazioni molto più rapide, offrendo un’esperienza utente migliore sia agli utenti finali che agli sviluppatori di applicazioni decentralizzate (dApp). La democratizzazione dello staking, con la riduzione della soglia a 1 ETH, incentiverebbe una partecipazione più ampia e decentralizzata, rendendo la rete meno vulnerabile a tentativi di centralizzazione o attacchi mirati.

Tuttavia, rimangono ancora delle sfide da affrontare. La realizzazione di una finalità a slot singolo richiede una complessa infrastruttura tecnologica che deve essere sviluppata e testata attentamente. Allo stesso tempo, le soluzioni proposte devono trovare il giusto equilibrio tra l’efficienza operativa e la sicurezza, senza introdurre nuovi rischi per il protocollo.

In sintesi, il futuro di Ethereum appare promettente. Con queste innovazioni, la rete potrebbe consolidare la sua posizione di leader nel panorama delle blockchain, offrendo una combinazione unica di decentralizzazione, sicurezza e performance. Il viaggio di Ethereum è tutt’altro che concluso, e i prossimi anni potrebbero riservare ulteriori sorprese e innovazioni per una delle più importanti piattaforme decentralizzate del mondo.

Rif https://vitalik.eth.limo/general/2024/10/14/futures1.html