Il post La scalabilità decentralizzata sarà la prossima grande sfida di Web3: ecco come la risolviamo apparve prima Notizie Coinpedia Fintech
Web3 è ampiamente pubblicizzato come una visione di un futuro Internet decentralizzato basato sulla tecnologia blockchain. I sostenitori affermano che porterà a un ecosistema Internet più democratico alimentato da applicazioni, strumenti e servizi decentralizzati, in cui le persone possono riprendere il controllo dei propri dati e riconquistare la propria libertà.
È una visione con cui molti analisti sono d'accordo. In un recente rapporto, Vantage Market Research ha previsto che il mercato dei servizi Web3 lo sia dovrebbe crescere a un tasso di crescita annuale composto del 41.6% dal 2022 al 2028, da un valore stimato di 2.9 miliardi di dollari ora a oltre 23.8 miliardi di dollari in quel momento.
È una previsione ottimistica che presuppone che Web3 continuerà la sua già molto rapida espansione, attirando più investimenti dai venture capitalist e generando un maggiore interesse per concetti come criptovaluta, finanza decentralizzata, metaverso e giochi play-to-earn. Se Web3 vuole farlo, dovrà superare quella che sembra essere una sfida insormontabile che nessun progetto è stato ancora in grado di risolvere: il problema della scalabilità decentralizzata
La difficoltà di ridimensionare Web3
Web3 ha un problema di scalabilità che si rivelerà un grave ostacolo a un'adozione più diffusa e, se mai diventerà un'industria multimiliardaria come mostrano le previsioni più ottimistiche, qualcuno dovrà trovare una soluzione.
I problemi con la scalabilità blockchain sono emersi per la prima volta nel 2016 con l'esplosione di interesse per uno dei primi giochi basati su blockchain, CryptoKitties.
CryptoKitties è un gioco ospitato sulla blockchain di Ethereum che prevede di allevare gattini digitali, allevarli e poi scambiarli con altri. Si è rivelato un gioco incredibilmente popolare, tanto da causare congestione senza precedenti sulla rete Ethereum. Ciò ha portato a tempi di elaborazione delle transazioni lenti, il che era già abbastanza grave, e a commissioni del gas altissime, che erano molto peggio.
La rete è diventata così lenta e costosa che è diventato quasi impossibile giocare a CryptoKitties e ha avuto anche un effetto a catena su altre app basate su Ethereum. A seguito di alcune discussioni, il co-fondatore di Ethereum Vitalik Buterin è arrivato a definire la sfida come "trilemma di scalabilità".
Le reti blockchain si basano su tre pilastri fondamentali: sicurezza, decentralizzazione e scalabilità, ma il modo in cui sono progettate significa che devi sempre dare la priorità a due a scapito del terzo.
Per superare questa sfida, sono emerse reti Layer-2 come Polygon. Funzionano scaricando le transazioni dalla blockchain principale a una seconda "sidechain", dove possono essere elaborate più rapidamente. Quindi, solo il risultato finale di un intero batch di transazioni viene elaborato dalla catena principale, eliminando gran parte del traffico di rete. Questo aiuta a tenere le cose sotto controllo.
Anche Ethereum ha escogitato una propria soluzione, nota come Merge, che prevedeva il passaggio da un meccanismo di consenso Proof-of-Work a Proof-of-Stake. Tuttavia, mentre ciò aiuterà a risolvere il problema delle elevate tariffe del gas eliminando i minatori, lo farà fare poco per risolvere i problemi di scalabilità di Ethereum e Web3. Il passaggio a PoS avrebbe dovuto coincidere con un secondo aggiornamento che avrebbe consentito lo "sharding", in cui la rete è suddivisa in più componenti per aumentare il throughput delle transazioni. Tuttavia, quella mossa è stata ritardata e arriverà solo nel 2023.
Anche quando lo sharding arriva, risolverà solo una parte del puzzle. Il fatto è che blockchain e Web3 non possono scalare aumentando il throughput delle transazioni da solo, perché questo non fa nulla per migliorare la componibilità atomica.
Il problema della componibilità atomica
La necessità della componibilità atomica non compare in molte discussioni sulla scalabilità blockchain ma è una considerazione importante che non può essere ignorata. Questo perché è fondamentale garantire l'interoperabilità per le applicazioni Web3.
L'interoperabilità si riferisce alla capacità di una dApp di utilizzare più contratti intelligenti per comporre una singola transazione. Questo è essenziale, perché significa che le dApp Web3 possono comporre liberamente transazioni tra altre. In questo modo, un'app DeFi, ad esempio, può offrire il tasso di cambio più elevato su più scambi decentralizzati. In alternativa, un'app DeFi può sfruttare più pool di liquidità in crowdsourcing per aiutare i trader a individuare e sfruttare le opportunità di trading di arbitraggio. Queste sono entrambe transazioni incredibilmente complesse che devono essere eseguite tutte esattamente nello stesso momento in una serie di complicati passaggi "atomici". Ciò è necessario perché ciascuno di questi passaggi deve essere confermato immediatamente affinché la transazione avvenga.
Quindi, senza la componibilità atomica, questi tipi di casi d'uso non sarebbero possibili in Web3. È una funzionalità chiave di qualsiasi blockchain che consente a migliaia di dApp uniche e interoperabili di lavorare insieme.
Layer-2 e componibilità atomica non vanno d'accordo
La componibilità atomica non è un'idea nuova. La rete di Ethereum, infatti, supporta centinaia di dApp già componibili. Il problema è che la componibilità atomica sulla rete di Ethereum è altamente inefficiente, richiedendo che ogni transazione venga elaborata tramite un algoritmo di consenso globale lento che non può scalare.
Inoltre, mentre le reti Layer-2 potrebbero accelerare il throughput delle transazioni, possono farlo solo sacrificando la componibilità atomica. Merge e Polygon di Ethereum utilizzano entrambi una tecnica chiamata "sharding", che comporta lo scaricamento delle transazioni su sidechain dove possono essere elaborate in modo indipendente. Il problema è che questi frammenti indipendenti non sono in grado di comunicare tra loro fino a quando i loro pacchetti di transazioni non vengono finalmente assegnati alla blockchain principale, il che significa che la componibilità atomica diventa estremamente inefficiente.
Attualmente, la comunicazione cross-shard viene eseguita utilizzando impegni crittografici condizionali, una tecnica che rallenta la velocità delle transazioni, il che significa che la rete non trae vantaggio dal throughput più veloce.
Una soluzione radicale
La buona notizia è che c'è una soluzione che sta cominciando a prendere forma. Il Piattaforma Radix che è costruito per supportare la prossima generazione di applicazioni DeFi altamente scalabili ha creato il suo unico Meccanismo di consenso di Cerberus che introduce una tecnica di partizionamento orizzontale completamente nuova. È un design rivoluzionario che può teoricamente supportare un numero illimitato di transazioni e dApp Web3 che funzionano in parallelo tra loro.
Durante la progettazione di Cerberus, il team di Radix ha realizzato tre cose. In primo luogo, ha riconosciuto la necessità di supportare un numero illimitato di shard in modo da scalare per soddisfare i requisiti di un'infrastruttura Web3 veramente globale che potrebbe un giorno sostituire l'infrastruttura Web2.0 esistente. In secondo luogo, il team di Radix ha anche compreso la necessità di condurre il consenso sulle transazioni atomiche che possono essere sincronizzate solo su quegli shard rilevanti per ciascuna transazione, in modo da non congestionare il resto della rete. Infine, Radix ha anche identificato il requisito per un livello applicativo che sia effettivamente in grado di utilizzare questo tipo di “parallelismo illimitato”.
Cerberus è stato quindi progettato per supportare un numero illimitato di shard in grado di raggiungere il consenso in parallelo, consentendo anche di eseguire il consenso su qualsiasi insieme di shard, se pertinente. Inoltre, introduce il concetto di "substrati", che sono una piccola registrazione di una transazione con regole molto specifiche, che possono essere assegnate a qualsiasi singolo shard per consentire la componibilità atomica.
Ad esempio, uno sviluppatore potrebbe voler creare un substrato di token per descrivere una transazione semplice in cui Jack invia 10 XRD al suo amico John. Il substrato prenderebbe atto che ci sono 10 XRD nell'account di John e che questi non sono più nell'account di Jack, per evitare che qualsiasi XRD venga perso o speso due volte.
Utilizzando substrati per registrare lo stato di ciascun token, Cerberus è in grado di elaborare transazioni illimitate in parallelo. Quindi può supportare milioni di token condivisi su milioni di account individuali, condivisi su tutti gli shard necessari. Quindi, quando qualcuno vuole inviare token a un altro utente, i due singoli shard che memorizzano le informazioni su chi possiede quelle risorse specifiche raggiungeranno il consenso insieme, ma indipendentemente dal resto della rete, senza influire sulle sue prestazioni. In questo modo, Radix consente la componibilità atomica su una scala senza precedenti.
Per rendere possibile tutto questo, Radix ha creato un livello di applicazione completamente nuovo chiamato il Motore Radix, che non solo è in grado di definire il significato e le regole dei substrati, ma anche di definire quali substrati dovrebbero essere inclusi nel consenso. Ciò garantisce che il consenso venga condotto solo tra gli shard pertinenti. L'architettura EVM di Ethereum non è in grado di supportare questo, perché tutte le transazioni devono avvenire all'interno di un'unica linea temporale, un concetto noto come "ordinamento globale".
Conclusione
La chiave per alimentare la crescita di Web3 è proteggere i suoi pilastri chiave di tokenizzazione, decentralizzazione e componibilità atomica. Se togliamo uno qualsiasi di questi elementi isolando le dApp l'una dall'altra attraverso l'uso di tecniche come lo sharding, è come isolare un'ape dalla pianta che impollina. Questo è visibile in natura, dove la separazione forzata dall'uomo di flora e fauna ha portato alla distruzione involontaria di interi ecosistemi.
Lo stesso errore non può essere commesso con Web3. Mentre ci sforziamo di creare un'infrastruttura dinamica e fiorente per supportare la prossima generazione di Internet e della finanza globale, la conservazione della componibilità atomica sarà essenziale per la sua scalabilità e prosperità.
Fonte: https://coinpedia.org/information/decentralized-scalability-will-be-the-next-big-web3-challenge-heres-how-we-fix-it/