Algoritmi e protocolli utilizzati in Blockchain – crypto.news

Non ci sono quasi componenti della blockchain più importanti di algoritmi e protocolli. Una frase più definitiva per entrambi sarebbe "sono i motori della blockchain". Quando Bitcoin è stato introdotto nel mondo nel 2009, termini come protocollo di consenso sono diventati più comuni al pubblico. È l'unico modo in cui i sistemi decentralizzati possono concordare l'esecuzione di un processo.

Definizione dei termini chiave

Per prima cosa, cos'è un algoritmo? Che cos'è un protocollo? Un algoritmo si riferisce a un insieme di regole o processi che devono essere seguiti durante un processo di risoluzione di problemi come i calcoli. Sono per lo più applicabili ma non limitati ai computer.

Un protocollo d'altra parte è la procedura stabilita o il sistema di regole che governano l'attuazione di qualcosa. Un protocollo di consenso, a sua volta, ha lo scopo di governare ciò che una blockchain dovrebbe contenere in un dato momento. Il più importante di ciò che viene determinato è se un blocco da aggiungere è quello concordato da tutti i nodi della rete. I termini protocollo di consenso e algoritmo di consenso possono essere usati in modo intercambiabile.

Il Protocollo di Consenso/Algoritmo di Consenso 

Come è stato stabilito, un protocollo di consenso gioca un ruolo chiave nel determinare quali blocchi vengono aggiunti a una blockchain. È questa determinazione tramite accordi di tutti i nodi nella rete blockchain che viene definita la rete che verifica una transazione. 

Il processo è indispensabile per blockchain che opera come un sistema di libri mastri decentralizzati. È anche ciò che assicura l'integrità della blockchain, rendendo molto difficile per un attore imbrogliare o hackerare il sistema. Bisogna battere la regola di attacco del 51% per poter cambiare un blocco e imbrogliare il sistema. Ciò è altamente improbabile, soprattutto per qualsiasi grande rete blockchain poiché è necessario controllare migliaia di nodi di computer alla volta. Tuttavia non è un'impossibilità.

I principali tipi di protocolli di consenso

Tuttavia, non esiste un protocollo di consenso uniforme. Lo spazio stesso ha ottenuto enormi innovazioni e cambiamenti nel corso degli anni. Ogni nuovo protocollo di consenso conferisce alla blockchain le sue caratteristiche e, a volte, un vantaggio rispetto ai precedenti sistemi blockchain. La chiave tra i bordi sono il modo in cui la blockchain risolve la vulnerabilità di attacco del 51% o come migliorare la velocità delle transazioni. Di seguito sono riportati i due principali tipi di protocolli di consenso.

Prova di lavoro

Il protocollo Proof of Work Consensus è stato il primo ad essere utilizzato in blockchain, essendo stato nelle prime blockchain come Bitcoin e Litecoin. Il protocollo funziona per convalidare le transazioni tramite il calcolo dei valori hash. 

Per calcolare un valore hash, un minatore deve risolvere un difficile puzzle crittografico. Un certo numero di zeri finali trovati nel valore hash è ciò a cui mira il processo. Il numero che genera il valore hash con il numero specificato di zeri finali nella funzione hash viene chiamato nonce.

Il protocollo di consenso è progettato per i libri mastri pubblici senza autorizzazione. Per raggiungere un consenso, la potenza di calcolo dei nodi del sistema viene utilizzata per risolvere un puzzle crittografico e generare gli hash. 

I blocchi sono disposti linearmente, ognuno dei quali rappresenta un gruppo di transazioni. Ogni transazione nel blocco viene convalidata e firmata digitalmente utilizzando le chiavi private e pubbliche di ciascun utente.

Inconveniente

PoW è molto esigente per quanto riguarda la potenza. Il processo di mining di Bitcoin, ad esempio, consuma più energia della Repubblica Argentina. In confronto, altri protocolli più recenti sono meno assetati di energia.

Proof of Stake

Il protocollo proof of stake è anche tra i più antichi utilizzati nella blockchain. Ethereum, che è la seconda blockchain più grande, ha segnato l'emergere dei migliori giocatori che hanno optato per il protocollo. 

A differenza della prova di lavoro, i minatori non generano hash. Per convalidare una transazione, a ogni minatore viene assegnato un blocco. A loro volta devono mettere da parte una parte particolare delle loro criptovalute per iniziare a convalidare. Il processo è noto come staking, da cui il nome proof of stake. Dopo aver convalidato con successo una transazione, il minatore riceve la criptovaluta che aveva precedentemente scommesso e le commissioni di transazione.

I minatori che effettuano la convalida vengono selezionati in base alla loro quota economica all'interno della rete blockchain. In questo modo, il protocollo può decentralizzare i centri minerari e fornire un'opportunità di staking a tutti i partecipanti alla blockchain. Il consumo eccessivo di elettricità è limitato.

Inconveniente

PoS aumenta le vulnerabilità della sicurezza. Un utente malintenzionato deve controllare poco più del 50% di tutti i nodi rispetto al 51% in PoW. C'è anche la possibilità di un attacco di corruzione. Un utente malintenzionato può annullare la transazione di una vittima e quindi corrompere gli aggressori per convalidare la transazione.

Altri usi di algoritmi e protocolli in Blockchain

Mentre i protocolli di consenso sono l'applicazione principale di protocolli e algoritmi in una blockchain, ci sono altri casi d'uso. Il primo è quando si effettuano operazioni. Gli algoritmi di trading di criptovalute eseguono gli ordini di trading utilizzando istruzioni di trading automatizzate. Le istruzioni sono preprogrammate e progettate per tenere conto di variabili importanti come tempo, volume degli scambi e prezzi.

L'altro uso degli algoritmi è sotto forma di contratti intelligenti. Sono contratti autoeseguibili tra due parti e sono scritti direttamente nel codice del programma. Sono indispensabili nello spazio della finanza decentralizzata, che attualmente è lo spazio più vivace nella blockchain. È responsabile della creazione di token e delle loro innovazioni radicali come i token non fungibili (NFT)

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Algoritmi e protocolli sono forse l'aspetto più importante delle criptovalute. Costituiscono la spina dorsale delle operazioni blockchain più basilari.

Tramite protocolli di consenso, algoritmi e protocolli determinano come le transazioni vengono convalidate dalla vasta rete di nodi decentralizzati. Migliorano la sicurezza della blockchain stessa e la rendono a prova di manomissione. I due principali protocolli di consenso, il Proof of Work e il Proof of Stake sono ben spiegati. Ne esistono molti altri come Proof of Space, Proof of Elapsed-time, ecc.

Gli algoritmi di trading e i contratti intelligenti rappresentano gli altri modi in cui gli algoritmi sono vitali per le blockchain. Tale conoscenza è fondamentale per chiunque sia interessato alla tecnologia Blockchain.