Cos’è il Trilemma Blockchain? Le 6 migliori soluzioni

Trilemma Blockchain

Il Trilemma Blockchain, termine coniato per la prima volta da Vitalik Buterin (creatore di Ethereum), rappresenta il vero problema di questa tecnologia

Il problema consiste nel creare una Blockchain che sia perfettamente equilibrata tra: Decentralizzazione, Sicurezza e Scalabilità.

La Blockchain è una tecnologia in espansione, e sembrerebbe che per il momento non ci sia una vera soluzione

Bisogna sacrificare uno dei tre punti. Ancora non si è capito come creare una Blockchain perfetta.

Ma è davvero così? 

Analizziamo ogni soluzione possibile al Trilemma Blockchain, ma prima cerchiamo di capire cosa realmente sono Scalabilità, Sicurezza e Decentralizzazione.

La Blockchain è la tecnologia alla base di Criptovalute, NFT, Smart Contract e molto altro.

La caratteristica fondamentale di questa tecnologia è la capacità di verificare registri di dati e informazioni in modo sicuro, distribuito, immutato e aperto.

Senza necessità di avere un ente centralizzato che la controlli.

La Blockchain permette quindi di evitare intermediari negli scambi di valuta: banche, istituzioni finanziarie e altro.

blockchain

Le informazioni sono sicure perchè la rete della Blockchain è distribuita. Tutti i nodi della Blockchain devono confermare la validità delle operazioni.

Ogni nodo è un elaboratore e ognuno di essi aiuta a validare le transazioni.

Questa distribuzione della rete la rende estramente sicura e impossibile da sabotare o hackerare.

Inoltre i dati di tutte le transazioni sono ovviamente pubblici

È difficile leggendo solamente queste righe capire le vere potenzialità della Blockchain. Vi mostro qualche esempio per rendere meglio l’idea.

Esempi di utilizzo della Blockchain

Il potere della Blockchain non si limita alle semplici transazioni di denaro. È più di un semplice metodo per inviare soldi in modo sicuro. 

Può sosituire tutto il sistema bancario.

Sistema di pagamento

L’utilizzo più conosciuto di questa tecnologia.

I Bitcoin, e molte altre Criptovalute come Ethereum, non possono essere paragonati ad una semplice valuta come l’Euro. 

blockchain trilemma bitcoin

Bitcoin emette la valuta, verifica le transazioni e regola gli scambi. 

Potremmo parlare anche di tutto quello che Ethereum e le sue applicazioni possono fare. 

Si parla di prestiti, smart contract e tanto altro. 

Tutte queste sono funzioni che oggi vengono ricoperte dalle più grandi banche del mondo.

Milioni di edifici, tantissimi lavoratori e tantissime risorse vengono utilizzate per regolare gli scambi di tutto il mondo. 

Bitcoin, grazie alla Blockchain, può prendere il posto di tutto questo.

Social Network decentralizzati

I Social Network decentralizzati sono ancora una nicchia, conosciuti da pochi. 

Sono basati su Blockchain e le loro caratteristiche sono: libertà di espressione, immutabilità e privacy.

Questo è utile sopratutto ai creatori di contenuti. Non è una novità che social come Instagram e Tik Tok scelgano di rimuove contenuti che non gli piacciono.

Succede spesso e non solo con i tipi di contenuti che pensate voi, che neanche vengono postati su quelle piattaforme. 

Molti contenuti vengono rimossi dai social network per motivi futili, andando a danneggiare la libertà di parola.

Inoltre, essendo solitamente basati su rete Ethereum, sono anche meno soggetti a guasti dei server centrali.

La rete Ethereum, come tutte le reti Blockchain, non ha un server centrale ma ha un funzionamento peer to peer.

peer-to-peer

Quindi è composta da tanti nodi: tutte le persone che permettono alla rete di funzionare e che la rendono decentralizzata.

Smart Contract

Gli Smart Contract sono uno sviluppo di questa tencologia di cui non si parla molto ma che in realtà sono utilizzatissimi.

Infatti le applicazioni sono infinite, sono utili in qualsiasi campo e permettono di risparmiare molto tempo e soldi oltre ad essere estremamente sicure.

Gli Smart Contract sono dei Contratti Intelligenti che vengono programmati in modo da agire in automatico a determinate scadenze o situazioni. 

Una volta inizializzati riescono in autonomia a regolare un accordo, automatizzando i termini di fine contratto.

 Gli stipendi possono essere Smart Contract: ogni primo del mese in automatico scatta il pagamento. 

Un biglietto per un evento può essere uno Smart Contract: se viene rimandato ricevi in automatico il rimborso.

Sembrano cose fattibili senza Blockchain, ma essa serve ad eseguirle con la certezza che non si possano contraffare.

In questo modo non c’è bisogno ne di lavoro ne di controllo umano.

Sono trasparenti: quindi tutti possono vedere i movimenti o i dettagli dell’accordo. 

Sono immutabili: quindi l’accordo non può essere modificato in alcun modo.

Internet of Things

L’Internet delle Cose è il processo che porta all’unione del mondo reale con quello virtuale. 

Avviene con la domotizzazione di molti oggetti di utilizzo comune. 

blockchain trilemma internet-of-things

Avrete sicuramente notato quanti oggetti “Smart” stanno nascendo negli ultimi anni.

Ebbene sono proprio questi oggetti quelli che fanno parte dell’Internet of Things (IoT).

La loro particolarità è la capacità di connettersi alla rete.

Tutti questi oggetti solitamente di uso offline riescono quindi a connettersi tra di loro e con Internet.

Questo processo si chiama domotizzazione e sta avvenendo da qualche anno in maniera più intensa. 

La Blockchain può essere sfruttata anche in questo campo.

Come ormai avrai già capito, anche in questo caso la Blockchain è utile per la sicurezza dei dati

Molti dati provenienti da oggetti dell’IoT sono sensibili ed è importante che si sappia per certo la loro autenticità.

Per esempio tecnologie per gli animali domestici o per il commercio e i trasporti.

NFT

Si lo so cosa stai pensando…ma gli NFT non sono solo le immagini vendute a milioni di euro di cui si è discusso molto ultimamente.

NFT significa Non Fungible Token, ovvero Token non Fungibile. Il fatto che non sia fungibile significa che non è scambiabile.

A differenza delle Criptovalute, che sono scambiabili l’una con l’altra, gli NFT sono unici. 

Questa caratteristica è data dalla loro particolarità di avere un codice che li riconosca. Così possono essere distinti. 

Se si prova a pensare oltre all’applicazione nell’arte digitale, questa tecnologia di token non fungibili può essere una svolta nel mondo digitale.

Tante cose che prima online si potevano contraffare possono adesso diventare molto sicure

Per esempio una carta d’identità che prima si poteva photoshoppare. O anche biglietti di concerti e eventi.

Vendita di proprietà

Il trasfermimento di proprietà è molto più semplice se fatto su Blockchain.

Con la vendita o acquisto di una casa o un terreno, per esempio, vanno firmati e letti tantissimi contratti e documenti legali.

La tecnologia Blockchain, grazie al suo potere intrinseco, permette di operare il cambio di proprietà in automatico, digitalmente.

E se ti stai preoccupando della sicurezza di questa operazione, torniamo al punto di prima. 

Essendo immutabile e decentralizzata, la sicurezza delle operazioni è al primo posto. 

Sarebbe la prima volta in cui il mondo digitale supera la sicurezza del mondo reale. 

E considerando che la preoccupazione di molti è proprio questa, credo sia un grande passo avanti per lo sviluppo tecnologico dell’uomo.

Cos’è il Trilemma Blockchain

Parliamo finalmente del Trilemma Blockchain

Abbiamo capito cos’è questa tecnologia e cosa è in grado di farci fare, però il Trilemma evidenzia il suo grande punto debole. 

Come accennato nella prefazione, questo termine è stato coniato dal creatore di Ethereum: Vitalik Buterin

Lui stesso si è trovato ad affrontare questo problema con la creazione della sua Criptovaluta. E in realtà lo sta affrontando ancora ora. 

Questo perché non siamo riusciti per il momento ad ottenere una vera e propria soluzione definitiva.

Il Trilemma Blockchain suddivide le caratteristiche principali di questa tecnologia in tre parti:

  • Scalabilità
  • Sicurezza
  • Decentralizzazione

Esse sono le tre peculiarità che una rete Blockchain deve fornire.

Ma non è così semplice. Anzi, è piuttosto complicato.

Una rete sicura e decentralizzata come Bitcoin non è molto scalabile.

Una rete molto scalabile e sicura non è decentralizzata

Sembra impossibile trovare il giusto equilibrio tra questi tre valori. Anche se forse delle soluzioni stanno nascendo.

Ma prima di vederle, è meglio capire bene i tre punti del Trilemma Blockchain.

Trilemma Blockchain: La Scalabilità

Che cos’è la scalabilità di una rete?

La scalabilità è la capacità di una Blockchain di sostenere un numero elevato di transazioni senza risentirne in termini di tempi e costi.

La ricerca della decentralizzazione nelle Criptovalute rende spesso difficile gestire molte transazioni in poco tempo, questo perché il processo di verifica è lento.

blockchain trilemma scalabilità

Problemi della scalabilità

I principali problemi riscontrati sono: lentezza delle transazioni, basso throughput e commissioni elevate.

Lentezza transazioni

La lentezza delle transazioni in una rete si verifica per la sua forte decentralizzazione

Sono molto lente specialmente le reti che si appoggiano su un sistema di verifica delle transazioni di tipo Proof of Work (PoW), come Bitcoin.

Tutte le Criptovalute più recenti stanno ormai adottando un sistema Proof of Stake (PoS), che è più veloce e anche meno costoso dal punto di vista delle commissioni.

Basso Throughput

Il Throughput è il sistema di misura delle transazioni. La sua unità di misura sono i tps, transazioni al secondo. 

Serve a misurare la velocità di una rete: quando il limite di transazioni viene superato, essa è costretta a metterle in coda. Questo causa ovviamente dei grandi tempi di attesa.

Le reti PoW sono le più lente.

Bitcoin ha ua velocità media di 3.5 tps, invece Ripple che è la più veloce arriva a 1500 tps. Ma su questo confronto torneremo dopo.

Commissioni Elevate

Quest’ultimo punto si collega agli altri. A causa dei punti precedenti la rete subisce degli aumenti di costi

I miner, coloro che offrono potenza di calcolo per sostenere una Blockchain Proof of Work, devono essere ricompensati. Transazioni più lente, transazioni più costose.

La scalabilità di Bitcoin e altre crypto

Bitcoin ha una pessima scalabilità. Riprendiamo l’immagine del Trilemma Blockchain.

Trilemma Blockchain

Bitcoin è una Crypto estremamente decentralizzata e molto sicura. Questo come potete vedere significa scarsa scalabilità

Purtroppo ha una velocità massima di soli 7 tps, e media di 3,5.

Anche per questo viene considerata da molti più che una moneta di scambio una riserva di valore. Da usare per pochi grossi movimenti.

Il problema di Bitcoin proviene dal limite che è stato imposto ai suoi blocchi quando è stato programmato.

Essi possono raggiungere la dimensione massima di 1Mb

Questa scelta è stata fatta per evitare attacchi hacker, che se non ci fosse stato un limite avrebbero potuto congestionare la rete inviando blocchi di enormi dimensioni.

Però porta con sé anche dei lati negativi: con questo limite il massimo di transazioni al secondo che Bitcoin può operare, che è veramente basso.

Torniamo al paragone di prima: Bitcoin e Ripple

ripple

Ho deciso di confrontare Bitcoin con Ripple perché essa è tra la Criptovalute più veloci e più capitalizzate.

Ripple è meglio di Bitcoin? Cos’ha Ripple che Bitcoin non ha?

La virità è che non c’è nessun segreto.

Ripple infatti riesce ad avere una velocità di transazioni elevata solo perché manca un altro pilastro del Trilemma Blockchain.

Il più importante di tutti e il punto caratteristico delle criptovalute: la decentralizzazione.

La “Criptovaluta” Ripple è in realtà più simile ad una banca centralizzata.

È completamente centralizzata e le monete non sono neanche di tua proprietà, ma appartengono ai laboratori Ripple

State attenti quindi, perché questo sistema è esattamente come quello di ente centralizzato, mancano i valori con i quali sono nate le Crypto.

Trilemma Blockchain: La Sicurezza

La Sicurezza è un punto forte della rete Blockchain e se viene impiegata in molti campi molte volte è proprio per questo.

Avere una tecnologia digitale che riesce a garantirti una sicurezza completa dei dati è incredibile. 

blockchain trilemma sicurezza

La Blockchain è decentralizzata quindi prendere il possesso del 51% della rete è pressocchè impossibile (la possibilità di fare una mossa di questo tipo intaccherebbe gravemente la sicurezza).

Solitamente, essendo la sicurezza implicita nella tecnologia, questo è il punto che perde meno. Anche se un aumento della Scalabilità può diminirla.

Infatti anche se il trilemma blockchain è composto da tre punti, il vero problema è tra: Scalabilità e Sicurezza-Decentralizzazione, che si contrappongono.

Trilemma Blockchain: La Decentralizzazione

La Decentralizzazione è il motivo per cui la Blockchain è stata creata.

Una rete è decentralizzata quando il controllo non è su un singolo ente o su poche persone ma su un grande numero di utenti, tutti sullo stesso livello.

Chi è il “capo” di Bitcoin? Chi controlla Bitcoin?

Nessuno. Ogni persona che usa o sostiene la rete è sullo stesso livello e ha lo stesso potere

Questo significa decentralizzazione, non c’è nessuno che può decidere di chiudere la rete da un giorno all’altro o di cambiargli le regole.

È fondamentale che una Criptovaluta sia decentralizzata ed è il punto che più di tutti non può venire a mancare.

Problema della decentralizzazione

Il problema principale di mantenere una Decentralizzazione alta è il rapporto che deve avere con la scalabilità.

Si stanno cercando soluzioni per migliorare la scalabilità delle reti senza intaccare la decentralizzazione.

blockchain trilemma decentralizzazione

Che non deve in alcun modo essere danneggiata.

Più elebaratori partecipano alla rete, più è decentralizzata e lenta.

Meno elaboratori ma molto potenti aumentano invece la velocità e quindi la scalabilità. Ma una rete composta da pochi elaboratori non è una rete decentralizzata.

Le possibili soluzioni del Trilemma

Abbiamo analizzato tutti i tre punti del Trilemma Blockchain.

Se pensate o avete letto che non ci siano soluzioni a questo problema vi sbagliate. 

C’è un sacco di gente che lo spaccia per un problema irrisolvibile o che lo usa come preteste per andare contro alla Blockchain.

La verità è che è un problema secondario

Nel senso che la Blockchain rimane comunque una tecnologia incredibile e utilissima. La più importante degli ultimi anni.

Qua si tratta solo di equilibrio e perfezionismo. 

Di trovare la tecnica che può garantire a questa tecnologia l’equilibrio perfetto. 

Inoltre, come adesso vedremo, ci sono già molte soluzioni. Tutte nate da poco, per questo si sta ancora cercando la migliore.

L’avanzamento informatico, sebbene sia veloce rispetto a quello meccanico, richiede comunque del tempo. La Blockchain ha bisogno di tempo per crescere. 

Sia come tecnologia sia dal punto di vista di diffusione pubblica. Pensate che internet ci ha messo anni per arrivare sulle mani di tutti. 

E la curva di espansione è esponenziale: all’inizio poche persone ne parlano, poi con il tempo si espande a macchia d’olio.

blockchain trilemma internet adoption

Ethereum soprattutto, ma anche molti altri piccoli progetti, stanno sperimentando e promuovendo questa tecnologia.

Informarsi e supportare queste piccole Criptovalute è la cosa migliore che puoi fare da appassionato di questo mondo. 

Potrebbe essere chiunque a programmare un sistema migliore di quello utilizzato adesso. Quindi informarsi meglio sulle piccole startup è quello che dovremmo realmente fare, invece di sfruttare le Criptovalute come semplice asset speculativo

Il bello della programmazione è anche questo: da un normalissimo computer si può creare di tutto. Anche qualcosa che potrebbe rivoluzionare il sistema monetario globale, come Bitcoin.

No Proof of Work, sì Proof of Stake

Una soluzione che pare portare prevalentemente vantaggi è il cambio di Algoritmo di Consenso

Il Proof of Work (PoW) è un algoritmo di consenso che si basa sulla risoluzione di algoritmi matematici particolarmente complessi. 

Per la risoluzione serve l’impiego di molta potenza di calcolo distribuita

Chiunque può fornire il proprio computer o utilizzare dei processori. Se impieghi questa potenza di calcolo per risolverli significa che stai minando.

mining

I Miners sono coloro che svolgono questa attività (Mining) e vengono ricompensati con una certa quantità della Criptovaluta in questione.

La risoluzioni di questi problemi serve a convalidare le transazioni della rete.

L’algoritmo Proof of Stake (PoS) invece funziona diversamente. 

Nasce dopo il PoW e prende sempre più piede. La maggior parte delle Altcoin utilizza questo sistema. Ethereum compreso.

Il Proof of Stake viene creato per sopperire ai problemi del suo predecessore: lentezza della verifica dei blocchi, costo dell’elettricità richiesta e costo delle transazioni.

Lo Staking è un processo molto meno complesso: si bloccano una quantità a scelta di Criptovalute e si viene ricompensati con una percentuale sull’ammontare che è stato messo in stake.

Questo tipo di algortmo rende la rete molto più scalabile mantenendo sicurezza e decentralizzazione.

Lo Sharding

La parola Sharding deriva da Shard che significa frammento. Un operazione di sharding è un’operazione di frazionamento di un Database (archivio di informazioni). 

I Database frazionati che verranno creati riusciranno a gestire molto più velocemente la rete (aumento di scalabilità) senza diminuirne la decentralizzazione.

database-storage

È molto più semplice gestire un Database frazionato che uno intero, anche i costi di gestione si abbassano.

Il dubbio in questo caso è sulla sicurezza.

Potrebbe esserci il rischio di attacco ad un singolo frammento (shard).
Per prendere uno shard serviranno molte meno risorse che per prendere la rete non frazionata.

Infatti per attaccare l’intera rete servirebbe il 51% della potenza totale o dello staking complessivo. Per prendere un frammento ne serve molto meno.

Assegnare lo shard casualmente può impedire questo tipo di attacchi, ma ancora non sappiamo per certo se lo Sharding possa essere ua buona soluzione per il Trilemma Blockchain.

State Channel (Lighting Network)

Da questo momento in poi le soluzioni utilizzeranno i Layer 2: protocolli che si appoggiano alla Blockchain già esistente.

La possibilità di costruire dei layer 2 permette di veocizzare l’avanzamento di questa tecnologia e di promuovere lo sviluppo

Questa possibilità è una delle caratteristiche che più mi piace di questo mondo. 

Gli State Channel alleggeriscono il peso sulla Blockchain principale, spostandolo su un secondo livello. 

In questo modo si evitano i problemi di scalabilità della rete principale.

Senza andare troppo nel tecnico c’è un esempio che ti posso fare. 

Questa tra tutte è una delle soluzioni che viene usata di più per risolvere il Trilemma Blockchain

Lo State Channel più usato è il Lighting Network, Layer 2 di Bitcoin

Serve per gestire le transazioni fuori dalla rete principale. Riesce ad eseguirle in modo velocissimo e con costi bassisisimi. 

E non c’è alcuna perdita in nessuno degli altri due punti del Trilemma Blockchain

Il modo in cui lo fa è abbastanza complicato ma in pratica le uniche transazioni di un blocco registrate sul Layer 1 sono la prima e l’ultima. 

Con l’utilizzo del Lighting Network il tps di Bitcoin può arrivare quasi al milione.

SideChain

L’idea è quella di andare a creare delle reti secondarie che interagiscono il meno possibile con la principale per  non andarla ad appesantire.

La rete principale mantiene in un contratto dei collegamenti con la secondaria e una prova dello stato corrente della catena.

La rete secondaria invece si assicura che solo le transazioni valide vengano inviate alla rete primaria.

Collaborazioni tra Blockchain (Relay Chain)

Le Relay Chain sono utilizzate dalla Criptovaluta Polkadot, che ne fa il suo punto forte.

polkadot

La tecnologia Relay Chain permette di costruire una rete di reti. La rete principale (Relay Chain) e le reti secondarie sono tutte collegate sotto uno stesso network.

La rete principale Polkadot non impone alcuna restrizione su quello che possono fare le reti secondarie, ma offre un network condiviso nel quale si possono sviluppare.

Nested Blockchain (Annidate)

Le Blockchain annidate sono delle reti a strati, o a livelli. 

Oltre allo strato padre se ne possono creare altri “figli”. Esse possono svolgere il lavoro delegato dalla rete principale.

Mentre la rete principale no influisce mai a livelli inferiori.

Trilemma Blockchain: esiste una soluzione definitiva?

Non ancora. Come avrai letto esistono tantissime soluzioni in fase di test, ma ancora nessuna l’ha spuntata sulle altre.

Con il tempo riceveremo la nostra risposta, magari la soluzione migliore deve essere ancora creata.

Sicuramente con il passare degli anni il mondo delle Criptovalute si sta evolvendo esponenzialmente. E sto parlando della tecnologia non del prezzo sul mercato. 

Se stavi cercando una risposta precisa non rimanere deluso: questo campo è ancora in evoluzione e ti stai già informando a riguardo…le opportunità ci saranno.

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