La blockchain perfetta è quella che coniuga armonicamente sicurezza, decentralizzazione e scalabilità; tuttavia, trovare un equilibrio non è facile come sembra e spesso si crea il cosiddetto “trilemma della blockchain“. Nonostante questa espressione non sia particolarmente nota, lo sono i suoi effetti. Scalabilità e decentralizzazione non vanno d’accordo con alti livelli di sicurezza, a sua volta minata dall’aumentare della scalabilità. Il risultato sono quasi sempre blockchain che privilegiano due dei tre aspetti, ma ci si sta muovendo per risolvere il trilemma in modo definitivo: soluzioni innovative come lo sharding, le side chain e gli state channel sono ancora in fase sperimentale.

I tre fattori

Nel mondo crypto è piuttosto diffusa l’idea che le reti decentralizzate debbano necessariamente scegliere tra sicurezza e scalabilità. Ma cosa sono questi tre elementi?

Decentralizzazione

Quando si parla di decentralizzazione si fa riferimento alla suddivisione della gestione della blockchain in tanti piccoli gruppi, in modo che non sia accentrata nelle mani di una sola entità. Potenzialmente chiunque potrebbe avere una piccola fetta del controllo della blockchain utilizzando solamente il proprio computer, che assume la funzione di nodo all’interno della rete.

La decentralizzazione è fondamentale per la blockchain e per il mondo crypto, perché garantisce l’indipendenza da terze parti: nella finanza tradizionale, ad esempio, sono le banche a fungere da intermediario, offrendo un servizio di gestione del denaro di cui si assumono la responsabilità. La blockchain consente ad ognuno di avere diretto accesso al proprio denaro, grazie ad una serie di regole su cui si basa il suo funzionamento e garantendo un certo grado di sicurezza.

Sicurezza

Trattandosi di un sistema decentralizzato, la blockchain è per definizione piuttosto sicura, ma non immune agli attacchi hacker. Se un hacker riesce ad assicurarsi il controllo di più della metà della rete ha la possibilità di manipolare le transazioni all’interno della blockchain; per questo motivo, la sicurezza della rete aumenta all’aumentare dei nodi. Ogni transazione all’interno della blockchain deve essere convalidata da più della metà dei nodi della rete: questo meccanismo garantisce che nessuno ne abbia il pieno controllo, ma al tempo stesso a farne le spese è la tempistica richiesta per ogni operazione e, conseguentemente, la scalabilità diventa sempre più difficoltosa da avere.

Scalabilità

La scalabilità fa riferimento alla capacità della rete di crescere garantendo le stesse prestazioni nel tempo. Più transazioni vengono eseguite all’interno di una rete, maggiori convalide saranno richieste. Scalabilità e decentralizzazione tendono a minare la sicurezza, che a sua volta limita la capacità della rete stessa di scalare. Ogni bit del dato ha un suo peso, che aumenta all’aumentare dei dati stessi e rallenta inevitabilmente le operazioni. Per questo motivo è fondamentale snellire la quantità di dati trasferiti, limitando la diffusione della blockchain e rendendo la rete più vulnerabile agli attacchi dei malintenzionati. Tuttavia, per auspicare un’ampia diffusione della tecnologia blockchain, la scalabilità è un requisito essenziale.

Possibili soluzioni

Ethereum 2.0: Sharding e Rollup

Lo sharding è una delle possibili soluzioni in casi particolari, come quello di Ethereum, in cui la blockchain è indipendente. Si suddividono le transazioni che avvengono in una blockchain in gruppi di dati più semplici, in modo che la rete possa elaborarli più velocemente, con il risultato che un maggior numero di transazioni può essere eseguito senza che la piattaforma si sovraccarichi. Il fattore sicurezza è tutelato, perché gli “shards” interagiscono con la rete principale per mantenere l’integrità dei dati.

I rollup consentono alle reti sulla blockchain di Ethereum di “raggruppare” più transazioni in un’unica catena esterna (con prova convalidata) e quindi inviare i dati raggruppati alla catena principale. L’obiettivo è ridurre la quantità di dati necessaria per effettuare una transazione, il traffico e conseguentemente aumentare la velocità.

La rete Lightning: State Channel

La rete Lightning ha stratificato un secondo livello di rete, sovrapposto alla rete principale, particolarmente utile, ad esempio, nel caso dei Bitcoin, criptovaluta più conosciuta ed utilizzata. Il secondo livello fa in modo che le transazioni avvengano senza interagire direttamente con la catena principale di Bitcoin. In effetti vengono creati dei “canali” di utenti, gestiti da smart contract per preservare la sicurezza, tra cui effettuare transazioni istantanee ad un costo significativamente ridotto rispetto alla blockchain principale. È come aprire una nuova scheda all’interno della stessa finestra: da quel momento tutte le operazioni avverranno al secondo livello fino alla chiusura del canale senza interazioni con il livello principale. La blockchain principale riceverà dati solamente circa l’apertura e la chiusura del canale, ma non le operazioni che sono avvenute al suo interno.

Polkadot: Relay Chain e Parachain

La soluzione offerta da Polkadot è l’interoperabilità tra più blockchain. La rete assume le sembianze di una “relay chain“, la rete principale da cui dipendono le “parachain” (sottoreti), al fine di aumentare la scalabilità. Le sottoreti operano in modo indipendente, ma nel complesso si uniscono a quella principale per aumentarne il livello di sicurezza.

Se questi progetti riusciranno a risolvere il trilemma della blockchain, verranno a crearsi nuove applicazioni di questa tecnologia.

Perché risolvere il trilemma della blockchain

Anche se la maggior parte delle persone potrebbe non conoscere il trilemma della blockchain, i problemi che presenta (come la minore velocità di transazione di Bitcoin) sono noti. Se i progetti sono in grado di risolvere con successo il trilemma, potremmo guardare a nuovi livelli di adozione della blockchain.

Se esiste un modo efficace per spuntare la casella “decentralizzata” senza preoccuparsi della sicurezza e degli inconvenienti derivanti dalla mancanza di scalabilità, stiamo guardando a un futuro della blockchain in cui gli individui di più settori (da quello economico a quello della logistica, da quello giuridico a quello immobiliare) possono trarre beneficio.