Come funziona la Proof of Stake, come si differenzia dalla Proof of Work e quali criptovalute la utilizzano.
Il principio della Proof of Stake (PoS) prevede che una persona possa minare o validare transazioni di blocchi in base a quante monete possiede. Ciò significa che più Bitcoin o altcoin possiede un miner, più ha potenza di mining.
La prima criptovaluta ad adottare il metodo PoS è stata Peercoin. A seguirla sono state Nxt, Blackcoin e ShadowCoin.
La Proof of Stake è stata creata come alternativa alla Proof of Work (PoW) per gestire i problemi inerenti a quest’ultima. Quando viene avviata una transazione, i suoi dati vengono inseriti in un blocco con una capacità massima di 1 megabyte e poi duplicati attraverso diversi computer o nodi nella rete. I nodi sono l’organo amministrativo della blockchain e verificano la legittimità delle transazioni in ciascun blocco. Per effettuare la fase di verifica, i nodi o i miner hanno bisogno di risolvere un rompicapo computazionale noto come “proof of work problem”. Il primo miner a decifrare ciascun problema dei blocchi di transazioni viene ricompensato con delle monete. Una volta che un blocco di transazioni viene verificato, viene aggiunto alla blockchain, un ledger pubblico e trasparente.
Il mining richiede molta potenza di calcolo per eseguire diversi calcoli crittografici per sbloccare gli enigmi computazionali. Questa si traduce in una grossa quantità di potenza ed elettricità necessarie per la Proof of Work. Nel 2015 è stato stimato che una transazione di Bitcoin richiedeva la quantità di elettricità necessaria per alimentare 1,57 abitazioni americane al giorno. Per pagare la bolletta della luce, i miner solitamente vendono le loro monete ricevute per valuta fiat, cosa che porta a un movimento al ribasso del prezzo della criptovaluta.
La Proof of Stake (PoS) cerca di affrontare questo problema attribuendo potenza di mining in proporzione alle monete possedute da un miner. In questo modo, invece di utilizzare energia per risolvere gli algoritmi PoW, un miner PoS è limitato a minare una percentuale di transazioni che riflettono la sua quota di partecipazione in una moneta. Ad esempio un miner che possiede il 3% dei bitcoin disponibili in teoria può minare solo il 3% dei blocchi.
Bitcoin utilizza un sistema PoW e in quanto tale è soggetto ad una potenziale Tragedy of Commons. La Tragedy of Commons si riferisce a un momento futuro durante il quale ci saranno meno miner di Bitcoin disponibili a causa delle scarse o nulle ricompense del blocco provenienti dal mining. Le uniche commissioni che si potranno guadagnare proverranno dai costi di transazione, che inoltre diminuiranno con il corso del tempo, in quanto gli utenti sceglieranno di pagare meno commissioni per le loro transazioni. Con meno miner di quelli necessari per il mining di monete, la rete diventerà più vulnerabile ad un attacco del 51%. Un attacco del 51% si verifica quando un miner o una mining pool controlla il 51% della potenza di calcolo della rete e crea blocchi fraudolenti di transazioni per se stesso, mentre invalida le transazioni degli altri nella rete.
Con una PoS, chi attacca avrebbe bisogno di ottenere il 51% della criptovaluta per eseguire un attacco del 51%. La proof of stake evita questa “tragedia” rendendo svantaggioso per un miner con una quota del 51% in una criptovaluta l’attacco della rete. Sebbene sarebbe difficile e costoso accumulare il 51% di una rinomata moneta digitale, un miner con una quota del 51% nella moneta non avrebbe interesse ad attaccare una rete in cui possiede una quota di maggioranza. Se il valore della criptovaluta crollerà, ciò significa che anche il valore delle sue holding precipiterà e quindi il possessore di una quota di maggioranza sarà più incentivato a mantenere una rete sicura.
Oltre a Bitcoin (Bitcoin) anche Litecoin (LTC/USD) utilizza il metodo PoW. Nxt (NXT) è un esempio di criptomoneta che utilizza il metodo PoS. Alcune monete come il Peercoin (PPC) utilizzano un sistema misto in cui sono incorporati entrambi i metodi. Al momento Ethereum (ETH) è in procinto di passare completamente da un sistema PoW a uno PoS.