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Chi convalida le transazioni sulla blockchain?
Le blockchain sono spesso descritte come database decentralizzati e sicuri. Il loro scopo: registrare le transazioni senza affidarsi a un'autorità centrale di fiducia. Ma chi convalida le transazioni sulla blockchain ? Senza un'autorità unica, la convalida si basa su meccanismi di consenso e su diverse tipologie di partecipanti. Alcuni sono individui, altri sono aziende, e ognuno svolge un ruolo cruciale nel garantire l'affidabilità della rete. Esploriamo come funzionano e quali sono le loro caratteristiche specifiche.
Sommario
Comprendere i principi fondamentali della convalida della blockchain
Prima di addentrarci nei dettagli degli attori coinvolti, è utile ricordare le basi: una transazione inviata tramite una blockchain (che si tratti di Bitcoin, Ethereum Ethereum Solana Solana altro) deve essere verificata e registrata in un blocco, che sarà collegato crittograficamente ai blocchi precedenti. I validatori sono le entità (o gli individui) che garantiscono la legittimità di queste transazioni, che i fondi non vengano spesi più volte e che il protocollo venga rispettato.
La crittografia al servizio del consenso
In una blockchain, le transazioni vengono firmate utilizzando una chiave privata e poi trasmesse all'intera rete. I nodi (computer connessi) ricevono queste transazioni, convalidano le loro firme crittografiche e verificano che il portafoglio disponga di fondi sufficienti. L'obiettivo finale è formare blocchi contenenti transazioni valide e rendere impossibile qualsiasi tentativo di frode.
Perché i validatori sono essenziali
Senza validatori, non esisterebbe alcuna fiducia in un sistema distribuito. In una rete peer-to-peer, chiunque può affermare di "creare" o "spendere" unità di criptovaluta. I validatori, quindi, ordinano i dati, ne verificano la coerenza e assicurano che tutti rispettino le regole stabilite dal protocollo. Ciò include la prevenzione degli attacchi di doppia spesa, il mantenimento dell'integrità del registro e l'applicazione delle regole di consenso.
Chi convalida le transazioni sulla blockchain: i diversi meccanismi di consenso
Il concetto di meccanismo di consenso si riferisce al metodo con cui una rete distribuita raggiunge un accordo sullo stato valido della blockchain. Ne esistono diversi: Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Delegated Proof of Stake ( DPoS ) e molte altre varianti. Ognuno si basa su validatori, ma l'approccio è diverso.
Proof of Work (PoW): mining
La Proof Proof of Work è storicamente il primo metodo, reso popolare da Bitcoin. I validatori sono chiamati "miner". Il loro ruolo è risolvere enigmi crittografici eseguendo calcoli intensivi, spesso utilizzando hardware specializzato (ASIC). Quando uno di loro trova la soluzione corretta, propone un nuovo blocco alla rete. Se questo blocco soddisfa le regole (transazioni valide, formato corretto), viene aggiunto alla blockchain e il miner riceve una ricompensa (la ricompensa del blocco ) e le commissioni di transazione.
Nella Proof-of-Work (PoW), la potenza è direttamente collegata alla potenza di calcolo, spesso chiamata hashrate . Maggiore è l'hashrate di un miner, maggiori sono le sue possibilità di estrarre un blocco. I principali validatori sono quindi:
- grandi pool di mining , come Antpool, F2Pool, Foundry USA, Binance Pool e Via BTC , combinano la potenza di mining di diversi minatori individuali per condividere le ricompense.
- Aziende specializzate come Marathon Digital Holdings, Riot Platforms (ex Riot Blockchain) o Bitfarms, che gestiscono enormi mining farm in aree in cui l'elettricità è più economica.
- Individui: alcuni appassionati continuano a minare da casa, sebbene la redditività dipenda fortemente dal costo dell'energia e delle attrezzature. Sta diventando sempre più difficile per i privati generare profitti estraendo Bitcoin. Altre blockchain meno competitive potrebbero essere più interessanti per i privati.
Nonostante i suoi vantaggi in termini di sicurezza (attaccare una blockchain in PoW richiede una notevole potenza di calcolo, motivo per cui Proof of Work è generalmente considerata il meccanismo di consenso più sicuro), la PoW viene talvolta criticata per il suo elevato consumo energetico.
Proof of Stake (PoS): staking
Con la Proof-of-Stake (PoS), i validatori non hanno più bisogno di fornire potenza di calcolo. Invece, bloccano una determinata quantità di token. I validatori vengono scelti per proporre o convalidare un blocco in base al numero di token puntati e a un algoritmo pseudo-casuale. La "puntata" funge quindi da garanzia: se un validatore imbroglia, rischia di perdere parte dei suoi fondi. Questo è chiamato slashing .
Esempi di reti Proof of Stake :
- Ethereum pool staking come Lido). I validatori, potenzialmente privati o aziende, ricevono ricompense in ETH.
- Cardano : utilizza Ouroboros, un protocollo Proof-of-Stake in cui i blocchi vengono convalidati da "Slot Leader" selezionati in base alla loro partecipazione (ADA). Decine di migliaia di delegati partecipano, consentendo un'ampia decentralizzazione.
- Tezos : qui parliamo di "panettieri". I possessori di XTZ possono fare staking e ricevere ricompense. I ruoli di validatore sono spesso ricoperti da singoli individui, ma anche da aziende che offrono servizi di panificazione professionali.
- Solana : combina la Proof of Service (PoS) con un meccanismo di marcatura temporale chiamato Proof of History . I validatori sono presenti in tutto il mondo, da privati che utilizzano sistemi domestici a organizzazioni specializzate.
La PoS richiede meno energia della PoW e facilita l'implementazione dei nodi, sebbene la concentrazione dei token in determinati exchange (ad esempio Binance o Coinbase) sollevi la questione della decentralizzazione.
Proof of Stake delegata (DPoS)
Il DPoS introduce un ulteriore livello di convalida. Invece di dover gestire un nodo di convalida per ogni singolo token, gli utenti "delegano" i propri token a "super validatori" o "super delegati". Questi sono nodi fidati eletti per produrre blocchi e proteggere la rete. In cambio, le ricompense staking vengono condivise.
Chi sono questi super validatori ? Su blockchain come EOS , ci sono diversi attori che svolgono un ruolo chiave nella convalida delle transazioni e nella sicurezza della rete.
Tra loro:
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Aziende specializzate in staking : Binance pool staking , è uno dei principali produttori di blocchi su EOS. Allo stesso modo, altri operatori come Newdex e BigONE sono aziende che forniscono servizi relativi alle criptovalute e operano come validatori.
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Organizzazioni indipendenti che forniscono servizi ad alta disponibilità**: GenerEOS , con sede a Sydney, o EOS Nation , che opera dal Canada, sono validatori professionisti che mantengono un'infrastruttura solida per garantire la continuità della rete.
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Diverse aziende con attività nella blockchain : EOS Titan , EOSCannon o Defibox BP sono entità coinvolte in vari Web3 e hanno guadagnato la fiducia della comunità EOS per garantire la convalida dei blocchi.
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Infrastrutture tecniche distribuite in tutto il mondo : i validatori si trovano in Asia (EOSphere in Australia, EOS Seoul in Corea, BigONE a Hong Kong, hashfin a Kuala Lumpur) , in Nord America (EOSUSA nella Carolina del Sud, EOS Nation in Canada) e in Europa (EOS Titan in Bulgaria, Everstake in Ucraina) .
Lo svantaggio del Delegated Proof of Stake (DPoS) risiede nel fatto che viene utilizzato numero limitato di supervalidatori migliora la velocità delle transazioni rispetto a sistemi come Proof of Work .
Chi convalida effettivamente le transazioni su ogni blockchain?
Chi convalida le transazioni sulle blockchain Proof-of-Work? Le principali società di mining
Nell'ecosistema Bitcoin , la distribuzione della potenza di calcolo ( hashrate ) è dominata da diversi pool di mining , che svolgono un ruolo chiave nella convalida delle transazioni e nella sicurezza della rete. Questi pool consentono ai miner di combinare la loro potenza di calcolo per aumentare le probabilità di risolvere un blocco e ricevere una quota delle ricompense. Tra i pool più influenti ci sono:
- Antpool , gestito da Bitmain , un colosso dell'hardware per il mining.
- F2Pool , uno dei più vecchi mining pool, attivo dal 2013.
- Foundry USA , che domina il mercato nordamericano , è ampiamente sostenuta da aziende istituzionali.
- Tramite BTC , un importante attore di cinese .
- Binance Pool , collegato alla piattaforma Binance , attrae molti miner grazie al suo ecosistema integrato.
In che modo un pool coordina i contributi dei minatori?
Ogni mining pool funziona come una piattaforma software centralizzata , responsabile dell'orchestrazione e dell'ottimizzazione della distribuzione del lavoro tra migliaia di minatori connessi in tutto il mondo. Questo coordinamento si basa su diversi aspetti tecnici:
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Distribuzione dei calcoli :
- Ogni minatore che partecipa al pool non lavora sull'intero problema matematico , ma riceve una porzione specifica del calcolo da eseguire.
- Il pool suddivide i compiti in sottoproblemi e assegna questi frammenti computazionali ai miner connessi.
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Presentazione e convalida dei risultati :
- Una volta che un minatore trova una soluzione parziale valida ( condivisione ), la invia al server del pool.
- Il pool raccoglie queste soluzioni e convalida se contribuiscono a trovare un blocco conforme ai requisiti della blockchain di Bitcoin.
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Trova e proponi un blocco :
- Quando un minatore connesso al pool trova una soluzione completa (un nonce valido che risolve il blocco), questa soluzione viene immediatamente inviata alla rete Bitcoin.
- Il pool è responsabile dell'invio ufficiale del blocco alla rete per la convalida e l'aggiunta alla blockchain.
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Distribuzione dei premi :
- Invece di far sì che il minatore vincitore tenga l'intera ricompensa del blocco, questa viene distribuita tra tutti i minatori che hanno contribuito, in base alla quantità di lavoro da loro fornita ( difficoltà di condivisione ).
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Ottimizzazione delle prestazioni :
- I pool monitorano le prestazioni dei minatori e adattano dinamicamente i calcoli in base alla potenza di ogni macchina.
- Ottimizzano inoltre la latenza della rete per inviare i blocchi prima degli altri pool concorrenti, massimizzando così le possibilità di convalida.
Chi sono i partecipanti ai mining pool?
I partecipanti ai pool di mining sono diversi e rientrano in diverse categorie:
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Singoli minorenni :
- Individui che possiedono uno o più ASIC e desiderano mettere in comune la loro potenza per ottenere un reddito stabile.
- Si affidano al pool per massimizzare la redditività ed evitare le incertezze del mining in solitaria.
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Mining farm istituzionali :
- Aziende che gestiscono migliaia di ASIC in data center ottimizzati (ad esempio Marathon Digital Holdings, Riot Platforms, Bitfarms ).
- Gestiscono autonomamente il proprio hardware e la propria energia, ma delegano la convalida dei blocchi ai pool di mining per garantire un flusso costante di ricompense.
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Operatori di pool :
- Le entità che gestiscono il software e l'infrastruttura di rete del pool.
- Ricevono una commissione sulle ricompense distribuite ai minatori in cambio del servizio fornito.
Pertanto, i mining pool svolgono un ruolo essenziale nel funzionamento della rete Bitcoin, garantendo un coordinamento efficiente tra migliaia di attori geograficamente dispersi.
Chi c'è dietro queste miniere?
Le mining farm sono strutture che ospitano centinaia, o addirittura migliaia, di computer specializzati ( ASIC ) dedicati alla convalida delle transazioni attraverso la risoluzione di calcoli complessi. Sebbene il loro funzionamento si basi fortemente sull'automazione , richiedono anche la supervisione umana per garantire prestazioni ottimali.
- Automazione : una volta configurate, queste farm operano con un intervento umano minimo . Il software di gestione regola automaticamente la potenza di mining in base a fattori economici (prezzi dell'elettricità, redditività del mining) e tecnici (temperatura, carico di rete). Alcuni sistemi includono persino meccanismi di riavvio automatico in caso di guasto.
- Supervisione umana : nonostante queste ottimizzazioni, i tecnici sono essenziali per garantire una manutenzione regolare , sostituire gli ASIC difettosi, ottimizzare il raffreddamento e intervenire in caso di problemi hardware o software. Le grandi mining farm impiegano spesso team dedicati che monitorano costantemente l'installazione tramite sistemi di monitoraggio .
Tra le grandi aziende che gestiscono queste aziende agricole figurano in particolare:
- Marathon Digital Holdings società quotata al NASDAQ con una vasta infrastruttura mineraria in Texas e nel Dakota del Nord .
- Riot Platforms (in precedenza Riot Blockchain): possiede uno dei più grandi centri di mining del Nord America.
- Bitfarms : uno dei principali attori del settore minerario con sede in Canada , con diverse aziende agricole in Nord e Sud America.
Queste grandi entità possiedono una potenza di calcolo colossale , ma rimangono dipendenti dal consenso della rete Bitcoin . Non "validano" le transazioni autonomamente , ma inviano alla rete i blocchi che trovano. La decisione finale sulla convalida spetta al consenso della blockchain, basato sulla maggioranza dei nodi della rete.
Chi convalida le transazioni su Ethereum e altre blockchain PoS?
Con l'avvento della Proof of Stake (PoS) , la convalida delle transazioni si basa su pool staking che mettono in comune i fondi degli utenti per gestire i nodi di convalida e proteggere la rete.
Su Ethereum , i principali validatori sono:
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Lido Finance (9,29 milioni di ETH puntati, 291.000 validatori, quota di mercato del 27,2%)
- In qualità di attore leader nello staking liquido , Lido consente agli utenti di depositare ETH e ricevere stETH , un token che rappresenta i fondi investiti.
- Questo modello facilita l'accesso allo staking senza richiedere 32 ETH o infrastrutture tecniche.
- Critica : Lido detiene una quota di mercato dominante, il che comporta un rischio di centralizzazione .
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Coinbase (2,75 milioni di ETH puntati, 86.000 validatori, quota di mercato dell'8,1%)
- La piattaforma di scambio americana offre staking accessibile a privati e istituzioni.
- Coinbase fornisce anche un'infrastruttura di convalida con il Coinbase Cloud (in precedenza Bison Trails).
- Problema : la sua importanza nell'ecosistema solleva preoccupazioni, in particolare per quanto riguarda la sua conformità alle normative statunitensi .
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Binance (2,16 milioni di ETH puntati, 68.000 validatori, quota di mercato del 6,3%)
- Offre staking centralizzato , in cui gli utenti depositano i fondi e Binance gestisce la convalida.
- Il suo modello attrae investitori che cercano una gestione semplificata e rendimenti garantiti.
- Vantaggio : infrastruttura solida, affidabilità.
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ether.fi (1,82 milioni di ETH puntati, 57.000 validatori, quota di mercato del 5,3%)
- Un attore importante nel liquid staking , che consente agli utenti di rimettere in gioco i propri token su altri protocolli per ottenere rendimenti aggiuntivi.
- Esempio del EigenLayer la ridistribuzione staking per proteggere altri servizi Web3.
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Rocket Pool (589K ETH puntati, 18.000 validatori, quota di mercato dell'1,7%)
- è un'alternativa decentralizzata a Lido che consente a qualsiasi utente con almeno 8 ETH di diventare un validatore senza dipendere da un'entità centralizzata.
- Il suo obiettivo è ridurre la centralizzazione dello staking su Ethereum .
Le implicazioni dello staking su Ethereum
Questi validatori controllano una quota significativa del mercato , il che pone un potenziale problema di concentrazione .
- Le piattaforme centralizzate ( Coinbase , Binance , Kraken ) facilitano staking ma rischiano di rendere Ethereum più vulnerabili alla regolamentazione e alla censura .
- Le soluzioni decentralizzate (Lido, Rocket Pool, ether.fi) offrono maggiore resilienza, ma restano dominate da un numero limitato di attori potenti .
Chi convalida le transazioni sulle blockchain private?
A differenza delle blockchain pubbliche come Ethereum o Solana uso professionale o istituzionale , in cui solo entità designate possono convalidare le transazioni .
- Hyper ledger Fabric : una rete utilizzata da aziende e consorzi come IBM Food Trust , che consente la tracciabilità della filiera alimentare. Ogni nodo di validazione corrisponde a un attore della filiera (ad esempio, Nestlé, Carrefour).
- R3 Corda : blockchain orientata alla finanza, adottata da BNP Paribas , ING e altre banche per automatizzare transazioni sicure.
Chi convalida le transazioni sulla blockchain: rischi e sfide della convalida
Potenziali attacchi
Gli aggressori possono prendere di mira più vettori:
- Attacco del 51% : se un validatore (o un gruppo) raccoglie più del 50% della potenza di calcolo o dei token puntati, può teoricamente riorganizzare la blockchain.
- Attacchi Sybil : creazione di identità multiple per influenzare il consenso.
- Censura : su una blockchain autorizzata, le entità di convalida potrebbero filtrare determinate transazioni.
Questi scenari estremi rimangono rari, poiché gli interessi economici generalmente incentivano i validatori a seguire le regole. Nel Proof-of-Stake (PoS), il meccanismo di slashing scoraggia fortemente gli imbrogli.
La sfida della governance
Al di là degli aspetti puramente tecnici, chi convalida e in che modo questo influisce sull'evoluzione del protocollo stesso? In molte blockchain, i validatori votano sui miglioramenti proposti. Emerge il consenso e, a volte, delle biforcazioni quando i disaccordi sono inconciliabili. Pertanto, la distribuzione e la diversità dei validatori influenzano direttamente la governance e la direzione futura della rete.
Chi convalida le transazioni sulla blockchain: come diventare un validatore
Per chi desidera iniziare, i passaggi generali sono:
- Scelta della blockchain : PoW (ad esempio, Bitcoin) richiede un investimento . PoS (ad esempio, Ethereum , Cardano ) richiede un certo numero di token.
- Impostare l'infrastruttura : configurare un nodo completo (o di convalida) su un server affidabile e ad alta disponibilità.
- Rispettare le condizioni del protocollo : versioni software aggiornate, configurazione del token, vigilanza sui tempi di funzionamento.
- Unirsi a un pool o convalidare in solitaria : nel Proof-of-Work (PoW), l'adesione a un pool è spesso essenziale per un singolo miner. Nel Proof-of-Stake (PoS), è possibile convalidare autonomamente o delegare.
soluzioni di cloud computing o a fornitori di infrastrutture per ridurre al minimo il rischio di interruzioni e beneficiare di una buona larghezza di banda.
Chi convalida le transazioni sulla blockchain: le ragioni della convalida e i vantaggi economici
La convalida (mining o staking) può essere redditizia. Le ricompense in blocco o gli interessi staking sono una fonte di reddito. Tuttavia, la redditività dipende da molteplici fattori:
- Prezzo del token sul mercato
- Commissioni applicate dal pool
- Costo dell'elettricità (PoW) o dimensione della posta in gioco (PoS)
- Qualità dell'infrastruttura
Per le grandi aziende, è un modo per diversificare il proprio portafoglio di criptovalute e supportare l'ecosistema. Per i privati, la convalida consente inoltre di partecipare attivamente alla decentralizzazione, anziché limitarsi a detenere token.
Chi convalida le transazioni sulla blockchain: il futuro della convalida
Con l'evoluzione dei protocolli, osserviamo:
- Una tendenza verso una blockchain verde , che privilegia Proof of Stake o altri meccanismi di consenso a basso consumo energetico.
- Maggiore professionalizzazione: grandi nodi, società staking, fornitura di servizi dedicati.
- Soluzioni multi-catena (Cosmos, Polkadot) in cui la convalida si estende a più reti interconnesse.
Questa evoluzione mantiene una domanda centrale: come preservare la decentralizzazione e l'apertura a tutti, gestendo al contempo la competitività e l'efficienza tecnica? Le blockchain continuano a testare diversi modelli di governance e validazione per trovare il miglior equilibrio.
Conclusione: chi convalida le transazioni sulla blockchain? Un ecosistema di più validatori
La risposta alla domanda " chi convalida le transazioni sulla blockchain " è quindi multiforme. A seconda del meccanismo di consenso, può riguardare:
- Pool e fattorie industriali (Bitcoin, PoW)
- Individui strutture staking ( Ethereum , Cardano , Tezos , ecc.)
- delegati o “super validatori” (DPoS su EOS o Tron)
- Consorzi privati ( blockchain autorizzati come Hyper ledger )
Tutti sono al centro del processo di convalida, verificando l'autenticità di ogni transazione e garantendo la sicurezza del registro distribuito. Le regole variano da un protocollo all'altro, ma il principio fondamentale rimane lo stesso: fornire un sistema trasparente e a prova di manomissione, libero da qualsiasi autorità centrale. Questa decentralizzazione coinvolge una vasta gamma di attori, dalle grandi aziende e dagli imprenditori individuali appassionati agli specialisti delle infrastrutture. Più la rete diventa diversificata, più diventa resiliente, garantendo così l'essenza stessa della rivoluzione blockchain.
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Yoann
Ingegnere di addestramento, mi sono rapidamente interessato al campo finanziario. Convinto che la finanza decentralizzata abbia un futuro luminoso davanti a essa, partecipa alla sua democratizzazione sviluppando Crypternon.
