2. Proof-of-Stake (PoS) - Un'Alternativa alla PoW

Il Proof-of-Stake è un'alternativa energeticamente efficiente al Proof-of-Work.

• Meccanismo di base: Il diritto di proporre un nuovo blocco è proporzionale alla quantità di "stake" (monete possedute e impegnate) di un partecipante, non alla sua potenza di calcolo.
• Vantaggio chiave: Elimina la competizione di hashing brute-force, riducendo drasticamente il consumo energetico.
• Incentivi: Non c'è block reward; i validatori sono ricompensati con le fee delle transazioni che includono nel blocco.

Variante: Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

• I possessori di stake votano per eleggere un insieme ristretto di "delegati" incaricati di generare e validare i blocchi.
• Questo riduce ulteriormente il carico computazionale per la maggioranza dei nodi e aumenta l'efficienza.

Sfide del PoS:

• Accumulo di ricchezza: Il potere decisionale è concentrato tra i maggiori detentori di monete ("i ricchi diventano più ricchi").
• Problema del "Nothing at Stake": In caso di fork, i validatori sono incentivati a validare su tutte le catene (poiché non costa nulla), potenzialmente portando a problemi di double-spending. Questo problema è mitigato nel DPoS.

3. Tendermint: Un Algoritmo Ibrido (BFT + PoS)

Tendermint è un algoritmo di consenso ispirato al Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) che utilizza il PoS in un ambiente permissioned (con un insieme predefinito e chiuso di validatori).

• Funzionamento: È un processo a round multipli e parzialmente sincrono (con timeout).
  1. Un validatore viene scelto (in modo proporzionale allo stake) per proporre un blocco.
  2. Gli altri validatori pre-votano per la validità del blocco.
  3. Se raccoglie più di 2/3 dei pre-voti (calcolati sul peso dello stake, non sul numero di nodi), i validatori passano al pre-commit.
  4. Se anche i pre-commit superano i 2/3, il blocco viene definitivamente deciso e si passa all'altezza successiva. Altrimenti, si inizia un nuovo round.
• Proprietà: È un consenso di tipo CP (Coerente e Partizionabile) che garantisce finalità immediata e assoluta (non probabilistica).

4. La Sfida della Scalabilità: Trilemma/Quadrilemma

Le blockchain pubbliche soffrono di scarse prestazioni (throughput di 3-15 TPS per Bitcoin/Ethereum vs. migliaia di TPS per Visa).

• Trilemma Blockchain: È estremamente difficile ottenere contemporaneamente Scalabilità, Sicurezza e Decentralizzazione. Migliorare uno di questi aspetti spesso compromette gli altri.
• Quadrilemma Blockchain: Il compromesso viene esteso includendo la Fiducia (Trust). Sistemi più trusted (es. blockchain private) possono essere più scalabili ma sono meno decentralizzati.

5. Soluzioni di Scalabilità