Meccanismi di consenso fondamentali per la tecnologia blockchain, consentendo alle reti distribuite di concordare lo stato del registro in un ambiente senza fiducia. Esistono oltre 20 diversi meccanismi, ma qui verranno esaminati solo quelli più diffusi—nello specifico, quelli che determinano come le transazioni vengono verificate e come i nuovi blocchi vengono aggiunti alla blockchain.

Proof of Work (PoW)

Proof of work è il meccanismo di consenso originale introdotto da Bitcoin. In sintesi: PoW richiede ai miner di risolvere complessi enigmi crittografici, e il primo miner che risolve l'enigma ottiene il diritto di aggiungere il blocco successivo alla blockchain insieme a una ricompensa in criptovaluta. Il meccanismo garantisce la sicurezza della rete rendendo gli attacchi estremamente costosi a causa dello sforzo computazionale richiesto. Tuttavia, la sua natura energivora ha portato allo sviluppo di alternative più sostenibili.

Proof of Stake (PoS)

Proof of stake è emerso come alternativa a basso consumo energetico al PoW ed è utilizzato in blockchain importanti come Ethereum. Invece del mining, i validatori vengono selezionati per creare nuovi blocchi in base alla quantità di criptovaluta che detengono e sono disposti a mettere in staking come garanzia. Questo meccanismo riduce significativamente il consumo energetico perché la sicurezza della rete non dipende più dall'esecuzione di calcoli intensivi.

Il PoS incentiva anche i partecipanti a detenere la criptovaluta, il che può contribuire a sostenerne il valore. Tuttavia, solleva preoccupazioni riguardo alla centralizzazione, poiché gli individui con stake maggiori hanno una probabilità più alta di essere scelti come validatori.

La seguente illustrazione confronta PoW (sinistra) e PoS (destra):

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated proof of stake (DPoS) è un'evoluzione del modello di consenso proof of stake. Nel DPoS, i possessori di criptovaluta votano per eleggere un numero fisso di witness (delegati, validatori) responsabili della validazione delle transazioni e della creazione dei blocchi.

Questo sistema è progettato per migliorare efficienza e scalabilità delegando il compito della produzione dei blocchi a nodi affidabili, riducendo così il numero di nodi necessari per raggiungere il consenso. Il DPoS mira a trovare un equilibrio tra decentralizzazione ed efficienza, offrendo un'alternativa più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al Proof of Work senza richiedere la partecipazione diretta di ogni nodo al processo di consenso.

• Candidati: i nodi possono registrarsi come candidati witness. I membri della comunità valutano questi candidati e possono sostenerli tramite il voto;
• Token come voti: i possessori di token votano con i loro token. Più token si possiedono, maggiore è il potere di voto;
• Witness: i primi N candidati con il maggior numero di voti diventano i witness eletti (validatori) responsabili della produzione dei blocchi.

Leased Proof of Stake (LPoS)

Leased proof of stake (LPoS) è una variante del Proof of Stake che consente ai possessori di monete di concedere in leasing il proprio potere di staking ai validatori senza trasferire la proprietà delle monete stesse. Come nel PoS, i validatori nei sistemi LPoS vengono selezionati in base al totale dello stake che controllano, includendo i token concessi in leasing da altri possessori. Questo aumenta il loro potere effettivo di staking e migliora le probabilità di essere scelti come validatori. Di conseguenza, un maggior numero di partecipanti può contribuire alla sicurezza della rete e al processo di consenso supportando i validatori con le proprie monete in staking.

La seguente illustrazione aiuta a chiarire il funzionamento dell'LPoS:

Altri meccanismi

I restanti quattro meccanismi di consenso discussi in questo capitolo sono riassunti nella tabella seguente. Queste informazioni sono facoltative e possono essere consultate secondo necessità: