Che cosa è la prova di autorità e perché è importante?

Nella blockchain, esistono diversi modi per concordare quali transazioni siano valide. Questi sono chiamati meccanismi di consenso. 

Le più diffuse sono la Proof of Stake, la Proof of Work e la Proof of Authority. Tuttavia, parleremo solo della Proof of Authority (PoA). 

Ora, questo è un tipo di sistema in cui solo poche persone fidate vengono scelte per approvare le transazioni e aggiungerle alla blockchain. Queste persone sono note e la loro identità è verificata. Per questo motivo, la PoA può funzionare molto più velocemente e consumare meno energia rispetto ad altri metodi. 

Questo articolo fornisce una spiegazione semplice di cosa sia la prova di autorità, come funziona e qual è il suo significato. 

Leggi anche

• Il concetto di algoritmo di consenso Proof-of-Stake (POS)
• Prova di lavoro

Key Takeaway

• La Proof of Authority (PoA) è un metodo di consenso blockchain in cui alcune persone fidate e verificate convalidano le transazioni.
• PoA è stato introdotto nel 2017 da Gavin Wood, co-fondatore di Ethereum, come alternativa più rapida ed efficiente a PoW e PoS.
• I validatori in PoA vengono selezionati in base all'identità e alla reputazione, non in base alla potenza di calcolo o alla proprietà del token.
• La tecnologia PoA è efficiente dal punto di vista energetico poiché non richiede attività di mining o calcoli complessi.
• Solo i validatori approvati possono aggiungere nuovi blocchi, rendendo il sistema più veloce ma più centralizzato

Che cos'è la prova dell'autorità?

Nel 2017, Gavin Wood, co-fondatore di Ethereum, ha introdotto la Proof of Authority (PoA) come algoritmo di consenso per le reti blockchain. La PoA funziona assegnando a un piccolo gruppo di validatori fidati, chiamati autorità, il diritto di creare nuovi blocchi e verificare le transazioni. 

A differenza della prova di lavoro (PoW) o Proof of Stake (PoS), la PoA non richiede elevata potenza di calcolo o staking di monete. Si basa invece sull'identità verificata e sulla reputazione dei validatori. Questo rende la PoA efficiente dal punto di vista energetico, veloce e scalabile, ideale per blockchain private o autorizzate. 

Tuttavia, il suo principale svantaggio è la centralizzazione, poiché solo pochi nodi selezionati controllano la rete. Piattaforme come VeChain (VET) utilizzano la PoA per ottenere commissioni basse, prestazioni elevate e convalida sicura.

Come funziona la prova di autorità?

Una volta scelti, i validatori utilizzano un software per organizzare e confermare le transazioni su una blockchain. Questi validatori sono individui fidati, la cui identità reale è nota alla rete. Non devono competere o risolvere enigmi come nel Proof of Work (PoW). Il sistema Proof of Authority (PoA) si basa invece sulla loro identità e reputazione.

Diventare un validatore

Per diventare un validatore in una rete PoA, una persona deve soddisfare alcuni requisiti importanti:

• Devono essere affidabili e avere una fedina penale pulita.
• La loro vera identità deve essere confermata e facilmente verificabile.
• Devono essere disposti a rischiare la propria reputazione e talvolta anche il proprio denaro.

Questa impostazione aiuta a garantire che solo le persone responsabili possano svolgere il ruolo di validatori. Li incoraggia anche a comportarsi bene, perché qualsiasi comportamento disonesto potrebbe danneggiare la loro reputazione pubblica o farli rimuovere.

Come vengono gestite le transazioni

Quando qualcuno invia una transazione, questa viene inviata a tutti i validatori. Ogni validatore la controlla per assicurarsi che rispetti le regole. Se la maggioranza dei validatori la ritiene valida, la transazione viene aggiunta a un blocco.

Creazione di blocchi

I validatori si alternano nella creazione dei blocchi. Di solito, questo avviene utilizzando un metodo round-robin o una pianificazione fissa, in modo che tutti sappiano a chi tocca. Un solo validatore firma ogni blocco, quindi non ci sono sovrapposizioni o confusioni.

Raggiungere il consenso

A differenza di PoW o Proof of Stake (PoS), PoA non richiede molti voti o potenza di calcolo. Poiché i validatori sono noti e affidabili, possono rapidamente concordare su ogni blocco. Questo rende il sistema veloce e affidabile.

Mantenere le cose in funzione

I validatori devono mantenere i propri computer (chiamati anche nodi o siti di amministrazione) online e sicuri. Se un validatore va offline o il suo sistema viene compromesso, può rallentare la rete o causare problemi.

Incentivi e fiducia

PoA utilizza la reputazione come principale motivazione per un buon comportamento. I validatori non vogliono perdere la loro posizione o la loro fiducia, quindi sono attenti a seguire le regole. In questo modo, PoA sostituisce i costi energetici di PoW e il denaro investito in PoS con fiducia e responsabilità.

Fonte: Il whitepaper.

Differenza tra PoW vs PoS vs PoA

Sebbene appartengano alla stessa famiglia di consenso, Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) e Proof of Authority (PoA) utilizzano metodi diversi per convalidare le transazioni e proteggerle. la rete blockchains.

Caratteristiche	Prova di lavoro (PoW)	Prova di pugno (PoS)	Prova di autorità (PoA)
Come funziona	I minatori risolvono enigmi matematici	I validatori vengono scelti in base alle monete puntate	I validatori pre-approvati utilizzano la loro identità
Usato da	Bitcoin (Ethereum prima del 2022)	Ethereum (post-2022), Cardano	Haven1, reti private/consortili
Sicurezza	Molto sicuro grazie all'elevato sforzo di elaborazione	Sicuro, dipende dalla dimensione della posta in gioco e dall'onestà del validatore	Alto: in base alla reputazione del validatore
Decentramento	Alto (molti minatori a livello globale)	Da moderato ad alto (molti staker)	Inferiore (pochi validatori affidabili)
Scalabilità	Basso (lento e dispendioso in termini di energia)	Moderato	Alto (veloce ed efficiente)
Consumo di energia	Molto alto	Molto più basso del PoW	Molto basso
Hardware richiesto	Sì, macchine potenti	Non molto (solo gettoni)	Minimo
Più adatto per	Sistemi pubblici e decentralizzati	Le reti pubbliche hanno bisogno di efficienza	Catene private/consortili che necessitano di velocità e fiducia
Carbon footprint	Alto	Basso	Molto basso; può essere a emissioni negative di carbonio

Casi d'uso della prova di autorità

PoA può essere una soluzione efficiente e sicura meccanismo di consenso Per specifiche applicazioni blockchain in cui la fiducia è riposta in un numero limitato di validatori approvati. Questo approccio è particolarmente utile nelle blockchain private o consorziali in cui i partecipanti sono noti e affidabili. Nelle sezioni seguenti, esploreremo i principali casi d'uso in cui la PoA si distingue come soluzione pratica ed efficace.

Servizio Blockchain Quorum per le imprese

Quorum è una blockchain di livello enterprise basata su Ethereum che utilizza un meccanismo di consenso basato su PoA chiamato QuorumChain. È progettata per garantire privacy e scalabilità, rendendola ideale per le aziende che necessitano di condividere dati sensibili in modo sicuro. 

VeChain per la gestione della catena di fornitura

VeChain utilizza un modello PoA pubblico con 101 Authority Masternode, entità affidabili che convalidano le transazioni. È particolarmente adatto per applicazioni aziendali come il monitoraggio della supply chain. 

Grandi aziende come Walmart China e BMW utilizzano VeChain per garantire trasparenza e tracciabilità. 

Il suo modello PoA consente alta velocità e bassi costi, mantenendo al contempo la fiducia attraverso identità di validatori verificate.

Gnosis Chain (precedentemente xDai) per transazioni veloci e a basso costo

Lanciata originariamente come xDai, Gnosis Chain utilizzava la PoA per microtransazioni rapide e stabili. I validatori erano membri fidati della comunità, il che garantiva tempi di blocco brevi e commissioni minime. 

Sebbene ora integri lo staking, le sue origini PoA hanno dimostrato come i validatori affidabili potrebbero rendere le transazioni blockchain più pratiche per l'uso quotidiano.

Approccio del validatore legale di POA Network

Il POA Network è stato uno dei primi veri progetti PoA. Richiedeva che i validatori fossero notai autorizzati negli Stati Uniti, rendendo la loro identità pubblica e legalmente verificabile. 

Sebbene la rete abbia perso importanza, ha aperto nuove strade dimostrando che individui legalmente verificati possono gestire una blockchain in modo efficace ed efficiente.

Binance Smart Chain (BSC) e Proof-of-Staked Authority

BSC ha introdotto un ibrido chiamato Proof-of-Staked Authority (PoSA). I ​​validatori devono essere approvati e mettere in stake il token di Binance, BNB. 

Questo approccio consente a BSC di mantenere tempi di blocco rapidi, circa 3 secondi, mantenendo bassi i costi. 

Nonostante le critiche alla centralizzazione, il modello ha reso BSC una piattaforma di punta per DeFi, combinando velocità con accesso selettivo dei validatori.

Lo scopo del protocollo PoA è quello di avere una rete di criptovaluta decentralizzata la cui sicurezza si basa su una combinazione di Proof of Work e Proof of Stake.

Fonte: Il whitepaper.

Vantaggi della prova di autorità

La Proof of Authority (PoA) presenta diversi vantaggi chiave, soprattutto se confrontata con altri meccanismi di consenso come la Proof of Work (PoW) e la Proof of Stake (PoS). 

Energy Efficiency

Poiché PoA non richiede minerario o calcoli complessi, consuma pochissima energia, il che lo rende ecologico ed economico. Ciò significa anche che le reti che utilizzano PoA possono funzionare su hardware modesto senza sacrificare le prestazioni.

Elevata velocità di transazione

Poiché è coinvolto solo un piccolo gruppo di validatori pre-approvati, la creazione dei blocchi è rapida e le transazioni vengono confermate rapidamente. 

Ciò si traduce in una maggiore produttività, rendendo PoA adatto ad applicazioni che richiedono velocità e scalabilità, come l'uso aziendale o le blockchain private. Anche i costi di transazione sono molto bassi grazie all'assenza di ricompense per il mining e al processo di convalida semplificato.

Stabilità e affidabilità

I validatori vengono scelti attraverso un accurato processo di verifica e sono noti per la loro vera identità, il che aumenta la responsabilità. Se qualcosa va storto, è più facile risalire alla fonte e intervenire. 

Svantaggi della prova di autorità

Nonostante questi vantaggi, la PoA presenta notevoli svantaggi.

Centralizzazione

Il fatto che solo pochi validatori noti controllino la rete significa che il potere è concentrato nelle mani di un piccolo gruppo. Questo rende il PoA meno resistente alla censura, alla collusione e alla manipolazione esterna rispetto a sistemi più... decentrata sistemi come PoW e PoS.

Affidati ad

Poiché i validatori sono entità note, gli utenti devono avere la certezza che questi individui o organizzazioni agiranno nel migliore interesse della rete. Se un validatore diventa dannoso o viene compromesso, la sicurezza e l'equità dell'intero sistema potrebbero essere compromesse.

Censura

Poiché i validatori sono così pochi, è più facile bloccare o annullare le transazioni, compromettendo l'immutabilità della blockchain. 

Inoltre, la natura pubblica delle identità dei validatori può metterli a rischio. Potrebbero essere bersaglio di corruzione, coercizione o altri attacchi, che possono indebolire l'integrità della rete.

Conclusione

La Proof of Authority è un sistema di consenso blockchain che funziona tramite l'approvazione delle transazioni da parte di validatori fidati e noti, anziché ricorrere al mining ad alto consumo energetico o allo staking di token. 

Sebbene la PoA offra evidenti vantaggi come elevata velocità di transazione, basso consumo energetico e prestazioni affidabili, presenta dei compromessi in termini di centralizzazione e requisiti di affidabilità. Questo rende la Proof of Authority perfetta per blockchain private, reti aziendali e situazioni in cui velocità ed efficienza sono più importanti della completa decentralizzazione. 

Aziende come VeChain e Binance Smart Chain hanno dimostrato che la PoA può funzionare bene in applicazioni reali, dimostrando che a volte avere meno validatori affidabili è meglio che averne molti sconosciuti. 

Con la continua crescita della tecnologia blockchain, la Proof of Authority continuerà probabilmente a rappresentare un'opzione importante per le organizzazioni che necessitano di soluzioni blockchain rapide, sicure e convenienti.

Domande frequenti