Ridimensionare la blockchain è molto più di denaro, trading e NFT. Si tratta di un nobile ideale: l'integrità. Spiega Eli Ben-Sasson , co-fondatore e presidente di StarkWare .
Le blockchain saranno la base delle transazioni finanziarie, ne siamo sempre più convinti. In un recente sondaggio commissionato dalla mia azienda, StarkWare Industries, circa il 53% degli intervistati americani ha convenuto che "la criptovaluta sarà il futuro della finanza". La cifra era quasi il 70% per la fascia di età tra i 25 ei 34 anni.
Ma le blockchain non sono in grado di far fronte alla domanda, il che significa che sono lente e ci sono tariffe elevate per il gas. Stiamo raggiungendo il limite massimo di quanto queste reti decentralizzate possono elaborare. La soluzione è ridurre la quantità di lavoro che i computer – o “nodi” –della blockchain devono eseguire per ogni transazione.
È davvero facile da fare se scendiamo a compromessi su alcuni dei valori fondanti della blockchain. Eppure è estremamente difficile se ci teniamo stretti a loro.
Algebra fa notizia
L'ultima settimana è stata surreale per me. La ricerca sull'algebra che ho condotto anni fa con altri scienziati informatici è diventata improvvisamente la base di un business da 8 miliardi di dollari, che è la più grande soluzione di ridimensionamento "layer 2" per Ethereum. StarkWare , un'azienda di sole 80 persone, ha appena ricevuto questa valutazione in un round di investimento di serie D. Quando le persone hanno chiesto la mia reazione a questa cifra, sono rimaste confuse dalla mia risposta. "Ci aspettavamo che tu parlassi di criptovalute, e invece ti sei immerso nella filosofia", ha riso un amico.
Avevo detto quanto segue per provocare questa reazione. Il grande CS Lewis ha affermato che l'integrità è "fare la cosa giusta, anche quando nessuno sta guardando". Immagina se il mondo operasse secondo questo principio! Lo fa su piccola scala: su blockchain, dove ogni nodo sta guardando tutto.
Negli ultimi cinque anni, ho lavorato con il mio vecchio amico del college Uri Kolodny, CEO di StarkWare, e un team di talento, per consentire alla blockchain di farlo su una scala sufficientemente grande da essere utilizzata da tutto il mondo. Non si tratta solo di abilitare le transazioni; si tratta di fornire integrità. Ecco perché la citazione di Lewis è diventata il motto non ufficiale della mia azienda.
Diversi percorsi da scalare
Ci sono varie opzioni per creare la scala. Consideriamone un paio prima di esaminare ulteriormente l'approccio basato sull'algebra che io e altri abbiamo adottato.
Uno è eliminare parte della tensione dai nodi di una blockchain consolidata come Ethereum deviando il traffico verso molte reti connesse chiamate sidechain. Questa è un'idea interessante in linea di principio, ma in pratica si perde qualcosa di prezioso.
Una volta che lasci Ethereum per una sidechain, esci anche dal suo robusto perimetro di sicurezza, supervisionato da un gran numero di nodi. Ogni sidechain decide e applica il proprio protocollo di sicurezza, che è inevitabilmente supervisionato da un numero inferiore di nodi rispetto a Ethereum, l'equivalente di un quartiere poco sorvegliato.
Ridimensionamento Blockchain: Chip
Un'altra soluzione apparentemente interessante presenta un grave inconveniente di sicurezza. I chip chiamati TEE (Trusted Execution Environments) potrebbero esternalizzare gran parte del calcolo attualmente eseguito dalle blockchain, come proposto da alcune aziende e accademici. Tali chip possono sputare una chiave firmata che viene scritta sulla catena, attestando in modo conciso che tutti i calcoli eseguiti sul chip, fuori dalla blockchain, sono stati eseguiti correttamente.
Tuttavia, anche i chip più sicuri rischiano di essere violati, come testimonia un lungo elenco di violazioni. Includono un punto debole nel chip SLE66 CL PE "non hackerabile" di Infineon nel 2010 e l'identificazione nel 2020 di difetti nelle Intel Software Guard Extensions, che presumibilmente hanno creato enclavi, il cui contenuto non dovrebbe essere leggibile oltre l'enclave.
Tornando alla mia affermazione di apertura, abbiamo urgente bisogno di ridurre l'onere che stiamo infliggendo per transazione ai nodi blockchain per rendere le criptovalute mainstream. Ma come stiamo iniziando a vedere, una strada lastricata di buone intenzioni può portare all'inferno.
Sento che abbiamo un unico e schiacciante obbligo nei confronti dei miliardi che affideranno alla blockchain i loro soldi, altre risorse, dati e altro ancora. È scalare usando la definizione di verità più oggettiva e incontrastata, quella data dalla matematica. Voglio una realtà per cui non puoi imbrogliare il sistema più di quanto tu possa discutere con il fatto matematico che 1+1=2.
Usare la matematica per scalare
Parlare di prove sembra astratto, quindi siamo più specifici. Sono protocolli progettati per convincere chiunque li osservi che i calcoli sono stati eseguiti nel modo giusto, anche quando nessuno li stava guardando. Questo è molto simile a una dimostrazione di geometria che ci convince che due triangoli sono uguali. Ma, in netto contrasto con le prove che usavamo al liceo, le nostre prove sono facili da controllare per i computer. In effetti, utilizzando lo stesso sforzo computazionale che verrebbe utilizzato per coniare un singolo NFT direttamente su Ethereum, la tecnologia basata sulla prova ne conia decine di migliaia.
Stiamo vivendo un'esplosione cambriana di sistemi di prova matematici, con SNARK, BulletProof, PLONK e Halos testati e distribuiti su blockchain. Il sistema che ho co-inventato, STARK, richiede al prover di presentare una prova che è un registro annotato del calcolo eseguito, per attestare l'integrità di molte transazioni.
Un software snello, il verificatore, ora controlla che il calcolo sia valido, ma senza bisogno di ripetere il calcolo condotto dal prover, né di leggere il log inviato. Piuttosto, il verificatore esegue un campionamento casuale delle voci da quel registro e i modelli numerici in quei campioni forniscono tutte le informazioni necessarie per accertare l'integrità computazionale.
Ridimensionamento Blockchain: calcolo valido
Se il calcolo è valido, e solo se è valido, il verificatore riterrà legittima la prova e acconsentirà ad accettare le transazioni sulla blockchain. Possono esserci centinaia di migliaia di transazioni "arrotolate" in un'unica prova di 80 kilobyte, molto meno delle dimensioni di una foto di uno smartphone, prima che venga aggiunta alla blockchain.
Non esiste hardware che possa essere violato, solo matematica sottoposta a revisione paritaria e verificata pubblicamente e la sua implementazione in codice software pubblicamente disponibile. Questo software da solo verifica la prova ed è l'unica cosa necessaria per rafforzare l'integrità su larga scala, con mezzi semplici.
La blockchain di domani
Non c'è dubbio che la blockchain diventerà più diffusa. Ma c'è una grande domanda su come sarà domani. Rispecchierà bene la visione fondante? O farà enormi compromessi per diventare mainstream?
La mia convinzione è che possiamo attenerci alle nostre pistole originali e avere una scalabilità. O, come mi piace dire, possiamo avere la nostra torta di criptovalute e mangiarla anche noi.
Inoltre, costruisci un sistema di scalabilità sulla matematica e non solo lo rendi super sicuro per oggi, ma anche per domani. Perché i computer avanzeranno, e forse si evolveranno anche per sfruttare i fenomeni quantistici che infrangerebbero molti schemi di crittografia prevalenti. I sistemi crittografici di qualità come quelli di STARK avranno una validità duratura tanto quanto Pi rimarrà (per citare solo le prime 10 cifre) 3.1415926535. Hanno il potere di fornire integrità oggi e per le generazioni future.
Circa l'autore
Eli Ben-Sasson è un co-inventore dei protocolli STARK , FRI e Zerocash e uno scienziato fondatore della Zcash Company. Negli anni ha ricoperto incarichi di ricerca presso l'Institute for Advanced Study di Princeton, Harvard e MIT e, più recentemente, è stato Professore di CS presso il Technion-Israel Institute of Technology. Ha lasciato questo post per co-fondare StarkWare. Oggi guida l'azienda, in qualità di Presidente, insieme al co-fondatore e CEO Uri Kolodny.
Hai qualcosa da dire sul ridimensionamento blockchain o altro? Scrivici o partecipa alla discussione nel nostro canale Telegram. Puoi anche trovarci su Tik Tok , Facebook o Twitter .
Il post Blockchain Scaling: Obsessed with Integrity e The Big Ideal è apparso per la prima volta su BeInCrypto .