Il futuro della blockchain potrebbe essere stateless?
In un articolo pubblicato il 24 agosto da a16zcrypto, i ricercatori Miranda Christ e Joseph Bonneau si interrogano su uno dei temi più cari alla community crypto, la possibilità di una blockchain stateless, di fatto azzerando la quantità di dati che i validatori devono memorizzare per convalidare le transazioni.
L’argomento è complesso e la ricerca offre una prospettiva nuova sulla quale potrebbe fondarsi il dibattito di nuova generazione sul futuro della tecnologia blockchain.
In questo articolo esaminiamo la loro ricerca sulla crescita degli stati della blockchain, le sfide delle blockchain stateless e le soluzioni emergenti.
Cosa sono le blockchain stateless
Le blockchain si sono evolute a un ritmo senza precedenti. Con l’aumento del numero degli utenti e della frequenza delle transazioni, è aumentata anche la quantità di dati o “stati” che i validatori devono memorizzare per autenticare le transazioni.
Mentre lo stato di Bitcoin è limitato agli output delle transazioni non spese (UTXO), lo stato di Ethereum include il saldo di ogni conto, il codice e lo storage di ogni smart contract. Ma ci si interroga oggi se la continua crescita della dimensione degli stati della blockchain sia sostenibile e in che termini poter adoperare il concetto di “blockchain stateless”.
La sfida della continua crescita degli stati della blockchain
La ricerca indica che i nodi di Bitcoin memorizzano attualmente circa 7 GB di dati e i nodi Ethereum circa 650 GB. Tuttavia, con l’aumento del flusso di transazioni (TPS), cresce anche la necessità di memorizzare lo stato.
Per gestire le transazioni di tutti i giorni, che potrebbero essere decine o centinaia di migliaia di TPS, potremmo trovarci di fronte a esigenze di archiviazione nell’ordine di terabyte o addirittura petabyte. La ricerca solleva il dubbio che questa immensa richiesta di archiviazione dati possa minacciare la decentralizzazione, rendendo difficile per i singoli individui diventare validatori.
L’idea di una blockchain senza stato
Secondo la ricerca, i validatori dovrebbero memorizzare uno “stato” delle stesse dimensioni in maniera indipendente dal numero di transazioni.
In questo modo si semplificherebbe il processo. In teoria, tutti potrebbero gestire un nodo dal proprio cellulare così da rendere il sistema più decentralizzato mentre ne aumenterebbe la sicurezza.
Christ e Bonneau suggeriscono tuttavia che i tempi non sono ancora maturi per realizzare questo tipo di progetto.
Lo stato di avanzamento della ricerca sulle blockchain stateless è ancora incerto, infatti al momento non si conosce ancora nessun modello che sia stato sviluppato.
Un problema difficile da superare è la necessità di memorizzare “testimoni” che assistano i validatori nella verifica delle transazioni su ciascun conto. Questi testimoni, a differenza delle chiavi private, cambiano frequentemente, aggiungendo uno stress eccessivo agli utenti e rendendo il sistema meno versatile.
L’impossibilità di vere blockchain stateless
La ricerca di Christ e Bonneau ha evidenziato un’altra sfida significativa: la difficoltà nel trovare il giusto compromesso tra mantenere uno stato di cose definito e la necessità di aggiornare di frequente i testimoni. Per esempio, se un utente non effettua alcuna transazione, il suo testimone potrebbe dover essere modificato in base alle azioni di altri utenti.
Lo studio fa riferimento a Claude Shannon e alla teoria dell’informazione per dimostrare l’impossibilità di una blockchain veramente stateless, in cui gli utenti non debbano mai aggiornare i propri testimoni.
Esplorare le alternative
Sebbene le blockchain pure e stateless possano essere irrealizzabili, lo studio ha rilevato che esistono altre soluzioni interessanti. Uno di questi modelli prevede una terza parte, distinta dall’utente o dal validatore, responsabile della memorizzazione dello stato completo.
Questa entità, definita nodo di prova, genererebbe testimoni aggiornati per gli utenti, consentendo loro di effettuare transazioni come in una blockchain stateless. Rimane ancora da definire il modello degli eventuali incentivi e le ricompense per questi nodi.
I risultati della ricerca hanno anche implicazioni per le soluzioni Layer 2 (L2) come i server rollup. Nonostante la visione ottimistica che i rollup L2 potrebbero essere l’implementazione pratica delle blockchain senza stato, la ricerca evidenzia la presenza di ulteriori sfide.
Nel tentativo di migliorare l’efficienza, le blockchain stateless sono emerse come un’area di interesse significativa. Grazie al lavoro di Christ e Bonneau, abbiamo una comprensione più chiara delle sfide da affrontare.
Sebbene il sogno di una blockchain puramente stateless rimanga solo una disquisizione teorica, la ricerca e l’esplorazione in questo campo porranno sicuramente le basi per soluzioni in grado di bilanciare l’efficienza con la comodità degli utenti.
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