Ethereum è una rete blockchain (“catena di blocchi”) utilizzata per il trading online di criptovaluta e per operare contratti intelligenti.

Fra gli appassionati di criptovalute, negli ultimi tempi si sente parlare di “51% attack” con cui i miner potrebbero colpire la piattaforma. Da cosa deriva questo pericolo, e quali potrebbero essere le conseguenze? Per scoprirlo, è necessario fare un passo indietro e capire come si sta evolvendo Ethereum.

Come funziona e che cosa è il 51% attack di Ethereum

Ethereum: Una Piattaforma di Blockchain in Crescita

Per lungo tempo, il Bitcoin è stato considerato la moneta principe nell’ambito delle criptovalute. Recentemente, però, Ethereum ha guadagnato parecchio terreno rispetto al suo avversario. Ad oggi le previsioni su Ethereum sono rosee e le stime più ottimistiche prevedono che la sua capitalizzazione di mercato—ad oggi pari a 457 miliardi di euro—potrebbe quadruplicare entro il 2025.

La crescita della piattaforma, e di conseguenza anche del valore di Ether, la criptovaluta cardine di Ethereum, ha però provocato un aumento costante dei costi di transazione. Infatti, i miner che si occupano dell’elaborazione delle transazioni vengono retribuiti con delle tariffe applicate alle stesse, calcolate in Gas.

Il costo delle transazioni in Ethereum si basa semplicemente su domanda e offerta, ovvero su quanto gli utenti sono disposti a pagare, in una sorta di asta che ha lo scopo di vedere la propria transazione approvata per prima. Più utenti sottopongono a verifica le loro transazioni sulla rete, più i costi aumentano.

Dal momento che la piattaforma Ethereum non viene utilizzata soltanto per gli scambi di criptomonete, ma anche per operare contratti intelligenti e, più di recente, per il trading di NFT (non fungible token), la rete diventa sempre più affollata. A Maggio 2021, il costo medio di una transazione si aggirava sui 70$.

Non solo, ma a Giugno 2021—dopo il crypto crash di fine Maggio—i costi di transazione sono diminuiti sensibilmente, per toccare un minimo di 4,38$. Quindi, non soltanto i costi massimi per le transazioni possono crescere all’impazzata, di fatto escludendo molti utenti dai mercati delle criptovalute, ma sono anche soggetti a estrema volatilità.

Ethereum 2.0: l’Aggiornamento London e l’EIP 1559

Per ovviare a questi problemi, Ethereum ha deciso di darsi una veste completamente nuova, trasformandosi in Ethereum 2.0. Il 5 agosto 2021, al blocco 12965000, minato alle ore 12:33 UTC, è stato implementato il cosiddetto Aggiornamento London.

Si tratta di una cosiddetta “hard fork“, cioè di un cambiamento sostanziale delle regole che governano la tecnologia utilizzata da una determinata rete. L’aggiornamento—resosi necessario per far fronte ai cambiamenti provocati dall’enorme successo di Ethereum—è composto di cinque diverse proposte di miglioramento.

Per comprendere da dove origina la minaccia di un 51% attack, una è di particolare importanza: l’Ethereum Improvement Protocol (EIP) 1559.

Esso contiene una serie di aggiornamenti che cambieranno completamente il modo d’intendere le transazioni su Ethereum. Il risultato previsto, è quello di rendere più stabili e prevedibili le tariffe applicate sulle transazioni e, allo stesso tempo, di ridurre la quantità di Ether presenti in circolazione, apprezzandone il valore.

Nuovo Metodo di Consenso: da “Proof of Work” a “Proof of Stake”

In primo luogo, il sistema Ethereum passerà da un modello “Proof of Work” (PoW) a un modello “Proof of Stake” (PoS). In entrambi i casi, si tratta di algoritmi di consenso. Un algoritmo di consenso è l’insieme di regole che governa una piattaforma blockchain e stabilisce in che modo gli utenti possono parteciparvi.

Il primo metodo di consenso si chiama “Proof of Work” perché è necessaria una specifica azione da parte dei mining node (cioè i miner), che devono approvare il blocco appena minato, cioè verificare che l’hash trovato sia corretto prima di aggiungerlo alla catena di blocchi. Questo garantisce la decentralizzazione delle blockchain.

Nessuna entità esterna può creare nuova moneta arbitrariamente, dal momento che ogni blocco deve essere approvato per consenso distribuito.

Questo sistema presenta però anche degli svantaggi. Il primo è un utilizzo smodato di energia, necessario per far funzionare un esercito di computer che possano verificare calcoli sempre più complessi.

Tanto per dare un’idea del quantitativo di energia necessario, basti dire che solamente il mining di Bitcoin consuma più elettricità dell’intera Argentina.

Il secondo problema è che questo metodo di consenso dà un potere sproporzionato alle mining factory più grandi. Questo non solo è antitetico rispetto all’obiettivo delle blockchain di essere decentralizzate ma, come vedremo, rende anche la rete vulnerabile a 51% attack.

Il metodo di consenso PoS, al contrario, promette di ridurre sensibilmente il consumo di energia e di aumentare la velocità del network. In questo caso, i mining node non hanno alcun ruolo nel processo. Invece, gli utenti che vogliono partecipare alla verifica delle transazioni devono versare una certa quantità di criptomoneta in un portafoglio collegato alla rete (staking).

Il minimo per poter partecipare al procedimento è di 32 ether, equivalenti a circa 90.000$. Sarà poi un algoritmo a stabilire chi sarà a creare il blocco successivo, sulla base di diversi meccanismi. Questo metodo non risolve completamente la non completa decentralizzazione, dato che utenti con grandi quantità di moneta potrebbero comunque avere un vantaggio, ma è più funzionale alla scalabilità blockchain.

Misure per Frenare l’Inflazione della Moneta Ether

Il secondo radicale cambiamento introdotto dall’aggiornamento London è che d’ora in poi vi sarà una tariffa base calcolata algoritmicamente, il cui costo potrà variare a seconda dei blocchi. A questa sarà aggiunta una “commissione di priorità“, che l’utente potrà decidere di pagare o meno per ottenere una verifica più rapida.

La vera novità sta nel fatto che la tariffa base verrà “bruciata” al termine della transazione. Inoltre, ogni blocco potrà contenere il doppio delle transazioni rispetto a prima. A differenza di Bitcoin, infatti, non ha un limite prestabilito rispetto a quanti coin si possano minare. Per questo, Ether è soggetta a inflazione.

Il duplice obiettivo di queste misure, quindi, è quello di ridurre la quantità di moneta esistente in circolazione e di mantenere un ampio margine di manovra per i periodi di sovraffollamento della rete, evitando che numeri elevatissimi di richieste di verifica facciano lievitare oltremodo i costi di transazione.

Per continuare a rimanere informato sulla vicenda e per essere sempre aggiornato sull’andamento della valuta Ether, segui le Ethereum news. Ma, arrivati a questo punto, bisogna approfondire i motivi che rendono l’aggiornamento London inviso ai miner.

Le Conseguenze di Ethereum 2.0 sul Mining

Sino all’implementazione dell’aggiornamento London, il processo di mining è stato fondamentale, poiché i miners mettono a disposizione la loro potenza di calcolo per la generazione di nuovi coin e l’elaborazione delle transazioni, inclusi i pagamenti online e le operazioni per agire con gli smart contract di Ethereum.

Oltretutto, si trattava di un’attività particolarmente redditizia, dal momento che per ogni nuovo blocco i miner venivano retribuiti con criptomoneta appena coniata, alla quale venivano aggiunte le commissioni sulle transazioni.

Con il passaggio dal metodo Proof of Work al metodo Proof of Stack, i miner vengono sostanzialmente esautorati dal loro ruolo di supervisione e verifica. Inoltre, “bruciare” le tariffe base come previsto da EIP 1559 significa che i miner sarebbero retribuiti soltanto con la rimanente commissione di priorità, peraltro facoltativa.

A questo punto, i miner avrebbero ben poche scelte. Potrebbero decidere di “investire” i coin già guadagnati per partecipare al nuovo algoritmo di mining, decidere di minare criptovalute alternative o semplicemente vendere i loro hardware e dedicarsi ad altro.

Spiegare il 51% Attack su Ethereum

Invece, i miner di Ethereum sono sul piede di guerra, e proprio non vogliono accettare di perdere quella che fino a poco fa era una buona fonte di guadagno. È per questo che su questa rete decentralizzata aleggia la minaccia di un 52% attack.

Spiegazione di 51% attack di Ethereum

Un 51% attack si verifica quanto un’entità—in questo caso, i miners scontenti della nuova policy di Ethereum—acquisisce la maggioranza dell’hash rate di una rete di criptovaluta che si basa sul metodo di consenso PoW (Proof of Work). A quel punto, per i miner diventa possibile mettere in atto la cosiddetta doppia spesa, cioè spendere due volte le stesse unità di criptovaluta.

Per capire meglio di che cosa si tratta, può essere utile chiarire meglio alcuni concetti contenuti in questa definizione. In particolare, che cosa significa “doppia spesa”? Cos’è l’hash rate, e perché Ethereum è vulnerabile a questo tipo di attacchi?

Doppia spesa: Di Cosa Si Tratta e Quali Pericoli Comporta?

Ogni blockchain pubblica, incluse Bitcoin ed Ethereum, registra ogni transazione mai avvenuta sulla rete. Queste informazioni sono contenute in blocchi: una volta che il blocco è stato chiuso, le informazioni al suo interno non possono essere modificate. In questo modo, nessuno può spendere la criptomoneta più volte, poiché il suo “ciclo vitale” è interamente registrato, e le informazioni pubblicamente accessibili.

Nel caso di un 51% attack però, i miner che controllano più della metà dell’intero potere computazionale della rete possono interferire con la registrazione di nuovi blocchi, ad esempio impedendo ad altri miner di chiuderli, effettivamente monopolizzando l’attività di mining. Oltre a questo, potrebbero cancellare o “invertire” transazioni avvenute mentre erano in controllo della rete, di fatto mettendosi in condizione di poter spendere due volte gli stessi token digitali.

Inoltre, quando un 51% attack avviene, si creano due versioni della blockchain: quella originale, dove operano i miner “buoni”, e quella in cui operano gli aggressori, che continuano a minare blocchi senza sottoporre i loro hash a verifica.

Il rischio è che, avendo maggiore capacità computazionale, questi riescano ad aggiungere blocchi molto più velocemente alla loro catena, spingendo la blockchain originale a riconoscerli come la catena legittima sulla base del principio della “democratic governance“.

Che Cos’è l’Hash Rate?

I miner svolgono per le criptovalute sostanzialmente la stessa attività che le banche centrali svolgono per le valute fiat, creando nuove monete. Ciò avviene risolvendo una serie di blocchi, cioè dei problemi computazionali complessi. La “soluzione” del blocco è costituita dall’hash, una serie di 64 caratteri generati casualmente.

Una volta che l’hash viene trovato, il blocco viene chiuso e aggiunto alla blockchain, e le transazioni incluse nel blocco vengono verificate. Il miner, a questo punto, viene retribuito. Per trovare questa serie di caratteri, però, sono necessari numerosissimi tentativi. L’hash rate è un’unità di misura che sta ad indicare la potenza di calcolo complessiva di una rete blockchain in base al numero di tentativi effettuati al secondo dai miner per trovare l’hash.

Più miner operano sulla rete, più l’hash rate sarà elevato, indicando una potenza di mining superiore. Un 51% attack può avvenire quando un’unica entità detiene il 51% o più della potenza di calcolo dell’intera rete decentralizzata, di fatto diventando “l’azionista di maggioranza” della rete.

Perché Ethereum è Vulnerabile a un 51% Attack?

Pur essendo la seconda moneta per capitalizzazione di mercato, Ethereum non è ancora fuori pericolo quando si parla di 51% attack. Bitcoin, ad esempio, con la sua capitalizzazione di mercato di oltre 800 miliardi di euro, è relativamente al sicuro. Infatti, è necessaria una potenza di calcolo significativa—per non dire proibitiva—per appropriarsi del 51% della sua potenza di calcolo.

Per dare un’idea della differenza fra Bitcoin ed Ethereum, a Settembre 2021 l’hash rate di Bitcoin si aggira intorno ai 140 esahash al secondo, mentre quella di Ethereum è di circa 680 terahash al secondo. Se il numero di tentativi di trovare l’hash di Ethereum si può calcolare in trilioni, quello di Bitcoin è nel range dei quintilioni.

Secondo l’app Crypto 51, attaccare Bitcoin per un’ora tramite un 51% attack avrebbe un costo di 2,267,918$. Anche il costo per attaccare Ethereum è piuttosto elevato, ma potrebbe comunque essere considerato giustificato dai miner. Man mano che la piattaforma cresce, comunque, questo rischio diventerà sempre più remoto.

Il secondo elemento di vulnerabilità è dato dal metodo di consenso Proof of Work utilizzato in precedenza che, lasciando la verifica dei blocchi ai miner, effettivamente concedeva loro il potere di organizzarsi ed esercitare un 51% attack. Ora, in linea di principio, il rischio esisterebbe anche in un sistema Proof of Stake. Tuttavia, nel contesto dei cambiamenti in atto, la piattaforma inserirà anche dei disincentivi economici ad agire in questo modo, ad esempio la perdita del proprio capitale in Ether.

Quali Possono Essere le Conseguenze di un 51% Attack?

Vediamo infine quali sono le conseguenze di un 51% attack. Innanzitutto, c’è da sapere che un 51% attack non danneggia in maniera diretta chi è in possesso della moneta in oggetto, dal momento che l’ammontare di criptovaluta presente nel loro portafoglio non viene sottratto. In questo senso, il tuo Ethereum wallet è al sicuro.

Infatti, i miner che decidano di effettuare l’attacco non possono utilizzare monete o token che non appartengano loro, cancellare transazioni effettuate da altri, creare nuovi token o alterare il numero di coin generati da un singolo blocco.

Il problema, semmai, esiste per chi accetta criptovalute come forma di pagamento, perché il miner in questione potrebbe annullare il pagamento a posteriori, effettivamente diventando proprietario sia del bene che del denaro speso e poi “ritornato”.

La situazione è più spinosa per gli investitori, perché un 51% attack potrebbe minare la fiducia nella stabilità di una criptomoneta. Del resto, nel 2020 Ethereum Classic—un “ramo” di Ethereum—è stata oggetto di diversi 51% attack. Ci si sarebbe potuti aspettare che questo minasse la fiducia dei mercati e provocasse vendite in massa. Questo però non è avvenuto, probabilmente perché all’epoca questa moneta stava vivendo una bull-run.

Ad oggi, gli investitori possono mettersi al sicuro scegliendo d’investire su piattaforme più grandi visto che, come sottolineato prima, questo rende meno probabile che un attacco simile avvenga o abbia successo.

Ethereum Opinioni: Cosa Succederà Ora?

Dopo che i miner hanno cominciato a organizzarsi per boicottare i cambiamenti in corso, la Fondazione Ethereum ha cominciato a pensare alcuni cambiamenti per controbilanciare, almeno in parte, la perdita di profitti.

Va detto subito che l’ipotesi di fare un passo indietro su EIP 1559 appare irrealistica. Esiste però un’altra proposta, EIP 3368, che introduce l’idea di aumentare la ricompensa per il mining di un blocco da due a tre Ether. Nel corso di due anni, la ricompensa si ridurrebbe complessivamente per arrivare a un solo Ether—ma la perdita potrebbe tranquillamente essere bilanciata dall’aumento di valore di questa criptomoneta.

E tu, cosa pensi che accadrà?

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