Blockchain e scalabilità: perché è così importante nell’economia delle transazioni in criptovalute?
Assieme alla “decentralizzazione” e alla “sicurezza” il tema della “scalabilità” costituisce quello che in gergo è detto il grande trilemma delle blockchain. In termini più discorsivi si tratta di tre caratteristiche da considerare congiuntamente, in quanto implicano ciascuna una dinamica tendenzialmente conflittuale rispetto a tutte le altre.
Una blockchain estremamente sicura, infatti potrebbe essere altamente centralizzata, mentre una totalmente decentralizzata potrebbe peccare di falle in termini, appunto, di sicurezza. Il tutto, poi, potrebbe risultare ottimizzato, a scapito però di questa caratteristica fondamentale che è appunto la scalabilità.
Ma cosa significa scalabilità? Anche in questo caso, il sinonimo operativamente più comprensibile potrebbe essere “velocità”, visto che effettivamente una blockchain ad alta scalabilità si traduce in una blockchain in cui le transazioni possono avvenire in modo estremamente veloce. Ma cos’è realmente la scalabilità e perché risulta così importante nel mondo crypto?
In questo articolo vedremo di approfondire meglio il concetto, con esempi pratici facilmente comprensibili anche da parte dell’utente medio e del neofita.
Blockchain scalabili: uno sguardo sotto il cruscotto
Immaginiamo una blockchain come un grande registro digitale, una specie di libro contabile condiviso dove vengono annotate tutte le transazioni, come se fosse un diario pubblico che tutti possono leggere e verificare.
Questo sistema, che come sappiamo è nato con Bitcoin nel 2008, è diventato famoso per la sua sicurezza e trasparenza. Ma c’è un problema: man mano che più persone lo usano, questo “diario” può diventare lento e costoso da aggiornare, per ovvie ragioni di “affollamento” di rete e relativa congestione.
Qui entra in gioco il concetto di scalabilità, ovvero la capacità di una blockchain di gestire un numero sempre maggiore di utenti e transazioni senza perdere velocità ed efficienza, nonché senza aumentare troppo i costi.
La scalabilità è dunque un concetto globale che non si limita a descrivere unicamente la velocità di una blockchain, ma integra in modo congiunto l’utilizzo razionale delle risorse, la capacità di gestire in modo ottimizzato il traffico di rete, l’attitudine a gestire più operazioni contemporaneamente e la facoltà di minimizzare i costi connessi all’automazione dell’intero protocollo.
Importanza della scalabilità
In termini pratici, la scalabilità è la capacità di un sistema di crescere e funzionare bene anche sotto pressione. La metafora più eloquente di questo concetto informatico è quella del ristorante: se ha solo due camerieri e dieci tavoli, tutto fila liscio con pochi clienti. Ma se arrivano cento persone contemporaneamente, i camerieri non ce la fanno più, i tempi di attesa esplodono e i clienti si lamentano. Lo stesso succede con le blockchain: se troppe persone cercano di fare transazioni nello stesso momento, la rete si intasa, le operazioni rallentano e i costi (le famose “gas fee” su Ethereum, per esempio) schizzano alle stelle.
Bitcoin, per esempio, può gestire solo circa 7 transazioni al secondo (in gergo TPS, transactions per second), mentre Ethereum arriva a circa 15-30 TPS. Per fare un confronto, Visa, il sistema centralizzato di pagamento tradizionale, gestisce migliaia di transazioni al secondo. Se le blockchain vogliono competere con i sistemi centralizzati e diventare il futuro della finanza, dei giochi o delle applicazioni quotidiane, devono per forza “scalare” attraverso espedienti che però non vadano a limitare la decentralizzazione e la sicurezza, che sono i loro punti di forza.
Il punto è che se la parte relativa alla sicurezza e alla decentralizzazione è in larga misura già trattata da algoritmi crittografici noti da tempo in letteratura matematica e informatica, quella connessa alla scalabilità costituisce un problema creativo interamente nelle mani degli sviluppatori, che sono chiamati a trovare soluzioni innovative attraverso “ingranaggi informatici” tutti da inventare, peraltro con la necessità di aggiornarli in ragione dello “stato dell’arte” della tecnologia.
Limiti delle blockchain tradizionali
Perché le blockchain non scalano facilmente? Il motivo sta nel loro design. Ogni transazione deve essere verificata da tutti i computer della rete (i cosiddetti “nodi”) e poi registrata in blocchi collegati tra loro.
Questo processo è certamente sicuro (l’incasellamento “catenario” della blockchain ingloba un meccanismo di auto-conservazione crittografica), ma risulta anche lento e pesante: più transazioni ci sono, più lavoro devono fare i nodi. È come se, tornando al nostro ristorante, ogni cameriere dovesse controllare personalmente ogni ordine di ogni tavolo prima di servirlo. Funziona con pochi clienti, ma diventa un caos se i clienti diventano tanti.
Come già anticipato, ci sono tre aspetti principali da considerare per migliorare la scalabilità, denominati appunto trilemma blockchain: velocità, sicurezza e decentralizzazione.
Migliorare uno di questi aspetti spesso significa sacrificare gli altri. Ad esempio, rendere una blockchain più veloce potrebbe richiedere meno nodi per verificare le transazioni, ma questo la renderebbe meno decentralizzata e potenzialmente meno sicura. La grande sfida per la scalabilità implica dunque un controllo sottile delle variabili del trilemma, ossia una vera e propria calibrazione.
Tipologie di soluzioni
Per fortuna, nel corso degli ultimi anni sono sorte svariate idee brillanti per risolvere questo problema. Vediamo le principali, con esempi semplici e progetti reali.
Aumentare la capienza dei blocchi: Una soluzione intuitiva è rendere i blocchi più grandi, così possono contenere più transazioni. Sempre lungo la scia delle metafore, è come passare da un quaderno piccolo a un registro gigante nel nostro diario digitale.
Bitcoin Cash, nato da un “fork” di Bitcoin, ha adottato questa strategia aumentando la dimensione dei blocchi da 1 MB a 32 MB. Il risultato è di avere più transazioni per blocco, e dunque tempi più rapidi. Tuttavia, questo approccio ha un limite: blocchi più grandi richiedono più potenza di calcolo e memoria di archiviazione, il che può escludere i nodi più piccoli e ridurre la decentralizzazione. Relativamente a Bitcoin, questa è peraltro una delle maggiori critiche da parte della comunità di “puristi” del progetto originario di Satoshi Nakamoto.
Layer secondari (ovvero “fare il lavoro sporco fuori” dalla blockchain): Un’altra idea geniale – di cui peraltro abbiamo già parlato in un articolo dedicato – è spostare parte del lavoro su un livello separato, chiamato Layer 2, che opera sopra la blockchain principale (Layer 1). Lo stratagemma equivale ad aggiungere una corsia veloce a un’autostrada: le transazioni più leggere vanno lì, mentre la blockchain principale si occupa solo di finalizzare i risultati.
Un esempio famoso è il Lightning Network di Bitcoin, che permette di fare pagamenti istantanei e quasi gratuiti tra due persone, registrando solo il saldo finale sulla blockchain. Questo riduce il carico sulla rete e la rende più efficiente. Per Ethereum, invece, come detto abbiamo altrove già parlato di soluzioni come Optimism e Arbitrum, che usano una tecnica chiamata “rollups”: raggruppano cioè centinaia di transazioni in un unico pacchetto e lo inviano alla blockchain principale, risparmiando tempo e costi.
Sharding (ossia il “divide et impera” della blockchain): Metaforicamente parlando, questa tecnica consiste nel dividere il nostro ristorante in tante piccole sezioni, ognuna con i propri camerieri. In tal modo la clientela viene dirottata in sezioni più esigue, ad alta efficienza e autonomia.
Nella blockchain, significa spezzare la rete in “frammenti” (shards), ognuno dei quali gestisce una parte delle transazioni. Ethereum sta lavorando a questa soluzione proprio lungo le fasi del suo aggiornamento tanto atteso (si legga a tale proposito il nostro articolo in materia). Una volta implementato lo sharding, ogni frammento potrà elaborare transazioni in parallelo, aumentando enormemente la capacità complessiva della rete.
Blockchain alternative ottimizzate a monte: Alcuni progetti hanno deciso di costruire blockchain da zero, progettate per essere già scalabili. Solana, per esempio, usa un meccanismo chiamato “Proof of History” che permette di ordinare le transazioni in modo super veloce, raggiungendo (almeno in teoria) fino a 65.000 TPS.
In questo caso è come se il nostro ristorante avesse un sistema automatico per prendere gli ordini, che bypassa naturalmente le inefficienze dei camerieri umani. Un altro esempio è Polygon, che offre una rete parallela a Ethereum (in gergo sidechain, altro tema di cui abbiamo già parlato) per transazioni rapide ed economiche, ma rimane collegata alla sicurezza di Ethereum.
Conclusioni
La scalabilità è il cuore della rivoluzione blockchain. Senza di essa, queste tecnologie rimarrebbero un esperimento interessante, ma poco pratico, ovvero confinato ad usi specifici come per esempio le grandi transazioni globali.
Oggi, grazie a soluzioni come Layer 2, sharding e blockchain alternative, stiamo vedendo un futuro in cui le blockchain possono gestire milioni di utenti, dai pagamenti quotidiani ai giochi online, fino a sistemi complessi come la gestione della supply chain, per non parlare dei pagamenti “da bar sotto casa” che possiamo tranquillamente implementare in Bitcoin con Lightning Network.
In conclusione, la scalabilità non è solo un problema tecnico, ma la chiave per portare le blockchain nella vita di tutti i giorni. Progetti come Polygon, Solana, Optimism e Arbitrum stanno dimostrando che è possibile costruire un sistema decentralizzato che sia allo stesso tempo veloce, sicuro ed economico. Il nostro “ristorante” digitale sta imparando a servire migliaia di clienti senza farli aspettare, e il futuro sembra più vicino che mai.
Filippo Albertin
