Ethereum

Ethereum è una piattaforma software distribuita open source basata sulla tecnologia blockchain. Ha una propria criptovaluta nativa chiamata Ether e un linguaggio di programmazione chiamato Solidity.
La Blockchain è una tecnologia distribuita che registra azioni, come transazioni, in maniera permanente e a prova di manomissione. 

E’ una piattaforma che può essere adottata da tutti coloro che desiderano entrare a far parte della blockchain e che in questo modo avranno a disposizione una soluzione che consente a tutti i partecipanti di disporre di un archivio immutabile e condiviso di tutte le operazioni attuate nel corso del tempo e che nello stesso tempo è concepita per non poter essere fermata, bloccata o censurata. Ethereum è progettata per essere adattabile e flessibile e per creare facilmente nuove applicazioni. Ethereum è cioè una Programmable Blockchain che non si limita a mettere a disposizione operazioni predefinite e standardizzate, ma permette agli utenti di creare le proprie “operations“. Di fatto è una Blockchain che permette di dare vita a diverse tipologie di applicazioni decentralizzate non necessariamente limitate alle sole criptovalute.

Ethereum è il principale concorrente di Bitcoin. Ethereum consente agli sviluppatori di creare applicazioni decentralizzate (dapps) che, a differenza delle app tradizionali, queste non hanno bisogno di alcun intermediario per funzionare. Poiché sono un concetto ancora relativamente nuovo, è difficile definirle con precisione. Sono tuttavia applicazioni che al posto di appoggiarsi su server centralizzati sfruttano le piattaforme blockchain e il loro network distribuito
Il fondatore, Vitalik Buterin, ha descritto per la prima volta Ethereum in una proposta nel 2013 che suggeriva, per migliorare la già esistente infrastruttura di Bitcoin, l’aggiunta di un linguaggio di scripting per la programmazione dell’intera blockchain. Un linguaggio di scripting è un linguaggio di programmazione per un sistema runtime che automatizza, grazie agli “smart contract”, l’esecuzione di compiti che altrimenti verrebbero eseguiti individualmente da un operatore umano.
Il progetto è approdato online il 30 luglio 2015 ed è stato finanziato da un crowdsale online ovvero un crowdfunding effettuato attraverso l’emissione di token, cioè di criptovaluta.

APPLICAZIONE E CASI D’USO

Ethereum 2.0, la road-map.

Ethereum 2.0, noto anche come ETH 2.0, è un importante aggiornamento della rete Ethereum che avverrà nel 2022. L’obiettivo è aumentare il throughput delle transazioni per la rete, da 15 transazioni al secondo a decine di migliaia di transazioni al secondo. Lo farà suddividendo i carichi di lavoro tra molte blockchain parallele che condividono una blockchain Proof-of-Stake(PoS) di consenso comune. Manomettere in modo dannoso una singola catena richiederebbe la manomissione del consenso comune, un’azione troppo costosa per valere la pena per qualsiasi attore di minacce.

Il passaggio a ETH 2.0 è in corso. Le sue tre fasi sono le seguenti:

Fase 0 — La “Beacon” chain. Lanciata il 1° dicembre 2020, ha creato la blockchain PoS che funge da hub centrale di Ethereum 2.0.

Fase 1 — L’unione.  Questo unirà la Beacon Chain con la rete Ethereum originale, segnando la transizione completa da PoW (Proof-Of-Work) a PoS(Proof Of Stake).

Fase 2 – Sharding o frammentazione. Ciò diffonderà il carico di lavoro della rete su 64 nuove reti

(Approfondimento)

Secondo la Ethereum Foundation, Ethereum può essere applicato per codificare, decentralizzare, proteggere e scambiare quasi tutto.

I suoi usi includono quanto segue:

• raccolta di fondi
• scambi finanziari
• governo aziendale
• nomi di dominio
• proprietà intellettuale
• proprietà intelligente con integrazione hardware
• voto
• contratti e accordi

Ethereum può essere utilizzato per i seguenti scopi:

• acquistare e vendere criptovalute come Ether oltre a numerosi token sviluppati sulla blockchain Ethereum
• ospitare smart contract e app decentralizzate (dApp);
• svolgere attività di finanza decentralizzata;
• scambiare token non fungibili (NFT);
• alimentare software basati su Ethereum;
• giocare a videogiochi basati su Ethereum, dove gli utenti possono guadagnare criptovalute reale giocando.

I progetti basati su Ethereum includono i seguenti due esempi:

• Partnership Microsoft e ConsenSys: utilizzare la blockchain di Etheruem come “Service” su Microsoft Azure. La partnership di Microsoft con ConsenSys mira a fornire ai clienti aziendali e agli sviluppatori un ambiente di sviluppo “blockchain cloud”, quindi un archivio digitale online.
• Advanced Micro Devices e ConsenSys joint venture: costruire una rete di “data center” utilizzando l’infrastruttura Ethereum.

Ethereum vs. Bitcoin: differenze chiave

• Bitcoin è la criptovaluta più utilizzata ed Ethereum è seconda a Bitcoin. La parola Bitcoin è usata per riferirsi alla rete blockchain e alla valuta stessa. Ethereum si riferisce alla rete ed Ether si riferisce alla criptovaluta corrispondente.
• Abbreviazione: BTC si riferisce alla valuta Bitcoin e ETH si riferisce a Ether.
• Bitcoin è la prima criptovaluta al mondo, creata nel 2009. Ethereum è arrivata dopo nel 2015. Ether era originariamente destinato a completare Bitcoin, ma le due monete hanno finito per competere.
• Operazioni abilitate: Bitcoin commercia esclusivamente in criptovaluta, mentre Ethereum offre diversi metodi di scambio, inclusi contratti intelligenti.
• Generazione blocco: Il tempo medio di generazione di un blocco per la conferma di una transazione Ether è di circa 12 secondi rispetto ai 10 minuti di Bitcoin.
• Sistema di consenso: Le reti Ethereum e Bitcoin hanno entrambe operato su sistemi Proof of Work (PoW), utilizzati per convalidare le transazioni. Nel 2022, Ethereum passerà a un nuovo sistema chiamato Proof of Stake (PoS) come parte dell’aggiornamento di Ethereum 2.0.
• Codice di eseguibilità: Le transazioni di Ethereum possono essere apposte con codice eseguibile, mentre le transazioni di rete Bitcoin no. Ciò consente applicazioni decentralizzate e transazioni condizionali, che sono transazioni che avvengono solo quando vengono soddisfatte determinate condizioni.
• Tipo di crittografia: Le due reti blockchain eseguono una crittografia diversa Ethereum esegue Ethash e Bitcoin esegue la crittografia Secure Hash Algorithm 256 (SHA-256).

COME FUNZIONA

I partecipanti a Ethereum operano su una rete peer-to-peer; sviluppano e gestiscono contratti intelligenti di Ethereum utilizzando le risorse computazionali della Rete. L’uso di queste risorse viene remunerato con una speciale “moneta virtuale” denominata Ether. Ether ha di fatto un doppio ruolo: da una parte è essa stessa la potenza elaborativa necessaria per produrre i contratti e dall’altra rappresenta la cryptovaluta che permette di “pagare” per la realizzazione dei contratti. Ether è fondamentalmente e concretamente un token che viene trattato dagli cryptocurrency exchanges con il ticker symbol di ETH.

Ethereum conta poi su un Internal Transaction Pricing Mechanism denominato Gas che ha lo scopo di ottimizzare le risorse della rete, di prevenire lo spam e di allocare le risorse in modo proporzionato e corretto in funzione delle richieste.

(Approfondimento)

Come funzionano gli smart contract in Ethereum.

Gli smart contract sono codici che possono facilitare lo scambio di denaro, azioni, contenuto, o qualsiasi altra cosa di valore. Vengono creati utilizzando la Ethereum Virtual Machine (EVM). Una volta che uno smart contract funziona sulla blockchain, si comporta come un programma informatico automatico. Funziona come programmato, senza censura, inattività o influenza di terzi.

Attraverso la blockchain Ethereum si possono vincolare le decisioni prese consensualmente nel network, piuttosto che subordinarle a un ente centrale che autorizzi tutte le attività, come per esempio gli smart contracts. Nonostante si chiamino contratti, non devono essere compilati o riempiti. I contratti intelligenti servono a eseguire porzioni di codice che vengono interessate da una transazione; gli smart contracts esercitano un controllo diretto sul proprio conto di valuta ether e sul proprio valore: l’obiettivo è conservare traccia delle variabili in gioco, per garantire tracciabilità e trasparenza.

Quando si parla di transazioni ci si riferisce a un pacchetto di dati contenenti un messaggio diretto a un account esterno.

All’interno di una transazione sono presenti:

• L’indirizzo del destinatario del messaggio;
• la firma del mittente;
• la quantità di Ether oggetto della transazione;
• un valore che rappresenta il numero massimo di risorse utilizzabili nella transazione (Gas Limit)
• un valore pari alla commissione pagata dal mittente per lo step computazionale (Gas Price)

Dunque all’interno della rete è necessario pagare, in valuta Ether, lo stesso network per poter usufruire della potenza computazionale. Ether dunque non è solo la blockchain ma è anche la criptovaluta necessaria per effettuare le transazioni, ossia inviare e ricevere pagamenti e far girare gli smart contracts.

Il contratto tuttavia, a differenza di un accordo scritto, prevede delle variabili; significa che si comporta autonomamente perché reagisce agli input rispondendo con output consequenziali; da qui il termine smart contract, ossia contratto intelligente. Tuttavia lo smart contract, se è vero che prevede delle variabili, in ogni caso rispetta e vincola i contraenti a regole condivise, a cui non è possibile derogare. Infatti le parti in causa sono vincolate senza alcuna possibilità di modificare il contratto; per contro, due contraenti possono firmare il contratto in deroga alle competenze legislative dei rispettivi Paesi: l’esempio più comune è quello delle scommesse online nel settore finanziario o dei prestiti.

Ethereum dunque non è solo una moneta alternativa a quella tradizionale. I contratti all’interno della blockchain Ethereum permettono di effettuare tutta una serie di operazioni importanti, come la registrazione di un dominio, l’avvio di un crowdfunding.

Che cos’è la Ethereum Virtual Machine EVM

Il motore di Ethereum è rappresentato dalla Ethereum Virtual Machine (EVM) che rappresenta di fatto l’ambiente di runtime per lo sviluppo e la gestione di Smart contracts in Ethereum. EVM opera in modo protetto, ovvero risulta completamente separato dalla Rete. Il codice gestito dalla Virtual Machine non ha accesso alla Rete e gli stessi Smart contracts generati sono indipendenti e separati da altri Smart contracts. Gli Smart contracts sono cioè disponibili sulla Blockchain in EVM bytecode (un Ethereum-specific binary format), sono scritti in Ethereum “high level language,” trasformati in byte code con un  compiler EVM e caricati sulla Blockchain con un client Ethereum. Ethereum è un sistema “Turing complete” che permette agli sviluppatori di creare applicazioni che girano sulla EVM utilizzando linguaggi di programmazione che fanno a loro volta riferimento a piattaforme tradizionali come JavaScript e Python.

Ethereum ed Ether: qual è la differenza?

Ethereum è un network basato su blockchain. È una piattaforma che gli sviluppatori possono utilizzare per creare applicazioni e programmare gli smart contract su cui si basa la valuta virtuale.

Ether (ETH) è la criptovaluta nativa di Ethereum. Viene acquistato e venduto utilizzando la piattaforma Ethereum. È una delle tante criptovalute che possono essere scambiate utilizzando la rete Ethereum. Viene anche utilizzata per premiare i minatori quando aggiungono blocchi a una blockchain.

Ether supporta la rete Ethereum; viene utilizzata per pagare servizi e applicazioni computazionali costruiti sulla piattaforma.

Ad esempio, un’applicazione in esecuzione su Ethereum richiede risorse per funzionare. Gli sviluppatori utilizzano i token Ether per finanziare un’applicazione e supportarla sulla rete.

In sintesi, Ethereum in sé non è una criptovaluta; il termine ethereum si riferisce alla piattaforma digitale. I token (utilizzati per i pagamenti nella rete) sono chiamati “ether”. In altre parole, ether è la “cripto-benzina” (o criptovaluta) che fa funzionare la rete di ethereum. Quando si parla di trading, i prezzi che vedrai si riferiscono all’ether. Ciononostante, quando si parla di ethereum, solitamente ci si riferisce alla criptovaluta.

LA STORIA

La seconda moneta virtuale più conosciuta al mondo, subito dopo Bitcoin, è Ethereum che nasce nel 2013 come creazione di Vitalik Buterin, sviluppatore di origini russe ma cresciuto in Canada, in collaborazione con Gavin Wood ( fondatore web 3 e polkadot ).

Nel 2014 Vitalik Buterin si appoggia ad una operazione di crowfunding per raccogliere fondi, tale operazione consisteva nel vendere milioni di Ether ( la futura moneta di Ethereum ) a chi fosse interessato all’acquisto. Riceve il premio World Technology Award per la co-creazione e invenzione di Ethereum, lo stesso anno.

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Vantaggi di Ethereum

Molti vantaggi della tecnologia blockchain si applicano a Ethereum, inclusi i seguenti:

• Decentramento: Ethereum è decentralizzato, quindi non ci sono interferenze da fornitori di servizi cloud di terze parti. Utilizza blockchain, che consente transazioni peer-to-peer ovvero permette agli utenti di scambiare valori o archiviare dati senza la necessità di un intermediario, a differenza di altre applicazioni software, che spesso richiedono la fiducia in un’autorità centrale.
• Disponibilità: Poiché Ethereum è decentralizzato, non ci sono tempi di inattività se un nodo si interrompe. Altri modelli di elaborazione utilizzano server centralizzati e possono subire problemi di prestazioni se interrotti.
• Privacy: Quando si utilizza la rete per gli scambi, gli utenti possono rimanere anonimi. Non hanno bisogno di inserire le proprie credenziali personali per utilizzare un’applicazione Ethereum.
• Sicurezza: Come qualsiasi rete decentralizzata basata su blockchain, Ethereum è progettato per essere inattaccabile. Gli hacker dovrebbero controllare la maggior parte dei nodi di rete per sfruttare la rete.
• Senza autorizzazione: Ethereum è una blockchain senza autorizzazione, il che significa che tutti possono partecipare. Ciò contrasta con le blockchain autorizzate, che sono limitate ai partecipanti designati.
• Meno ambiguità: Gli smart contract “hardcoded” che fungono da base per il commercio e l’accordo su Ethereum garantiscono contratti più forti. Ad esempio, un libero professionista che ottiene lavoro tramite una dApp su Ethereum potrebbe stipulare uno smart contract con una regola hardcoded che afferma: “Il compenso X verrà rilasciato quando il lavoro Y sarà completato”. Questo differisce dai normali contratti, che richiedono interpretazione e follow-through.

Svantaggi di Ethereum

Critiche alla piattaforma Ethereum :

• Risorsa intensiva: L’attuale utilizzo da parte di Ethereum del protocollo di consenso PoW è un modo ad alta intensità energetica per garantire che i nodi delle reti siano d’accordo sullo stato di tutte le informazioni registrate sulla blockchain. Tutti i contratti intelligenti sono archiviati su tutti i nodi della blockchain e ogni nodo calcola ogni contratto intelligente contemporaneamente.
• Sicurezza: Il protocollo PoW solleva anche un problema di sicurezza. Le vulnerabilità nei contratti intelligenti sulla blockchain pubblica sono visibili a tutti e potrebbero richiedere più tempo per essere risolte che sfruttate.

Queste critiche verranno affrontate quando Ethereum passerà da un algoritmo di consenso PoW a un meccanismo di consenso PoS nel 2022. Si prevede che PoS migliorerà l’efficienza energetica blockchain di Ethereum fornendo più potere di mining o di convalida del blocco ai minatori con più monete. Il risultato è un minor numero di nodi che svolgono più lavoro. Inoltre non richiede attrezzature speciali: solo la quantità di monete necessaria, bloccate con lo staking,  per l’estrazione e una connessione a Internet.

Uno svantaggio di questo approccio è che più potenza mineraria è concentrata tra un gruppo più piccolo di persone. Ciò consente una maggiore manipolazione e collaborazione sulla rete.

PoS consente ai minatori di estrarre ETH In base a quanti ETH ogni minatore è disposto a bloccare attraverso lo staking. Più ETH un minatore decide di impegnare maggiore sarà il numero di ETH che potrà estrarre.

Caratteristiche del Proof of Stake (PoS)

• Chiunque possieda monete può essere un validatore (Minimo 32 ETH)
• Le convalide sono veloci, determinate dalla quantità di tempo in cui la persona ha tenuto le monete.

Differenze tra Proof-of-work(PoS) e Proof-of-stake(PoS)

Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) sono algoritmi utilizzati per raggiungere il consenso su blockchain; ma le loro differenze sono:

• PoW fa uso di minatori, mentre PoS usa i validatori.
• In PoW, vengono utilizzati complessi algoritmi matematici per convalidare una blockchain, mentre, in PoS, un validatore viene scelto in modo deterministico.
• In PoS, il validatore riceve le commissioni di transazione come ricompensa e tutto viene fatto aprendo il suo portafoglio. In PoW, il minatore lavora duramente per ottenere la sua ricompensa.

Vantaggi del passaggio da PoW a PoS

Il futuro passaggio da PoW a PoS porta i seguenti vantaggi:

• Migliore efficienza energetica (non c’è bisogno di usare molta energia per estrarre i blocchi).
• Non c’è bisogno di un hardware d’élite per avere la possibilità di creare nuovi blocchi.
• Migliore immunità alla centralizzazione: la prova di partecipazione dovrebbe portare a più nodi nella rete.
• Maggiore supporto per le catene di shard (miglioramento chiave per lo scaling della rete Ethereum).

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