La scalabilità è uno dei grandi motivi di preoccupazione della blockchain di Ethereum. Gli attuali limiti che affliggono il network in termini di capacità e velocità impediscono che questo zvenga adottato su una più ampia scala globale.
Ethereum Plasma è stato proposto dal co-fondatore di Ethereum Vitalik Buterin insieme a Joseph Poon. Il concetto è nato ad Agosto 2017 come tecnica di scaling per la blockchain di Ethereum. Insieme a Thaddeus Dryja, Joseph Poon è responsabile dell’ideazione del Lightning Network, una soluzione di scaling proposta per Bitcoin nel 2015. Sebbene Plasma e Lightning Network sono state proposte entrambe come soluzioni di scaling per blockchain, presentano meccanismi e peculiarità differenti.
Questo articolo introduce brevemente Ethereum Plasma, ma è bene ricordare che Plasma in sé non è un progetto, ma una tecnica di scaling off-chain, o una struttura per la creazione di applicazioni scalabili, e può essere implementato in modi diversi da diversi gruppi di ricerca o compagnie.
Come funziona Plasma?
L’idea centrale di Ethereum Plasma è stabilire una struttura di sidechain che comunicano e interagiscono il meno possibile con la catena principale (in questo caso, la blockchain di Ethereum). Tale struttura è in fase di sviluppo per operare come un albero blockchain, organizzato gerarchicamente per fare in modo che catene più piccole possano essere create sopra alla principale. Queste catene più piccole vengono anche chiamate Plasma chain o child chain.
La struttura di Plasma è creata attraverso l’uso di smart contract e albero di Merkle, consentendo la creazione di un numero illimitato di child chain - che sono, in pratica, copie più piccole della blockchain di Ethereum. Sopra a ciascuna child chain, possono essere create nuove catene, andando a formare una struttura simile a un albero.
Sostanzialmente, ciascuna child chain Plasma è uno smart contract personalizzabile che può essere sviluppato per funzionare in modo speciale, soddisfando diverse necessità. Questo significa che le catene possono coesistere e operare in modo indipendente. Eventualmente, Plasma permetterà a imprese e compagnie di implementare soluzioni scalabili in diversi modi, in base alle specifiche esigenze e ai particolari contesti.
Di conseguenza, se Plasma viene sviluppato e implementato con successo all’interno del network Ethereum, la catena principale avrà meno probabilità di essere congestionata in quanto ciascuna child chain sarebbe progettata per funzionare in un modo distinto per raggiungere obiettivi specifici - non necessariamente connessi agli obiettivi della main chain. Di conseguenza, le child chain riuscirebbero a ridurre il lavoro complessivo della main chain.
Fraud proof
La comunicazione tra child chain e root chain è protetta da fraud proof, quindi la root chain ha il compito di mantenere la sicurezza del network e punire i soggetti dannosi.
Ciascuna child chain ha i propri meccanismi per convalidare i blocchi e una particolare implementazione fraud proof, che può essere costruita sopra a diversi algoritmi di consenso. I più comuni sono Proof of Work, Proof of Stake e Proof of Authority.
Le fraud proof garantiscono che, in caso di attività malevole, gli utenti sono in grado di segnalare i nodi disonesti, proteggere i propri fondi e interrompere la transazione (operazione che implica un’interazione con la main chain). In altre parole, le fraud proof sono usate come meccanismo attraverso cui una child chain Plasma presenta un reclamo alla parent chain o alla root chain.
MapReduce
La whitepaper di Plasma presenta inoltre un’applicazione molto interessante delle cosiddette computazioni MapReduce. Fondamentalmente, MapReduce è un insieme di funzioni molto utili per organizzare ed elaborare dati attraverso diversi database.
Nel contesto di Plasma, questi database sono blockchain e la struttura ad albero delle catene consente di applicare MapReduce per agevolare la verifica dei dati all’interno dell’albero di catene, aumentando notevolmente l’efficienza del network.
Problema del Mass Exit
Una delle principali preoccupazioni per Plasma è il problema del Mass Exit, che fa riferimento a uno scenario in cui diversi utenti cercano di uscire dalla propria catena Plasma allo stesso tempo, inondando la root chain e causando una grande congestione del network. Questo potrebbe accadere in caso di attività fraudolenta, attacchi al network o qualsiasi altro tipo di errore critico presente in una Plasma child chain, o in un gruppo di catene.
Conclusione
Plasma è, essenzialmente, una soluzione off-chain che mira a aumentare notevolmente le prestazioni complessive del network Ethereum, creando una struttura ad albero composta da diverse catene più piccole. Queste catene riuscirebbero ad alleviare il lavoro della main chain, che sarebbe in grado di gestire più transazioni al secondo.
Un modello gerarchico di blockchain connesse come proposto da Plasma ha un grande potenziale ed è attualmente in fase di sperimentazione. Con un adeguato sviluppo, Plasma potrebbe incrementare l’efficienza della blockchain di Ethereum e fornire un contesto migliore per la diffusione di applicazioni decentralizzate. Inoltre, l’idea potrebbe essere adattata e implementata da altri network di criptovalute, in modo da evitare eventuali problemi di scalabilità futuri.
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