Proof of Stake (PoS): come i validatori proteggono una blockchain
Il proof of stake (PoS) è un meccanismo di consenso in cui i validatori bloccano delle monete, chiamate stake, per partecipare all’aggiunta di blocchi a una blockchain. Un meccanismo di consenso è una regola che permette a molti computer di concordare su un unico registro condiviso senza una parte centrale. Un validatore è un partecipante che propone e verifica blocchi di transazioni. L’esempio più noto di rete blockchain PoS è Ethereum, a cui faremo riferimento in questo articolo.
Cos’è un validatore e cosa blocca?
Un validatore è un partecipante che propone e verifica blocchi di transazioni, e lo fa eseguendo un software su un nodo. Un nodo è un computer che esegue il software di una blockchain, si connette ad altri computer e può verificare i blocchi.
Uno stake è la quantità di monete che un validatore blocca come condizione per aggiungere blocchi a una blockchain. Il termine stake indica questo importo bloccato, e le regole della blockchain stabiliscono quanto un validatore deve bloccare.
La documentazione di Ethereum fissa lo stake minimo per attivare un validatore a 32 monete. In questo schema, un validatore che vuole fermarsi partecipa a un processo di uscita, e le uscite attendono in una coda, quindi il tempo di attesa di un validatore dipende da quanti altri validatori stanno uscendo.
Come funziona il Proof of Stake?
Nello schema proof-of-stake di Ethereum, le regole selezionano un validatore attivo in ogni slot per proporre un blocco, e gli altri validatori lo attestano in seguito. Uno slot è un periodo fisso in cui può essere proposto un blocco. Un’attestazione è un voto che un validatore firma e invia a favore della propria visione della catena, cioè la sequenza di blocchi così come quel validatore la vede.
La selezione è pseudo-casuale, il che significa che un algoritmo all’interno delle regole effettua la scelta. La probabilità di essere selezionati è ponderata in base al saldo effettivo del validatore, cioè la quantità di stake che le regole considerano, fino a un limite stabilito dalle regole stesse. Uno stake più grande aumenta quindi la probabilità fino a quel limite, ma la scelta rimane pseudo-casuale, quindi uno stake più grande non determina quale validatore proponga il blocco successivo. Uno stake più grande non rende inoltre un detentore automaticamente un validatore: bloccare almeno lo stake minimo è una condizione necessaria per diventarlo.
Il validatore selezionato, detto proposer, raccoglie le transazioni in un blocco, lo firma con una firma digitale e lo trasmette agli altri computer della rete. Ogni validatore attivo attesta una volta per epoca, che è un gruppo fisso di slot. I validatori che attestano in un determinato slot formano un comitato, un gruppo scelto casualmente dalle regole. I nodi della rete possono quindi verificare il blocco e le transazioni in esso contenute.
Lo schema PoS documentato di Ethereum utilizza slot di 12 secondi ed epoche di 32 slot. Un’epoca dura quindi 384 secondi, ovvero 6,4 minuti: 32 slot da 12 secondi ciascuno.
Cosa succede quando un validatore viola le regole?
Lo slashing è una penalità che rimuove parte o la totalità dello stake di un validatore. In Ethereum, lo slashing costringe inoltre il validatore a uscire dalla rete. Le regole applicano lo slashing per violazioni specifiche, come la firma di due blocchi diversi per lo stesso slot.
Un validatore che manca determinati compiti di attestazione può ricevere una penalità inferiore allo slashing, anche se il mancato tentativo di proporre un blocco non comporta di per sé alcuna penalità. Le regole di ciascuna blockchain stabiliscono gli importi delle penalità e le condizioni per applicarle.
Il proof of stake è progettato in modo che l’aggiunta di un blocco richieda a un validatore di Ethereum di avere ETH bloccati che le regole possono penalizzare.
Come possono i detentori di monete partecipare senza gestire un validatore?
La delega è un modo con cui un detentore di monete può partecipare senza gestire un validatore. Delega significa che un partecipante permette a un servizio o a un accordo collettivo di gestire un validatore per suo conto. Un accordo collettivo in questo caso non è un mining pool. È invece un accordo in cui più detentori uniscono importi più piccoli di monete per raggiungere lo stake minimo.
Con un servizio, un fornitore gestisce il validatore mentre il detentore fornisce le monete. Con un accordo collettivo, è una terza parte a gestire il validatore. In entrambi i casi, il detentore si affida alla parte che gestisce il validatore.
Per un servizio, il fatto che sia il detentore o il fornitore a conservare le chiavi di prelievo, cioè le chiavi che controllano dove possono andare le monete bloccate, dipende dall’accordo stipulato.
In cosa il Proof of Stake differisce dal Proof of Work?
Il proof of work (PoW) e il proof of stake sono meccanismi di consenso che decidono entrambi quale partecipante aggiunge il blocco successivo: il proof of work lega questo diritto al lavoro computazionale, mentre il consenso PoS lo lega alle monete che un validatore blocca.
Gli schemi Proof-of-Stake differiscono da una blockchain all’altra?
Sì. Il proof of stake è una famiglia di schemi, e le regole relative allo stake minimo, alla selezione, alle penalità e alle uscite possono variare da una blockchain all’altra.
La durata dello slot, la durata dell’epoca e lo stake minimo sono parametri stabiliti dalle regole di una blockchain, e possono cambiare quando tali regole vengono aggiornate.
27 novembre 2025
