Ethereum Plasma: Tutto quello che c'è da sapere

Le soluzioni scalabili migliorano la qualità delle reti blockchain aumentandone il throughput e consentendo loro di diventare più veloci ed efficienti. Ethereum Plasma è una soluzione che rende Ethereum più scalabile decongestionando la rete della blockchain e consentendo transazioni più economiche.

Le [soluzioni scalabili] (https://www.okx.com/learn/scaling-ethereum-is-the-future-rollup-centric-or-multi-chain) funzionano come sidechain esterne alla blockchain principale di Ethereum, ma si collegano alla blockchain principale per finalizzare le transazioni. In questo articolo discuteremo i dettagli di Ethereum Plasma e i vantaggi che apporta all'ecosistema Ethereum.

Cos'è Ethereum Plasma?

Ethereum Plasma è una soluzione di scalabilità della blockchain proposta nel 2017 da Vitalik Buterin, il cofondatore di Ethereum, e Joseph Poon, coautore del whitepaper per la Bitcoin Lightning network. L'obiettivo principale della proposta era quello di risolvere il problema di congestione prevalente riscontrato dagli utenti di Ethereum, che portava a complicazioni secondarie, tra cui le elevate commissioni di transazione.

Ethereum Plasma opera con sidechain che tolgono il peso alla blockchain principale di Ethereum. Queste sidechain, o catene figlie, comunicano e interagiscono con la blockchain principale di Ethereum. Pertanto, le catene figlie sollevano la blockchain Ethereum principale da una parte significativa delle responsabilità transazionali. È importante notare che le catene figlio sono versatili e gli utenti possono utilizzarle per vari casi d'uso, a seconda dell'idoneità.

Ethereum Plasma crea catene più piccole sopra una catena figlia esistente e tutte possono operare in parallelo, migliorando così la scalabilità della rete Ethereum.

Come le catene figlio affrontano la scalabilità su Ethereum

Le catene figlio affrontano uno dei tre aspetti del trilemma della blockchain sulla rete Ethereum. Esse rimuovono le responsabilità di elaborazione delle transazioni dalla catena principale di Ethereum, consentendo alla blockchain di diventare più scalabile. Con le catene figlio è quindi possibile elaborare più transazioni contemporaneamente senza mettere a rischio la sicurezza della rete Ethereum.

Come sono disposte le catene di figli su Ethereum Plasma.

I processi di transazione eseguiti sulle catene figlie decongestionano la catena principale e le permettono di concentrarsi sulla sicurezza della rete. In particolare, le catene figlio non si limitano all'elaborazione delle transazioni. I validatori delle catene figlio convalidano e finalizzano le transazioni. Le catene figlio aggiornate vengono impegnate nella catena principale di Ethereum a intervalli attraverso un ancoraggio periodico. In questo modo, le catene figlio sono tenute sotto controllo per mantenere la coerenza con la catena principale.

Le catene figlio affrontano i problemi di scalabilità su Ethereum implementando l'elaborazione parallela delle transazioni, mantenendo una gestione indipendente dello stato, elaborando le transazioni fuori dalla catena, impegnandosi periodicamente nella catena principale di Ethereum e creando spazio per la personalizzazione per casi d'uso specifici.

Uno sguardo più da vicino a Ethereum Plasma

Quando parliamo di Plasma nell'ecosistema Ethereum, ci riferiamo a una serie di contratti intelligenti che alla fine si espandono come blockchain separate. Sebbene le blockchain Plasma possano operare in modo indipendente, rimangono collegate alla catena principale di Ethereum. L'obiettivo delle blockchain Plasma è quello di consentire ai validatori di diventare più efficienti eseguendo più convalide su diverse blockchain contemporaneamente.

Le blockchain Plasma riducono il carico sulla catena principale di Ethereum. Durante la comunicazione con la catena principale, le blockchain Plasma trasmettono alla catena principale solo i dati hash dell'intestazione del blocco, che consiste in informazioni cruciali sul blocco, conservando i dati all'interno della propria rete. Queste informazioni sono tutto ciò di cui la catena principale ha bisogno per verificare la correttezza di un blocco.

Le blockchain Plasma aiutano anche la prova di frode di una blockchain utilizzando meccanismi matematici che rilevano le frodi nel protocollo di convalida. La maggior parte del processo di identificazione delle frodi avviene all'interno della blockchain Plasma. Tuttavia, quando la rete identifica un validatore malintenzionato, l'identificatore invia la prova della frode alla catena principale e il blocco fraudolento viene rimosso dalla catena principale. Di conseguenza, il validatore coinvolto nel processo fraudolento viene punito.

Plasma è un albero di Merkle in crescita

Le blockchain Plasma si presentano sotto forma di albero con il potenziale di ospitare catene minori nel tempo. Gli sviluppatori di Plasma adottano Smart Contracts e Merkle tree in base al framework sottostante. Un albero di Merkle è un protocollo di organizzazione che consente di elaborare quantità significative di dati in modo semplificato. Rende i dati delle transazioni meno impegnativi per le blockchain e le criptovalute.

Illustrazione di un tipico [Albero di Merkle] (https://www.geeksforgeeks.org/introduction-to-merkle-tree/).

La combinazione di Smart Contracts e Merkle trees permette alle blockchain Plasma di creare catene figlie illimitate e di gestirle efficacemente. Le catene figlio sono repliche della blockchain principale di Ethereum, ma in forme più piccole. Ogni catena figlia ha il potenziale per ospitare altre catene, il che porta alla struttura ad albero delle blockchain Plasma.

Le catene figlio che compongono una rete Plasma sono tutte indipendenti e possono essere personalizzate in modo diverso. Sono tutti Smart Contracts che possono servire a scopi non correlati nelle loro modalità separate. Questa capacità consente alle aziende che offrono servizi non correlati di implementare soluzioni scalabili utilizzando le blockchain Plasma senza rischi di interferenze.

Come si differenzia Ethereum Plasma dalle sidechain?

È facile confondere Ethereum Plasma con le normali sidechain, considerando che entrambe funzionano parallelamente ad altre blockchain e possono comunicare con esse quando necessario. Tuttavia, sono diverse sia nella struttura che nel funzionamento.

Una sidechain è semplicemente una blockchain alternativa a una catena madre, progettata per interagire con quest'ultima tramite un [blockchain bridge] (https://ethereum.org/en/bridges/). L'idea di base delle sidechain è quella di gestire una blockchain "più piccola" accanto alla blockchain principale. Questa disposizione consente a entrambe le blockchain di interagire e condividere beni tra loro.

La struttura di Plasma è unica. Non si tratta di una singola blockchain oltre a una catena madre. Si tratta invece di una struttura di catene minori progettata per migliorare la scalabilità di Ethereum.

Sia Plasma che le sidechain hanno meccanismi di consenso che consentono la creazione di blocchi. Tuttavia, per Plasma, la "radice" di ogni blocco viene pubblicata su Ethereum. Ogni radice contiene tutte le informazioni necessarie per verificare l'autenticità di un blocco elaborato.

I componenti di Ethereum Plasma

Per capire come funziona Ethereum Plasma, ecco i componenti di base della rete:

Calcolo fuori catena

L'analisi off-chain crea un certo livello di fiducia tra i partecipanti alla rete Ethereum. Si tratta di un meccanismo che consente di regolare diverse transazioni al di fuori della blockchain principale di Ethereum. L'idea alla base di questo concetto è che non tutte le transazioni devono essere convalidate da ogni nodo della catena principale. Pertanto, le transazioni esentate sollevano la catena principale da un certo carico di lavoro, rendendola meno congestionata.

Gli sviluppatori di blockchain progettano le blockchain Plasma tenendo conto dell'ottimizzazione. Spesso utilizzano un singolo operatore per gestire i processi di transazione, consentendo alla rete di ottenere transazioni più veloci a costi inferiori.

Impegni di stato

Ethereum Plasma pubblica periodicamente un impegno di stato sulla mainnet di Ethereum. Ciò consente alla catena principale di Ethereum di conoscere lo stato delle catene figlie e di mantenere un livello di compatibilità tra di esse. In questo modo la blockchain Plasma può continuare a beneficiare della sicurezza della catena principale.

Mentre Plasma esegue le transazioni fuori dalla catena, il regolamento avviene sul livello principale di esecuzione di Ethereum. Pertanto, entrambe le catene devono essere sempre sincronizzate, altrimenti ci sarebbe spazio per incongruenze che potrebbero portare alla proliferazione di transazioni non valide.

Entrate e uscite

La capacità di entrambe le blockchain di interagire quando si combina la catena principale di Ethereum con Plasma è un requisito fondamentale. Entrambe le catene devono stabilire un canale di comunicazione che permetta il trasferimento di asset tra di esse per implementare la soluzione di scalabilità. Per raggiungere questo obiettivo, Plasma implementa un contratto master in esecuzione su Ethereum per elaborare le entrate e le uscite.

Arbitrato delle controversie

La risoluzione delle controversie è un aspetto fondamentale della soluzione di scalabilità di Ethereum Plasma. Per implementarlo viene utilizzato un meccanismo che garantisce l'integrità delle transazioni, con l'aspettativa che alcuni partecipanti possano scegliere di agire in modo malevolo. Il meccanismo utilizzato per identificare tali partecipanti è chiamato Fraud Proof.

Una prova di frode è un'affermazione che sostiene l'invalidità di una particolare transizione di stato. Gli utenti la attivano quando si sospetta una doppia spesa. Ciò si verifica quando un utente cerca di spendere un bene digitale due volte prima che la prima conferma sia completata. L'efficacia di questo processo dipende dalla vigilanza e dalla capacità dei partecipanti di segnalare in tempo tali tentativi prima che il sospetto completi le transazioni. Quando gli utenti pubblicano una prova di frode in tempo, la rete blocca il tentativo di transazione e punisce il colpevole.

Ethereum Plasma migliora la scalabilità di Ethereum

Ethereum Plasma è stato introdotto per decongestionare la rete Ethereum e migliorarne la scalabilità. Con questa implementazione, le transazioni sulla rete Ethereum diventano più economiche, con un maggiore throughput di esecuzione.

Oltre al throughput e alla scalabilità, Ethereum Plasma è adattabile a casi d'uso specifici anche all'interno dello stesso ecosistema. Rende facile per le aziende e le organizzazioni che offrono servizi non correlati operare e interagire all'interno della stessa rete. Tuttavia, nonostante la versatilità di Plasma, non può eseguire contratti intelligenti. Solo le transazioni di base, come i trasferimenti e gli scambi di token, sono possibili sulla rete. Inoltre, i prelievi su Ethereum Plasma richiedono diversi giorni per essere completati. Si tratta di un meccanismo intenzionale che lascia spazio alle sfide sotto forma di prove di frode.

FAQs

Cos'è Plasma in Ethereum?

Plasma è una blockchain separata dalla mainnet di Ethereum che esegue le transazioni fuori dalla catena con il suo meccanismo di convalida. La radice di ogni blocco della catena convalidato su Plasma viene pubblicata sulla mainnet di Ethereum.

Cos'è Plasma in criptovaluta?

Dal punto di vista generale delle criptovalute, Plasma rappresenta un framework di scalabilità che consiste in catene figlie che funzionano accanto a una catena madre per consentire la scalabilità della blockchain madre.

Qual è la differenza tra Plasma e sidechain?

Una sidechain è una singola blockchain che funziona accanto a una catena madre e può interagire con quest'ultima tramite un ponte di rete. Plasma è una struttura di catene figlie progettata per consentire la scalabilità di una catena madre in esecuzione a fianco.

Matic è un plasma?

MATIC Network, ora rinominata Polygon Network, è nata come struttura Plasma. Tuttavia, la blockchain si è evoluta fino a diventare un vero e proprio protocollo di blockchain di livello 2.