Bitcoin utilizza la Proof of Work, un meccanismo di consenso che richiede ai partecipanti di impiegare potenza di calcolo per contribuire alla sicurezza della rete. Un approccio alternativo è rappresentato dalla Proof of Space, o Prova dello Spazio, che sfrutta in parallelo la capacità di archiviazione disponibile. In questo caso, il partecipante dimostra di aver riservato una determinata quantità di spazio sul proprio dispositivo, trasformando una risorsa hardware inutilizzata in una componente del meccanismo di consenso.
Approfondimenti
Il principio è quindi diverso da quello alla base del mining di Bitcoin: non è principalmente la potenza di calcolo a determinare la possibilità di ottenere una ricompensa, quanto piuttosto la quantità di spazio validamente allocata alla rete. Nel caso di blockchain come Chia, la Proof of Space viene inoltre combinata con una Proof of Time per formare il meccanismo di consenso complessivo, chiamato Proof of Space and Time.
L’aspetto interessante che vale la pena di evidenziare è che, a differenza della Proof of Work, questo sistema permette di utilizzare la capacità di archiviazione per partecipare alla sicurezza della rete, ottimizzando i processi.
L’idea alla base è di per sé molto lineare: anziché dimostrare di aver consumato enormi quantità di energia per mettere in sicurezza la rete – con tutti i relativi sprechi che ciò comporta – un nodo dimostra di aver allocato e riservato una determinata quantità di spazio di archiviazione per un determinato lasso di tempo. Nel caso di Chia, la Proof of Time contribuisce inoltre a garantire il corretto intervallo temporale tra i blocchi.
Il suo funzionamento pratico si articola in due momenti distinti. C’è una prima fase, definita plotting, che consiste nell’inserire dati crittografici all’interno del disco rigido e che costituiscono una sorta di lotteria digitale precalcolata. C’è poi la seconda fase, il farming vero e proprio, che prevede che il farmer riceva delle challenge dalla rete e verifichi i propri plot alla ricerca di una prova valida per rispondere alla challenge e concorrere alla validazione del blocco successivo. Più spazio di archiviazione mettete a disposizione, maggiori saranno le possibilità che il vostro disco contenga una prova valida e vi garantisca la ricompensa sotto forma di token nativi della blockchain.
Ci sono inoltre altri vantaggi legati al Proof of Space, che approfondiremo nei paragrafi successivi.
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L’alternativa verde al consumo energetico del mining tradizionale
Uno dei principali ostacoli alla diffusione su larga scala delle prime criptovalute è sempre stato l’impatto ambientale dei loro processi di validazione. Il Proof of Space si propone come una risposta concreta e sostenibile a questo limite,sostituendo il ruolo centrale della potenza di calcolo con la capacità di archiviazione..
Per fortuna, il Proof of Space e le sue varianti (è il caso del Proof of Space and Time) abbattono drasticamente il fabbisogno energetico teoricamente necessario in diversi modi:
- Efficienza operativa: un hard disk meccanico da 3.5 pollici in fase di lettura consuma mediamente tra i 5 e i 9 Watt. Al contrario, un singolo rig da mining PoW è tranquillamente in grado di assorbire dai 1.500 ai 3.000 Watt continui;
- Nessun calore estremo: le memorie di massa possono richiedere molta meno energia rispetto a un’infrastruttura di mining basata su GPU, riducendo la necessità di sistemi di raffreddamento particolarmente intensivi;
- Riutilizzo dell’hardware esistente: è possibile fare farming utilizzando computer già in uso per il lavoro quotidiano o vecchi server casalinghi (anche chiamati NAS), riducendo in modo Neto la necessità di acquistare hardware dedicato, anche se rimangono comunque consumi energetici e costi di gestione.
Costi hardware iniziali contro rendimento stimato
E il pianeta Terra ringrazia: il risultato finale è un’impronta ecologica ridotta al minimo e una bolletta mensile che non subisce impennate drammatiche, il che rende la partecipazione a questo sistema accessibile anche tra le mura domestiche.
| Capacità Archiviazione (TB) | Costo Stimato Hardware (HDD/SSD) | Consumo Medio Mensile (kWh) | Probabilità di Vincita Blocco (Solitario) | Strategia Consigliata |
| 2 TB – 10 TB | €50 – €200 | ~3 – 5 kWh | Dipendente dal netspace e dalla blockchain (generalmente molto bassa) | Unione a una Pool di farming |
| 20 TB – 50 TB | €350 – €900 | ~10 – 20 kWh | Dipendente dal netspace e dalla blockchain (generalmente bassa) | Unione a una Pool di farming |
| 100 TB – 500 TB | €1.800 – €8.000 | ~40 – 150 kWh | Dipendente dal netspace e dalla blockchain (media) | Pool o Farm Solitaria (Avanzata) |
| 1 PB+ (1.000 TB) | €15.000 | 300 kWh | Generalmente molto alta, ma anche in questo caso dipendente dal netspace e dalla blockchain | Solo Farming / Nodo Indipendente |
C’è un aspetto che vale la pena di sottolineare: la probabilità di vincere un blocco e ricevere la ricompensa dipende direttamente dal rapporto tra lo spazio fornito dal singolo utente e lo spazio totale dedicato all’intera rete. Per le piccole e medie dimensioni, l’ingresso in una pool consente di distribuire le ricompense in modo costante anziché affidarsi alla sorte del farming in solitario.
L’usura rapida dei dischi a stato solido durante la fase di plot
Non dovremmo limitarci a parlare solo del risparmio energetico e della facilità con cui possiamo iniziare a fare il farming. Per valutare la reale redditività di questo sistema, è fondamentale considerare anche l’impatto tecnico ed economico della fase iniziale di configurazione.
Se da un lato il mantenimento dei dati su hard disk tradizionali richiede risorse minime, dall’altro la creazione dei file crittografici mette a dura prova i componenti hardware di supporto. Questo processo iniziale rappresenta infatti il principale collo di bottiglia operativo e la vera voce di costo d’usura dell’intera infrastruttura. La fase di plotting è infatti computazionalmente intensiva e può utilizzare in modo significativo CPU, RAM e dispositivi di archiviazione; una volta creati, però, i plot possono essere utilizzati per il farming per lunghi periodi.
Approfondiamo la questione nel prossimo paragrafo.
I costi nascosti legati alla rottura delle memorie sottoposte a continui cicli di scrittura massiva
I file di plot richiedono la scrittura e la cancellazione di grandi quantità di dati temporanei (nell’ordine della centinaia di Giga) per ogni singolo plot finale generato. Un SSD comune da 1 TB destinato al mercato consumer possiede un limite di riscrittura espresso in TBW (Terabytes Written) che definisce la quantità di dati che il produttore dichiara possa essere scritta sull’unità nell’ambito della sua specifica di endurance. Il superamento del valore TBW non significa tuttavia necessariamente che l’SSD smetta immediatamente di funzionare.
- Raggiungimento rapido del limite TBW: durante la generazione intensiva dei file, un SSD economico può consumare il proprio ciclo di vita garantito in poche settimane o mesi, portando alla rottura prematura dell’unità;
- Decadimento delle prestazioni: man mano che le celle della memoria flash vengono stressate, le prestazioni possono diminuire e l’unità può diventare meno adatta a sostenere carichi di scrittura intensivi;
- Garanzia e durata: le condizioni di garanzia e le specifiche di endurance variano in modo sostanziale a seconda del produttore e del modello; per questo è importante verificare i valori TBW dichiarati prima di utilizzare un SSD per attività di plotting intensivo.
Esiste per fortuna un modo per limitare questi costi nascosti: consigliamo di pianificare l’infrastruttura investendo su SSD di classe enterprise (che vantino TBW elevati) oppure sfruttando moduli di memoria RAM per creare dischi virtuali (RAM disk), quando l’hardware e il software utilizzati lo consentono.
Ci teniamo infine a mettere in evidenza un ultimo aspetto: l’ecosistema blockchain è in continua evoluzione: alcuni dettagli tecnici del plotting/farming di cui vi abbiamo parlato potrebbero dunque cambiare a stretto giro.
