COMPROMESSI TRA OFF-CHAIN E ON-CHAIN

Nel mondo della tecnologia blockchain, l'elaborazione di dati e transazioni può avvenire "on-chain" o "off-chain", ciascuna con i propri compromessi e vantaggi. Comprendere la differenza tra questi due approcci è fondamentale per sviluppatori, aziende e utenti che navigano nell'ecosistema decentralizzato.

Definizione di transazioni on-chain

Le transazioni on-chain sono quelle eseguite e registrate direttamente su un registro blockchain. Ogni evento è convalidato da meccanismi di consenso come la proof of work (PoW) o la proof of stake (PoS), rendendole immutabili una volta confermate. Ciò garantisce sicurezza, trasparenza e decentralizzazione.

Definizione di transazioni off-chain

Le transazioni off-chain avvengono al di fuori della rete blockchain principale. Queste interazioni possono essere regolate in un secondo momento tramite un aggiornamento on-chain o operare in modo indipendente tramite sistemi basati sulla fiducia, depositari o soluzioni di Livello 2 come canali di stato e sidechain. Poiché non coinvolgono immediatamente l'intera blockchain, possono essere più veloci e scalabili.

Esempi pratici

• Esempio on-chain: il trasferimento di ETH tramite la mainnet di Ethereum prevede che i miner convalidino la transazione e la registrino in modo permanente sulla blockchain.
• Esempio off-chain: una transazione sulla rete Bitcoin Lightning Network avviene tra due parti e viene registrata on-chain solo all'apertura o alla chiusura del canale.

Entrambi i sistemi hanno scopi diversi e il loro utilizzo dipende fortemente da fattori quali la dimensione della transazione, la frequenza, la velocità desiderata e la conformità normativa.

Le transazioni on-chain sono spesso elogiate per la loro sicurezza e integrità. Tuttavia, questi vantaggi comportano compromessi, soprattutto in termini di scalabilità e costi. Di seguito sono riportati i compromessi critici associati ai sistemi on-chain:

1. Sicurezza e trustlessness

Una delle caratteristiche più distintive dell'attività on-chain è l'elevato livello di sicurezza. Ogni transazione è protetta crittograficamente e verificata da una rete distribuita, eliminando la necessità di intermediari. Questo modello trustless garantisce che i record siano immutabili e resistenti a frodi o manomissioni.

2. Trasparenza e verificabilità

Poiché tutti i dati on-chain sono registrati pubblicamente, ciò consente un elevato livello di trasparenza. I registri finanziari, le operazioni con smart contract e le procedure di governance sono completamente verificabili, aumentando la responsabilità dei partecipanti e riducendo la probabilità di corruzione sistemica.

3. Limitazioni di scalabilità

L'elevata trasparenza e decentralizzazione si traducono in prestazioni inferiori. La maggior parte delle blockchain più diffuse ha un throughput limitato, con Bitcoin che elabora circa 7 transazioni al secondo (TPS) ed Ethereum circa 15-30 TPS. La congestione della rete porta spesso a tempi di transazione più lenti e commissioni del gas più elevate.

4. Implicazioni sui costi

Le operazioni on-chain possono essere proibitive in termini di costi, soprattutto durante i periodi di elevata domanda. Gli utenti spesso competono per far elaborare le proprie transazioni più rapidamente offrendo commissioni più elevate, il che può rendere le microtransazioni antieconomiche. Ad esempio, durante i mercati rialzisti, i prezzi del gas di Ethereum possono aumentare significativamente, limitandone l'utilizzo sia per gli utenti medi che per gli sviluppatori.

5. Irreversibilità e definitività

Una volta inclusa in un blocco e sufficientemente confermata, una transazione on-chain è irreversibile: un vantaggio per la sicurezza, ma uno svantaggio in caso di trasferimenti errati o controversie. Questa finalità sottolinea l'importanza di un'esecuzione precisa e di una progettazione robusta degli smart contract.

6. Considerazioni ambientali

Storicamente, i sistemi on-chain che utilizzano meccanismi di Proof of Work (come Bitcoin) sono stati oggetto di analisi per il loro consumo energetico. Sebbene la Proof of Stake e altri meccanismi riducano questo consumo, la sostenibilità ambientale rappresenta ancora una sfida per le reti on-chain tradizionali.

Pur garantendo sicurezza e decentralizzazione, i limiti della progettazione on-chain la rendono meno adatta ad applicazioni ad alta frequenza, a basso valore o in tempo reale, portando molti a considerare alternative off-chain come un complemento necessario.

Sono emersi modelli di transazione off-chain per affrontare diverse problematiche poste dalle reti on-chain, in particolare quelle relative a costi e scalabilità. Sebbene i sistemi off-chain offrano chiari vantaggi in termini di agilità e throughput, presentano una serie di compromessi, soprattutto in termini di fiducia e centralizzazione.

1. Scalabilità migliorata

Le soluzioni off-chain consentono un throughput delle transazioni notevolmente più elevato, eliminando la necessità di convalidare ogni interazione sull'intera blockchain. Sistemi come i canali di stato consentono scambi frequenti e istantanei tra gli utenti, che vengono registrati sulla blockchain solo al momento dell'aggregazione o della chiusura. Ciò si traduce in una minore latenza e in un'esperienza utente migliorata.

2. Costi di transazione inferiori

Grazie alla minore dipendenza dalla convalida del livello di base, i modelli off-chain riducono al minimo le commissioni del gas o gli incentivi per miner/validatori. Questa convenienza li rende ideali per micropagamenti, economie di gioco e servizi in tempo reale come lo streaming o le transazioni basate su IoT.

3. Vantaggi in termini di privacy

Le transazioni off-chain sono in genere più riservate, poiché non vengono trasmesse pubblicamente all'intera rete. Questo protegge i dati aziendali sensibili e consente strategie riservate che altrimenti sarebbero visibili on-chain, dove la trasparenza a volte diventa un problema.

4. Compromesso sulla centralizzazione

I sistemi off-chain spesso introducono intermediari fidati o richiedono condizioni concordate in anticipo tra le parti. Che si tratti di un custode di un canale di pagamento o di un server centrale, queste entità possono reintrodurre punti di errore e compromettere l'etica decentralizzata della blockchain.

5. Rischio di regolamento

La finalità differita in alcune configurazioni off-chain può comportare un rischio di controparte. Se un partecipante scompare o non riesce a saldare i propri obblighi prima della chiusura on-chain, potrebbero sorgere controversie, soprattutto se non esiste un chiaro rimedio legale in una determinata giurisdizione.

6. Complessità di integrazione

Combinare meccanismi off-chain con ambienti on-chain richiede una solida infrastruttura di interoperabilità. Il collegamento tra catene e livelli di transazione può richiedere contratti intelligenti, wallet multi-firma, oracoli o dimostrazioni a conoscenza zero, ognuno dei quali aggiunge sovraccarico tecnico e superfici di attacco.

Nel complesso, pur migliorando le prestazioni, le scelte off-chain spesso richiedono fiducia in attori o sistemi specifici, riducendo la resistenza alla censura e la sovranità dell'utente che la maggior parte dei puristi associa alle blockchain.