Proof of Work: come nasce e cos’è la Prova di Lavoro?

Proof of Work e criptovalute: scopriamo di che si tratta e chi ha portato alla definizione della Proof of Work (Prova di lavoro)
Proof of Work e criptovalute: scopriamo di che si tratta e chi ha portato alla definizione della Proof of Work (Prova di lavoro)

Nel nostro articolo “Mining di criptovalute: cos’è e come funziona?” abbiamo parlato di come vengono generati i token delle criptovalute e abbiamo accennato al protocollo Proof of Work necessario per minare le criptovalute.

Ora scoprire cos’è e chi ha portato alla creazione e alla definizione della Proof of Work (ovvero Prova di lavoro).

Quando nel 1992, la diffusione di Internet iniziò ad essere capillare, la Posta Elettronica divenne di utilizzo comune portando con sé anche alcuni nuovi problemi.

I sistemi di posta elettronica, infatti, iniziarono ripetutamente a subire attacchi che miravano generalmente a disabilitare i server e a lasciare molte persone senza servizio.

Per questo si rese necessario trovare una soluzione che potesse garantire ai server, e di conseguenza ai servizi, minore vulnerabilità.

Gli accademici Cynthia Dwork e Moni Naor affrontarono il problema nel saggio “Pricing via Processing or Combatting Junk Mail(Prezzi per l’elaborazione o la lotta allo spam).

Nel loro lavoro individuarono e presentarono metodi per impedire agli spammer di inviare enormi quantità di email (guarda la pubblicazione integrale).

L’idea era quella di includere un costo computazionale per poter utilizzare i servizi di posta elettronica.

Progettarono quindi una serie di test che richiedevano lavoro computazionale come il calcolo di radici quadrate o l’uso intenso di funzioni hash.

Una volta completato questo lavoro, l’utente doveva aggiungere il risultato all’e-mail da inviare che ne verificasse l’autenticità.

In caso di risultato corretto, il messaggio sarebbe stato inviato, in caso contrario, il messaggio sarebbe stato rifiutato.
In questo modo si riusciva a dissuadere gli spammer dal continuare i propri attacchi.

Quando nasce il protocollo HashCash e di cosa si tratta?

Nel 1997 venne alla luce il protocollo HashCash creato dal cripto-anarchico Adam Back, uno dei primi membri del movimento Cypherpunk.

Nel suo lavoro utilizzò un’espressione che divenne molto importante nella blockchain: “protezione dalla doppia spesa” ovvero il rischio che una valuta digitale corre di essere duplicata e utilizzata più di una volta.

Lo scopo del protocollo HashCash, era quello di frenare gli invii di spam di massa.

L’idea era di imporre un costo non monetario per l’invio di ogni mail ma associato alla risoluzione di problemi di calcolo utilizzando il computer.

Il principio era semplice: si risolveva il problema di calcolo, si allegava il risultato alle informazioni della mail e si inviava.

Il server riceveva la posta, verificava le informazioni e la accettava o rifiutava in base all’effettivo superamento del test.

Naturalmente il costo computazionale aveva anche un costo reale: il costo dell’elettricità necessaria al calcolo intensivo (circa ad un centesimo di dollaro per ogni mail inviata).

Questo costo non sarebbe stato un problema per chi inviava poche mail al giorno ma lo sarebbe diventato per gli spammer.

Quando viene nasce il termine Proof of Work?

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Nel 1999 Markus Jakobsson e Ari Juels pubblicarono Proof of Work and Bread Pudding Protocols (guarda la pubblicazione integrale) coniando per la prima volta il termine “Prova di Lavoro“.

Ecco come Jakobsson e Juels descrivono questo procedimento come un

“Si tratta di un protocollo in cui un voucher dimostra a un verificatore di aver impiegato un certo livello di sforzo computazionale in un intervallo di tempo specifico.

Il proof-of-work è un protocollo per vari obiettivi di sicurezza, tra cui la misurazione dell’accesso al server, la creazione di capsule temporali digitali e la protezione dall’invio di posta indesiderata e altri attacchi Denial of Service.”

Come arriva la Proof of Work fino a Bitcoin?

Satoshi Nakamoto, inventore di Bitcoin e autore del Bitcoin Paper in cui definisce Bitcoin un mezzo di pagamento globale senza intermediari tra utenti, individuò nella Proof of Work un elemento chiave del protocollo Bitcoin.

Affermò anche che si sarebbe utilizzata una rete peer-to-peer per risolvere il problema della doppia spesa.

L’ideatore di Bitcoin, quindi, utilizza quindi il protocollo HashCash di Adam Back per dare vita ad una tecnologia innovativa che è la blockchain.

Come funziona esattamente il Protocollo Proof of Work (PoW)?

Ogni nuovo blocco per essere creato deve risolvere dei complessi calcoli matematici che necessitano tempo e risorse per essere risolti.

La risoluzione dell’enigma porta alla creazione del blocco, alla conferma di tutte le transazioni di quel blocco e alla generazione di nuovi bitcoin che il miner riceve come ricompensa per la sua attività.

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