AUTORI

PraveenKumar Radhakrishnan
Lead Manager Exponential Technologies
Head of Blockchain Practice @Bip xTech

Giulio Roscigno
Business Analyst @Bip
Energy & Industrial sector

Il 15 settembre, Ethereum ha completato la prima di cinque fasi della sua roadmap verso un obiettivo di scalabilità, decentralizzazione e sicurezza. Questo passaggio cruciale, il Merge, ha visto la rete passare dal meccanismo di consenso energivoro Proof-of-Work (PoW), lento e costoso, al più scalabile, ecologico e veloce Proof-of-Stake (PoS). Questo upgrade apre potenzialmente la strada ad una maggiore adozione di blockchain pubbliche da parte delle imprese che hanno storicamente favorito la variante privata, principalmente per la stabilità dei costi di transazione, la produttività e la velocità. In questo articolo verrà fornita un’istantanea sugli effetti del Merge e sullo sviluppo di Ethereum. Ma prima di questo, sarà offerta una rapida revisione del network ideato da Vitalik Buterin e del cruciale ruolo che svolge nel progresso verso un futuro più decentralizzato.

Ethereum

Ethereum è stato creato, pochi anni dopo la nascita della rete Bitcoin, in risposta alla necessità di rendere una blockchain programmabile. Ottenuta tramite Smart Contracts, questa funzione ha aperto una serie virtualmente infinita di use case tra cui la DeFi (finanza decentralizzata). Da allora, la rete è cresciuta fino a diventare la programmable blockchain più capitalizzata. Ethereum è rappresentabile come un computer distribuito, in esecuzione su una rete peer-to-peer decentralizzata (Ethereum Virtual Machine) che supporta le offerte iniziali di monete (ICO), le applicazioni decentralizzate (dApps), il trading di risorse digitali e persino le organizzazioni autonome decentralizzate (DAO).

Di seguito sono riportati alcuni fatti per sottolineare la magnitudine del protocollo:

Ethereum è il secondo più importante protocollo per capitalizzazione di mercato $ 158miliardi (a partire dal 22/09/2022)
Più del 95% dei Non-Fungible-Token (NFT) sono venduti su vari mercati sviluppati su Ethereum
Più del 70% del TVL (Total Value Locked) in DeFi (finanza decentralizzata) si trova nel suo ecosistema
Ad oggi, Ethereum conta 10 volte più sviluppatori rispetto ad altre blockchain ed il 20-25% di quelli che entrano nello spazio Web 3.0 scelgono questo protocollo (Electric Capital, Developer Report, gennaio – dicembre 2021)

Nonostante il suo potenziale e il suo successo, la rete Ethereum affronta diversi problemi come le elevate commissioni di transazione, i bassi throughput a causa della ciclica congestione della rete, la minaccia di centralizzazione a causa della crescente complessità dell’algoritmo PoW ed i costi energetici (associati al mining). Inoltre, la volatilità dei prezzi associata alla speculazione ed i vari attacchi informatici alle applicazioni costruite su questa piattaforma hanno nel tempo in parte danneggiato la reputazione del protocollo di Buterin.

Il blockchain trilemma: i problemi tecnici menzionati in precedenza sono insieme soprannominati blockchain Trilemma (particolarmente rilevanti per le reti costruite su PoW). In sostanza, il Blockchain Trilemma afferma che le reti decentralizzate non possano gestire efficacemente in contemporanea scalabilità (throughput e costi), decentralizzazione e sicurezza. Ad esempio, se una rete focalizzata sulla sicurezza tende ad aumentare la complessità dell’enigma crittografico che i minatori risolvono per la validazione delle transazioni, ciò porterebbe a un maggiore consumo energetico, a velocità di transazione inferiori ed alla minaccia di centralizzazione. Come si può notare individuare un equilibrio tra queste tre componenti rappresenta la vera sfida per un salto evolutivo di questa tecnologia.

Rendere il protocollo maggiormente scalabile, abbassare le commissioni di transazione, aumentandone l’efficienza senza sacrificarne la sicurezza è l’obiettivo principale del team di sviluppo di Ethereum; the Merge segna una pietra miliare nel raggiungimento di questo obiettivo finale.

La fusione: Sostenibilità, Sicurezza, Scalabilità

Il Merge, come sappiamo, è un aggiornamento che sostituisce il meccanismo di consenso PoW con PoS. Quindi perché chiamare questo aggiornamento “fusione”?

Il passaggio di Ethereum a un consenso basato su PoS è stato parte della roadmap della rete sin dalla sua progettazione iniziale. Nel Dicembre 2020 viene lanciata dalla fondazione Ethereum la Beacon Chain una blockchain PoS indipendente parallela ed in nessun modo influenzata dalla rete Ethereum primaria. Il suo ruolo è stato quello di gettare le basi e testare il meccanismo di consenso PoS, prima di adottarlo sulla rete Ethereum originale, fondendo i due canali con il Merge.

Il Merge si riferisce alla rete Ethereum originale che si fonde con la blockchain proof-of-stake separata chiamata Beacon Chain. Ora esistono come un’unica catena che contiene i componenti EVM e le funzionalità smart-contract, tutte in esecuzione su consenso PoS.

Per comprendere meglio la natura di questo aggiornamento di Ethereum, si consideri questa analogia: la rete Ethereum è un computer in esecuzione su un sistema operativo fittizio (OS) – X. Permette all’utente di eseguire applicazioni con complessità variabili come un semplice blocco note o un simulatore matematico complesso. Ora si immagini che OS X sia lento, ma sicuro. Il passaggio di Ethereum da PoW a PoS è simile all’aggiornamento di OS X del suddetto computer a un nuovo OS Y più veloce senza compromettere la sicurezza.

Un sondaggio bibliografico mostra che, dopo la fusione, Ethereum è diventata notevolmente più sostenibile. Dopo l’aggiornamento, il consumo energetico della rete si è ridotto del 99,95% [Rapporto Consensys, Ethereum.org, Nasdaq, CCRI Ethereum]. Il minore impatto energetico è stato uno dei vantaggi più attesi del passaggio al PoS: ma cosa rende il PoS più sostenibile rispetto al PoW?

CONSUMO ENERGETICO DELLA RETE ETHEREUM: PRE E POST-UNIONE

Il Proof-of-Stake consuma meno energia del Proof-of-Work perché, piuttosto che richiedere potenza computazionale per risolvere un enigma matematico, assegna il diritto di validare le transazioni tra diversi validatori in base alla percentuale di token bloccati da ciascuno di loro. Il ragionamento fondamentale è che con i loro asset bloccati nella rete, questi attori non saranno inclini ad atti malevoli, dal momento che verrebbero prontamente puniti con l’eliminazione di parte dei loro ETH in Staking. I requisiti hardware di molti sistemi proof-of-stake sono equivalenti ai laptop medi sul mercato di oggi, ciò elimina il prerequisito di investire in costosi componenti per il mining necessarie per partecipare alle reti PoW.

La fusione di Ethereum non avrebbe potuto arrivare in un momento più opportuno. Con gli obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) e l’adozione di environmental, social e corporate governance (ESG) in tendenza in tutto il mondo, la blockchain si sta posizionando per essere la tecnologia che aggiunge un elemento di fiducia tra imprese, istituzioni e consumatori grazie alla sua immutabilità, trasparenza ed inclusività. L’altra faccia della medaglia però solleva spesso una domanda: la tecnologia blockchain è sostenibile di per sé per ospitare efficacemente applicazioni ESG? Sono nate nel tempo molte nuove reti (vale a dire Algorand, Solana, Avalanche, Flow per citarne alcune) che si sono posizionate per essere blockchain carbon neutral (o per lo meno, eco-friendly) rispetto ai veterani Bitcoin ed Ethereum. La fusione di Ethereum ha dato al protocollo il vantaggio di diventare, ancora una volta la blockchain preferita, di imprese e persino startup e scale-up che si stabiliscono sulla rete nel tentativo di attirare investitori di impatto e società orientate alla sostenibilità.

Le fasi successive della roadmap di Ethereum si concentreranno su un miglioramento della Blockchain sia ina ambito di scalabilità che di sicurezza. Bisogna sottolineare che il Merge, con il passaggio da PoW a PoS, rende il protocollo indirettamente più sicuro grazie alla sua rinnovata decentralizzazione ed al conseguente aumento della partecipazione alla rete. Con più nodi nella rete, sarà richiesto sempre uno sforzo maggiore per eseguire un Sybil attack (attacco del 51%). Anche se alcuni malintenzionati dovessero riuscire ad aggirare questo ostacolo dovrebbero comunque fare i conti con lo slashing, a causa del quale l’attore malevolo dovrebbe continuare ad iniettare ETH per sostituire quelli bruciati per sostenere l’attacco. Alcune stime infatti riportano che l’hacking di una rete PoS costerebbe 10X-20X volte in più rispetto a una rete PoW.

Circa un anno fa, il costo medio di una transazione su Ethereum era in media di $30 (gas fee: 92,54Gwei). Oggi è di 1,57 USD (gas fee: 73,78Gwei), con una riduzione del -96% del valore in USD (-20,27% in Gwei). Tuttavia, data la roadmap di Ethereum, questo drastica diminuzione non è da attribuirsi al Merge, ma piuttosto all’attuale Crypto Winter che influisce sia sul valore in dollari di ETH che sul traffico sulla rete e sulla dynamic gas fee. Nonostante questo aggiornamento sia un punto di svolta per Ethereum, è ancora un punto di partenza per ottenere una maggiore scalabilità della rete in termini di aumento del throughput delle transazioni ed una riduzione delle transaction fees.

Costo di una transazione: forse è troppo presto per dirlo, ma va notato che anche se durante le fasi finali della roadmap di Ethereum i costi di transazione verranno portati sotto controllo, è sempre presente l’elemento della volatilità dei prezzi – la fluttuazione del valore in dollari di ETH causata dalla speculazione. Alcune blockchain di nuova generazione come Algorand combattono questa fluttuazione fissando la loro commissione di transazione in criptovaluta nativa a 0.001 Algo. Questo aiuta a mitigare parte della volatilità. Resta da vedere se la roadmap di Ethereum preveda un piano simile che potrebbe limitare notevolmente la fluttuazione dei prezzi e rendere la rete ancora più attraente per la business adoption e imponendosi sui cosiddetti “Ethereum Killers”.

L’incapacità di Ethereum a livello di scalability in passato ha portato alla creazione dei cosiddetti “Ethereum killers”: Smart Contract Blockchains con un meccanismo di consenso PoS e basse commissioni di transazione che sono diventate con il passare del tempo molto apprezzate da sviluppatori e users. La seguente tabella confronta alcune delle principali blockchain (ci limitiamo alle blockchain pubbliche) per studiare il posizionamento di Ethereum pre e post-fusione attraverso le dimensioni tecniche chiave:

Oltre il merge

Come accennato in precedenza, la roadmap di Ethereum prevede quattro ulteriori fasi dopo il Merge. Il prossimo aggiornamento dopo la fusione sarà il Surge (2023, fondazione Ethereum). In questo caso la rete introdurrà lo sharding. Lo sharding è una tecnologia che divide la responsabilità dell’elaborazione dei dati tra molti nodi, consentendo transazioni parallele, archiviazione ed elaborazione delle informazioni. Ciò porta a un throughput di transazione più elevato e potenzialmente anche a commissioni di transazione più basse.

L’aggiornamento successivo, il Verge, si concentrerà invece sull’ulteriore aumento della scalabilità della rete e della sua decentralizzazione riducendo i validatori machine-stored necessari per eseguire le operazioni. Successivamente, il Purge ridurrà i requisiti hardware portando a una ancora maggiore decentralizzazione e inclusività (essenzialmente abbassando la barriera all’ingresso per i validatori) e semplificherà lo storage eliminando i dati storici. Infine, Splurge metterà a punto la rete.

Abbiamo in programma di tenervi aggiornati sul raggiungimento delle milestone con una serie di articoli sulla roadmap di Ethereum

Ethereum è di nuovo rilevante per il business?

Più di 19M ETH (~12% della fornitura totale) sono stati messi in staking per proteggere la rete Ethereum e generare reward per oltre 418.500 validatori (con un rendimento del 5,28%). Tuttavia, la vera domanda è: come influisce questo sulla business adoption?

Senza dubbio l’impatto più importante post Merge verrà subito dagli Ethereum’s miners, dal momento che essenzialmente non avranno più una ragione per esistere con il venir meno del PoW. Per continuare nella loro attività, dovranno mettere in staking 32 ETH per diventare validatori. Gli sviluppatori che mantengono applicazioni decentralizzate (dApp) sviluppate nella rete originale dovranno fare attenzione ai cambiamenti nella struttura dei blocchi, nella temporizzazione del blocco, nella modifica del opcode, nella safe head e nei tempi di finalizzazione dei blocchi. Il Block Timing aggiornato ha un impatto positivo sull’esperienza utente post-merge, è fissato a 12 secondi (rispetto all’intervallo da pochi secondi a un minuto pre-unione). Nel complesso, il merge intacca in maniera trascurabile chiunque utilizzi applicazioni sull’Ethereum Network.

Nonostante l’assenza di aggiornamenti significativi in termini di scalabilità della rete, per la quale dovremo attendere fino al The Verge (2023), abbiamo individuato due macro utenti corporate che potrebbero beneficiare del Merge: investitori istituzionali (es: Fidelity Digital Assets) e player focalizzati sull’infrastruttura (Blockdaemon). Per gli investitori istituzionali, il passaggio da PoW a PoS offre un nuovo veicolo di investimento: i rendimenti da staking di ETH. Questi rendimenti diventeranno per l’industria crittografica un “tasso privo di rischio”, come i titoli di stato per la finanza tradizionale. Indirettamente, Il Merge offre un’altra opportunità di investimento a questi attori sotto forma di progetti ESG compliant (leggi: impact investing) abilitati da una tecnologia blockchain che è eco-compatibile (o almeno consuma una frazione dell’energia rispetto alla sua versione originale). La stessa “ESG compliance” della rete Ethereum post-fusione potrebbe anche aprire la strada o aumentare gli investimenti istituzionali in ETHER (ETH) – la criptovaluta – stessa.

Anche i player focalizzati sull’infrastruttura potrebbero potenzialmente vedere un aumento del loro business sostenuta da una maggiore domanda prevista nel settore blockchain-as-a-service (39,50% CAGR), per lo stesso motivo di cui sopra, e il più ampio ingresso delle società nell’ambiente Defi.

Dall’avvento di Ethereum, la tecnologia Blockchain ha trovato applicazioni in molti settori abilitando e rafforzando molti use-case. Nonostante i sentimenti contrastanti nel mercato sulla reale necessità della tecnologia decentralizzata e sul valore che aggiunge (un fattore chiave da tenere a mente quando si analizzano i mercato sono i cambiamenti demografici che sono alla ricerca di più disintermediazione, trasparenza e fiducia) è chiaro che le aziende dovrebbero smettere di dare questa tecnologia per scontata e iniziare a sperimentare con progetti pilota e costruire nuove funzionalità sfruttandone a pieno le potenzialità. Ceteris Paribus, spesso meno chiara è la scelta di quale sia la rete blockchain più adeguata da utilizzare. Scegliere quella più adeguata in base alle esigenze sia aziendali che tecniche è la chiave del successo del progetto che si desidera sviluppare. Questa scelta non è certo facile data la moltitudine di opzioni nel panorama delle Smart Contract Blockchains. Se è importante fare un’analisi approfondita caso per caso per individuare il network più adatto alle proprie necessità, è chiaro che Ethereum, grazie al Merge, è ancora una volta in gara.

Una delle più rilevanti dimensioni finanziarie che le aziende potrebbero analizzare per determinare se una rete sia affidabile o meno è rappresentata dalla sua redditività e la sua sostenibilità economica: la Protocol Revenue. Questa metrica è la somma algebrica dei guadagni da commissioni di transazione del protocollo e dei costi per la protezione della rete. Attualmente, quasi ogni blockchain investe più per proteggere la propria rete di quanto non incassi. Come evidenzia un recente rapporto Consenys, a metà marzo 2022, ETH ha generato $ 1,8 miliardi di protocol revenues, superando di gran lunga le altre top 20 blockchain per capitalizzazione di mercato. Per sottolineare la differenza nelle entrate del protocollo tra Ethereum e le altre blockchain esistenti, Avalanche (AVAX), la seconda blockchain di maggior successo quando si guarda alle protocol revenues, ha generato solo $ 72,6 milioni nello stesso periodo.

Ethereum ha dimostrato di essere in grado di migliorarsi radicalmente, evolvendosi verso le esigenze degli investitori istituzionali e delle imprese. Per quanto riguarda la scalabilità del protocollo, vediamo prospettive a breve e medio termine. Polygon, la soluzione Layer-2 più rilevante per capitalizzazione di mercato ($ 6,602 miliardi) focalizzata sul costante miglioramento del L1 di Buterin, ha recentemente presentato Polygon zkEVM: un costrutto che risolve i problemi di scalabilità di Ethereum, consentendo al processo di trasferimento di massa di verificarsi in una singola transazione pienamente compatibile con EVM, migliorando notevolmente le transazioni al secondo (TPS) offrendo commissioni notevolmente basse. In attesa dell’aggiornamento Verge, I Layer-2 offriranno alle aziende l’opportunità di sviluppare e sperimentare soluzioni in un ambiente a basse commissioni di transazione rispetto a Ethereum e con la possibilità di aggiungere livelli di privacy, se necessario. La tecnologia L2s e zk risulterà vantaggiosa anche dopo il rilascio dello sharding, andando di pari passo con lo sviluppo e l’evoluzione del protocollo di base. Abbiamo avuto la prova di questo rapporto simbiotico con il recente tweet di Polygon che grazie alla fusione di Ethereum, è ora in grado di ridurre la sua impronta di carbonio di 60.000 tonnes.

Zero-knowledge (zk) proof è un metodo crittografico che consente a un individuo di dimostrare che un’affermazione è vera senza trasmettere alcuna informazione aggiuntiva – Ethereum.org.

Nel medio periodo, come abbiamo visto, lo sharding aumenterà drasticamente la scalabilità di Ethereum anche grazie ai Layer-2. Questa tecnologia ridurrà la congestione della rete e aumenterà le transazioni al secondo, rendendo Ethereum la blockchain più adottata a livello globale ed abbassando le commissioni di transazione una volta per tutte. Dopo l’implementazione di Surge e Verge, Ethereum aumenterà potenzialmente il suo TPS a 15.100.

Considerazioni finali

Siamo alle prime luci di un’innovazione dirompente paragonabile a quella creata da internet negli anni ’90: la blockchain offre molteplici opportunità per innovare gli attuali modelli di business. Le aziende dovrebbero investire in questa tecnologia, sperimentando nuovi servizi e applicazioni nei rispettivi settori. Investire in blockchain può ridurre i costi eliminando gli intermediari in un ambiente affidabile e offrire ai clienti nuovi prodotti e servizi. 81 delle prime 100 aziende in termini di capitalizzazione di mercato stanno investendo in modo importante su questa tecnologia: 65 stanno attivamente sviluppando soluzioni, 16 sono in una fase di ricerca, e 39 stanno costruendo su Ethereum. La storia dimostra che le aziende più intelligenti e innovative sostituiscono quelle che non si adattano rapidamente alle trasformazioni, indipendentemente dalle loro dimensioni e quote di mercato. La blockchain, in particolare la filosofia alla base della tecnologia, rappresenta un cambio di paradigma che non ci si può permettere di ignorare.

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Ethereum: un passo verso la business adoption