Che cos’è il Proof of History (PoH)?

Definizione: Proof of History
Il Proof of History (PoH) è un sistema di timestamp crittografico che registra eventi in una blockchain in un ordine immutabile, ancora prima che le transazioni vengano validate, permettendo di elaborarle in modo più veloce ed efficiente.
Da ricordare
- Il Proof of History (PoH) non è un meccanismo di consenso, ma lavora insieme al Proof of Stake (PoS) per registrare l’ordine delle transazioni prima che ci sia il consenso.
- Ogni hash dipende dal precedente, creando una timeline che non si può falsificare e che chiunque può verificare in fretta.
- Grazie a PoH, combinato con PoS e Tower BFT, Solana riesce a fare più di 50.000 transazioni al secondo.
TLDR: Cos’è un algoritmo di consenso?
Prima di capire cos’è il Proof of History, conviene sapere cos’è un algoritmo di consenso. I due concetti sono strettamente legati.
Un algoritmo di consenso è l’insieme di istruzioni precise che spiega come una rete decentralizzata, tipo Solana, Bitcoin o Ethereum, arriva a un accordo sulla validità delle transazioni. Tutti i partecipanti (nodi) seguono l’algoritmo per decidere se una transazione è valida. Quando una parte abbastanza grande della rete (il quorum richiesto) è d’accordo, la transazione viene messa insieme ad altre approvate in un blocco. Quel blocco viene poi aggiunto alla blockchain da un nodo.
Gli algoritmi di consenso devono garantire:
- Sicurezza: protezione da frodi o attacchi, anche se qualche nodo è malevolo.
- Decentralizzazione: nessuna entità centrale che decide.
- Scalabilità e velocità: capacità di gestire tante transazioni in poco tempo.
L’algoritmo di consenso fa parte di un meccanismo di consenso. Il meccanismo è il sistema o metodo generale per trovare un accordo, mentre l’algoritmo è la guida passo passo che descrive come funziona il processo.
Esempio nel mondo blockchain:
- Meccanismo: Proof of Stake o Proof of Work.
- Algoritmo: le regole esatte su come si scelgono i validatori, come si contano i voti e come si confermano i blocchi.
Il Proof of History (PoH) non è un meccanismo di consenso da solo, ma un sistema di timestamp crittografico che Solana usa insieme al suo Proof of Stake. PoH serve per mettere le transazioni in un ordine temporale verificabile. Così i nodi devono scambiarsi meno messaggi per mettersi d’accordo sull’ordine, rendendo il consenso più veloce ed efficiente.
Cos’è il Proof of History?
Il Proof of History (PoH) è una tecnologia creata per risolvere uno dei problemi più difficili delle blockchain: stabilire un ordine temporale affidabile e decentralizzato degli eventi. PoH è un’aggiunta al meccanismo Proof of Stake già esistente. È stato sviluppato da Solana per risolvere un problema che hanno altre blockchain, tipo Ethereum, che hanno bisogno di tanta comunicazione per capire quale transazione è arrivata per prima. PoH registra l’ordine in modo crittografico prima che ci sia il consenso, risolvendo così il problema.
Solana usa sia Proof of History che Proof of Stake. I validatori PoS validano le transazioni sulla rete e aggiungono blocchi alla blockchain di Solana. La lista di transazioni viene messa in ordine dal meccanismo PoH.
Quindi:
- Proof of History stabilisce l’ordine delle transazioni in modo crittografico.
- Proof of Stake valida le transazioni e aggiunge blocchi alla blockchain di Solana.
- Questa collaborazione evita che i nodi (validatori) debbano parlarsi in anticipo per capire quale transazione è stata prima, così le transazioni si validano più velocemente ed efficientemente.
Combinando Proof of Stake e Proof of History, Solana crea un algoritmo di consenso ibrido con due meccanismi che si completano a vicenda. Questo rende la blockchain di Solana super veloce, scalabile ed economica rispetto a blockchain come Ethereum e Bitcoin.
Come funziona il Proof of History (PoH)?
Il Proof of History funziona come un meccanismo per registrare eventi in una blockchain con un timestamp crittografico. Così la rete sa in che ordine sono successe le cose, anche prima che tutti i nodi abbiano raggiunto un consenso.
PoH lo fa grazie a un calcolo speciale fatto sempre nello stesso modo: la Verifiable Delay Function (VDF). Il risultato del calcolo precedente serve per fare il successivo. Ogni passaggio crea un hash unico, che fa da timestamp.
Insieme, questi timestamp creano una timeline immodificabile degli eventi. Quando una transazione viene validata, si collega all’hash attuale nella catena. Grazie ai timestamp e agli hash, puoi sapere esattamente in che punto della timeline (e quindi in che momento) è avvenuta la transazione.
Il vantaggio: i validatori non devono discutere su quale transazione sia arrivata prima. Così le transazioni si possono elaborare in parallelo, cosa super efficiente e quindi molto veloce. Solana così può fare più di 50.000 transazioni al secondo.
Tecnicamente funziona così: tutti gli eventi vengono “hashati” con la funzione di hash SHA-256. L’output di ogni hash diventa l’input per il prossimo. Così si crea una catena lunga e continua. Siccome fare hashing richiede sempre un po’ di tempo, si può anche misurare quanto tempo passa tra un evento e l’altro.
Il risultato: una timeline integrata, affidabile e immutabile, senza orologio centrale o intermediario. Questo fa funzionare Solana in modo super veloce ed efficiente, mentre tutti vedono lo stesso ordine degli eventi.
In breve: grazie a PoH, la rete non deve aspettare che ogni validatore confermi quale transazione è arrivata prima. Invece:
- L’ordine è già deciso nella catena PoH.
- I validatori devono solo controllare se le transazioni sono valide e nell’ordine giusto.
Il processo di consenso diventa così più leggero, veloce ed efficiente.
Il processo del Proof of History
Il processo del Proof of History funziona così:
1. Creare la catena di hash
- Si usa una funzione di hash crittografica (SHA-256) più e più volte, dove l’output del passaggio precedente diventa l’input di quello successivo.
- Ogni hash è unico e si può calcolare solo passando da tutti gli hash precedenti, così da avere un ordine verificabile.
- Questo crea un “orologio crittografico”: una serie di timestamp che chiunque può controllare.
2. Inserire eventi e transazioni
- Le nuove transazioni o eventi si infilano nella catena di hash.
- Così si sa esattamente in quale punto della sequenza (e quindi del tempo) è successo un evento, senza bisogno di orologi esterni.
3. Mettere insieme i blocchi
- Il validatore di turno (leader) usa la sequenza PoH per mettere in ordine le transazioni.
- Visto che l’ordine è già deciso crittograficamente, i validatori non devono discutere per mettersi d’accordo, risparmiando tempo.
4. Fare il consenso
- Gli altri validatori controllano la sequenza PoH e le transazioni.
- Solana usa Tower BFT (una versione modificata del Proof of Stake) sopra al PoH per votare se un blocco è valido.
- Quando arrivano abbastanza voti, il blocco diventa definitivo.
Quale criptovaluta usa Proof of History (PoH)?
Il Proof of History (PoH) è usato da Solana. Quindi il SOL funziona con Proof of History. Quando fai operazioni sulla blockchain di Solana, tipo vendere SOL, il meccanismo di consenso Proof of History serve per completare la transazione.
Solana mette insieme PoH, Proof of Stake e Tower BFT. Insieme creano un modello di consenso robusto ed efficiente.
Ecco come lavorano insieme:
- Proof of History (PoH): crea una prova crittografica dell’ordine e del momento in cui succedono le cose.
- Proof of Stake (PoS): decide chi può validare in base a quanti SOL uno mette in staking.
- Tower BFT: è il protocollo di consenso che lavora sopra PoH e PoS. Decide come i validatori si mettono d’accordo sulla versione giusta della blockchain.
Il PoH viene anche citato come possibile innovazione in altri progetti, tipo Arweave (per l’archiviazione) o Chainlink (per gli oracoli), ma per ora non è molto usato.
Esempio di Proof of History
Quando un validatore riceve una transazione, succede questo:
-
Ogni hash viene calcolato dal precedente, creando una catena unica:
Hash 1 → Hash 2 → Hash 3 → … → Hash n (in corso) -
Questa catena va avanti senza fermarsi, come un cronometro.
-
Se arriva una transazione (Transazione T), il validatore la aggancia subito all’hash attivo in quel momento (Hash n):
Hash 1 → Hash 2 → Hash 3 → … → Hash n │ <--- Transazione T
Dato che la catena di hash va sempre nello stesso ordine e allo stesso modo, tutti sanno esattamente a che “tic” del cronometro è successa quella transazione.
Questo significa:
- Niente discussioni su chi è stato prima.
- Tutto riceve un timestamp verificabile in automatico.
Il Proof of History è praticamente un cronometro digitale per tutta la rete.
Vantaggi del Proof of History
Il Proof of History porta diversi vantaggi a Solana:
- Velocità alta: Solana può gestire decine di migliaia di transazioni al secondo.
- Costi bassi: grazie all’efficienza, le fee sono molto basse.
- Bassa latenza: con il timestamp crittografico, le transazioni si elaborano più velocemente e in modo più efficiente.
- Consenso efficiente: i validatori non devono prima mettersi d’accordo sull’ordine, è già stabilito dal PoH.
- Ordine temporale sicuro: facile da controllare e difficile da falsificare, aumentando la sicurezza.
Svantaggi del Proof of History
Oltre ai vantaggi, il Proof of History ha anche qualche contro:
- Richiede hardware potente: i validatori devono fare continuamente VDF e hashing, servono macchine performanti. Questo limita l’accesso alla validazione.
- Rischio di centralizzazione: per via della complessità e del numero minore di validatori, la rete può diventare meno decentralizzata rispetto a modelli più semplici come il PoW, che gira su hardware standard.
- Tecnologia nuova: il PoH è relativamente recente; non c’è ancora molta esperienza con carichi di rete pesanti. Questo ha portato Solana ad avere diversi blackout in passato.
Conclusione
Il Proof of History è un’aggiunta innovativa alla tecnologia blockchain. Con un timestamp crittografico immutabile per ogni evento, risolve uno dei problemi più grossi delle reti decentralizzate: capire in fretta e in modo sicuro l’ordine delle transazioni. Insieme a Proof of Stake e Tower BFT, fa di Solana una delle blockchain più veloci ed efficienti, capace di fare decine di migliaia di transazioni al secondo con costi bassi. Anche se richiede hardware potente ed è ancora giovane, il PoH ha dimostrato che si può avere scalabilità, velocità e sicurezza in un pacchetto che Bitcoin ed Ethereum non riescono a eguagliare.