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Cosmos, Ethereum e l’interoperabilità

10 Maggio 2019 13:02
Tempo di lettura: 11 min.
10 Maggio 2019 13:02
Giuseppe Brogna

Secondo la sua pagina ufficiale, “Cosmos è un ecosistema blockchain in cui migliaia di dApp interagiscono per creare le basi di una nuova token economy. Cosmos è una rete decentralizzata di blockchain parallele indipendenti, ciascuna operante con algoritmi di consenso BFT come quello di Tendermint.”

Proviamo ad analizzare questa definizione e a capire meglio di cosa si tratta.

Vitalik Buterin è il cofondatore di Ethereum. Era affascinato da Bitcoin, ma riteneva che la tecnologia blockchain avrebbe potuto avere molti più casi d’uso rispetto a un semplice protocollo per facilitare i pagamenti.

Vitalik aveva realizzato l’idea di utilizzare la blockchain per creare applicazioni decentralizzate. Fu allora che venne a galla la sua ispirazione a creare Ethereum.

Se Bitcoin è una blockchain di “prima generazione”, Ethereum è uscito dagli schemi diventando la prima blockchain di “seconda generazione”. Ethereum ha rivoluzionato questo ecosistema, introducendo gli smart contract sulla blockchain.

L’idea di smart contract è piuttosto semplice. Si hanno una serie di istruzioni che si auto eseguono tra due parti e che non devono essere supervisionate o azionate da terze parti.

Interoperabilità

Gli smart contract hanno consentito a Ethereum di creare un ambiente in cui gli sviluppatori di tutto il mondo possono sbizzarrirsi nel dare vita alle proprie applicazioni decentralizzate.

Un limite, però, affligge Ethereum e le altre criptovalute in generale. Si chiama interoperabilità.

Per intenderci, al momento se una persona possiede bitcoin e un’altra ether, non c’è un modo semplice e diretto per far interagire i due tra loro.

È vero che allo scopo di utilizzare bitcoin (sotto forma di token ERC20) sulla blockchain di Ethereum è stato lanciato il progetto Wrapped Bitcoin. Come però già evidenziato in questo articolo, WBTC pecca dal punto di vista dell’esistenza di elementi di centralizzazione.

WBTC prevede che un gruppo di firmatari trusted prenda il controllo dei tuoi bitcoin ed emetta una quantità corrispondente di token basati su Ethereum. Addirittura, al momento c’è una sola società (BitGo) che si occupa della custodia dei bitcoin posti a collaterale dei WBTC emessi.

Nel modello di WBTC, se i firmatari della federazione scappano con tutti i bitcoin non c’è davvero nulla che il titolare dei WBTC possa fare.

Una soluzione più ottimale sarebbe quella di favorire scambi interchain, in cui gli asset sono gestiti in via decentralizzata da un insieme di validatori sottoposto a meccanismi di slashing (perdita dello stake nel protocollo PoS) in caso di comportamento malevolo.

La carenza di interoperabilità è da considerarsi a tutti gli effetti un limite, se si sposa l’idea che in futuro ci saranno svariate blockchain in esecuzione in parallelo.

In un ecosistema sempre più dinamico e in espansione, saranno necessari meccanismi in grado di far interagire le blockchain senza soluzione di continuità.

Al momento la componibilità di Ethereum è possibile solo tra gli smart contract che risiedono sulla stessa chain. Ad esempio si può utilizzare Maker per generare Dai, poi utilizzarli su un DEX per comprare ether da impiegare per attività di lending su Compound.

Ma se si vuole creare una dApp che possa trasmettere asset attraverso più blockchain, non si può fare a meno dell’interoperabilità interchain.

Da tempo diversi progetti stanno lavorando per il futuro della blockchain nell’ottica dell’interoperabilità, con le due figure più note di Cosmos e Polkadot.

Cosmos

La visione di Cosmos è quella di creare un sistema in cui si possono avere molte blockchain, la maggior parte delle quali, versosimilmente, saranno blockchain per applicazioni specifiche.

Ogni applicazione o community dovrebbe avere la propria blockchain con la rispettiva governance. Malgrado l’eterogeneità, finché questi sistemi hanno la capacità di comunicare e inviare asset tra di essi, soddisfano la visione di Cosmos.

L’architettura di Cosmos segue il metodo “Hub e Zones”. Ci saranno più blockchain parallele, possibilmente collegate a delle blockchain Hub centrali. Metaforicamente, lo si potrebbe paragonare al sole e ai pianeti del sistema solare.

Il primo Hub lanciato sulla rete di Cosmos è il Cosmos Hub.

Il Cosmos Hub è un ledger distribuito in cui gli utenti individuali o le Zones possono avere i propri token. Le Zones sono in grado di interagire tra loro attraverso l’Hub utilizzando la tecnologia IBC (Inter Blockchain Communication).

Invero, le blockchain della rete Cosmos possono optare tra due soluzioni:

  1. instaurare direttamente tra di esse una connessione IBC;
  2. collegarsi alle altre Zones per mezzo di un Hub.

Nel primo caso, però, il potenziale problema risiede nell obbligo di dover instaurare tante connessioni quante sono le reti alle quali bisogna collegarsi.

Se tutte le blockchain vorranno mantenere una connessione diretta con le altre, il numero di connessioni crescerà quadraticamente in spregio dell’efficienza.

L’alternativa, possibilmente più efficiente per una Zone, è quella di creare una sola connessione IBC con un Hub, guadagnando automaticamente accesso alle altre Zones connesse col centro.

Validazione delle reti

Le chain hanno facoltà di chiedere all’Hub la convalida dei loro blocchi in cambio di una fee. L’Hub continuerà a lasciare che le chain abbiano pieno controllo sulla loro governance.

Ad esempio, Binance ha costruito il suo DEX attraverso l’SDK di Cosmos. Utilizza il token BNB come token di stake per mantenere la sicurezza della propria rete.

Questa possibilità è stata agevolata anche dalla circostanza che BNB ha raggiunto un valore tale da consentirgli di fungere da incentivo per la sicurezza.

Ma mettiamo il caso in cui venga creato un progetto acerbo, con riguardo al quale non esiste già una community per rendere effettivo lo stake alla base di questa chain. In questo caso potrebbe essere preferibile richiedere all’Hub di Cosmos di provvedere alla validazione della chain.

Ricapitolando, una chain ha facoltà di chiedere all’Hub di essere validata. A tale scopo, presenta i rewards associati al lavoro di convalida, nonché il programma di inflazione del suo token, quante fee di transazione sono previste, ecc.

Successivamente, ogni singolo validatore sul Cosmos Hub può decidere di validare quella chain.

I validatori stakano i loro ATOM (il token di Cosmos) sull’Hub ed eseguono l’attività di validazione. In caso di comportamento malevolo sulla chain collegata, il loro stake sarà sottoposto a slashing sull’Hub.

Inter Blockchain Communication

IBC è uno standard per consentire a blockchain eterogenee di trasferirsi a vicenda token e dati. Con questa tecnologia, blockchain con differenti applicazioni e validator set diventano interoperabili.

Anche blockchain pubbliche e private possono interagire tra esse attraverso tale standard.

Il punto di partenza è dato dai trasferimenti di token o di asset. La ragione risiede nella circostanza che queste attività coinvolgono la prevalenza dei casi d’uso di cui la maggior parte delle persone avrà bisogno.

Prendiamo il caso in cui si voglia trasferire un token da Ethereum a EOS.

È previsto innanzitutto un procedimento di tracking, in cui ogni chain esegue un light client dell’altra. In via continuativa, una chain riceve gli header dell’altra e viceversa.

Quando il trasferimento IBC viene avviato, si vincola il token in uno smart contract sulla blockchain di Ethereum, trasmettendo una prova dell’avvenuto vincolo.

La prova viene verificata sulla blockchain di EOS con riguardo all’header della blockchain di Ethereum.

In caso di esito positivo, sulla blockchain di EOS viene creata una quantità corrispondente di token (se il rapporto è 1:1) che attribuiscono il diritto di rivendicare i token vincolati su Ethereum.

I token creati su EOS potranno essere utilizzarli con dApps di EOS oppure su DEX di questa blockchain.

Quando si vorranno “retrocedere” i token su Ethereum, sarà innanzitutto necessario bruciarli su EOS. Verrà inviata una prova a Ethereum dell’avvenuto burning, cosicché lo smart contract su Ethereum potrà liberare i fondi originariamente vincolati.

Prendiamo inoltre il caso in cui una persona possegga Dai, ma abbia l’esigenza di effettuare transazioni confidenziali.

L’esigenza di privacy può essere soddisfatta trasferendo i Dai sulla Zone che rappresenta la state machine di Zcash. In questo modo possono essere sfruttate le caratteristiche del protocollo Zero Knowledge caratteristico di questa chain.

Differenza con gli atomic swap

L’atomic swap consente a due persone di scambiarsi diverse specie di criptovalute rispettivamente possedute.

Supponiamo che io abbia 10 euro di bitcoin e tu 10 di ether. Atomic swap significa che ti trasferisco 10 euro di bitcoin sulla blockchain di Bitcoin e tu mi trasferisci l’equivalente di 10 euro in ether sulla blockchain di Ethereum.

Quello che è accaduto è il cambiamento della proprietà delle criptovalute su entrambe le chain in una volta (quindi “atomico”). Ciononostante, bitcoin è ancora sulla blockchain di Bitcoin, così come ether non si è mosso dalla sua blockchain nativa.

Nessun valore si è effettivamente spostato attraverso le chain, laddove nell’ottica dell’interoperabilità le interazioni interchain costituiscono un must.

Collegamento dei sistemi legacy

IBC per ora è stato progettato per le chain BFT. In buona sostanza, le blockchain che non si avvalgono del modello di consenso di Tendermint non possono utilizzare la funzione IBC, che è ciò che permette alle blockchain di parlarsi a vicenda attraverso Cosmos.

Da quanto affermato, si desume che le blockchain restie ad adattare il proprio algoritmo di consenso non potranno far parte dell’ecosistema di Cosmos.

Le blockchain che utilizzano qualunque algoritmo di consenso con “finality veloce” possono connettersi a Cosmos adattando IBC.

Se pertanto Ethereum dovesse passare a Casper FFG (Friendly Finality Gadget), si potrà stabilire una connessione diretta tra esso e l’ecosistema di Cosmos.

Con riguardo al prototipo di blockchain, ossia Bitcoin, è inverosimile che stravolgerà il proprio consenso basato sulla Proof of Work (PoW) per adattarsi allo standard IBC.

Malgrado l’assoluta riluttanza a cambiare il suo consenso per Tendermint, l’importanza di Bitcoin nell’ecosistema è unanimemente riconosciuta.

Nei casi in cui ricorrono le stesse condizioni di Bitcoin, viene adottato un escamotage. Si tratta di uno speciale meccanismo chiamato “peg zone”, che consente a Bitcoin di interagire con le altre chain di Cosmos.

La peg zone consiste nel porre una chain Tendermint davanti alla blockchain Bitcoin. La chain Tendermint agisce come specchio di ciò che sta succedendo sulla blockchain Bitcoin.

Lo scopo della peg zone è di stabilire una soglia di finality sulla blockchain per cui fa da ponte. Ad esempio, dopo 12 blocchi di conferme lo stato di Bitcoin verrà riflesso sulla chain BFT Tendermint, la quale verrà utilizzata per comunicare con Cosmos.

Sostanzialmente, i validatori della peg zone Tendermint possiedono un multisig sulla blockchain di Bitcoin, dove svolgeranno questo task di traduzione. In caso di comportamento errato verranno sanzionati due volte, dato che avranno stake sulla chain Tendermint e quella Bitcoin.

Anche per Ethereum è prevista una peg zone. Fino a quando Ethereum non abbandonerà il modello di finality probabilistica basato su PoW, non potrà connettersi a Cosmos attraverso IBC.

In definitiva, per costruire su Cosmos è necessario implementare lo standard IBC nel proprio protocollo.

Ci saranno delle peg zone, che tuttavia costituiranno delle eccezioni consentite solo per progetti dal valore talmente elevato da meritare un trattamento particolare (come Bitcoin e Ethereum).

Ma qualora non si rientri in tale categoria di chain, l’unica soluzione per essere parte dell’ “Internet delle blockchain” sarà quella di implementare IBC nel protocollo di base.

Il token ATOM

Si è visto che il Cosmos Hub può provvedere alla sicurezza delle chain collegate. Ma il meccanismo di acquisizione della sicurezza dell’Hub è solo facoltativo. Una chain che dispone di un token di valore può decidere di provvedere da sé.

Se non è obbligatorio usare il Cosmos Hub, vuol dire che il token ATOM non è essenziale ai fini dell’esistenza della rete Cosmos. Sennonché il token Atom deve esistere affinché ci sia e funzioni il Cosmos Hub.

L’idea, insomma, è quella di creare una chain di alto valore ed elevata sicurezza che rispecchi il valore del token ATOM. Il team ritiene, in ogni caso, che ATOM non sia stato pensato per assurgere a moneta.

Affermano che ATOM è appositamente iperinflazionato per prevenire che venga solo tesaurizzato nell’aspetativa di un aumento di prezzo. Vogliono che venga inteso come token per lo staking.

Il token ATOM viene paragonato a un “taxi medallion” (noto anche come CPBC, negli Stati Uniti è un permesso trasferibile che consente a un tassista di operare).

Vuol dire che, certamente, si può sperare e confidare in un apprezzamento del token. Deve però essere avvertito come un effetto indiretto, laddove il miglior valore che si può ottenere dal token è quello di porlo in stake per partecipare alla validazione e messa in sicurezza della rete.

Il team di Cosmos smentisce le voci secondo cui stiano provando a sottrarre community a Ethereum. Il loro focus sul lato della community di sviluppatori è quello di creare un tool gratuito e open source per facilitare il raggiungimento di questa realtà multi-chain.

Tutti i tools di Cosmos – Tendermint, Cosmos Core, SDK – sono essenzialmente strumenti open source.

Dal punto di vista della concorrenza con ether, come visto, il team di Cosmos ritiene che ATOM non abbia la finalità di divenire una “criptovaluta moneta”.

Cosmos non si allinea al modello deflazionistico – attuale o futuro che sia – di bitcoin e ether, escludendo in definitiva l’esistenza di una competizione con la community di Ethereum dal punto di vista dello status monetario.

Peraltro, si è visto che una chain facente parte di questa rete di blockchain può validarsi da sé oppure per mezzo del Cosmos Hub.

Se Ethereum sarà parte di questo “Internet delle blockchain”, in considerazione del grado di diffusione del suo network, si baserà senz’altro sullo staking del proprio token nativo, il cui prezzo non potrà che rispecchiare il valore che la rete Ethereum sarà in grado di raggiungere.

In definitiva, la visione di Cosmos è quella di avere una moltitudine di token in stake, in un ecosistema in cui la norma sarà data dall’interazione tra chain eterogenee, ognuna con la propria missione, le proprie caratteristiche e forme peculiari di politica e governance.



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Giuseppe Brogna

Giuseppe è laureato in giurisprudenza, da sempre appassionato di tecnologia e studioso di tematiche economiche. Stimolato dal potenziale impatto economico e sociale, si approccia al mondo delle DLT; matura particolari interessi nella nuova finanza decentralizzata legata alle tecnologie del ledger distribuito.


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