La blockchain di Ethereum affronta un importante problema di scalabilità, che ne ostacola l'adozione su scala globale a causa di limiti di velocità e capacità. Nell'agosto 2017 il cofondatore di Ethereum Vitalik Buterin e Joseph Poon proposero Ethereum Plasma come soluzione a questo problema. Il concetto di Plasma è una tecnica di scaling per la blockchain di Ethereum, simile alla Lightning Network proposta per Bitcoin nel 2015 da Joseph Poon e Thaddeus Dryja. Tuttavia, ciascuna ha i propri meccanismi e particolarità. Ricorda che Plasma non è un progetto, ma una tecnica off-chain o un framework per costruire applicazioni scalabili. Diversi gruppi di ricerca o aziende possono implementarlo in modi differenti.
Come funziona Plasma?
Un framework di catene secondarie è il concetto fondamentale alla base di Ethereum Plasma. L'obiettivo è limitare il più possibile l'interazione tra le catene secondarie e la catena principale di Ethereum. Per raggiungere ciò, il framework Plasma viene strutturato come un albero di blockchain, con catene più piccole costruite sopra quella principale, note come Plasma chains o child chains. È importante notare che le Plasma chain sono diverse dalle sidechain.
Smart contract e alberi di Merkle sono utilizzati per costruire la struttura Plasma, rendendo possibile la creazione di un numero infinito di child chain. Ogni child chain è una versione in miniatura della blockchain di Ethereum. Possono essere costruite più catene sopra ciascuna child chain, creando una struttura ad albero.
In sostanza, ogni Plasma child chain è uno smart contract personalizzabile che opera in modo indipendente, adattato a requisiti diversi. Ciò implica che le catene possano coesistere e svolgere scopi differenti. In ultima analisi, Plasma consentirà a imprese e organizzazioni di implementare diverse soluzioni scalabili in base al loro contesto e alle loro esigenze.
Se Plasma viene integrato con successo nella rete Ethereum, la catena principale sarà meno soggetta a congestione poiché ogni child chain è progettata per perseguire obiettivi specifici, che potrebbero non essere collegati alle finalità della main chain. Di conseguenza, le child chain alleggeriranno il carico di lavoro della catena principale.
Prove di frode
La root chain è responsabile di garantire la sicurezza della comunicazione tra le child chain e se stessa impiegando prove di frode per punire eventuali attori malevoli. Ogni child chain opera in modo indipendente con i propri meccanismi di validazione dei blocchi e una specifica implementazione delle prove di frode. Queste implementazioni possono essere costruite su diversi algoritmi di consenso come Proof of Work, Proof of Stake e Proof of Authority.
Lo scopo delle prove di frode è permettere agli utenti di segnalare nodi disonesti in caso di attività malevole. Gli utenti possono così proteggere i propri fondi ed uscire dalla transazione, il che comporta un'interazione con la catena principale. In sostanza, le prove di frode fungono da meccanismo per una child chain Plasma per presentare un reclamo alla catena genitore o alla root chain in caso di comportamenti fraudolenti.
MapReduce
Un'applicazione interessante presentata nel whitepaper di Plasma è l'uso di calcoli MapReduce. Questi calcoli sono una serie di funzioni utili per elaborare e organizzare dati su più database. Nel caso di Plasma, questi database sono blockchain, e la struttura ad albero delle catene permette l'applicazione di MapReduce. Ciò consente la verifica dei dati all'interno dell'albero di catene e aumenta notevolmente l'efficienza della rete.
Problema del Mass Exit
La possibilità di un problema di Mass Exit è una delle principali preoccupazioni legate all'implementazione di Plasma. Questo problema si verifica quando molti utenti tentano contemporaneamente di uscire dalla loro child chain Plasma, causando congestione sulla root chain. Esistono diverse ragioni per cui una situazione del genere potrebbe verificarsi, che vanno da attività fraudolente ad attacchi di rete o altri guasti critici che possono insorgere in una singola child chain o in un gruppo di catene.
Conclusione
Plasma è una soluzione che mira a migliorare le prestazioni di Ethereum creando una struttura ad albero di catene più piccole. Questo ridurrebbe il carico sulla catena principale, permettendole di gestire più transazioni al secondo. Molti gruppi di ricerca stanno attualmente testando questo modello gerarchico di blockchain collegate. Con uno sviluppo adeguato, Plasma potrebbe migliorare l'efficienza di Ethereum e fornire un framework migliore per le applicazioni decentralizzate. Inoltre, questa idea potrebbe essere implementata anche da altre criptovalute per evitare problemi di scalabilità.