Polkadot dalle origini a oggi: Come sta evolvendo il network. Parte 1

Contenuti

• Gavin Wood e la necessità di Ethereum 2.0
• L’idea di Polkadot
• La barriera linguistica

Polkadot è una delle reti blockchain più promettenti, pensata per rivaleggiare con Ethereum 2.0 (che non è nemmeno stata rilasciata),ha una mainnet con un market cap di miliardi di dollari e sta rastrellando altri miliardi grazie alle aste per nuove blockchain (parachain) che vogliono connettersi alla mainnet. Ciononostante, sembra che il prezzo del token principale di Polkadot (DOT) stia rapidamente crollando, con una discesa che l’ha portato a perdere oltre l’85% del suo valore negli ultimi sei mesi (da 53 $ a 7 $). Quindi che cos’è Polkadot? Qual è l’idea su cui si fonda e qual è il suo futuro?

Gavin Wood e la necessità di Ethereum 2.0

La nostra storia comincia con Gavin Wood, ingegnere informatico inglese e appassionato di blockchain. Nel 2013, Gavin lasciò il suo lavoro ben pagato di ricercatore alla Microsoft per dedicarsi a una sfida interessante: sviluppare una nuova tecnologia che possa essere la base del nuovo Internet Web 3.0. Il nuovo internet sarebbe completamente decentralizzato e nelle mani degli utenti. Il termine “Web 3.0” viene coniato proprio da Gavin Wood nel 2014 per indicare “un ecosistema online completamente decentralizzato e basato sulla blockchain”.

Dr. Wood è stato uno dei primi a vedere il potenziale delle reti blockchain e ha iniziato a investire il suo tempo e il suo denaro per cercare di svilupparne l’infrastruttura. Nel mentre, Wood si è reso conto che archiviare dati nella blockchain (invece che in server centralizzati), avrebbe aperto possibilità pressoché infinite sia per gli utenti che per le aziende, specialmente per le start up. Tra le altre cose, la natura di questa tecnologia avrebbe reso molto più semplice il crowdfunding necessario a lanciare nuove imprese.

Insieme a Vitalik Buterin e altre cinque persone, Wood iniziò a sviluppare Ethereum e l’intera infrastruttura necessaria al suo funzionamento. Nella primavera del 2014, Wood pubblicò quello che è conosciuto come il yellow paper di Ethereum, in sostanza, le specifiche tecniche del white paper scritto da Buterin. Wood sviluppò anche il linguaggio di programmazione nativo di Ethereum, Solidity. Questo linguaggio avrebbe permesso a chiunque di sviluppare smart contract, programmi leggeri che sono archiviati nella blockchain e che vengono eseguiti automaticamente al verificarsi di specifiche condizioni.

Wood ha concepito Ethereum come “un unico computer per l’intero pianeta”, un sistema di transazioni onnicomprensivo che opera in maniera decentralizzata e immune da hacker e interruzioni di servizio. Questa idea è stata poi riconosciuta dalla stessa Microsoft, dove Wood ha iniziato il suo percorso. Nel 2016 Microsoft ha infatti rilasciato l’opzione di ospitare progetti Ethereum su Azure e ha investito in ConsenSys, una compagnia che usa applicazioni costruite su Ethereum.

Ethereum era rivoluzionaria per i tempi perché permetteva di sviluppare non solo smart contract, ma anche intere applicazioni sulla blockchain. Questo è il motivo principale per cui a un certo punto la capitalizzazione di mercato di Ethereum ha superato i 550 miliardi di dollari. L’internet del futuro certo costa un sacco! Sfortunatamente, i costi di transazione, che spesso raggiungevano l’ordine delle centinaia di dollari, hanno rallentato la crescita della piattaforma. Un altro problema evidente era il meccanismo di consenso basato sul proof-of-work, che è molto dispendioso in termini di energia ed è estremamente inquinante. Per risolvere tutti questi problemi, appena dopo il lancio di Ethereum nel 2015, numerosi visionari hanno iniziato a lavorare su Ethereum 2.0.

La struttura di Ethereum 2.0 è stata concepita come composta da molti frammenti (shards), che incrementerebbero drasticamente la banda a disposizione del network e ridurrebbero il costo di transazione. Trasferire token e interagire con smart contract diventerebbe molto più economico. Ethereum 2.0 dovrebbe anche essere in grado di migliorare la scalabilità e di distribuire il carico del network, passare al proof-of-stake e supportare gli staking nodes, i quali permetterebbero agli utenti di Ethereum di avere un reddito passivo.

Gavin Wood è stato una delle persone che ha partecipato allo sviluppo di Ethereum 2.0. Secondo questa intervista su YouTube, è stato questo progetto a dargli l’idea per Polkadot. L’idea arriva nell’estate 2016 mentre sta aspettando che le specifiche tecniche per le shard di Ethereum 2.0 siano pronte per iniziare a lavorare sullo spazio intorno a loro. Seguendo il suggerimento di uno dei suoi colleghi visionari della blockchain, Wood inizia a immaginare un’iterazione più efficiente dello sharding di Ethereum. L’idea che inizia a formarsi nella mente di Wood è che sarebbe meglio costruire un nuovo network da zero.

Gavin Wood inizia a lavorare alla sua idea di un “Ethereum diviso in shard e più efficiente” verso la metà del 2016 e pubblica la prima versione del Polkadot white paper a ottobre 2016.

L’idea di Polkadot

In origine Polkadot è stato concepito come soluzione a network sovraccarichi come Ethereum, i quali hanno una capacità di processare transazioni limitata dal fatto che ogni nodo deve verificare ogni transazione. L’idea di Polkadot è di collegare in parallelo e far cooperare diverse blockchain (dette parachain) attraverso una più grande blockchain principale (la relay chain). I nodi devono confermare solo le transazioni di una parachain, mentre le altre rimangono libere di effettuare le proprie transazioni. Questo sistema permette di incrementare il throughput di transazioni aggiungendo nuove parachain. La relay chain assicura che tutte le parachain rimangano collegate e sicure e allo stesso tempo le informazioni possono essere trasferite molto più rapidamente e senza preoccuparsi di conflitti. In breve, se ci sono dieci parachain possiamo eseguire dieci volte più operazioni usando la stessa fonte per la messa in sicurezza. Polkadot è progettata per collegare fino a cento parachain al network principale.

Se vogliamo l’Internet 3.0, è evidente che un’unica blockchain semplicemente non basta. La velocità di trasferimento dei dati e la quantità di informazioni che deve essere processata ogni secondo è semplicemente troppo elevata. Tuttavia, avere centinaia di blockchain indipendenti (come abbiamo al giorno d’oggi) non permette di trasferire dati tra di loro, nemmeno qualcosa di semplice come un token. Servono servizi aggiuntivi (per esempio gli exchange) che rallentano notevolmente il processo e non sono gratuiti per l’utente. Persino un semplice scambio di informazioni diventa molto problematico. Non è possibile costruire la terza generazione di Internet su queste basi.

Polkadot risolve questi problemi collegando tutte le blockchain tra loro. C’è un ma! Le blockchain devono essere costruite in una determinata maniera e connesse al cluster DOT principale, lavorare con la relay chain e supportare il trasferimento dati con le altre blockchain. Infine, per avviare lo sviluppo della terza generazione di Internet, servono un sacco di applicazioni costruite sulle blockchain, le quali permettano agli utenti di fare qualsiasi cosa, non solo trasferire token. Per questo motivo costruire un’app per blockchain dovrebbe essere semplice quanto creare un sito web…

L’ostacolo del linguaggio

Uno degli aspetti più significanti di Ethereum è Solidity, un linguaggio di programmazione per smart contract che adesso è open-source, progettato da Gavin Wood nel 2014. Questo nuovo linguaggio ha permesso a numerosi sviluppatori di unirsi a Ethereum e di programmare applicazioni decentralizzate. Nonostante ciò, Solidity presenta dei problemi: come primo linguaggio in assoluto a permettere lo sviluppo di smart contract, è molto difficile da imparare per il programmatore medio, inoltre non è abbastanza coerente da permettere lo sviluppo di architetture complesse.

Wood, dopo essere diventato multimilionario grazie a Ethereum, decide di sistemare i problemi di Solidity. Lasciò quindi il progetto e fondò Parity Technologies, una nuova compagnia blockchain che avrebbe sviluppato il proprio linguaggio di programmazione.

La quantità di codice aggiunto alla codebase di Polkadot nel corso del tempo

Parity sviluppa il suo linguaggio partendo da Rust, un linguaggio creato nel 2010 che ha dato prova di essere molto facile da imparare. Correntemente, Rust è stato introdotto anche su Ethereum, permettendo di abbassare la barriera d’ingresso ai nuovi utenti e portando a cambiamenti rivoluzionari che hanno permesso a molti piccoli team di sviluppare applicazioni decentralizzate.

Parity ha creato il suo linguaggio di programmazione (ink!) per lo sviluppo di smart contract su Polkadot e Kusama. ink!, come detto, è basato su Rust ed è domain-specific, oltre che molto semplice da imparare e da usare per sviluppare smart contract (come vedremo più avanti). ink! compila il codice dello smart contract in formato WebAssembly che può essere poi implementato facilmente in qualsiasi parachain (ma non nella relay chain, perché questa funge solo da intermediario e non supporta gli smart contract). ink! può essere usato per lo sviluppo di smart contract, mentre per creare intere parachain Parity ha introdotto Substrate, un framework open-source e flessibile. Substrate permette di configurare le specifiche dei protocolli e del consenso che li controlla (esclusivamente PoW, esclusivamente PoS, o ibrido). Il risultato dell’unione di ink! e Substrate è che si può sviluppare un’intera blockchain in poche settimane senza comprometterne la sicurezza.

ink!, come detto, è molto semplice da usare e, come spiega questo post, permette anche di:

Far sì che ogni chain costruita su Substrate supporti gli smart contract Avere la certezza che gli smart contract sviluppati siano sicuri Fare uso di general-purpose toolkit, come ad esempio Wasm, per ottenere le funzionalità dei linguaggi di alto livello supportati

L’uso di ink! e Substrate semplifica lo sviluppo di dApp basate sulle parachain e assicura la crescita dell’ecosistema. Come vedremo nella seconda parte di questo articolo, questo approccio ha pagato. Polkadot, nonostante sia stata lanciata meno di un anno fa, è già diventata una delle blockchain più apprezzate dagli sviluppatori. Se guardiamo il numero di progetti lanciati nel mondo della crypto, Polkadot è seconda solo a Ethereum (che è stata lanciata sei anni e mezzo prima).

L’analisi degli sviluppatori per ecosistema da parte di ElectricCapital mostra che Polkadot ha la maggior crescita di developer dalla data di lancio rispetto a qualsiasi altro protocollo Web3