BlockDAG e blockchain: cosa cambia davvero

Il problema di buttare via lavoro valido

Ogni tanto due miner di Bitcoin trovano un blocco valido quasi nello stesso istante. Per un breve periodo la rete ha due versioni dell'ultimo blocco, poi una delle due vince. L'altra, con tutta l'elettricità spesa per trovarla, viene semplicemente scartata.

Su Bitcoin succede di rado, perché i blocchi arrivano solo ogni dieci minuti. Ma è il motivo principale per cui le blockchain non possono semplicemente accelerare. In questo articolo confrontiamo le due strutture, la blockchain classica e il BlockDAG, vediamo come un protocollo come GHOSTDAG mantiene coerente un DAG e diciamo onestamente quanto costa il modello più veloce.

Come una blockchain decide cosa è vero

Una blockchain è una lista di blocchi in cui ogni blocco contiene l'impronta (hash) di quello precedente. Se modifichi un blocco vecchio, tutte le impronte successive si rompono, ed è questo che rende visibile qualsiasi manomissione della storia.

Quando due blocchi arrivano alla stessa altezza, i nodi tengono temporaneamente entrambi i rami e seguono quello con più proof-of-work accumulata. La regola della «catena più pesante» di Bitcoin chiude la gara entro un blocco o due. Il blocco perdente si chiama orfano (Ethereum, ai tempi della proof-of-work, li chiamava uncle e pagava loro una ricompensa parziale).

Il modello è semplice e collaudato, ma ha un limite di velocità incorporato:

• Un blocco ha bisogno di tempo per propagarsi nel mondo, di solito qualche centinaio di millisecondi o più.
• Se i nuovi blocchi arrivano più in fretta di così, le collisioni diventano frequenti e una quota maggiore del lavoro di mining finisce orfana.
• Le pool grandi e ben connesse vengono a sapere prima dei nuovi blocchi, quindi gli orfani frequenti le favoriscono silenziosamente rispetto ai piccoli miner.
• Il lavoro sprecato abbassa anche la sicurezza effettiva della catena, perché i blocchi di un attaccante non vengono sprecati allo stesso modo.

Ecco perché Bitcoin mantiene un intervallo di dieci minuti, e perché la maggior parte delle blockchain veloci ha abbandonato del tutto la proof-of-work.

Cosa cambia con un BlockDAG

Un DAG, o grafo aciclico diretto, è un insieme di punti collegati da frecce a senso unico che non tornano mai indietro. In un BlockDAG i punti sono blocchi e le frecce sono riferimenti a blocchi precedenti. La differenza chiave si descrive in poche parole: un nuovo blocco può fare riferimento a più genitori invece che a uno solo.

Così, quando due miner trovano un blocco nello stesso momento, nessuno deve perdere. Il blocco successivo fa semplicemente riferimento a entrambi. I blocchi paralleli entrano nel registro, la loro proof-of-work contribuisce alla sicurezza e le loro transazioni possono essere incluse.

Un momento, però: se due blocchi paralleli spendono le stesse monete, quale spesa è valida? Un BlockDAG da solo non sa rispondere. Gli serve una regola di ordinamento.

GHOSTDAG: come Kaspa mette in ordine i blocchi paralleli

Per ordinare un BlockDAG sono stati proposti diversi protocolli. Kaspa usa GHOSTDAG, una versione pratica del protocollo PHANTOM descritto da Yonatan Sompolinsky, Shai Wyborski e Aviv Zohar. Il nome deriva da GHOST, un protocollo pensato per le catene, ma il meccanismo è diverso.

L'idea di fondo è separare i blocchi onesti da quelli sospetti. I miner onesti pubblicano subito i loro blocchi e fanno riferimento a tutto ciò che conoscono, quindi i loro blocchi finiscono per essere strettamente collegati. Un blocco trattenuto, per esempio da un attaccante che mina in segreto, resta poco collegato al resto.

• 1Un parametro k descrive quanti blocchi possono essere creati onestamente in parallelo, dati la frequenza dei blocchi e il ritardo tipico della rete.
• 2I blocchi che rientrano in quel limite vengono segnati come blu. Quelli troppo poco collegati vengono segnati come rossi.
• 3Ogni blocco sceglie come genitore selezionato il blocco passato con più lavoro blu. Seguendo i genitori selezionati si ottiene una spina dorsale principale, la catena selezionata.
• 4Ogni blocco della catena ordina in modo deterministico gli altri blocchi che incorpora, e le transazioni vengono applicate in quell'ordine. Quando due transazioni sono in conflitto, vince quella che viene prima.

Un dettaglio interessante: con k impostato a zero, GHOSTDAG si comporta come la regola della catena più pesante di Bitcoin. Una blockchain è, in un certo senso, un caso particolare della stessa idea senza spazio per i blocchi paralleli.

Catena e DAG in una tabella

Ecco come si confrontano in pratica i due modelli, usando Bitcoin e Kaspa come esempi di riferimento.

Cosa il BlockDAG non risolve

Leggendo la tabella si potrebbe concludere che i DAG siano semplicemente migliori. Non sono gratis, e un confronto onesto deve nominarne i costi.

Ogni nodo fa ancora tutto il lavoro. Un BlockDAG non divide il carico tra i nodi. Ogni nodo valida ogni blocco e ogni transazione, e a 10 blocchi al secondo questo significa più dati da scaricare ed elaborare rispetto a una catena lenta. Kaspa tiene limitato lo spazio su disco eliminando il contenuto dei blocchi vecchi (pruning), ma il fabbisogno di banda è reale.

I blocchi paralleli possono ripetere le transazioni. Quando due miner includono la stessa transazione, la seconda copia non aggiunge nulla. Ecco perché passare da uno a dieci blocchi al secondo non ha moltiplicato per dieci esatti il throughput di Kaspa. Gli sviluppatori si aspettavano un guadagno di circa otto-nove volte.

La sicurezza poggia ancora su delle ipotesi. Le garanzie di GHOSTDAG dipendono dal fatto che k sia abbastanza grande per le condizioni reali della rete. Se la latenza cresce oltre quanto k consente, i blocchi onesti possono essere classificati male. È il problema che DAGKnight, il protocollo successore previsto per Kaspa, punta a risolvere adattandosi automaticamente alla latenza. E, come in qualsiasi sistema proof-of-work, un attaccante che controlla la maggior parte dell'hashrate può comunque riscrivere la storia recente.

Blocchi veloci non significano finalità istantanea. Il tempo di conferma è limitato da quanto ci mettono le informazioni ad attraversare la rete, e questo non è cambiato. Gli stessi sviluppatori di Kaspa hanno stimato che il passaggio a 10 blocchi al secondo abbia migliorato i tempi di conferma di circa il 30%, non di dieci volte.

Più complessità. Ordinare un grafo è più difficile da comprendere, implementare e analizzare rispetto a seguire una singola catena. Anche strumenti come i block explorer e i wallet hanno più cose da gestire.

Dove si usano oggi i BlockDAG

Kaspa è la più grande rete proof-of-work costruita su un BlockDAG. Dall'aggiornamento Crescendo di maggio 2025 produce 10 blocchi al secondo, e il passaggio a 100 blocchi al secondo è nella sua roadmap per il 2027. Puoi leggere la panoramica completa nel nostro articolo Cos'è Kaspa?.

Anche altri progetti usano strutture DAG, ma spesso in modo molto diverso. IOTA, Hedera e Nano, per esempio, organizzano transazioni o eventi in strutture a grafo senza mining proof-of-work, quindi i loro compromessi non sono direttamente confrontabili. E il token BlockDAG Network (BDAG) è un progetto separato che condivide solo il nome.

In breve

La blockchain classica è semplice, conosciuta a fondo e volutamente lenta: accetta un ritmo di dieci minuti perché le collisioni restino rare. Un BlockDAG accetta le collisioni come normali e le mette invece in ordine, il che permette a una rete proof-of-work di andare centinaia di volte più veloce senza sprecare gran parte del suo lavoro di mining.

Quello che non fa è rendere più leggero far girare un nodo o eliminare il bisogno di progettare il protocollo con cura. Se stai valutando un progetto che si definisce un BlockDAG, le domande utili sono: quale protocollo di ordinamento usa, quali ipotesi fa sulla latenza e di cosa ha bisogno un nodo per stare al passo? Queste risposte ti dicono molto più del nome.