Testnet

Una testnet (abbreviazione di "test network") è un ambiente blockchain alternativo che replica la funzionalità, regole di consensoe la logica di protocollo di una rete principale di produzione, ma opera con token che non hanno alcun valore monetario nel mondo reale.

Le reti di test fungono da ambienti sandbox in cui sviluppatori, ingegneri di protocollo, revisori di smart contract e utenti finali possono sperimentare nuove funzionalità, implementare ed eseguire il debug di smart contract, testare applicazioni decentralizzate (dApp), simulare aggiornamenti di rete e convalidare modifiche al protocollo, il tutto senza rischiare risorse reali in criptovaluta o incorrere in commissioni di transazione effettive.

Ogni importante ecosistema blockchain mantiene una o più reti di test ufficiali. Queste reti sono strutturalmente identiche o quasi identiche alle rispettive reti principali, eseguendo lo stesso software client, macchina virtuale (come la Ethereum Virtual Machine), meccanismi di consenso e formati di transazione.

La differenza fondamentale è che i token di testnet (spesso indicati come "test ETH", "test BTC" o "test SOL") vengono distribuiti gratuitamente tramite faucet, ovvero servizi web che erogano piccole quantità di token di testnet a qualsiasi indirizzo di portafoglio che ne faccia richiesta. Poiché questi token non hanno valore di mercato, gli sviluppatori possono implementare centinaia di smart contract, eseguire migliaia di transazioni e provocare intenzionalmente errori senza subire conseguenze finanziarie.

Le reti di test svolgono un ruolo indispensabile nel ciclo di vita dello sviluppo blockchain. Prima che qualsiasi smart contract, aggiornamento di protocollo o applicazione decentralizzata venga implementata sulla rete principale di produzione, dove sono in gioco risorse reali, viene sottoposta a rigorosi test su una o più reti di test. Questa pratica ha impedito che innumerevoli bug, vulnerabilità e exploit economici raggiungessero l'ambiente di produzione.

Importanti aggiornamenti di Ethereum come The Merge (transizione da Prova di lavoro a Proof of Stake L'aggiornamento Shanghai/Capella (che ha consentito i prelievi di ETH in staking nell'aprile 2023) e l'aggiornamento Dencun (che ha introdotto il proto-danksharding nel marzo 2024) sono stati tutti ampiamente testati su diverse reti di test prima del rilascio sulla rete principale.

Esistono diverse tipologie di testnet. Le testnet pubbliche sono accessibili a tutti e replicano il più fedelmente possibile le condizioni della rete principale. Le testnet private (chiamate anche devnet o testnet locali) vengono eseguite sulla macchina locale di uno sviluppatore o all'interno di un'infrastruttura controllata, offrendo tempi di blocco più rapidi e il controllo completo sui parametri di rete. Le testnet persistenti vengono eseguite a tempo indeterminato e mantengono il loro stato nel tempo, mentre le testnet effimere vengono create per specifiche campagne di test e poi dismesse. Alcuni protocolli offrono anche testnet incentivate, in cui i partecipanti guadagnano token reali della rete principale contribuendo alle attività di test, ai programmi di bug bounty o alle operazioni di validazione durante le fasi di pre-lancio.

Origine e storia

Gennaio 2009Quando Satoshi Nakamoto lanciò Bitcoin, il concetto di una rete di test separata non fu formalizzato immediatamente. I primi sviluppatori di Bitcoin effettuarono i test direttamente sulla rete principale, poiché quest'ultima era di piccole dimensioni e Bitcoin aveva un valore monetario trascurabile.

2011La prima rete di test di Bitcoin (Testnet1) fu creata per fornire agli sviluppatori di Bitcoin un ambiente dedicato alla sperimentazione. Fu rapidamente sostituita da Testnet2 a causa di problemi con la regolazione della difficoltà, e infine da Testnet3, che da allora è rimasta la principale rete di test di Bitcoin.

Luglio 2015: Ethereum Lanciato insieme alla mainnet, la necessità di una solida infrastruttura di test è diventata immediatamente evidente, poiché gli smart contract hanno introdotto modalità di errore molto più complesse rispetto ai semplici trasferimenti di valore. La testnet olimpica era servita da banco di prova pre-lancio per Ethereum, distribuendo ricompense ai partecipanti che avevano sottoposto la rete a stress test.

Marzo 2016La testnet Morden è stata la prima testnet pubblica di lunga durata di Ethereum. Tuttavia, ha sofferto di dimensioni eccessive dello stato e problemi di sincronizzazione, che hanno portato alla sua dismissione.

Novembre 2017: Il Ropsten La testnet (Proof of Work) è diventata l'ambiente di test principale di Ethereum, replicando fedelmente il meccanismo di consenso della mainnet. Ropsten è stato ampiamente utilizzato, ma occasionalmente è stato interrotto da attacchi spam che sfruttavano la natura a costo zero dei token della testnet per inondare la rete.

Aprile 2017: Il Rinkeby La testnet è stata lanciata come rete Proof of Authority (PoA), garantendo una produzione di blocchi più stabile e prevedibile. Rinkeby richiedeva l'autenticazione tramite social network (collegamento a un account GitHub o a un social media) per ottenere ETH di prova, riducendo lo spam.

2018: Il Kovan La testnet è stata lanciata dal team Parity come un'altra alternativa PoA, e Goerly La testnet è stata proposta da Afri Schoedon come una testnet PoA multi-client, guidata dalla comunità, che funzionerebbe con tutti i principali client di Ethereum.

Gennaio 2019La testnet Goerli è stata lanciata come la prima testnet Proof of Authority cross-client, supportata da Geth, Nethermind, Besu ed Erigon. È diventata rapidamente la testnet di Ethereum più popolare grazie alla sua stabilità e al supporto multi-client.

Settembre 2022La fusione di Ethereum è stata inizialmente testata sulle reti di prova Ropsten, Sepolia e Goerli prima di essere implementata sulla rete principale. Queste prove sulle reti di prova sono state fondamentali per identificare i problemi di interoperabilità dei client e per convalidare la transizione da Proof of Work a Proof of Stake.

2023: La rete di test Goerli è stata deprecata a favore di Sepoli (per i test a livello applicativo) e Holesky (per i test a livello di protocollo e di staking). Holesky è stato lanciato nel settembre 2023 con circa 1.6 miliardi di ETH di prova per simulare un set di validatori più ampio di quello della mainnet.

2024-2025Le reti di test sono diventate un'infrastruttura standard per tutte le principali blockchain. Solana gestisce Devnet e Testnet, Polygon gestisce Mumbai (in seguito Amoy), Arbitrum utilizza reti di test basate su Sepolia e le blockchain Cosmos utilizzano blockchain dedicate alle reti di test. Le reti di test incentivate sono diventate una strategia fondamentale per i nuovi progetti Layer 1 e Layer 2 al fine di attrarre la partecipazione della community fin dalle prime fasi, prima del lancio della mainnet.

“Le reti di test sono gli eroi sconosciuti dello sviluppo blockchain. Ogni implementazione di successo sulla rete principale è preceduta da centinaia di ore di sperimentazione sulle reti di test. Il costo per trovare un bug sulla rete di test è pari a zero; il costo per trovarlo sulla rete principale può ammontare a centinaia di milioni di dollari.” — Tim Beiko, sviluppatore principale di Ethereum e coordinatore di AllCoreDevs

In parole semplici

1. Pensate a una testnet come a un simulatore di volo per piloti. Proprio come i piloti si esercitano nei decolli, negli atterraggi e nelle procedure di emergenza in un simulatore prima di pilotare un aereo reale con passeggeri reali, sviluppatori blockchain Esercitati a implementare smart contract ed eseguire transazioni su una rete di test prima di andare in produzione sulla rete reale, dove sono coinvolti soldi veri.
2. Immaginate una versione da tavolo del mercato azionario in cui si negozia con denaro virtuale. Si impara come funziona il mercato, si mettono alla prova le proprie strategie e si commettono errori senza perdere i propri risparmi. Una testnet è l'equivalente blockchain: utilizza denaro virtuale (token di testnet) in modo che gli sviluppatori possano sperimentare liberamente senza rischi finanziari.
3. Una testnet è come una prova generale per uno spettacolo teatrale. Gli attori recitano l'intero spettacolo con costumi e luci, ma non c'è pubblico e non vengono venduti biglietti. Se qualcosa va storto, lo risolvono prima della prima (lancio sulla mainnet).
4. Immaginate un'area di prova in un cantiere edile, dove gli architetti costruiscono un modello in scala ridotta di un grattacielo prima di iniziare i lavori per l'edificio vero e proprio. La testnet è l'area di prova in cui gli sviluppatori creano e testano le loro applicazioni blockchain su vasta scala, ma senza alcuna conseguenza nel mondo reale.
5. Pensatela come una modalità di allenamento in un videogioco. Avete accesso a tutte le stesse armi, mappe e meccaniche della partita vera e propria, ma il vostro punteggio non viene conteggiato e non ci sono penalità in caso di sconfitta. Gli sviluppatori utilizzano le reti di test come modalità di allenamento per le loro applicazioni blockchain.

Importante: I token della testnet non hanno alcun valore monetario e non dovrebbero mai essere acquistati o venduti. I faucet li distribuiscono gratuitamente. Qualsiasi marketplace o individuo che tenti di vendere token della testnet sta orchestrando una truffa o violando lo spirito dell'ecosistema di test. Inoltre, il comportamento della testnet non sempre replica perfettamente le condizioni della mainnet: differenze nel numero di validatori, nei tempi di blocco, nei prezzi del gas e nella congestione della rete possono produrre risultati diversi da quelli della mainnet.

Principali caratteristiche tecniche

Architettura di rete

• Le reti di test utilizzano lo stesso software client della rete principale (ad esempio, Geth, Nethermind, Besu per Ethereum) con regole di protocollo e formati di transazione identici.
• La produzione dei blocchi segue lo stesso meccanismo di consenso o una sua variante semplificata (la Proof of Authority è comune per garantire la stabilità).
• I parametri di rete, come i limiti di gas per blocco, i tempi di blocco e i formati delle transazioni, rispecchiano le specifiche della rete principale.
• Gli ID di catena sono univoci per ogni testnet al fine di impedire la riproduzione delle transazioni tra testnet e mainnet (ad esempio, Sepolia utilizza l'ID di catena 11155111, Holesky utilizza 17000).
• Le reti di test mantengono un proprio stato indipendente, che comprende saldi dei conti, archiviazione dei contratti e cronologia delle transazioni.

Sistema di distribuzione dei rubinetti

• I faucet sono servizi web o smart contract che distribuiscono token di testnet gratuiti agli indirizzi dei wallet degli sviluppatori.
• La limitazione delle richieste previene gli abusi (in genere da 0.1 a 1.0 ETH di prova per richiesta, con periodi di attesa di 24-72 ore).
• Alcuni faucet richiedono l'autenticazione tramite social network (GitHub, Twitter/X) o la verifica CAPTCHA per prevenire l'abuso da parte dei bot.
• I faucet Proof-of-Work richiedono agli utenti di risolvere un piccolo enigma computazionale prima di erogare i token
• Tra i rubinetti più popolari figurano l'Alchemy Sepolia Faucet, l'Infura Faucet e il Google Cloud Web3 Faucet.

Come funziona la distribuzione sulla rete di test

1. Uno sviluppatore scrive uno smart contract in Solidity (o in un altro linguaggio specifico per blockchain) e lo compila localmente
2. Lo sviluppatore configura il proprio ambiente di sviluppo (Hardhat, Foundry o Remix) per connettersi alla testnet di destinazione tramite un endpoint RPC.
3. Lo sviluppatore ottiene i token della rete di test da un faucet e finanzia il proprio portafoglio di distribuzione.
4. Lo smart contract viene distribuito sulla testnet, consumando i token di gas della testnet (che non hanno alcun valore reale).
5. Lo sviluppatore interagisce con il contratto distribuito, richiamando funzioni, simulando flussi di lavoro utente e testando casi limite.
6. Suite di test automatizzate (utilizzando framework come Hardhat, Foundry o Brownie) vengono eseguite sulla distribuzione della rete di test per convalidare il comportamento.
7. Una volta superati tutti i test e verificato il contratto, lo stesso bytecode viene distribuito sulla rete principale utilizzando token reali.

Tipologie di testnet e relativi casi d'uso

• Reti di test pubbliche persistenti (Sepolia, Holesky): Reti a lungo termine per test continuativi, test di integrazione e ambienti di staging per dApp.
• Reti di sviluppo locale (Hardhat Network, Anvil, Ganache): Blockchain istantanee a nodo singolo in esecuzione sulla macchina dello sviluppatore per iterazioni rapide e test unitari.
• Reti di prova biforcate: Reti locali che clonano lo stato della rete principale a un blocco specifico, consentendo agli sviluppatori di testare implementazioni di contratti reali e saldi di token senza influenzare la rete principale
• Reti di test effimere (devnets): Reti temporanee create per specifiche campagne di test di aggiornamento e successivamente deprecate
• Reti di test incentivateReti di pre-lancio in cui i partecipanti guadagnano token reali contribuendo a test, validazione e segnalazione di bug.

Gestione dello stato e ripristino

• Alcune reti di test vengono sottoposte a ripristini periodici dello stato per gestire l'eccesso di dati nella blockchain e mantenere le prestazioni.
• Gli sviluppatori devono tenere conto dei potenziali ripristini di stato quando utilizzano reti di test per test di integrazione di lunga durata.
• Le reti di test persistenti accumulano stato nel tempo, il che può causare problemi di sincronizzazione per i nuovi nodi.
• La dismissione di Goerli e il lancio di Holesky nel 2023 hanno esemplificato la pratica di mandare in pensione le reti di test obsolete a favore di quelle più recenti.

Vantaggi e svantaggi

Risk Management

Rischi del flusso di lavoro di sviluppo

• Effettua sempre il deployment su almeno una rete di test pubblica dopo i test locali e prima del deployment sulla rete principale: le reti locali non rilevano i problemi di compatibilità tra client, la latenza di rete o le dinamiche reali del mempool.
• Quando possibile, utilizzare più reti di test: una per i test a livello applicativo (Sepolia) e una per i test a livello di protocollo (Holesky).
• Documentate la versione della testnet e lo stato della blockchain rispetto ai quali sono stati convalidati i vostri test, poiché lo stato della testnet può cambiare o essere ripristinato.

Analisi del divario tra testnet e mainnet

• Tenete conto delle differenze di prezzo del gas: il gas per la rete di test è gratuito, quindi gli sviluppatori potrebbero non ottimizzare il consumo di gas finché il lancio sulla rete principale non rivela costi elevati.
• Eseguire test con quantità di token realistiche e precisione decimale per individuare bug di overflow/underflow aritmetici che potrebbero non emergere con piccole quantità di token nella rete di test.
• Verifica attentamente le integrazioni con Oracle, poiché i feed dei prezzi e le fonti di dati esterne potrebbero comportarsi in modo diverso (o non essere presenti) sulle reti di test.
• Simula condizioni avverse come il front-running, gli attacchi sandwich e gli exploit flash loan che si verificano sulla rete principale ma raramente sulle reti di test.

Affidabilità delle infrastrutture

• Non affidarti a un singolo provider RPC per l'accesso alla testnet; utilizza più provider (Alchemy, Infura, QuickNode, endpoint RPC pubblici) per garantire la disponibilità
• Monitora gli annunci di dismissione della rete di test da parte dei team di sviluppo principali e pianifica le migrazioni con largo anticipo.
• Mantenere copie di backup degli indirizzi dei contratti di testnet, degli ABI e degli script di distribuzione per facilitare la migrazione verso nuove testnet.

Considerazioni sui test di sicurezza

• Effettua audit di sicurezza formali sulle implementazioni della rete di test prima del lancio della rete principale, ma riconosci che gli audit sulla sola rete di test non sono sufficienti: la rete principale introduce incentivi economici che modificano le superfici di attacco.
• Utilizza il forking della testnet (ad esempio, la funzionalità `mainnet forking` di Hardhat) per eseguire test rispetto allo stato reale della mainnet, inclusi i saldi reali dei token e le interazioni con i contratti, senza implementare sulla mainnet.
• Eseguire programmi di bug bounty sulle implementazioni di testnet per identificare le vulnerabilità prima che vengano esposte alla rete principale.

Rilevanza culturale

Le reti di test rivestono un ruolo fondamentale nella cultura dello sviluppo blockchain, fungendo da banco di prova in cui ogni innovazione importante viene collaudata prima di essere implementata in produzione. La frase "deploy to testnet first" è uno dei mantra più universalmente ripetuti nella comunità degli sviluppatori blockchain, rivaleggiando con "not your keys, not your coins" (se non hai le tue chiavi, non hai le tue monete) in termini di diffusione culturale.

Gli sviluppatori che saltano la fase di testnet e passano direttamente alla mainnet vengono spesso criticati per la loro imprudenza, e l'elenco, documentato dalla community, dei costosi bug della mainnet che avrebbero potuto essere individuati durante la fase di testnet funge da monito.

L'approccio della comunità di Ethereum alle reti di test riflette i suoi valori più ampi di decentralizzazione e collaborazione aperta. La dismissione di Goerli a favore di Sepolia e Holesky nel 2023 è stata ampiamente dibattuta nei forum di governance di Ethereum, con la comunità che ha valutato fattori quali la dimensione dello stato, l'accessibilità per i validatori e il supporto multi-client.

Tim Beiko e il processo AllCoreDevs hanno gestito la transizione pubblicamente, esemplificando la trasparenza della governance di Ethereum.

Le testnet incentivate sono diventate un potente strumento per i nuovi progetti blockchain per avviare le proprie community. Progetti come Celestia, Sui, Aptos e Sei hanno utilizzato testnet incentivate per attrarre decine di migliaia di partecipanti iniziali che hanno ottenuto allocazioni di token sulla mainnet in cambio della gestione di validatori, della segnalazione di bug e dello stress test della rete.

Questa pratica ha creato una sottocultura di "cacciatori di testnet": partecipanti che aderiscono sistematicamente a ogni testnet incentivata nella speranza di ottenere lucrosi airdrop di token al lancio della mainnet.

Il concetto che i token della testnet non abbiano "valore" è stato occasionalmente messo in discussione. Nel 2023, è emerso brevemente un mercato secondario per gli ETH della testnet di Goerli, poiché le limitazioni dei faucet rendevano difficile per gli sviluppatori ottenere quantità sufficienti per i test.

Questo fenomeno ha portato a discussioni sull'economia dei token di testnet e ha contribuito in definitiva alla decisione di lanciare Holesky con una fornitura di 1.46 miliardi di ETH di test, garantendo un'ampia disponibilità.

Esempi del mondo reale

1. La fusione di Ethereum: prove generali della rete di test.

• Scenario: La fusione, ovvero la transizione di Ethereum dal Proof of Work al Proof of Stake avvenuta nel settembre 2022, è stata l'aggiornamento più significativo nella storia della rete, e ha richiesto una transizione senza intoppi, senza tempi di inattività o perdita di fondi.
• Implementazione La fusione è stata simulata in sequenza su tre testnet pubbliche: Ropsten (giugno 2022), Sepolia (luglio 2022) e Goerli (agosto 2022). Ogni fusione di testnet ha permesso ai team client (Geth, Nethermind, Besu, Prysm, Lighthouse, Teku, Lodestar) di identificare e correggere problemi di interoperabilità, bug di finalità e casi limite nella logica di transizione del consenso. Centinaia di validatori hanno partecipato a ciascuna testnet.
• Risultato: La fusione della mainnet del 15 settembre 2022 si è svolta senza intoppi, senza tempi di inattività e senza perdite di fondi. Le prove sulla testnet sono state indicate come la ragione principale della transizione fluida, avendo individuato diversi bug critici, tra cui un problema del client Prysm su Ropsten e un ritardo nella finalità su Goerli.

Uniswap V3: lancio della rete di test e individuazione dei bug.

• Scenario: Uniswap Labs ha implementato Uniswap V3, caratterizzato da posizioni di liquidità concentrate, sulle reti di test Ropsten e Kovan prima del lancio della rete principale nel maggio 2021.
• Implementazione Gli sviluppatori e i membri della community hanno interagito con l'implementazione della testnet, creando posizioni di liquidità, eseguendo scambi e testando casi limite relativi ai limiti dei tick, all'accumulo delle commissioni e alla gestione delle posizioni. Sono stati inoltre eseguiti strumenti di fuzzing automatizzati sui contratti della testnet.
• Risultato: Durante i test sulla testnet sono stati identificati e corretti diversi bug relativi all'arrotondamento dei tick e al calcolo delle commissioni. Il lancio della mainnet è avvenuto senza intoppi e Uniswap V3 è diventato il più grande exchange decentralizzato per volume.

Solana Testnet — Test di stress della rete

• Scenario: Solana Labs utilizza la sua testnet pubblica per sottoporre a stress test la velocità di trasmissione della rete e identificare i colli di bottiglia delle prestazioni prima di implementare gli aggiornamenti sulla rete principale.
• Implementazione La testnet Solana elabora regolarmente carichi di transazioni superiori al volume della mainnet, con bot automatizzati che generano migliaia di transazioni al secondo. Gli operatori dei validatori testano le nuove versioni dei client sulla testnet prima di aggiornare i validatori della mainnet. La testnet è stata sottoposta a stress test intenzionali che hanno spinto il throughput oltre le 50,000 transazioni al secondo.
• Risultato: I test di stress sulla rete di test hanno aiutato Solana a identificare e risolvere molteplici problemi di congestione della rete, tra cui la migrazione del protocollo QUIC e i meccanismi di tariffazione prioritaria che sono stati testati sulla rete di test nel periodo 2023-2024 prima del lancio sulla rete principale.

Rete di test incentivata Celestia: avvio della comunità

• Scenario: Celestia, un livello modulare di disponibilità dei dati, ha condotto diverse fasi di testnet incentivate (Mamaki, Mocha, Arabica) prima del lancio della sua mainnet nell'ottobre 2023.
• Implementazione Oltre 200,000 partecipanti hanno aderito al programma di testnet incentivato di Celestia, eseguendo nodi leggeri, nodi completi e validatori. I partecipanti hanno inviato blocchi di dati, testato l'architettura modulare e segnalato bug tramite un programma di ricompense strutturato. Ai partecipanti al testnet è stata assegnata una parte della fornitura di token TIA al lancio della mainnet.
• Risultato: Il programma di testnet incentivato ha creato un solido set di validatori e una comunità consolidata prima del lancio della mainnet, ha contribuito alla scoperta di numerosi bug a livello di protocollo e ha generato una delle comunità di lancio più attive del 2023. Molti dei primi partecipanti al testnet hanno ricevuto assegnazioni TIA del valore di migliaia di dollari.

Tavola di comparazione

fonti

• Ethereum Foundation — Documentazione sulle reti — Documentazione ufficiale di Ethereum che illustra la rete principale (mainnet), le reti di test (testnet) e le reti di sviluppo, con dettagli di configurazione per ciascuna testnet supportata.
• Testnet di Sepolia — Documentazione ufficiale e risorse per la testnet Sepolia, inclusi link ai faucet, endpoint RPC e riferimenti agli esploratori di blocchi.
• Rete di prova di Holesky — Informazioni ufficiali sulla testnet Holesky, lanciata nel settembre 2023 come principale testnet a livello di protocollo per lo staking e il collaudo dei validatori di Ethereum.
• Documentazione Hardhat — Reti — Documentazione per la configurazione delle implementazioni di testnet utilizzando il framework di sviluppo Hardhat, incluse Sepolia e configurazioni di rete personalizzate.
• Foundry Book — Distribuzione — Documentazione del framework Foundry relativa alla distribuzione di smart contract su reti di test tramite gli strumenti CLI Forge e Cast.
• Documentazione dei cluster Solana — Documentazione ufficiale di Solana che descrive le configurazioni dei cluster Devnet, Testnet e Mainnet Beta e i relativi casi d'uso previsti.
• Rubinetto Alchemy Sepolia — Uno dei faucet di testnet di Ethereum più utilizzati, che distribuisce gratuitamente Sepolia ETH agli sviluppatori per i test.
• Tim Beiko — Appunti della riunione di AllCoreDevs — Archivio delle riunioni del protocollo Ethereum contenente gli appunti delle chiamate di AllCoreDevs in cui vengono coordinati i lanci della testnet, le deprecazioni e le prove di aggiornamento.

DOMANDE FREQUENTI

Questa voce del glossario fornisce informazioni didattiche sulla tecnologia blockchain e non costituisce una consulenza finanziaria.