Blockchain: cos’è ? Come funziona?

Cos’è e come funziona la Blockchain? In questa guida, forniremo una spiegazione dettagliata di tutto ciò che volevi sapere sulla blockchain.

In parole povere, Blockchain sono dati che vengono archiviati e gestiti da una rete decentralizzata di computer. Questa è una tecnologia trustless che può cambiare radicalmente il mondo come lo conosciamo, ridefinendo il modo in cui trattiamo i dati e trasferiamo valore.

La blockchain è diventata una delle tecnologie più citate negli ultimi anni. È meglio conosciuta come la tecnologia alla base di Bitcoin, ma ha molti altri casi d’uso. È anche spesso seguita da miti e idee sbagliate.

Cos’è la Blockchain?

Una blockchain è un tipo di database, ovvero una raccolta di informazioni, memorizzate in cosiddetti blocchi collegati tramite complessi protocolli crittografici. Questi rendono quasi impossibile compromettere i dati memorizzati sulla blockchain. Questo perché qualsiasi modifica a un blocco danneggia immediatamente i dati in altri blocchi, quindi sarebbe ovvio che qualcuno ha provato a cambiare qualcosa. Questo rende la blockchain a prova di manomissione. I dati registrati in precedenza possono essere aggiornati ma non modificati retroattivamente. Ciò significa che tutte le informazioni possono essere tracciate grazie a un timestamp, ricontrollate in qualsiasi momento e possono fungere da una sorta di impronta digitale.

la blockchain ha alcune altre specifiche che la distinguono da altri database più tradizionali. Questi sono spesso considerati i tre pilastri della blockchain.

I pilastri della blockchain

Le caratteristiche principali della Blockchain sono tre:

1. Immutabilità
2. Decentralizzazione
3. Trasparenza

Queste sono le basi della blockchain stessa, ma anche le cose che garantiscono la sicurezza delle criptovalute costruite con blockchain. È sicuro dire che non puoi davvero comprendere la tecnologia blockchain senza comprendere questi principi. Diamo un’occhiata a ciascuno di essi.

1. Immutabilità

Immutabilità significa che qualcosa non può essere cambiato una volta che è stato creato. Questa è la proprietà di un blocco aggiunto alla blockchain: una volta che fa parte del sistema, non può essere ulteriormente modificato.

L’immutabilità nella blockchain si ottiene attraverso un processo chiamato hashing. L’hashing prende alcuni dati e fornisce un certo output chiamato checksum. Ogni volta che esegui l’hash degli stessi dati utilizzando lo stesso algoritmo, otterrai lo stesso risultato, che funge da firma digitale. Il più grande vantaggio dell’hashing è che non può essere decodificato: non puoi prendere un hash blockchain e ottenere le informazioni utilizzate per produrre quell’hash.

In una blockchain, l’hash viene prodotto utilizzando sia le informazioni del blocco attualmente in uso sia il blocco precedente nella catena. Questo li collega tra loro: se qualcuno cerca di modificare i dati in un blocco, tutti gli hash cambiano, rendendo inutilizzabili i dati in tutti gli altri blocchi. Poiché gli hash non sono più validi, la blockchain rifiuta il tentativo di modifica.

In altre parole, questo garantisce l’integrità dei dati. Puoi sempre fare riferimento alle informazioni memorizzate sulla blockchain perché sai che non sono state modificate nel frattempo. Naturalmente, le informazioni possono essere aggiornate, ma queste vengono aggiunte a un nuovo blocco. Ciò garantisce la possibilità di tracciare la sua cronologia in modo affidabile e funge da prevenzione delle frodi. Inoltre, può servire come prova di frode: può provare chi ha fatto cosa e quando può servire come fonte imparziale di informazioni. Ovviamente, solo perché alcune informazioni sono sulla blockchain non significa che siano vere, ma in questo caso, qualcuno che ha commesso un errore non può coprire le proprie tracce.

Ma il proprietario della blockchain può coprire le proprie tracce se vuole? Beh no. Questo ci porta al prossimo aspetto importante della blockchain.

2. Decentralizzazione

La decentralizzazione è il trasferimento di autorità e responsabilità da un’unica autorità centrale a tutti i partecipanti. In una blockchain, questo significa che nessuno può agire come il capo di qualcun altro. Ogni partecipante è su un piano di parità con gli altri.

Naturalmente, questo non è così facilmente implementabile nel mondo reale. Ci sono considerazioni importanti, come la capacità delle persone di creare diverse identità per aumentare le loro capacità decisionali. Questa è in realtà una tattica di manipolazione ben nota chiamata attacco Sybil. Per eludere tali possibilità, oltre a consentire alle persone di mantenere la propria privacy in una certa misura, la quantità di potere che eserciti in una rete blockchain dipende da altri fattori. Questi variano in base all’algoritmo di consenso: in Bitcoin, dipende dalla tua potenza di calcolo, ma su altri come Cardano o Ethereum 2.0, dipende dal numero di monete che possiedi.

Ci sono diversi vantaggi nella decentralizzazione:

• Comunicazione tra pari: non ci sono intermediari in un sistema decentralizzato. Se vuoi inviare denaro a qualcuno attraverso la rete Bitcoin, lo fai direttamente, anziché tramite una terza parte come nel caso delle banche e di altri servizi finanziari centralizzati.
• Sicurezza: poiché i dati non sono archiviati in un unico punto ma sono invece condivisi tra tutti i partecipanti, non puoi davvero hackerare una blockchain.
• Riconciliazione dati: con tutti i dati in un unico posto e distribuiti tra i partecipanti, eventuali dati errati (sia per un errore onesto che come tentativo doloso) possono essere rapidamente riconosciuti e corretti.
• Efficienza: se un nodo, o partecipante, deve aggiornare il proprio sistema, o se l’alimentazione si è interrotta, la rete può continuare a funzionare normalmente. Questo perché non dipende da una persona o anche da un gruppo di persone.
• Assenza di fiducia: grazie a tutti i fattori precedenti, oltre all’immutabilità della blockchain, non devi conoscere nessun altro nella rete per sapere che funzionerà bene.

Questi vantaggi si adattano l’uno all’altro e creano il famoso ambiente della blockchain che si batte per l’equità e l’uguaglianza.

3. Trasparenza

Il fatto che tutto sia memorizzato sulla blockchain così com’è e non possa essere manomesso non significherebbe che molti di quei dati non erano visibili a tutti. Ecco perché la trasparenza è il terzo pilastro della tecnologia: chiunque può vedere ogni transazione e tutte le informazioni correlate attraverso i cosiddetti block explorer.

Tuttavia, ciò non significa che queste informazioni possano essere facilmente ricondotte alla persona o all’azienda che ne sono responsabili. Non sei obbligato a condividere le tue informazioni personali con nessuno quando usi Bitcoin, ad esempio (gli exchange di criptovaluta sono una bestia diversa). Ti viene assegnato un portafoglio con il proprio indirizzo e quell’indirizzo sono le informazioni memorizzate nel blocco quando trasferisci fondi da e verso il portafoglio.

Ma “difficile da rintracciare” non significa impossibile. Molte aziende che utilizzano blockchain, ad esempio gli exchange, mantengono pubblici gli indirizzi dei loro portafogli in modo da poter vedere le loro transazioni. Questo è un aspetto importante, in quanto aggiunge un livello di responsabilità quasi sconosciuto prima della blockchain.

Qualcosa di simile vale anche per gli individui. Se hai seguito il processo Know-Your-Customer (KYC) per registrarti ad un exchange, l’indirizzo del tuo portafoglio presso l’exchange sarà legato al tuo nome e ad altre informazioni. Queste informazioni non saranno ancora visibili sulla blockchain stessa. Tuttavia, potrebbe essere ottenibile dall’exchange, sia come parte di un processo normativo (ad esempio, se si è sospettati di atti dolosi) sia tramite hack e altre violazioni.

Come funziona?

Comprendere i pilastri della blockchain aiuta a capire come funziona la tecnologia. Abbiamo già stabilito che è un database trasparente, immutabile e decentralizzato. Tutti i partecipanti hanno accesso ad esso, il che lo rende distribuito. Quindi, quando vuoi apportare una modifica, ad esempio, inviare alcuni BTC ad un amico, accade quanto segue:

• Crei una transazione. Aggiungi tutte le informazioni rilevanti come chi riceve BTC e quanto.
• Paghi il canone di rete. Questo fa parte della ricompensa dei miner per aver incluso la tua transazione nel blocco successivo.
• La tua transazione viene aggiunta a un blocco. Questo blocco viene creato dal partecipante che ha ottenuto il diritto di farlo, a seconda dell’algoritmo di consenso (miner, validatori, ecc.). Maggiore è la tua commissione di rete, maggiore è la probabilità che tu venga incluso prima degli altri, quindi la tua transazione potrebbe essere eseguita più velocemente.
• Il blocco viene aggiunto alla blockchain. Passa prima attraverso il suddetto processo di hashing. Una volta aggiunto il blocco, non puoi più modificarlo (il che significa anche che non puoi annullare la transazione a meno che il destinatario non decida di restituirti i fondi).

Il processo di aggiunta di un blocco alla blockchain dipende da un altro fattore chiamato algoritmo di consenso. Sono usati per decidere quale partecipante può aggiungere il blocco successivo (e ricevere i premi). Esistono diversi algoritmi di consenso, ma due dei più comuni sono:

• Proof of Work (PoW): utilizzato da Bitcoin, comporta la risoluzione di un puzzle (noto anche come “mining”) e il primo partecipante o miner che risolve il puzzle fa sapere a tutti gli altri che è colui che aggiunge il blocco e riceve la ricompensa.
• Proof of Stake (PoS): utilizzati dalla prossima versione di Ethereum, i partecipanti che prendono decisioni sono conosciuti come validatori e scelti dal numero di monete che detengono. I validatori devono mettere in staking una parte delle monete che possiedono per essere scelti per aggiungere un blocco e ricevere la ricompensa, e se cercano di agire in modo malvagio, perdono la loro puntata.

Un partecipante alla rete è anche chiamato nodo. Esistono tre tipi principali di nodi:

• Clienti Light mantiene solo una copia superficiale della blockchain, che include solo le informazioni di base di cui potrebbero aver bisogno, poiché la blockchain stessa tende a diventare molto grande;
• Nodi completi sono quelli che conservano una copia completa della blockchain e quindi hanno accesso a tutte le informazioni memorizzate su di essa, indipendentemente dalle dimensioni;
• Miner o Validatori sono nodi che possono ottenere il diritto di verificare le transazioni, a seconda del meccanismo di consenso della rete.

Chi l’ha inventata?

Ma da dove viene la blockchain?

La prima blockchain lanciata nel 2009 come tecnologia alla base di Bitcoin, creata da una persona o un gruppo di persone sotto il nome di Satoshi Nakamoto. Tuttavia, è stato delineato per la prima volta quasi due decenni prima dai ricercatori Stuart Haber e W. Scott Stornetta nel 1991. Durante i successivi 18 anni, altre innovazioni tecnologiche (come la teoria delle catene crittograficamente protette di Stefan Konst del 2000) hanno reso possibile blockchain per ottenere la sua prima implementazione nel mondo reale.

Si ritiene che la blockchain si sia separata da Bitcoin nel 2014 e da allora in poi la tecnologia viene talvolta definita blockchain 2.0. Ciò significa che viene utilizzato per scopi diversi da Bitcoin da quel momento in poi, iniziando prima con altre criptovalute per poi passare ad altri casi d’uso.

Blockchain pubblica vs privata

Tutte le proprietà che abbiamo trattato in questa guida sono specifiche delle cosiddette blockchain pubbliche. Queste blockchain sono anche senza autorizzazione, il che significa che chiunque può diventare qualsiasi nodo desideri senza timore di censura, poiché semplicemente non esiste alcuna autorità per vietarlo.

Tuttavia, con l’ascesa della blockchain 2.0, alcune aziende avevano bisogno di utilizzare la tecnologia per i propri scopi. Nella maggior parte dei casi, non c’è motivo per cui i dati archiviati sulla blockchain dell’azienda debbano essere pubblicamente visibili. È da qui che provengono le cosiddette blockchain private.

Come suggerisce il nome, le blockchain private non sono disponibili per tutti. Di solito sono riservati all’azienda e ai suoi partner. Ad esempio, nel settore della catena di approvvigionamento, solo le persone che sono in qualche modo legate al carico tracciato accederanno alla blockchain. Semplicemente non è necessario che il pubblico in generale acceda a quella blockchain e alle informazioni memorizzate all’interno, soprattutto perché può essere sensibile e dovrebbe essere protetta.

Anche la maggior parte delle blockchain private è autorizzata. In altre parole, un’autorità (di solito il capo dell’azienda) può stabilire chi può apportare modifiche alla blockchain e chi può solo leggere i dati registrati. Molto spesso, queste blockchain non sono decentralizzate semplicemente perché non è necessario che lo siano.

Come investire in questa tecnologia

Esistono due modi principali per investire nella blockchain:

1. Attraverso le criptovalute: acquistare criptovalute significa partecipare alla blockchain. Quando la rete blockchain introduce un nuovo concetto, un miglioramento o un altro cambiamento significativo, spesso segue il prezzo della sua moneta. Non solo puoi generare un reddito in questo modo, ma possedere quantità decenti di determinate criptovalute ti dà anche diritti di voto nella blockchain. Questo non è dissimile dal possedere azioni.
2. Attraverso le azioni: a proposito, puoi anche investire in azioni di società affermate che hanno soluzioni blockchain come parte della loro offerta. Queste sono spesso opzioni a basso rischio. Puoi anche investire in startup blockchain che sono diventate pubbliche.

Altri modi per investire in blockchain includono la partecipazione a crowdfunding (ICO e IEO), penny stock blockchain e fondi di rischio. Il tipo che scegli dipenderà dalla tua apertura al rischio e dal numero di fondi con cui sei disposto a separarti.

Come usarla

Quando si tratta di utilizzare la blockchain per le criptovalute, il processo è piuttosto semplice. Tutto quello che devi fare è ottenere l’indirizzo a cui stai inviando i fondi, inserirlo nell’opzione Invia del tuo portafoglio, impostare la tariffa di rete che desideri pagare e attendere la conferma. Ricevere fondi è ancora più semplice, perché non devi fare nulla.

Per utilizzare la blockchain per tracciare le informazioni memorizzate su di essa, avrai bisogno dell’accesso al block explorer della blockchain. L’esploratore di blocchi più utilizzato per Bitcoin è Blockstream.info, mentre per Ethereum, le persone scelgono Etherscan.io. Quest’ultimo viene utilizzato anche per tutte le monete costruite sulla rete Ethereum, rendendolo uno sportello unico per tutte le cose di Ethereum.

L’utilizzo della blockchain per diventare un partecipante al processo decisionale dipenderà dal tipo di blockchain. Per le blockchain basate su PoW, dovrai possedere hardware di mining ed essere disposto a coprire i costi elevati dell’elettricità. Nelle reti PoS, dovrai possedere una discreta quantità del token nativo della rete ed essere disposto a scommetterne almeno una parte. Per informazioni più approfondite, controlla la documentazione della rete, poiché tende a spiegare tutto ciò che devi sapere in dettaglio.

Use cases

La blockchain è oggi utilizzata in molti settori. La principale somiglianza che condividono è che tutti beneficiano delle proprietà della blockchain come l’immutabilità e la trasparenza. Ecco come la blockchain migliora le attività in determinati settori:

• Catena di fornitura: soffrendo di lunghe e pesanti tracce che fanno uso della carta, l’industria della catena di approvvigionamento beneficia della blockchain in quanto elimina la necessità per tutti i partecipanti di avere le proprie copie di tutto. Con un’unica fonte di informazioni immutabile, la riconciliazione dei dati diventa molto più veloce ed elimina la necessità di terze parti non necessarie.
• Assicurazione: un altro caso in cui la riconciliazione dei dati è importante, è quando la blockchain consente a tutti i partecipanti di vedere cosa è stato fatto da chi. Ciò previene le frodi assicurative e velocizza tutti i processi.
• Banking: la blockchain consente pagamenti transfrontalieri più veloci ed efficienti, ma aggiunge anche un nuovo livello di trasparenza e responsabilità alla finanza tradizionale. Questo è il motivo per cui molte banche stanno esaminando le proprie valute digitali della banca centrale (CBDC).
• Assistenza sanitaria: la pandemia da Coronavirus ha dimostrato la necessità di informazioni sanitarie accessibili. Utilizzando la blockchain, gli utenti possono decidere con chi condividere le proprie informazioni, incluso lo stato di vaccinazione, se hanno avuto o meno il Covid e se sono a rischio, tutte informazioni che possono aiutarli a condurre una vita più normale, come andare ai concerti ed eventi, se sono sani.
• Farmacia: i prodotti farmaceutici sono spesso contraffatti e/o venduti sul mercato nero, il che può essere estremamente pericoloso. Essere in grado di tracciare un articolo dalla sua produzione al momento in cui raggiunge l’utente finale può aiutare a prevenirlo, oltre a controllare se è scaduto.
• Governo: la frode elettorale è un problema diffuso a livello globale che la blockchain può aiutare a combattere. Questo è il motivo per cui molti paesi stanno cercando di implementare un sistema elettorale basato su blockchain che non possa essere manipolato a favore di nessun partito per facilitare un processo veramente democratico.
• Arte: forse l’esempio più noto sono gli NFT (Non Fungible Tokens). Possedere un NFT significa essere in grado di dimostrare di possedere un oggetto digitale originale, qualcosa come la differenza tra possedere un dipinto originale e averne solo una stampa.
• Gaming: simile all’arte, gli NFT prendono la proprietà a un livello completamente nuovo, quindi la raccolta di giochi è fiorente grazie alla tecnologia.

Questo non è un elenco esaustivo di potenziali benefici, ma è un buon punto di partenza per capire in cosa è brava la blockchain.

Miti comuni

La blockchain è seguita da alcuni miti pervasivi perpetrati da una mancanza di comprensione. Qui, daremo un’occhiata a loro e spiegheremo la verità.

• Bitcoin = blockchain. Uno dei miti più comuni presuppone che Bitcoin e blockchain siano la stessa cosa. Come abbiamo già spiegato, i due sono nati insieme, ma da allora la blockchain ha trovato molti altri casi d’uso.
• La blockchain consuma molta elettricità. Questo è vero solo per gli algoritmi di consenso PoW; le blockchain che utilizzano altri meccanismi di consenso non spendono più elettricità di molte altre tecnologie.
• La blockchain è lenta. Sebbene le transazioni Bitcoin siano molto più lente rispetto ad altri processori di pagamento fiat, ciò è dovuto al tempo di blocco impostato. Molte altre blockchain sono molto più veloci, persino in grado di elaborare migliaia di transazioni al secondo.
• La blockchain non è abbastanza matura per il mainstream. Molte aziende stanno già utilizzando la blockchain: Forbes ha un elenco annuale Blockchain 50, in cui vengono mostrate le aziende con un fatturato di oltre 1 miliardo di dollari all’anno.
• Tutte le mie transazioni sono visibili pubblicamente! Sebbene ciò sia vero, ciò non significa che possa essere facilmente ricondotto a te se prendi alcune misure di base sulla privacy.

Conclusione

Sebbene la blockchain abbia molte caratteristiche relativamente complesse, non deve essere difficile da capire. La complessità della tecnologia è il suo più grande punto di forza, in quanto garantisce sicurezza, trasparenza e accessibilità senza sacrificare la democrazia e l’uguaglianza.

Hai suggerimenti su questa guida? Ci siamo persi qualcosa? Facci sapere qui.

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