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Cos’è una blockchain?

Quando si cerca il termine “blockchain”, capita spesso di imbattersi in definizioni come: “la blockchain è un registro pubblico decentralizzato“. Una nozione che può lasciare un po’ disorientato il lettore, quindi vediamo di capire meglio assieme cosa significa.

La blockchain è letteralmente “una catena di blocchi”, e quando diciamo le parole “blocco” e “catena” in questo specifico contesto, ci stiamo effettivamente riferendo ad informazioni digitali (il “blocco”) memorizzate in un database pubblico (la “catena”).

I “blocchi” sulla blockchain racchiudono informazioni digitali. Nello specifico, si compongono di tre parti:

  1. Le informazioni sulle singole transazioni quali la data, l'ora e l'importo dell’acquisto più recente;
  2. Le informazioni su chi sta partecipando alle singole transazioni senza alcuna identificazione personale, bensì mediante una “firma digitale” univoca, una sorta di “nome utente”;
  3. Le informazioni che distinguono quel blocco dagli altri blocchi tramite un codice univoco chiamato “hash“. Gli hash sono codici crittografici creati da algoritmi matematici che trasformano le informazioni digitali in una stringa di numeri e lettere.

Un singolo blocco sulla blockchain di Bitcoin può effettivamente memorizzare circa 1 MB di dati. A seconda delle dimensioni delle transazioni, ciò significa che un singolo blocco potrà ospitare alcune migliaia di transazioni.

Come funziona la Blockchain?

Quando un blocco memorizza nuovi dati, esso viene aggiunto alla blockchain. Blockchain, come suggerisce il nome, consiste in un insieme di più blocchi che si connettono tra loro al verificarsi di alcune condizioni:

  1. Deve avvenire una transazione, così che di conseguenza essa venga confezionata nel assieme a tutte le informazioni già accennate;
  2. La transazione deve essere verificata. Questo tipo di lavoro viene lasciato ad una rete di computer che si affretta a verificare le modalità con le quali essa si è effettivamente verificata (si confermano cioè i dettagli dell'acquisto come l'ora della transazione, l'importo in dollari ed i partecipanti ad essa);
  3. La transazione deve essere archiviata in un blocco il quale si unirà probabilmente ad altre centinaia o migliaia di blocchi simili;
  4. Al blocco deve essere assegnato un hash.

Una volta che il nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain, esso diviene pubblicamente disponibile per chiunque voglia consultarlo.

La Blockchain è privata?

Chiunque può visualizzare i contenuti di una blockchain, tuttavia gli utenti possono anche scegliere di partecipare alla blockchain nella veste di “nodi”. Così facendo, il loro computer riceve una copia della blockchain automaticamente aggiornata ad ogni nuovo blocco, una sorta di feed di notizie di Facebook che fornisce un aggiornamento in tempo reale ogni volta che viene pubblicato un nuovo stato.

La diffusione di tali informazioni su una rete diversificata di computer rende le informazioni più difficili da manipolare, infatti, non esiste un unico resoconto definitivo degli eventi che può essere singolarmente manipolato. Un hacker dovrebbe manipolare ogni copia della blockchain presente su ogni computer della rete (nodo). Questo è ciò che si intende per “registro pubblico distribuito”.

Sebbene le transazioni sulla blockchain non siano completamente anonime, le informazioni personali sugli utenti saranno limitate alle rispettive firme digitali.

La Blockchain è sicura?

La tecnologia blockchain affronta i problemi della sicurezza e della fiducia in diversi modi. Innanzitutto, i nuovi blocchi vengono sempre memorizzati in modo lineare e cronologico. Cioè, vengono sempre aggiunti alla “fine” della catena, cosicchè non sia più possibile “tornare indietro” e modificare il contenuto di un blocco già confermato. Questo succede in quanto ogni blocco contiene oltre al proprio hash, anche quello del blocco precedente. I codici hash vengono creati da una funzione matematica che trasforma le informazioni digitali in una stringa di numeri e lettere. Se tali informazioni vengono modificate in qualche modo, cambia anche il codice hash.

Per modificare un singolo blocco, quindi, un hacker dovrebbe modificare ogni singolo blocco successivo sulla blockchain, e ricalcolare tutti quegli hash richiederebbe una quantità enorme e improponibile di potenza di calcolo.

Per affrontare il problema della fiducia, le reti blockchain hanno implementato dei “test” per i nuovi computer che vogliono aggiungere blocchi alla catena. Questi test, chiamati “modelli di consenso“, richiedono agli utenti di “dimostrare se stessi”, prima di poter partecipare alla rete blockchain. Uno degli esempi più comuni è il modello di consenso utilizzato da Bitcoin, chiamato “Proof of Work“.

Nel sistema Proof of Work i computer devono “dimostrare” di aver svolto “del lavoro” risolvendo complessi problemi di matematica computazionale. Se un computer risolve uno di questi problemi, diventa idoneo per aggiungere un blocco alla blockchain. Ma il processo di aggiunta di blocchi alla blockchain, che il mondo delle criptovalute chiama “mining“, non è affatto semplice. In effetti, le probabilità di riuscire a risolvere uno di questi problemi computazionali sulla rete di Bitcoin erano di circa uno su diciotto trilioni alla data dello scorso agosto 2020. Per risolvere complessi problemi di matematica con queste infinitesimali probabilità, i computer devono eseguire programmi che costano quantità veramente significative di energia elettrica.

La Proof of Work non rende impossibili gli attacchi hacker, tuttavia li rende decisamente inutili. Se un hacker volesse coordinare un attacco alla blockchain, dovrebbe controllare più del 50% di tutta la potenza di calcolo sulla blockchain in modo da essere in grado di sopraffare tutti gli altri partecipanti alla rete, e ciò comporta conseguenze disastrose soprattutto per sé stessi.

L'applicazione pratica della Blockchain

I blocchi sulla blockchain memorizzano generalmente dati relativi a transazioni monetarie, tuttavia, è in realtà in grado di archiviare anche altri tipi di dati. In effetti, la tecnologia blockchain può essere utilizzata per archiviare dati su scambi di una qualsiasi proprietà, o ad esempio voti elettorali per singoli candidati, le possibilità sono enormi.

Forse nessun settore trarrà vantaggio dall'integrazione della blockchain nelle sue operazioni commerciali quanto il settore bancario. Gli istituti finanziari operano solo durante l'orario lavorativo, cinque giorni alla settimana. Ciò significa che se provi a depositare un assegno venerdì alle 18:00, probabilmente dovrai aspettare fino a lunedì mattina per vedere che i soldi arrivano sul tuo conto. Anche se effettui il deposito durante l'orario lavorativo, la verifica della transazione può comunque richiedere da uno a tre giorni a causa dell'enorme volume di transazioni che le banche devono regolare. La Blockchain, d'altra parte, non dorme mai.

Integrando la blockchain nelle banche, i consumatori potranno vedere le loro transazioni elaborate in appena 10 minuti, praticamente il tempo necessario per aggiungere un blocco alla blockchain, indipendentemente dall'ora o dal giorno della settimana.

Gli operatori sanitari possono sfruttare la blockchain per archiviare in modo sicuro le cartelle cliniche dei loro pazienti. Quando una cartella clinica viene generata e firmata, può essere inserita nella blockchain, la quale fornirà ai pazienti la prova fidata che la cartella non potrà essere modificata.

Di più, la blockchain ha il potenziale di eliminare la necessità di scansionare documenti e rintracciare file fisici in diversi uffici di registrazione. Se ad esempio la proprietà di un immobile viene archiviata e verificata sulla blockchain, i proprietari potranno confidare il loro atto rimarrà perennemente inalterato.

I fornitori di qualsiasi materiale possono utilizzare la blockchain per registrare le origini dei componenti che hanno acquistato. Ciò consentirebbe alle aziende di verificare l'autenticità dei loro prodotti, insieme ad etichette di qualità e provenienza.

Il voto con blockchain ha il potenziale per eliminare le frodi elettorali ed aumentare l'affluenza alle urne, come è stato testato nelle elezioni di medio termine del novembre 2018 in West Virginia. Ogni voto verrebbe memorizzato come un blocco sulla blockchain, rendendone quasi impossibile la manomissione. Il protocollo blockchain manterrebbe anche la trasparenza del processo elettorale, riducendo il personale necessario per condurre un'elezione e fornire ai funzionari risultati immediati.

Vantaggi e svantaggi

Nonostante tutta la sua complessità, il potenziale della blockchain come forma decentralizzata di conservazione dei dati è quasi illimitato. Da una maggiore privacy degli utenti e una maggiore sicurezza a tariffe di elaborazione inferiori e meno errori, la tecnologia blockchain potrebbe benissimo vedere applicazioni oltre quelle sopra accennate.

I punti di forza della blockchain per le aziende oggi sul mercato sono essenzialmente:

L’eliminazione di quasi tutto il coinvolgimento umano nel processo di verifica, con conseguente minore errore umano ed una registrazione più accurata delle informazioni. 

L’eliminazione la necessità di verifica di terze parti e, con essa, i costi associati. Gli imprenditori devono sostenere una piccola commissione ogni volta che accettano pagamenti con carte di credito, ad esempio, perché le banche devono elaborare tali transazioni. Bitcoin, d'altra parte, non ha un'autorità centrale e praticamente non ha commissioni di transazione.

Se una copia della blockchain cadesse nelle mani di un hacker, solo una singola copia delle informazioni, piuttosto che l'intera rete, sarebbe compromessa, quindi un vantaggio notevole in termini di censura e sicurezza.

Le transazioni possono essere completate in una decina di minuti e possono essere considerate sicure dopo pochissime ore. Ciò è particolarmente utile per le operazioni transfrontaliere, che di solito richiedono molto più tempo a causa di problemi di fuso orario e del fatto che tutte le parti devono confermare l'elaborazione dei pagamenti.

Sebbene ci siano vantaggi significativi per la blockchain, ci sono anche sfide significative per la sua adozione. Gli ostacoli all'applicazione della tecnologia blockchain oggi non sono solo tecnici. Le vere sfide sono politiche e normative, per la maggior parte, per non parlare delle migliaia di ore (leggi: denaro) di progettazione software personalizzata e programmazione back-end necessarie per integrare blockchain alle attuali reti aziendali. 

Quali sono le prospettive?

La blockchain ha conosciuto la sua fortuna in termini di interesse pubblico negli ultimi due decenni, con aziende di tutto il mondo che speculano su ciò di cui sarà capace la predetta tecnologia.

Con molte applicazioni pratiche per la tecnologia già implementate ed esplorate, la blockchain si sta finalmente facendo un nome all'età di ventisette anni, anche grazie al grande successo riscosso da Bitcoin e le altre criptovalute. Mentre ci prepariamo ad entrare nel terzo decennio della blockchain, non è più una questione di “se” le aziende si attiveranno per l’utilizzo di tale tecnologia, ma solo una questione di “quando“…