Capire la tecnologia blockchain

Molte persone sono state e sono tuttora scettiche nei confronti della tecnologia blockchain, poiché è stata propagandata a gran voce come una panacea per risolvere tutti i problemi del mondo. Naturalmente, sono giunti alla conclusione che questa nuova tecnologia debba essere necessariamente tralasciata come pura illazione. In questo articolo le spiegheremo perché non è assolutamente così!

Sebbene la blockchain non sia una soluzione magica a nulla, la verità è che rappresenta davvero una svolta rivoluzionaria nel modo in cui gli esseri umani possono interagire in modo socialmente più scalabile. Deve solo essere definita e compresa correttamente.

Che cos'è una blockchain?

Nella sua forma più elementare, la blockchain è un database. Si tratta di un database distribuito su una rete di cosiddetti nodi. I nodi sono partecipanti alla rete che rappresentano computer sparsi in tutto il mondo. Tutti questi computer eseguono il software della blockchain, un protocollo programmato che agisce come una sorta di linguaggio che questi computer utilizzano per comunicare tra loro. Per questa sua caratteristica, la blockchain viene solitamente definita anche come distributed ledger technology (DLT).

Ecco come si presenta una rete blockchain, computer che parlano tra loro.

Naturalmente, i computer non parlano tra loro come noi umani. Piuttosto "spettegolano" e propagano le informazioni tra tutti i nodi, che interagiscono tra loro in modo peer-to-peer.

Le informazioni condivise assumono la forma di aggiornamenti del libro mastro. Ma cosa deve essere aggiornato esattamente in una blockchain? È la storia delle transazioni della rete di cui ogni singolo nodo tiene traccia, come programmato dal protocollo della blockchain.

Una storia immutabile delle transazioni

All'interno della blockchain, la crittografia viene utilizzata per registrare le transazioni e le loro date di creazione. Le transazioni sono raggruppate in blocchi che vengono poi sottoposti a hash.

Un hash è una funzione matematica che converte un valore in un altro. L'hash dei dati è una pratica comune in informatica e viene utilizzata per diversi scopi. Nelle blockchain si utilizzano le cosiddette funzioni di hash a senso unico. Si tratta di funzioni che generano un'impronta digitale unica di un input, ma non c'è modo di tornare all'input originale. Se l'input rimane lo stesso, l'hash è sempre lo stesso. Se invece cambia, anche di un solo carattere, l'hash in uscita è completamente diverso.

Gli hash sono una componente importante delle transazioni di una blockchain. Ogni blocco di transazioni è contrassegnato da un hash (#) che rimanda al blocco precedente. In questo modo viene creata una cronologia completa delle transazioni. Ora lei sa anche da dove deriva il nome "blockchain".

La cronologia delle transazioni (o la catena di blocchi) è identica su tutti i computer della rete. Se viene inserita una nuova voce nella cronologia delle transazioni, una versione aggiornata viene propagata immediatamente a tutti i nodi della rete. O, più tecnicamente, non appena si verifica una modifica in un libro mastro che non contraddice la matematica alla base del codice del programma, lo stato del libro mastro di ogni computer viene automaticamente aggiornato di conseguenza. In questo modo, l'intera rete è sempre sincronizzata.

Gli ultimi blocchi della blockchain Bitcoin, come si possono vedere su blockchain.com.

Poiché ogni blocco (e con esso ogni singola transazione) è dotato di hash, cioè collegato tramite la sua impronta digitale unica al blocco precedente, le modifiche della cronologia delle transazioni verrebbero immediatamente rilevate da tutti i computer con l'ultimo aggiornamento del libro mastro.

Se il contenuto di una singola transazione viene successivamente modificato, il numero di identificazione, o hash, di questo blocco cambia, creando una discrepanza con il numero hash del blocco successivo. I nodi del sistema noterebbero immediatamente che gli hash della transazione non si sommano più. Qualsiasi aggressore che cercasse di spendere due volte una transazione verrebbe colto sul fatto. È così che una blockchain è protetta dalla manipolazione.

Il lavoro dei minatori

Ma come vengono aggiunti i nuovi blocchi alla catena esistente e chi si assicura che contengano transazioni valide? È qui che entrano in gioco i cosiddetti minatori o validatori.

In competizione tra loro per aggiungere un nuovo blocco alla blockchain, ogni minatore cerca di creare un nuovo blocco corrispondente all'algoritmo della blockchain il più rapidamente possibile, utilizzando la potenza di calcolo. In seguito a uno specifico intervallo di tempo, diverso da blockchain a blockchain, i minatori ricevono il token nativo della blockchain come compenso per il loro lavoro.

Non tutti i minatori ottengono sempre tutte le ricompense. C'è una feroce competizione tra loro e solo il minatore che trova per primo la soluzione a un problema proposto dall'algoritmo della blockchain viene ricompensato.

A titolo di esempio, potremmo immaginare i minatori di una blockchain che lanciano un dado per un miliardo di volte. Il minatore che per primo tira un sei per cento volte di fila vincerà la gara. Presenterà la soluzione agli altri minatori, che verificheranno il risultato e garantiranno così che solo i blocchi validi vengano integrati nella blockchain. Una volta verificato un blocco, tutti i minatori si dedicano al blocco successivo e tentano nuovamente la fortuna.

Minatori blockchain, impressione artistica.

Questo processo è chiamato proof-of-work. Poiché una blockchain, per sua stessa concezione, non ha un contabile centrale che aggiorna il suo libro mastro, il proof-of-work garantisce che il suo libro mastro sia mantenuto da una varietà di attori diversi. In definitiva, i minatori possono essere visti come i contabili decentralizzati di una blockchain. In quanto tale, il proof-of-work è un meccanismo che aiuta il sistema a trovare continuamente il consenso, consentendo a tutti di verificare quali transazioni sono state eseguite in quale ordine. Ciò significa che c'è sempre consenso - accordo, se preferisce - su chi possiede cosa e quando nella rete.

A questo punto ci si potrebbe chiedere: come si fa a "possedere" qualcosa in una rete blockchain? In realtà, nessuno possiede mai un token nativo di una blockchain. Nel vero senso della parola, si ha diritto alle voci del libro mastro possedendo la rispettiva chiave privata per sbloccare tali voci.

La crittografia asimmetrica, un sistema crittografico che utilizza coppie di chiavi composte da chiavi pubbliche (che possono essere condivise pubblicamente), e chiavi private (che devono essere tenute segrete), è un'altra parte importante di qualsiasi blockchain. Ogni singola chiave pubblica deriva da una chiave privata e quest'ultima può essere utilizzata per accedere e spostare i token nativi di una blockchain associati alla rispettiva chiave pubblica. Questo aspetto sarà spiegato più dettagliatamente nel prossimo capitolo.

Ingresso e uscita liberi

Un'altra caratteristica che vale la pena menzionare di una blockchain è l'apertura. Una blockchain pubblica (a differenza di una blockchain privata, di cui parleremo tra poco) è aperta a tutti, o in altre parole priva di permessi. Ciò significa che a nessuno può essere impedito di scaricare il codice sorgente di una blockchain e di far girare il protocollo sul proprio computer. In questo modo, tutti possono diventare nodi della rete.

Allo stesso tempo, nessuno può essere escluso dall'utilizzo di una blockchain senza permessi (permissionless). Una coppia di chiavi pubbliche e private può essere creata liberamente senza alcun ostacolo e può essere utilizzata per sfruttare le funzionalità di una blockchain.

Ma questo non basta: Una blockchain è definita anche dal fatto che il suo codice di programmazione è open source. Ogni sviluppatore può dare un'occhiata al codice sorgente e in questo modo può vedere in prima persona il cuore di una blockchain. Di conseguenza, tutto ciò che una blockchain dichiara di essere può essere verificato da chiunque.

Inoltre - e questo è altrettanto importante - il libro mastro distribuito di una blockchain è pubblico per sua stessa concezione, dando agli utenti la possibilità di verificarlo a fondo. Variabili economiche come l'offerta di token, il conteggio delle transazioni e i saldi degli indirizzi sono apertamente disponibili come dati sulla catena. Rispetto ad altre istituzioni, una tale trasparenza sullo stato attuale di un libro mastro finanziario è senza precedenti.

Un'interazione accuratamente progettata

Come possiamo vedere, la tecnologia blockchain nella sua forma più rivoluzionaria è composta da molte parti diverse. Anche se, tecnicamente parlando, la blockchain in sé è solo l'hashing (l'atto di collegare) dei blocchi di transazioni, è necessario che molte parti diverse si uniscano perché una blockchain sprigioni il suo potenziale. In quanto tale, l'insieme è davvero più della somma delle sue parti. I punti seguenti sono le caratteristiche che definiscono le principali blockchain pubbliche di oggi:

• Concatenazione (o hashing) dei dati: la blockchain vera e propria o timechain
• Firme digitali applicate mediante crittografia asimmetrica a chiave pubblica/privata
• Un database condiviso su un gran numero di computer: un libro mastro distribuito
• Incentivazione dei minatori attraverso il meccanismo della prova di lavoro (proof-of-work)
• Piena trasparenza in una rete peer-to-peer grazie al software open source.

Grazie a tutte queste caratteristiche, una blockchain può essere considerata un ordine economico o istituzionale basato su una struttura di incentivi ben congegnata. I numerosi incentivi in gioco permettono a utenti, minatori, sviluppatori e aziende di tenersi sotto controllo a vicenda.

Permissionless e permissioned

Tutto ciò che è stato menzionato finora sono caratteristiche che definiscono una blockchain pubblica. Gli esempi più importanti sono Bitcoin ed Ethereum. Oltre alle blockchain pubbliche, negli ultimi anni sono emerse permissioned blockchains, come le blockchain private o federate.

Come suggerisce il nome "permissioned", ai nodi di una blockchain privata è stato concesso l'accesso come partecipanti identificabili. Nel caso di una blockchain privata, di solito è una singola società ad agire come autorità centrale della rete e a concedere o negare l'accesso. Nel caso di una blockchain federata, un consorzio di attori supervisiona la rete autorizzando l'accesso. In entrambi i casi, solo i partecipanti autorizzati possono agire come nodi validatori che verificano e convalidano il libro mastro della blockchain.

Le blockchain pubbliche sono le vere blockchain

Il problema delle blockchain private? Minano esattamente ciò che una blockchain dovrebbe essere: decentralizzata, resistente alla censura e al sequestro, immutabile, senza permessi, aperta. È quindi discutibile se questi approcci tecnologici siano degni di essere chiamati blockchain.

È probabile, tuttavia, che il corso della realtà seppellirà gradualmente le blockchain autorizzate nell'oblio. È probabile che subiscano lo stesso destino delle Intranet. Se negli anni '90 erano state presentate come una tecnologia promettente, alla fine sono state sostituite dall'Internet aperto. Allo stesso modo, un giorno le blockchain pubbliche avranno probabilmente reso le blockchain autorizzate un ricordo del passato.

Che si tratti dell'Internet della comunicazione nella forma di Internet come lo conosciamo oggi o dell'Internet del valore che sta per essere inaugurato dalle blockchain pubbliche, l'informazione vuole essere libera, liberamente condivisibile e apertamente disponibile.

Dopo tutto, è proprio qui che una blockchain pubblica ha senso e può liberare il suo vero potenziale rivoluzionario. Le cose gestite centralmente, come il denaro fiat, la finanza e i dati, sono i bersagli perfetti per le blockchain pubbliche. Le blockchain pubbliche esistono davvero e sono fatte per la disintermediazione, la deistituzionalizzazione e la de-gerarchizzazione. In altre parole: per la democratizzazione.

Questo non significa che le istituzioni e le aziende storiche non possano fare uso della tecnologia blockchain o che possano addirittura scomparire del tutto a causa di essa. Significa però che dovranno adattarsi e imparare a utilizzare in modo proficuo le garanzie di una blockchain pubblica.