La blockchain (letteralmente “catena di blocchi“) è una struttura dati condivisa e immutabile. È definita come un registro digitale le cui voci sono raggruppate in blocchi, concatenati in ordine cronologico, e la cui integrità è garantita dall’uso della crittografia. Sebbene la sua dimensione sia destinata a crescere nel tempo, è immutabile in quanto, di norma, il suo contenuto una volta scritto non è più né modificabile né eliminabile, a meno di non invalidare l’intera struttura.
Tali tecnologie sono incluse nella più ampia famiglia delle Distributed Ledger, ossia sistemi che si basano su un registro distribuito, che può essere letto e modificato da più nodi di una rete. Non è richiesto che i nodi coinvolti conoscano l’identità reciproca o si fidino l’un l’altro. Difatti, per garantire la coerenza tra le varie copie, l’aggiunta di un nuovo blocco è globalmente regolata da un protocollo condiviso. Una volta autorizzata l’aggiunta del nuovo blocco, ogni nodo aggiorna la propria copia privata. La natura stessa della struttura dati garantisce l’assenza di una sua manipolazione futura. Le caratteristiche che accomunano i sistemi sviluppati con le tecnologie Blockchain e Distributed Ledger sono digitalizzazione dei dati, decentralizzazione, disintermediazione, tracciabilità dei trasferimenti, trasparenza/verificabilità, immutabilità del registro e programmabilità dei trasferimenti.
Grazie a tali caratteristiche, la blockchain è considerata pertanto un’alternativa in termini di sicurezza, affidabilità, trasparenza e costi alle banche dati e ai registri gestiti in maniera centralizzata da autorità riconosciute e regolamentate (pubbliche amministrazioni, banche, assicurazioni, intermediari di pagamento, ecc.)
Storia
La prima blockchain fu introdotta, nel 2008, ad opera di Satoshi Nakamoto (pseudonimo di un autore la cui identità è tuttora sconosciuta), e implementata l’anno seguente, con l’obiettivo di fungere da libro mastro (registro di tutte le transazioni) della nascente valuta digitale Bitcoin. Satoshi Nakamoto usava le parole block e chain in modo separato nell’articolo originale del 2008. Nel 2009 la creazione di Satoshi Nakamoto, Bitcoin, fu utilizzata per la prima volta per l’acquisto di un bene fisico, una pizza.
Nell’agosto del 2014, col Bitcoin che già aveva raggiunto una certa notorietà a livello globale, la dimensione della sua blockchain raggiunse i 20 gigabyte, a marzo 2018 superato i 162 gigabyte.
Nel 2014 si iniziò ad usare il termine “Blockchain 2.0” per riferirsi ad una nuova modalità d’impiego della blockchain. L’aspettativa è quella di permettere alle persone escluse dall’attuale monetizzazione di poter entrare in possesso di un deposito monetario affidabile e sicuro con la possibilità di proteggere la privacy e monetizzare le proprie informazioni. Secondo alcuni autori ha anche il potenziale per risolvere il problema della disuguaglianza sociale, cambiando il modo in cui la ricchezza è ridistribuita.
Nel 2017 il parlamento del Nevada ha liberalizzato completamente la blockchain. In particolare la sezione 4 del Senate Bill 398:
- impedisce alle autorità locali di imporre tasse sulla blockchain;
- impedisce di richiedere qualsiasi forma di licenza per l’uso della blockchain;
- impedisce qualsiasi altra richiesta sull’uso della blockchain
Descrizione
Una blockchain è un registro digitale aperto e distribuito, in grado di memorizzare record di dati (solitamente, denominati “transazioni”) in modo sicuro, verificabile e permanente. Una volta scritti, i dati in un blocco non possono essere retroattivamente alterati senza che vengano modificati tutti i blocchi successivi ad esso e ciò, per la natura del protocollo e dello schema di validazione, necessiterebbe del consenso della maggioranza della rete. La blockchain è quindi rappresentabile come una lista, in continua crescita, di blocchi collegati tra loro e resi sicuri mediante l’uso della crittografia. Ad un blocco possono essere associate una o più transazioni e ogni blocco, inoltre, contiene un puntatore hash al blocco precedente e una marca temporale.
La natura distribuita e il modello cooperativo rendono robusto e sicuro il processo di validazione, ma presentano tempi non trascurabili, dovuti in gran parte al processo di validazione dei blocchi e alla sincronizzazione delle rete. L’autenticazione avviene tramite collaborazione di massa ed è alimentata da interessi collettivi. L’utilizzo di questa tecnologia consente anche di superare il problema dell’infinita riproducibilità di un bene digitale e della doppia spesa, senza l’utilizzo di un server centrale o di un’autorità.
Talvolta risulta possibile che alcuni nodi della rete producano simultaneamente più blocchi “concorrenti”, ossia, collegati a uno stesso blocco già esistente, ma diversi tra loro nel contenuto. Ciò dà origine a una biforcazione (fork) nella catena. Il protocollo di aggiornamento specifica quale regola i nodi debbano adottare per selezionare il blocco da accettare, tra quelli concorrenti. I blocchi non selezionati per l’inclusione nella catena sono chiamati blocchi orfani.
Validazione dei blocchi
Un nodo, dopo aver verificato l’intera blockchain, raccoglie e colleziona le nuove transazioni generate ancora non validate e suggerisce alla rete quale dovrebbe essere il nuovo blocco. I computer usano la funzione crittografica di hash per stimare l’output fino a che non risulta inferiore al valore di target (valore dato dal campo ‘bits’ nell’header del blocco). Il primo nodo che risolve il blocco lo trasmette nella rete dove viene accettato come blocco successivo nella catena.
Sia X la funzione di hash fissata della rete e si consideri x come le transazioni pendenti e n rappresenti il valore di nonce. L’hash di output deve iniziare con degli zero e deve essere inferiore al valore di target, il problema è determinare il valore del nonce per far si che questo avvenga. Il numero degli zeri all’inizio dell’output costituisce la difficoltà per risolvere il blocco. La difficoltà è dovuta al fatto che la funzione crittografica di hash genera numeri casuali, difatti la variazione anche di un solo bit nell’input della funzione porta ad un output completamente differente rispetto a quello calcolato senza la variazione. In questo modo diventa praticamente impossibile predire il nonce.
Una volta che il blocco è stato risolto, il suo hash, come un’impronta digitale, lo rappresenta univocamente ed è usato anche come riferimento al blocco precedente. Successivamente alla risoluzione del blocco, la rete automaticamente aggiusta il valore di target.
L’intero processo di validazione dei blocchi è chiamato mining.
È possibile, per diversi nodi, validare più blocchi contemporaneamente, portando così ad una biforcazione della catena. In questo caso, i miner, coloro che fanno mining, lavorano per la validazione dei blocchi su entrambe le biforcazioni della catena, ma appena in una delle due viene validato ed aggiunto un nuovo blocco, tutti i miner che lavoravano sull’altra si spostano su quella a cui è stato aggiunto un blocco nuovo, trasformando così il blocco abbandonato in un blocco orfano. Questo accade perché l’obiettivo dei miner è quello di estendere la catena in lunghezza.
Applicazioni
La tecnologia blockchain ha un grande potenziale per trasformare i modelli operativi aziendali nel lungo periodo. La blockchain è più una tecnologia di base, con la potenzialità di poter creare nuove tecnologie e nuove basi per l’economia globale e i sistemi sociali, piuttosto che una tecnologia distruttiva che attacca il tradizionale modello di business.
L’uso della blockchain promette di portare significativi miglioramenti alle catene di fornitura globali, alle transazioni finanziarie, ai beni contabili e ai social network distribuiti. Questa nuova tecnologia può essere integrata in diverse aree e i suoi protocolli facilitano alle aziende l’uso di nuovi metodi per processare e gestire le transazioni digitali.
Alcuni esempi includono i sistemi di pagamento e valute digitali che facilitano il crowdsales, implementazione del prediction market e strumenti di governance generici.
La blockchain può essere utilizzata come strumento per certificare la data certa di un documento e il suo non aver subito alcuna variazione. Questa applicazione della catena a blocchi, ottenuta inserendo l’hash dei documenti che si vogliono certificare, è detta notarizzazione. Un esempio di tale utilizzo è la notarizzazione dei movimenti dei camion che trasportano la terra di un cantiere per garantire il rispetto dei vincoli e delle norme ambientali.
Può sopperire il bisogno di un trust service provider, provvede che si verifichino meno capitali legati alle controversie e ha il potenziale di ridurre il rischio sistematico e la frode finanziaria.
Automatizza diversi processi che in precedenza richiedevano molto tempo se eseguiti manualmente, ad esempio l’integrazione di imprese.
La maggior parte delle applicazioni della blockchain includono le criptovalute come Bitcoin, Blackcoin, Dash e Nxt e piattaforme blockchain come Factom come un registro distribuito, Gems per messaggistica decentralizzata, MaidSafe per applicazioni decentralizzate, Storj e Sia per lo storage distribuito in cloud e Tezos per il voto decentralizzato.
Il nuovo metodo di distribuzione è utilizzabile e disponibile anche nel campo assicurativo come le assicurazioni peer-to-peer, le assicurazioni parametriche e le micro assicurazioni.
Anche le banche sono interessate a questa nuova tecnologia grazie al fatto che velocizzano i sistemi di regolamenti di back office.
Altri campi come l’economia collaborativa e l’IoT possono trarre benefici dalla tecnologia blockchain in quanto coinvolgono molti peer a collaborare anche le applicazioni di voto online.
Può essere utilizzato anche per sviluppare sistemi informativi per medici, aumentandone l’interoperabilità e la sicurezza.
Sono state anche sviluppate diverse blockchain per l’archiviazione di dati, pubblicazione di testi e identificazione delle origini dell’arte digitale.
Banche come la UBS hanno aperto centri di ricerca dedicate alla blockchain per esplorare la varie implicazioni che questa nuova tecnologia può avere nell’ambito dei servizi finanziari e per incrementarne l’efficienza e ridurne i costi.
Un’ulteriore applicazione è stata suggerita per garantire la condivisione dello spettro per le reti wireless.
(Da Wikipedia, l’enciclopedia libera)
