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Cos’è la blockchain

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Se hai seguito operazioni bancarie, investimenti o criptovalute negli ultimi dieci anni, potresti avere familiarità con la “blockchain”, la tecnologia di conservazione dei record dietro la rete Bitcoin. Nel tentativo di saperne di più sulla blockchain, probabilmente hai incontrato una definizione come questa: “blockchain è un libro mastro pubblico distribuito, decentralizzato”. La buona notizia è che la blockchain è in realtà più facile da capire di quanto suoni quella definizione.

stretta di mano digitale

Cos’è Blockchain?

Al suo livello più basilare, la blockchain è letteralmente solo una catena di blocchi, ma non nel senso tradizionale di quelle parole. Quando diciamo le parole “blocco” e “catena” in questo contesto, stiamo effettivamente parlando di informazioni digitali (il “blocco”) archiviate in un database pubblico (la “catena”).

I “blocchi” sulla blockchain sono costituiti da informazioni digitali. In particolare, hanno tre parti:

  1. I blocchi memorizzano informazioni su transazioni come la data, l’ora e l’importo in dollari del tuo acquisto più recente da Amazon. (NB: questo esempio di Amazon è per acquisti illustrativi; la vendita al dettaglio di Amazon non funziona secondo un principio blockchain al momento della stesura di questo documento)
  2. I blocchi memorizzano informazioni su chi partecipa alle transazioni. Un blocco per il tuo acquisto da Amazon registra il tuo nome insieme ad Amazon.com, Inc. (AMZN). Invece di usare il tuo vero nome, il tuo acquisto viene registrato senza alcuna informazione identificativa usando una “firma digitale” unica, un po ‘come un nome utente.
  3. I blocchi memorizzano informazioni che li distinguono dagli altri blocchi. Proprio come io e te abbiamo nomi per distinguerci, ogni blocco memorizza un codice univoco chiamato “hash” che ci permette di distinguerlo da ogni altro blocco. Gli hash sono codici crittografici creati da algoritmi speciali. Supponiamo che tu abbia effettuato il tuo acquisto pazzesco su Amazon, ma mentre è in transito, decidi di non poter resistere e di averne bisogno. Anche se i dettagli della tua nuova transazione sembrerebbero quasi identici al tuo acquisto precedente, possiamo ancora distinguere i blocchi a causa dei loro codici univoci.

Mentre il blocco nell’esempio sopra viene utilizzato per archiviare un singolo acquisto da Amazon, la realtà è leggermente diversa. Un singolo blocco sulla blockchain Bitcoin può effettivamente archiviare fino a 1 MB di dati. A seconda delle dimensioni delle transazioni, ciò significa che un singolo blocco può ospitare poche migliaia di transazioni.

Come funziona Blockchain?

Quando un blocco memorizza nuovi dati, questi vengono aggiunti alla blockchain, come suggerisce il nome, è costituita da più blocchi uniti tra di loro. Affinché un blocco venga aggiunto alla blockchain, tuttavia, devono accadere quattro cose:

  1. Deve verificarsi una transazione. Continuiamo con l’esempio del tuo impulsivo acquisto su Amazon. Dopo aver fatto in fretta clic su più richieste di pagamento, vai contro il tuo miglior giudizio e fai un acquisto. Come discusso in precedenza, in molti casi un blocco raggrupperà potenzialmente migliaia di transazioni, quindi il tuo acquisto Amazon verrà impacchettato nel blocco insieme alle informazioni sulle transazioni di altri utenti.
  2. La transazione deve essere verificata. Dopo aver effettuato tale acquisto, è necessario verificare la transazione. Con altri registri pubblici di informazioni, come la Securities Exchange Commission, Wikipedia o la tua biblioteca locale, c’è qualcuno incaricato di controllare i nuovi dati inseriti. Con Blockchain, tuttavia, quel lavoro viene lasciato a una rete di computer. Quando effettui il tuo acquisto da Amazon, quella rete di computer si precipita per verificare che la tua transazione sia avvenuta come hai detto. Cioè, confermano i dettagli dell’acquisto, inclusi il tempo della transazione, l’importo in dollari e i partecipanti. (Ulteriori informazioni su come ciò avvenga in un secondo.)
  3. Tale transazione deve essere archiviata in un blocco. Dopo che la tua transazione è stata verificata come accurata, ottiene il via libera. L’importo in dollari della transazione, la tua firma digitale e la firma digitale di Amazon sono tutti archiviati in un blocco. Lì, la transazione si unirà probabilmente a centinaia o migliaia di altri simili.
  4. A quel blocco deve essere dato un hash. Non diversamente da un angelo che guadagna le ali, una volta verificate tutte le transazioni di un blocco, deve ricevere un codice identificativo univoco chiamato hash. Al blocco viene anche assegnato l’hash del blocco più recente aggiunto alla blockchain. Una volta eseguito l’hashing, il blocco può essere aggiunto alla blockchain.

Quando quel nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain, diventa pubblicamente disponibile per chiunque, anche tu. Se dai un’occhiata alla blockchain, vedrai che hai accesso ai dati delle transazioni.

La Blockchain è sicura?

La tecnologia Blockchain affronta i problemi di sicurezza in diversi modi. Innanzitutto, i nuovi blocchi vengono sempre memorizzati in modo lineare e cronologico. Cioè, vengono sempre aggiunti alla “fine” della blockchain. Se dai un’occhiata alla blockchain di Bitcoin, vedrai che ogni blocco ha una posizione sulla catena, chiamata “altezza”. A gennaio 2020, l’altezza del blocco aveva superato 615.400.

Dopo che un blocco è stato aggiunto alla fine della blockchain, è molto difficile tornare indietro e modificare il contenuto del blocco. Questo perché ogni blocco contiene il proprio hash, insieme all’hash del blocco precedente. I codici hash sono 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.

Ecco perché è importante per la sicurezza. Supponiamo che un hacker tenti di modificare la tua transazione da Amazon in modo che tu debba effettivamente pagare il tuo acquisto due volte. Non appena modificano l’importo in dollari della tua transazione, l’hash del blocco cambierà. Il blocco successivo nella catena conterrà comunque il vecchio hash e l’hacker dovrebbe aggiornare quel blocco per coprire le proprie tracce. Tuttavia, farlo cambierebbe l’hash di quel blocco. E il prossimo, e così via.

Per cambiare un singolo blocco, quindi, un hacker dovrebbe cambiare ogni singolo blocco dopo di esso sulla blockchain. Ricalcolare tutti quegli hash richiederebbe una quantità enorme e improbabile di potenza di calcolo. In altre parole, una volta aggiunto un blocco alla blockchain diventa molto difficile da modificare e impossibile da eliminare.

Per affrontare il problema del “trust”, le reti blockchain hanno implementato test per i computer che vogliono unirsi e aggiungere blocchi alla catena. I test, chiamati “modelli di consenso”, richiedono agli utenti di “dimostrarsi” prima di poter partecipare a una rete blockchain. Uno degli esempi più comuni impiegati da Bitcoin è chiamato “prova del lavoro”.

Nella prova del sistema di lavoro, i computer devono “dimostrare” di aver fatto “lavoro” risolvendo un problema matematico computazionale complesso. Se un computer risolve uno di questi problemi, diventano idonei ad aggiungere un blocco alla blockchain. Ma il processo di aggiunta di blocchi alla blockchain, ciò che il mondo della criptovaluta chiama “mining”, non è facile. In effetti, le probabilità di risolvere uno di questi problemi sulla rete Bitcoin erano circa uno su 15,5 trilioni nel gennaio 2020.1 Per risolvere problemi matematici complessi a tali probabilità, i computer devono eseguire programmi che costano loro notevoli quantità di energia ed energia (leggi: i soldi).

La prova del lavoro non rende impossibili gli attacchi degli hacker, ma li rende in qualche modo inutili. Se un hacker desiderasse coordinare un attacco alla blockchain, avrebbe bisogno di controllare oltre il 50% di tutta la potenza di calcolo sulla blockchain in modo da essere in grado di sopraffare tutti gli altri partecipanti alla rete. Data l’enorme dimensione della blockchain di Bitcoin, un cosiddetto attacco del 51% non è quasi certamente degno dello sforzo e molto probabilmente impossibile. (Altre informazioni al riguardo di seguito.)

Chiavi pubbliche e private

Ecco la spiegazione che darei ad un bambino di 5 anni. Puoi pensare a una chiave pubblica come un armadietto scolastico e la chiave privata come combinazione di armadietti. Insegnanti, studenti e persino la tua crush possono inserire lettere e appunti attraverso l’apertura nell’armadietto. Tuttavia, l’unica persona che può recuperare il contenuto della cassetta postale è quella che ha la chiave univoca. Va notato, tuttavia, che mentre le combinazioni di armadietti della scuola sono conservate nell’ufficio del principale, non esiste un database centrale che tenga traccia delle chiavi private di una rete blockchain. Se un utente smarrisce la propria chiave privata, perderà l’accesso al proprio portafoglio bitcoin!


Nella rete Bitcoin, la blockchain non è solo condivisa e gestita da una rete pubblica di utenti, ma è anche concordata. Quando gli utenti si uniscono alla rete, il loro computer connesso riceve una copia della blockchain che viene aggiornata ogni volta che viene aggiunto un nuovo blocco di transazioni. Ma cosa succede se, attraverso l’errore umano o gli sforzi di un hacker, la copia della blockchain di un utente viene manipolata per essere diversa da ogni altra copia della blockchain?

Il protocollo blockchain scoraggia l’esistenza di più blockchain attraverso un processo chiamato “consenso”. In presenza di copie multiple e diverse della blockchain, il protocollo di consenso adotterà la catena più lunga disponibile. Più utenti su una blockchain significano che i blocchi possono essere aggiunti più rapidamente alla fine della catena. Secondo questa logica, la blockchain dei record sarà sempre quella di cui la maggior parte degli utenti si fida. Il protocollo di consenso è uno dei maggiori punti di forza della tecnologia blockchain ma consente anche uno dei suoi maggiori punti deboli.

Teoricamente, a prova di hacker


Teoricamente, è possibile che un hacker tragga vantaggio dalla regola della maggioranza in quello che viene definito un attacco del 51%. Ecco come potrebbe succedere. Diciamo che ci sono cinque milioni di computer sulla rete Bitcoin, sicuramente un eufemismo ma un numero abbastanza facile da dividere. Per raggiungere la maggioranza sulla rete, un hacker dovrebbe controllare almeno 2,5 milioni e uno di quei computer. In tal modo, un aggressore o un gruppo di aggressori potrebbe interferire con il processo di registrazione di nuove transazioni. Potevano inviare una transazione e poi invertirla, facendola apparire come se avessero ancora la moneta che avevano appena speso. Questa vulnerabilità, nota come doppia spesa, è l’equivalente digitale di una contraffazione perfetta e consentirebbe agli utenti di spendere i loro bitcoin due volte.

Un simile attacco è estremamente difficile da eseguire per una blockchain della scala di Bitcoin, in quanto richiederebbe un attaccante per ottenere il controllo di milioni di computer. Quando Bitcoin è stato fondato per la prima volta nel 2009 e i suoi utenti erano numerati in dozzine, sarebbe stato più facile per un utente malintenzionato controllare la maggior parte della potenza di calcolo della rete. Questa caratteristica distintiva della blockchain è stata contrassegnata come una debolezza per le criptovalute nascenti.

La paura dell’utente di attacchi del 51% può effettivamente limitare la formazione di monopoli sulla blockchain. In “Digital Gold: Bitcoin e la storia interiore dei disadattati e dei milionari che cercano di reinventare il denaro”, la giornalista del New York Times Nathaniel Popper scrive di come un gruppo di utenti, chiamato “Bitfury”, ha messo insieme migliaia di computer ad alta potenza per guadagnare un vantaggio competitivo sulla blockchain. Il loro obiettivo era quello di estrarre quanti più blocchi possibili e guadagnare bitcoin, che all’epoca erano valutati a circa $ 700 ciascuno.

Applicazioni pratiche della Blockchain:

la blockchain è in realtà un modo abbastanza affidabile per archiviare dati anche su altri tipi di transazioni (non solo monetarie). In effetti, la tecnologia blockchain può essere utilizzata per archiviare dati su scambi di proprietà, fermate in una catena di approvvigionamento e persino voti per un candidato.

La rete di servizi professionali Deloitte ha recentemente intervistato 1.000 aziende in sette paesi sull’integrazione della blockchain nelle loro operazioni aziendali. Il loro sondaggio ha rilevato che il 34% aveva già un sistema blockchain in produzione oggi, mentre un altro 41% prevedeva di implementare un’applicazione blockchain entro i prossimi 12 mesi. Inoltre, quasi il 40% delle aziende intervistate ha dichiarato che avrebbe investito $ 5 milioni o più in blockchain nel prossimo anno. Ecco alcune delle applicazioni più popolari della blockchain che vengono esplorate oggi.

Uso bancario

Forse nessun settore trarrà beneficio dall’integrazione della blockchain nelle sue operazioni commerciali più del settore bancario. Gli istituti finanziari operano solo durante l’orario di lavoro, cinque giorni alla settimana. Ciò significa che se provi a depositare un assegno venerdì alle 18, probabilmente dovrai aspettare fino a lunedì mattina per vedere che i soldi colpiscono il tuo account. Anche se effettui il tuo deposito durante l’orario di lavoro, la transazione può richiedere da uno a tre giorni per essere verificata a causa del volume di transazioni che le banche devono regolare. Blockchain, d’altra parte, non dorme mai.

Integrando la blockchain nelle banche, i consumatori possono vedere le loro transazioni elaborate in appena 10 minuti, in pratica il tempo necessario per aggiungere un blocco alla blockchain, indipendentemente dall’ora o dal giorno della settimana. Con la blockchain, le banche hanno anche l’opportunità di scambiare fondi tra istituzioni in modo più rapido e sicuro. Nel settore della compravendita di azioni, ad esempio, il processo di regolamento e di compensazione può richiedere fino a tre giorni (o più a lungo, se le banche negoziano a livello internazionale), il che significa che il denaro e le azioni sono congelati per quel periodo.

Data l’entità delle somme coinvolte, anche i pochi giorni in cui il denaro è in transito può comportare costi e rischi significativi per le banche. Santander, una banca europea, ha messo i potenziali risparmi a $ 20 miliardi all’anno. Capgemini, una società di consulenza francese, stima che i consumatori potrebbero risparmiare fino a $ 16 miliardi in commissioni bancarie e assicurative ogni anno attraverso applicazioni basate su blockchain.

Per le criptovalute

Blockchain costituisce il fondamento di criptovalute come Bitcoin. Come abbiamo esplorato in precedenza, valute come il dollaro USA sono regolate e verificate da un’autorità centrale, di solito una banca o un governo. Sotto il sistema dell’autorità centrale, i dati e la valuta di un utente sono tecnicamente per capriccio della propria banca o governo. Se la banca di un utente collassa o vive in un paese con un governo instabile, il valore della sua valuta potrebbe essere a rischio. Queste sono le preoccupazioni da cui è nato Bitcoin.

Diffondendo le sue operazioni su una rete di computer, la blockchain consente a Bitcoin e altre criptovalute di funzionare senza la necessità di un’autorità centrale. Ciò non solo riduce il rischio, ma elimina anche molte delle commissioni di elaborazione e transazione. Fornisce inoltre a quelli in paesi con valute instabili una valuta più stabile con più applicazioni e una più ampia rete di individui e istituzioni con cui possono fare affari, sia a livello nazionale che internazionale (almeno, questo è l’obiettivo).

Usi sanitari

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 scritta nella blockchain, che fornisce ai pazienti la prova e la sicurezza che la cartella clinica non può essere modificata. Questi record di salute personale potrebbero essere codificati e archiviati sulla blockchain con una chiave privata, in modo che siano accessibili solo da determinate persone, garantendo così la privacy

Registrazione di proprietà

Se hai mai trascorso del tempo nell’ufficio del tuo registratore locale, saprai che il processo di registrazione dei diritti di proprietà è sia oneroso che inefficiente. Oggi, un atto fisico deve essere consegnato a un dipendente del governo presso l’ufficio di registrazione locale, dove viene inserito manualmente nel database centrale della contea e nell’indice pubblico. In caso di controversia relativa alla proprietà, i reclami sulla proprietà devono essere riconciliati con l’indice pubblico.

Questo processo non è solo costoso e richiede molto tempo, ma è anche pieno di errori umani, in cui ogni imprecisione rende meno efficiente il monitoraggio della proprietà della proprietà. Blockchain ha il potenziale per eliminare la necessità di scansionare documenti e rintracciare i file fisici in un ufficio di registrazione locale. Se la proprietà è archiviata e verificata sulla blockchain, i proprietari possono fidarsi che la loro azione è accurata e permanente.

Commercio e forniture

I fornitori possono utilizzare blockchain per registrare le origini dei materiali che hanno acquistato. Ciò consentirebbe alle aziende di verificare l’autenticità dei propri prodotti, insieme a etichette di etica e salute come “Biologico”, “Locale” e “Commercio equo e solidale”.

Come riportato da Forbes, l’industria alimentare si sta muovendo nell’uso della blockchain per tracciare sempre più il percorso e la sicurezza del cibo durante il viaggio dalla fattoria all’utente.

Nelle votazioni

Il voto con blockchain ha il potenziale per eliminare la frode elettorale e aumentare l’affluenza degli elettori, come è stato testato nelle elezioni di medio termine di novembre 2018 in Virginia Occidentale. Ogni voto verrebbe archiviato come un blocco sulla blockchain, rendendoli quasi impossibili da manomettere. Il protocollo blockchain manterrà anche la trasparenza nel processo elettorale, riducendo il personale necessario per condurre un’elezione e fornire ai funzionari risultati immediati.

Quali sono le prospettive per Blockchain?

La blockchain ha visto la sua giusta dose di controllo pubblico negli ultimi due decenni, con aziende in tutto il mondo che speculano su cosa è capace la tecnologia e su dove sta andando negli anni a venire.

Con molte applicazioni pratiche per la tecnologia già implementate ed esplorate, la blockchain si sta finalmente facendo un nome a ventisette anni, in gran parte a causa del bitcoin e della criptovaluta. Come parola d’ordine sulla lingua di ogni investitore nella nazione, la blockchain sta per rendere le operazioni aziendali e governative più accurate, efficienti e sicure.

Mentre ci prepariamo ad andare nel terzo decennio della blockchain, non è più una questione di “se” le aziende legacy afferreranno la tecnologia, è una questione di “quando”.

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