Una Guida per Principianti alla Tecnologia Blockchain

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Cos'è la blockchain?

Una blockchain è un tipo di database speciale in cui i dati possono solo essere aggiunti (e mai rimossi o modificati). Come suggerisce il nome, la blockchain assomiglia a una catena di blocchi – termine che usiamo per definire i gruppi di informazioni aggiunti al database. Ogni blocco possiede un puntatore al blocco precedente e in genere contiene una qualche combinazione di informazioni sulle transazioni, marchi temporari e altri metadati per confermarne la validità.

Essendo collegate in questo modo, le voci non possono essere modificate, cancellate o alterate in alcun modo, in quanto questo invaliderebbe tutti i blocchi a seguire.


Come funziona la blockchain?

A questo punto la blockchain potrebbe sembrare piuttosto deludente – magari ti stai chiedendo che tipo di vantaggio può offrire questo sistema rispetto a una normale tabella. Ciò che rende le blockchain così importanti è la loro capacità di consentire agli utenti di coordinarsi attorno a una fonte di verità condivisa, senza necessariamente doversi fidare l'uno dell'altro. Con un network distribuito, non esiste un singolo partecipante che può sabotare una blockchain ben costruita.

Per eseguire e verificare in modo indipendente lo stato di una blockchain, l'utente deve scaricare un software specifico. Una volta attivo sul dispositivo dell'utente, questo software si interfaccia con istanze su altri dispositivi con l'obiettivo di caricare/scaricare informazioni (come transazioni o blocchi). Un nuovo utente scarica un blocco, controlla che questo sia stato creato secondo le regole del sistema, e trasmette questa informazioni ai suoi peer.

Quello che abbiamo ora è un ecosistema che può essere ocmposto da centinaia, migliaia o decine di migliaia di entità che eseguono e sincronizzano una copia identica del database (chiamiamo queste entità nodi). Questo processo lo rende altamente resiliente e disponibile in qualsiasi momento.


Come si aggiungono informazioni a una blockchain?

L'integrità di una blockchain è compromessa se è possibile registrare false informazioni finanziarie. Allo stesso tempo, non ci sono amministratori o leader nel sistema distribuito che mantiene il registro – quindi come possiamo garantire che i partecipanti agiscano onestamente?

Satoshi ha proposto un sistema Proof-of-Work, che permette a chiunque di proporre un blocco da aggiungere al network. Per proporre un blocco, è necessario sacrificare potenza computazionale per indovinare una soluzione definita dal protocollo (questo comporta l'hashing di dati ripetutamente per produrre un numero che ricade al di sotto di un determinato valore).

Chiamiamo questo processo mining. Se il miner indovina correttamente la soluzione, il blocco che ha costruito (composto da transazioni non confermate ricevute dai peer) estenderà la catena. Di conseguenza, riceverà una ricompensa denominata nel token nativo della blockchain.

L'hashing con una funzione unidirezionale significa che, conoscendo l'output, è virtualmente impossibile indovinare l'input. Tuttavia, conoscendo l'input, è semplicissimo verificare l'output. In questo modo, qualsiasi partecipante può verificare che il miner ha prodotto un blocco ‘corretto’, e rifiuta quelli non validi. In questo caso il miner non riceve alcuna ricompensa, e ha sprecato capitale cercando di forgiare un blocco non valido.

Nei sistemi di criptovalute, l'utilizzo di crittografia a chiave pubblica/privata garantisce anche che i partecipanti non possono spendere fondi che non possiedono. Le monete sono legate a chiavi private (conosciute solo dal proprietario), e solo una firma valida che ne certifichi il movimento permette di spenderle.

La Proof-of-Work è lo schema più comprovato ed efficace per raggiungere il consenso tra gli utenti, ma non è l'unico. Alternative come la Proof-of-Stake vengono esplorate sempre di più, anche se non hanno raggiunto un'implementazione appropriata nella loro vera forma (anche se meccanismi di consenso ibridi esistono da tempo).


Chi ha inventato la blockchain?

L'idea di fondo alla base di una catena di dati immutabile può essere ricondotta agli inizi degli anni '90. I ricercatori W. Scott Stornetta e Stuart Haber pubblicano un documento dal titolo How to Time-Stamp a Digital Document, in cui discutono di pratiche efficienti per la marcatura temporale di file in modo che non possano essere modificati o alterati.

L'approccio di Stornetta e Haber non è stato però perfetto, e richiedeva ancora fiducia in terze parti per l'implementazione. La tecnologia blockchain incorpora innovazioni da altri esperti informatici, e Satoshi Nakamoto è riconosciuto come il padre del sistema che abbiamo descritto.

Vuoi saperne di più sulla storia della blockchain? Leggi il nostro articolo sulla Storia della Blockchain.


Cosa possono fare le blockchain?

Le criptovalute erano la punta dell'iceberg. Molti hanno visto il potenziale della computazione decentralizzata in seguito all'avvento del denaro decentralizzato. Così come le blockchain di prima generazione come Bitcoin hanno introdotto un database condiviso di transazioni, progetti di seconda generazione come Ethereum hanno portato gli smart contract. Questi sono programmi che operano sulle blockchain, in grado di gestire il movimento condizionale di token.

Con gli smart contract, nessun server centrale esegue il codice, il che significa che il punto di errore centrale a livello di hosting viene disintermediato. Gli utenti possono controllare il software (data la sua disponibilità al pubblico), e gli sviluppatori possono creare contratti in modo tale che non possano essere bloccati o modificati.

Alcune applicazioni per le blockchain possono includere:

  • Criptovalute – le monete digitali sono un mezzo incredibilmente potente per il trasferimento di denaro senza nessun singolo punto di errore, senza custodi né intermediari. Gli utenti possono inviare e ricevere fondi in tutto il mondo in una frazione del tempo (e spesso a una frazione del costo) richiesto per il regolamento di un bonifico bancario. Le monete non possono essere confiscate, e le transazioni non pososno essere invertite o bloccate.
  • Pagamenti Condizionali – Alice e Bob non si fidano l'uno dell'altra, ma vogliono fare una scommessa sull'esito di una partita. Entrambi inviano 10 ETH a uno smart contract, che riceve dati attraverso un oracolo. Alla fine della partita, il contratto valuta quale squadra ha vinto e paga 20 ETH al vincitore della scommessa.
  • Dati Distribuiti – le blockchain hanno alcuni problemi legati alla scalabilità, ma possono integrare soluzioni di archiviazione distribuita per la gestione di file. I controlli di accesso possono essere configurati tramite uno smart contract, mentre i dati vengono archiviati in uno spazio off-chain.
  • Titoli Finanziari – anche se introducono un grado di rischio della controparte, i titoli finanziari sotto forma di token basati su blockchain sono considerati un miglioramento necessario per il settore finanziario. Possono portare liquidità e portabilità nel contesto attuale degli strumenti finanziari e consentire la tokenizzazione di asset (come beni immobiliari o equity).


Per cosa è usata la blockchain?

La tecnologia blockchain si rivolge a una vasta gamma di casi d'uso. Di seguito puoi trovare ulteriori approfondimenti su Binance Academy:

  • Catene di fornitura: le catene logistiche efficienti sono alla base di molte attività di successo e si occupano dello spostamento di merci dal fornitore al consumatore. La coordinazione di diversi operatori in un dato settore si è però dimostrata difficile in passato. Attraverso la tecnologia blockchain, un ecosistema interoperabile incentrato su un database immutabile potrebbe introdurre nuovi livelli di trasparenza a diversi settori.
  • Gaming: i giocatori sono alla mercé delle compagnie che controllano i server. Non esiste una verà proprietà per quanto riguarda l'utente finale, e gli asset in-game esistono solo nei parametri di un dato videogioco. Scegliendo invece un approccio basato su blockchain, gli utenti potrebbero possedere davvero i loro asset (sotto forma di token fungibili e non) e avrebbero la possibilità di trasferirli tra videogiochi o mercati diversi.
  • Settore Sanitario: la trasparenza e la sicurezza della tecnologia blockchain la rendono una piattaforma ideale su cui archiviare registri medici. Il contesto sanitario (composto da ospedali, cliniche e altri fornitori di servizi sanitari) è incredibilmente frammentato, e l'affidamento su server centralizzati lascia le informazioni sensibili in una posizione vulnerabile. Proteggendo crittograficamente i propri registri su una blockchain, i pazienti mantengono la loro privacy, e allo stesso tempo possono condividere facilmente le informazioni con qualsiasi istituzione che accede al database globale.
  • Rimesse: inviare denaro a livello internazionale attraverso il sistema bancario tradizionale è una seccatura. I costi e i tempi di regolamento rendono il processo troppo costoso e inaffidabile per le transazioni urgenti, soprattutto a causa del network intricato di intermediari. Le criptovalute e le blockchain eliminano questo ecosistema di intermediari, e una vasta gamma di progetti stanno attualmente utilizzando la tecnologia per consentire trasferimenti rapidi e a basso costo.
  • Identità Digitali: il mondo ha urgente bisogno di una soluzione per l'identità nell'era digitale. Le identità fisiche sono suscettibili alla contraffazione e non sono disponibili per molti individui. Una cosiddetta ‘identità auto-sovrana’ sarebbe ancorata in un registro blockchaine e collegata al suo proprietario, il quale potrebbe rivelare informazioni in modo selettivo a terze parti, senza sacrificare la sua privacy.
  • L'internet of Things: qualcuno pensa che la crescente lista di dispositivi fisici connessi a Internet potrebbe aumentare in modo significativamente con la tecnologia blockchain, sia in contesti casalinghi che industriali. Molti credono che la proliferazione di questi dispositivi richiederà una nuova economia di pagamenti ‘machine-to-machine’ (o M2M), i quali necessitano di un sistema ad alte prestazioni per i micropagamenti.
  • Governance: dato che i network distirbuiti implementano una forma propria di regolamentazione, non sorprende che possano avere applicazioni nella disintermediazione dei processi di governance a livelli locale, nazionale o persino internazionale. La governance blockchain garantisce che tutti i partecipanti possono partecipare ai processi decisionali, e offre una panoramica trasparente sulle politiche implementate.
  • Beneficenza: le organizzazioni di beneficenza sono spesso ostacolate da limitazioni sui modi in cui possono accettare fondi. La ‘crypto-filantropia’ si occupa dell'uso della tecnologia blockchain per eludere questi limiti. Affidandosi alle proprietà intrinseche della tecnologia per garantire una maggiore trasparenza, partecipazione globale e spese ridotte, questo settore emergente ha l'obiettivo di massimizzare l'impatto delle istituzioni benefiche.


In Chiusura

Le blockchain pubbliche sono sistemi permissionless, ovvero non c'è alcuna procedura di autenticazione da passare prima di poter diventare un partecipante. Con Bitcoin e altre criptovalute, l'utente deve solo scaricare software open-source per unirsi al network.

Data l'accessibilità di questi registri, è incredibilmente difficile impedire la partecipazione, e quasi impossibile mandare offline l'intero network. Questa accessibilità li rende uno strumento attraente per utenti di ogni tipo. 

Anche se le applicazioni più popolari si trovano nelle transazioni finanziarie, ci sono molti altri settori in cui il loro sviluppo potrebbe essere vantaggioso in futuro.

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