Cos’è la Blockchain, Come Funziona, Quante ne Esistono

Cos'è la blockchain e come funziona

Se ti dicessi di aver inventato un razzo biodegradabile ed ecosostenibile per andare nello spazio mi prenderesti sul serio?

Ebbene… quando senti parlare di Blockchain, molto spesso ti stanno in un certo senso vendendo un razzo simile (che però non finirà nello spazio.)

Come avrai modo di leggere, la realtà è diversa da quella presentata da professionisti affabili e ben vestiti. Tuttavia, tra le tante balle spaziali, si nasconde una piccola ma significante verità. In questo articolo vedremo di capire davvero cos’è la Blockchain, come funziona, e i vantaggi che si porta dietro. Infine, vedremo i più grossi fraintendimenti (o supercazzole) che stranamente non vengono mai menzionati.

Cos’è la Blockchain?

La Blockchain è un registro digitale che raccoglie tutte le transazioni relative ad una specifica criptovaluta.

Il termine Blockchain deriva dall’inglese e significa “catena di blocchi”. Un termine che aiuta a rappresentare visivamente il funzionamento di questo libro mastro digitale. Infatti, man mano che le transazioni di una criptovaluta si completano, queste vengono registrate in dei blocchi di dati che, a cadenza regolare, vanno ad appendersi l’uno con l’altro. 

Il risultato finale è quindi una catena di blocchi in continua espansione che rappresenta lo stato contabile di una criptovaluta.

Ma quante blockchain esistono?

Ogni criptovaluta ha la propria blockchain, che di solito porta lo stesso nome della criptovaluta.

Per esempio, il protocollo Bitcoin ha la sua blockchain chiamata Bitcoin Blockchain, e raccoglie tutte le transazioni del suo token nativo bitcoin (con la b minuscola).

Il token è presente negli exchange di criptovalute con la sigla BTC o XBT.

Tuttavia, di tecnologia blockchain si iniziò a parlare con foga poco dopo l’arrivo di Bitcoin, quando emersero le prime criptovalute alternative dette altcoin o, nello slang dell’ambiente, shitcoin.

Curiosità: Nel codice sorgente di Bitcoin (1), Satoshi Nakamoto si riferisce alla tecnologia blockchain come Timechain. Tradotto in italiano, catena del tempo.

Tipologie di Blockchain

I principali tipi di Blockchain sono 2:

Blockchain private o permissioned. Infrastrutture in un qualche tipo di autorità sarà responsabile di autorizzare l’ingresso di nuovi membri e i diritti relativi. Un esempio è la nota criptovaluta Ripple.

Blockchain pubbliche o permissionless. Infrastrutture dove chiunque può unirsi alla rete ed avrà gli stessi diritti di modifica, verifica e convalida dei blocchi degli altri utenti. Gli esempi più noti sono Bitcoin, Ethereum, Atom ed altre ancora.

Esistono anche altri tipi di registri distribuiti (Distributed Ledger Technology – DLT (2) che spesso sono un ibrido fra questi due modelli.

Le blockchain più comuni sono quelle aperte e pubbliche. 

Come vedremo nel paragrafo successivo, la funzione primaria di questa tecnologia è minimizzare la fiducia verso un’autorità centrale per creare un’alternativa dove le persone non hanno bisogno di fidarsi di nessuno.

 

Fiat vs Bitcoin standard
Fiat standard vs Bitcoin standard. Un sistema centralizzato vs un sistema decentralizzato – Fonte: Internet

 

Questa è la  natura rivoluzionaria della Blockchain. Tuttavia, non tutte le blockchain sono rivoluzionarie.

Per ovvi motivi, quindi, nel resto dell’articolo farò riferimento alle infrastrutture pubbliche e permissionless, come quella di Bitcoin.

Caratteristiche delle Blockchain

La blockchain presenta delle caratteristiche particolari che lo rendono uno speciale registro contabile. Vediamole:

Regole condivise e verificabili

Per aggiornare il registro rappresentato dalla blockchain, esistono delle regole specifiche e condivise dagli attori della rete. Queste regole devono essere rispettate affinchè un blocco venga aggiunto alla catena. Se un blocco non rispetta queste regole, esso viene automaticamente rigettato.

Inoltre, nessun utente ha più potere di un altro. Ogni cambio alle regole non può essere imposto ma deve essere accettato dagli utenti per essere effettivo.

Immutabilità

Ogni blocco immesso nella blockchain, porta con sé diversi dati come il timestamp e l’hash del blocco precedente (una specie di impronta digitale crittografica del blocco). Di conseguenza, ogni blocco non può essere manomesso senza prima dover manomettere tutti gli altri blocchi.

La manomissione della blockchain diventa quindi estremamente costosa e sconveniente, disincentivando attacchi alla rete. Ogni nuovo blocco deve quindi essere in sintonia con tutti i blocchi precedenti, facilitando il processo di verifica.

Decentralizzazione

La blockchain pubblica offre un modo di raggiungere il consenso riguardo ad una specifica attività (ad esempio lo scambio di denaro) che sfrutta la trasparenza per eliminare la necessità di avere intermediari o autorità speciali.

Per questo, ogni utente avrà una copia della blockchain che può autonomamente verificare e validare nel suo contenuto. Il risultato è un ecosistema di utenti (peers) con pari poteri e nessuna autorità.

Ogni peer può verificare da solo e senza fidarsi di nessuno che i blocchi della blockchain rispettino le regole del network.

La decentralizzazione (e cioè la presenza di più attori con gli stessi poteri) è anche necessaria per difendere la rete da tentativi di attacco o centralizzazione.

Come Funziona la Blockchain

A questo punto abbiamo capito che la blockchain è un libro mastro digitale che raccoglie le transazioni della rete di utenti che utilizzano una criptovaluta.

Ora è importante capire chi gestisce la blockchain e come funziona.

Possiamo affermare che la blockchain è gestita dall’insieme dei nodi che validano e verificano le informazioni che vengono scritte nei blocchi.

Questi nodi possono contemporaneamente creare i blocchi della catena o verificare i blocchi creati dagli altri nodi.

Chi vuole sottomettere un blocco da appendere alla blockchain dovrà eseguire delle specifiche azioni, che variano a seconda dell’algoritmo di consenso della criptovaluta.

Gli algoritmi di consenso più comuni sono la Proof-of-Work (PoW) ed il Proof-of-Stake (PoS).

Con la Proof-of-Work, i minatori che vogliono minare un blocco dovranno fare dei calcoli matematici con cui validare le più recenti transazioni e aggiornare lo stato contabile della blockchain.

Nel Bitcoin, è proprio da questa attività, detta mining, che si creeranno nuovi bitcoin.

Nella Proof of Stake, invece, la creazione del blocco e la validazione delle transazioni richiede un ingente quantitativo di token nativi da parte del partecipante (il validatore), che verrà scelto a caso e potrà creare un blocco.

Questo meccanismo presuppone che il partecipante, avendo un ingente quantitativo di token, non tenterà di barare o inserire transazioni fittizie perchè potrebbe essere facilmente scoperto andando a rimettere la sua quota di token (il cosiddetto slashing).

Se vuoi approfondire ulteriormente, guarda questo video:

Il trilemma delle blockchain

Gran parte del chiasso attorno alle criptovalute è legato a ciò che le rispettive blockchain permetterebbero di fare.

La blockchain di Bitcoin, ad esempio, è incentrata sulla decentralizzazione del network e sul permettere transazioni incensurabili di bitcoin da un utente ad un altro.

Altre blockchain (Ethereum, Solana, Fantom, etc.) invece supportano nativamente Smart Contract ed ulteriori funzionalità che abilitano operazioni con obiettivi diversi (DeFi, NFT, DAO, etc.)

Questa è uno dei più comuni fraintendimenti nel settore ed è il concetto alla base del Trilemma delle Blockchain (2).

Questo Trilemma mostra che se si vogliono ottenere delle funzionalità, bisogna rinunciare a qualcos’altro. In altre parole, non puoi avere la botte piena e la moglie ubriaca. Una blockchain non può essere può avere Scalabilità, Sicurezza e Decentralizzazione tutte insieme. Bisogna sacrificare necessariamente una delle 3.

 

Trilemma della blockchain
Il Trilemma della Blockchain

 

Ad esempio, aggiungere funzionalità ad una blockchain richiede maggiori requisiti per avere un nodo. Di conseguenza, la blockchain sarà difficilmente decentralizzata perchè in molti non avranno le competenze tecniche o il capitale necessario per attivare un nodo e decentralizzare la rete.

Questo spiega come mai molte criptovalute hanno pochissimi validatori, o hanno molti validatori che però fanno capo a dei servizi centralizzati (tipo Amazon Web Server o Infura).

Una situazione simile disincentiva la decentralizzazione e, di conseguenza, la sicurezza e neutralità della criptovaluta stessa.

Ad esempio, i requisiti creare un nodo Bitcoin sono volutamente bassi perchè la decentralizzazione del network e la sua sicurezza sono la priorità, a discapito della scalabilità che invece viene viene risolta con nuovi protocolli, costruiti sul protocollo principale. I cosiddetti overlay protocols.

Possiamo affermare con certezza che l’unica criptovaluta decentralizzata, neutrale e globale sia Bitcoin. (se non la pensi così, ti invito a commentare con la tua opinione a riguardo).

Vantaggi e Svantaggi della Blockchain

Come ogni cosa, anche la blockchain presenta vantaggi e svantaggi. Per questo, non si presta bene per certe attività, ma è perfetta per altre.

Vantaggi

1- Fiducia

Essendo tutto basato su regole matematiche e incentivi economici reali, non c’è un autorità superiore di cui bisogna fidarsi nella speranza che non agisca in maniera illecita. La fiducia riposta nel sistema è minimizzata.

2 – Sicurezza

La sicurezza è maggiore di qualsiasi altro tipo di registro centralizzato, sia per le risorse colletivamente utilizzate che per l’assenza di punti di comando che diventano quindi fragilità.

3 – Trasparenza

Dal momento che tutto è verificabile da chiunque, questi registri distribuiti globali permettono a tutti di conoscere le informazioni ricercate in tempo reale, senza fare affidamento a terzi per certificazioni.

4 – Neutralità

In una blockchain decentralizzata, tutti hanno pari poteri e non ci sono intermediari o autorità con il potere di influenzare il funzionamento del sistema o acquisire più poteri

5 – Efficienza economica

L’assenza di intermediari riduce enormemente i costi generali poichè non ci sono bocche da sfamare nel mezzo del procedimento.

Svantaggi

1 – Privacy

Essendo le blockchain pienamente trasparenti, le informazioni sono pubbliche e non possono essere oscurate. Questo pone dei problemi da un punto di vista della privacy.

2 – Lenta e Costosa

Una blockchain richiede che il libro mastro digitale sia condiviso tra molti utenti e che il processo di aggiornamento segua regole verificabili da chinque. Questo processo è totalmente inutile e senza senso in molti campi, ma indispensabile in altri.

3 – Immutabilità

Questo non è necessariamente uno svantaggio. Una volta che i dati sono stati registrati, ad esempio una transazione in bitcoin, questa non può essere cancellata o modificata.

4 – Dati

La tecnologia blockchain è una catena di blocchi in continua espansione. Questo vuol dire che le dimensioni di questo database distribuito cresce di continuo, andando a richiedere risorse maggiori a chi detiene un nodo.

5 – Tipologie di attacco sconosciute 

Essendo delle nuove tecnologie, blockchain e relativi smart contract sono ancora poco testati dal mercato, per questo spesso emergono tipologie di attacco nuove che compromettono l’efficienza di questi registri (DDos, 51% attack, Sybil attack, etc.)

Dove si Usa la Tecnologia Blockchain? Ambiti di Applicazione

Ogni giorno, qualcuno si sveglia e discute dove può essere utilizzata la tecnologia blockchain. Ebbene, nel 99% dei casi, gli ambiti di applicazione della blockchain non sono altro che promozioni, markettate o parabole di sedicenti esperti.

Molto spesso capita che la blockchain venga menzionata, ma nel progetto reale non c’è nessuna blockchain utilizzata. In altri casi, sei di fronte ad una trovata inefficiente che sostituisce dei sistemi centralizzati che funzionerebbero anche meglio.

Tuttavia, seppure inefficienti, questi sistemi permettono a chi usa la blockchain di definirsi altamente “innovativo”. Un aspetto essenziale per finire su riviste patinate ed impressionare i lettori.

Ad oggi, il solo campo dove la blockchain ha trovato effettivi casi d’uso è quello dello scambio di valore economico.

In quel caso, la blockchain permette di coordinare un network globale e decentralizzato, che si fonda sulla sua moneta digitale o token.

Nonostante ciò, per onore di cronaca, beneficio del dubbio e la felicità di Google, bisogna menzionare i potenziali ambiti di applicazione della blockchain. Quindi, ecco i più chiacchierati (che probabilmente rimarranno chiacchiere):

  • Supply chain
  • Servizi notarili e certificazioni
  • Forme di governo e sistemi di voto
  • Advertising e Media
  • Finanza ed assicurazioni

La Blockchain Non è Ciò Che Sembra Ma Ce Ne Basta Una.

In sintesi, la blockchain è una componente fondamentale di una tecnologia ben più complessa: le criptovalute.

Proprio come per una macchina non parleremmo con estasi dei soli sedili o del servosterzo, lo stesso si può pensare della tecnologia blockchain.

Tuttavia, quando si parla di innovazione, si fa leva sull’incapacità degli individui di avere una visione d’insieme. Il risultato è un micidiale equivoco che però da vita a meravigliose speculazioni finanziarie.

Ad oggi, Bitcoin è l’unica criptovaluta decentralizzata e sfrutta la Bitcoin blockchain per creare un’infrastruttura monetaria globale, sicura ed aperta a qualsivoglia individuo sul pianeta. Questa è la vera rivoluzione.

 

 

Riferimenti

  1. Bitcoin Talk, “Codice sorgente di Bitcoin nel Novembre 2008, https://shorturl.at/szCVW”
  2. BIS, Bank for International Settlment, “What is distributed ledger technology?, https://www.bis.org/publ/qtrpdf/r_qt1709y.htm”
  3. BitcoinPeople, “Il Trilemma delle blockchain, https://www.bitcoinpeople.it/trilemma-blockchain/”

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