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Cos'è la blockchain?

Cos'è la blockchain?

La blockchain è una tecnologia con molte "facce"

Blockchain è un particolare tipo o sottoinsieme della cosiddetta tecnologia di ledger distribuito (distributed ledger technology o "DLT"). DLT è un modo di registrare e condividere i dati tra più archivi di dati (noti anche come ledger), ciascuno con lo stesso identico record di dati e conservati e controllati collettivamente da una rete distribuita di server informatici, denominati nodi.

Blockchain è un meccanismo che impiega un metodo di crittografia noto come cryptography e utilizza (un insieme di) algoritmi matematici specifici per creare e verificare una struttura di dati in continua crescita - a cui i dati possono essere aggiunti e dai quali non è possibile rimuovere i dati esistenti - che richiede la forma di una catena di "blocchi di transazione", che funziona come un libro mastro distribuito.

 

La blockchain è una tecnologia con molte "facce"

Può esibire caratteristiche diverse e copre una vasta gamma di sistemi che vanno dall'essere completamente aperti e senza autorizzazione, a sistemi invece per i quali è richiesta un'autorizzazione per partecipare.

Su una blockchain aperta e senza autorizzazione, una persona può aderire o lasciare la rete a suo piacimento, senza dover essere (pre) approvata da nessuna entità (centrale). Tutto ciò che è necessario per raggiungere la rete e aggiungere transazioni al libro mastro tramite un computer su cui è stato installato il software pertinente. Non esiste un proprietario centrale della rete e del software e copie identiche del libro mastro vengono distribuite a tutti i nodi della rete. La maggior parte delle criptovalute attualmente in circolazione si basa su blockchain senza autorizzazione (ad es. Bitcoin, Bitcoin Cash, Litecoin, ... ).

Su una blockchain autorizzata, i validatori di transazioni (cioè i nodi) devono essere preselezionati da un amministratore di rete (che imposta le regole per il libro mastro) per poter accedere alla rete. Ciò consente, tra l'altro, di verificare facilmente l'identità dei partecipanti alla rete. Tuttavia, allo stesso tempo richiede ai partecipanti alla rete di fidarsi in un'entità di coordinamento centrale per selezionare nodi di rete affidabili. In generale, le blockchain autorizzate possono essere ulteriormente suddivise in due sottocategorie.
Da un lato, esistono blockchain autorizzati o aperti, accessibili e visualizzati da chiunque, ma dove solo i partecipanti autorizzati alla rete possono generare transazioni e / o aggiornare lo stato del libro mastro. D'altra parte, ci sono blockchain autorizzati o "enterprise" autorizzati, in cui l'accesso è limitato e dove solo l'amministratore di rete può generare transazioni e aggiornare lo stato del libro mastro. Ciò che è importante notare è che, proprio come su una blockchain aperta senza autorizzazione, le transazioni su una blockchain aperta autorizzata possono essere convalidate ed eseguite senza l'intermediazione di una terza parte fidata. Alcune criptovalute, come Ripple e NEO, utilizzano una blockchain autorizzata pubblica.

 

Come funziona una blockchain: le basi

La blockchain è un database distribuito

In termini semplici, la blockchain può essere pensata come un database distribuito. Le aggiunte a questo database sono avviate da uno dei membri (ad esempio i nodi di rete), che crea un nuovo "blocco" di dati, che può contenere tutti i tipi di informazioni. Questo nuovo blocco viene quindi trasmesso a tutte le parti della rete in forma crittografata (utilizzando la crittografia) in modo che i dettagli della transazione non vengano resi pubblici. Quelli nella rete (vale a dire gli altri nodi della rete) determinano collettivamente la validità del blocco in conformità con un metodo di convalida algoritmica predefinito, comunemente indicato come "meccanismo di consenso".

Una volta convalidato, il nuovo "blocco" viene aggiunto alla blockchain, il che si traduce essenzialmente in un aggiornamento del registro delle transazioni distribuito attraverso la rete. In linea di principio, questo meccanismo può essere utilizzato per qualsiasi tipo di transazione di valore e può essere applicato a qualsiasi risorsa che può essere rappresentata in forma digitale.

 

I "blocchi" di transazione sono firmati con una firma digitale utilizzando una chiave privata.

Ogni utente su una rete blockchain ha un set di due chiavi. Una chiave privata, che viene utilizzata per creare una firma digitale per una transazione e una chiave pubblica, che è nota a tutti sulla rete. Una chiave pubblica che ha due usi:
funge da indirizzo sulla rete blockchain e viene utilizzato per verificare una firma digitale / convalidare l'identità del mittente.
Sulla blockchain di Bitcoin, questo si traduce nell'esempio seguente. Supponiamo che Viola voglia inviare 50 Bitcoin a Roberto, quindi prima di tutto dovrà firmare digitalmente questa transazione usando la sua chiave privata (che è nota solo a lei). Dovrà indirizzare la transazione alla chiave pubblica di Roberto, che è l'indirizzo di Roberto sulla rete Bitcoin. Successivamente, la transazione, che verrà raccolta in un "blocco di transazione", dovrà essere verificata dai nodi all'interno della rete Bitcoin. Qui, la chiave pubblica di Viola verrà utilizzata per verificare la sua firma. Se la firma di Viola è valida, la rete elaborerà la transazione, aggiungerà il blocco alla catena e trasferirà 50 Bitcoin da Viola a Roberto.

Le chiavi pubbliche e private di un utente sono conservate in un portafoglio digitale o in un e-wallet. Tale portafoglio può essere archiviato o salvato online (lo storage online viene spesso definito "hot storage") e / o offline (l'archiviazione offline viene comunemente definita "cold storage").

 

Addio mediatore

Uno dei principali vantaggi della tecnologia blockchain è che consente di semplificare l'esecuzione di un'ampia gamma di transazioni che normalmente richiederebbero l'intermediazione di una terza parte (ad esempio un depositario, una banca, un sistema di regolamento titoli, broker-dealer, un repository commerciale, ...). In sostanza, la blockchain è incentrata sulla decentralizzazione della fiducia e sull'autenticazione decentralizzata delle transazioni. In poche parole, consente di tagliare "l'intermediario".
In molti casi questo porterà probabilmente a guadagni di efficienza. Tuttavia, è importante sottolineare che potrebbe anche esporre le parti interagenti a determinati rischi precedentemente gestiti da questi intermediari.

 

I meccanismi di consenso blockchain

In linea di principio, qualsiasi nodo all'interno di una rete blockchain può proporre l'aggiunta di nuove informazioni alla blockchain. Al fine di verificare se questa aggiunta di informazioni (ad esempio un record di transazione) è legittima, i nodi devono raggiungere una qualche forma di accordo. Qui entra in gioco un "meccanismo di consenso". In breve, un meccanismo di consenso è un metodo di convalida specifico (crittografico) predefinito che garantisce una corretta sequenzialità delle transazioni sulla blockchain.

Nel caso delle criptovalute, tale sequenzialità è necessaria per affrontare il problema della "doppia spesa" (ovvero il problema che uno stesso strumento di pagamento o asset può essere trasferito più di una volta se i trasferimenti non sono registrati e controllati centralmente).
Un meccanismo di consenso può essere strutturato in diversi modi. Di seguito, i due più noti - e nel contesto delle criptovalute più comunemente usate - verranno brevemente discussi esempi di meccanismi di consenso: il meccanismo Proof of Work ("PoW") e il meccanismo Proof of Stake ("PoS").

 

Proof of Work (PoW)

In un sistema PoW, i partecipanti alla rete devono risolvere i cosiddetti "puzzle crittografici" per poter aggiungere nuovi "blocchi" alla blockchain. Questo processo di risoluzione dei puzzle viene comunemente definito "mining". In termini semplici, questi puzzle crittografici sono composti da tutte le informazioni precedentemente registrate sulla blockchain e da una nuova serie di transazioni da aggiungere al prossimo "blocco". Poiché l'input di ciascun puzzle diventa più grande nel tempo (risultante in un calcolo più complesso), il meccanismo PoW richiede una grande quantità di risorse di elaborazione, che consumano una quantità significativa di elettricità.
Se un partecipante alla rete (cioè un nodo) risolve un enigma crittografico, prova che ha completato il lavoro, ed è ricompensato con una forma digitale di valore (o nel caso di una criptovaluta, con una moneta appena estratta). Questa ricompensa serve come incentivo per sostenere la rete.
La criptovaluta Bitcoin si basa su un meccanismo di consenso PoW. Altri esempi includono Litecoin, Bitcoin Cash, Monero, ecc.

Proof of Stake (PoS)

In un sistema PoS, un validatore di transazioni (vale a dire un nodo di rete) deve provare la proprietà di un determinato bene (o nel caso di criptovalute, una certa quantità di monete) per partecipare alla convalida delle transazioni. Questo atto di convalida delle transazioni è chiamato "forging" invece di "mining". Ad esempio, nel caso di criptovalute, un validatore di transazioni dovrà dimostrare che la sua "partecipazione" (cioè hisshare) di tutte le monete esistenti deve essere autorizzata a convalidare una transazione. A seconda del numero di monete che detiene, avrà una maggiore probabilità di essere quello di convalidare il blocco successivo (cioè tutto ciò ha a che fare con il fatto che ha una maggiore anzianità all'interno della rete guadagnandosi una posizione più fidata).

Il validatore di transazioni riceve una commissione di transazione per i suoi servizi di convalida da parte delle parti che effettuano transazioni. Criptovalute come Neo e Ada (Cardano) utilizzano un meccanismo di consenso del PoS.

Altri meccanismi

I meccanismi PoW e PoS non sono gli unici meccanismi di consenso attualmente esistenti. Altri esempi includono la "Proof of service", "Proof of elapsed time" e "Proof of capacity". Esamineremo questi meccanismi in un altro articolo.


Ross Evans

Appassionato di criptovalute, blockchain e sistemi di pagamento. 

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