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Gaschi: alla scoperta della Blockchain

In viaggio per scoprire i valori e le potenzialità della Blockchain: Decentralizzazione, Incontestabilità, Sicurezza, Inalterabilità, Tracciabilità, Programmabilità

Andrea Gaschi, P4I
Andrea Gaschi, P4I

Di Andrea Gaschi*

Alice vuole bere un caffè nel bar di Bob, che ha di recente iniziato ad accettare i Bitcoin come forma di pagamento. Attraverso un’app sul suo smartphone, Alice legge il QR Code posizionato a fianco della cassa per ottenere l’identificativo del bar all’interno della rete Bitcoin (insieme con la sua chiave pubblica) e comunica alla rete la sua intenzione di procedere con una transazione per un valore di 1,8 millibits (millesimi di Bitcoin, al momento della stesura di questo articolo corrispondenti a 1 Euro). La rete verifica l’autenticità della transazione e questa viene poi raggruppata con altre che sono avvenute in un dato intervallo di tempo all’interno di un “blocco”, in cui è contenuto anche un riferimento al blocco di transazioni precedente. Alcuni nodi della rete, detti “miner”, verificano, attraverso un complesso calcolo crittografico, che le transazioni al suo interno siano legittime. Quando un miner riesce a risolvere il problema crittografico, la scoperta viene comunicata al resto della rete, il vincitore riceve una “ricompensa” in Bitcoin e il nuovo blocco viene aggiunto alla catena (da qui il termine “Blockchain”) in ultima posizione, lasciando così traccia nel registro condiviso dell’avvenuta transazione. Entro dieci minuti da quando Alice ha avviato il pagamento, sia lei che Bob ricevono la conferma che i bitcoin corrispondenti al caffè sono stati effettivamente trasferiti dal conto di Alice a quello di Bob.

Una tecnologia complessa

Si tratta di un esempio molto semplice, che non approfondisce la complessità del funzionamento della tecnologia Blockchain. Tuttavia fa emergere il ruolo di tale tecnologia quale il fattore abilitante per il funzionamento di criptovalute come Bitcoin, in quanto ne garantisce l’affidabilità anche senza la presenza di un meccanismo di interscambio gestito da un’istituzione finanziaria che certifichi la correttezza delle transazioni.

Tuttavia pensare che il potenziale della tecnologia Blockchain si esaurisca con Bitcoin sarebbe fortemente riduttivo. Si tratta in realtà di un diverso paradigma per l’implementazione di database distribuiti volti a tenere traccia del verificarsi di specifici eventi. I blocchi che compongono una Blockchain contengono le informazioni relative a tali eventi – come ad esempio la transazione per l’acquisto del caffè dell’esempio precedente – insieme con alcuni metadati che descrivono i blocchi stessi: l’identificativo del blocco, la data e l’ora di creazione, un riferimento al blocco precedente. In questo modo, ripercorrendo la catena di blocchi tra loro collegati, è possibile ricostruire l’intera storia degli eventi che sono stati registrati, rendendo tutti i dati verificabili.

Le peculiarità del meccanismo Blockchain

L’approccio innovativo della tecnologia Blockchain rispetto ad altri meccanismi per registrare eventi e transazioni si può riassumere in alcune caratteristiche differenzianti.

  • Decentralizzazione: l’intero registro degli eventi organizzato in blocchi è distribuito sui diversi nodi della rete, non esiste un unico repository contenente la totalità delle informazioni.
  • Incontestabilità: la decisione riguardante la validità di un’informazione non viene presa unilateralmente ma attraverso un meccanismo di raccolta del consenso all’interno della rete, rendendo così particolarmente difficile metterne in discussione l’esito.
  • Sicurezza: tutti gli eventi possono essere fatti risalire con certezza alle identità digitali che li hanno generati, attraverso l’utilizzo di meccanismi di crittografia asimmetrici.
  • Inalterabilità: i dati che sono stati scritti all’interno della Blockchain non possono essere modificati, se non attraverso specifiche regole del protocollo che definiscono rigorosamente le modalità con cui si possono effettuare cambiamenti.
  • Tracciabilità: a tutti gli eventi registrati vengono assegnati un identificativo e una marca temporale che li rende facilmente tracciabili e verificabili.
  • Programmabilità: all’interno dei blocchi possono essere incluse istruzioni che facciano scatenare specifiche azioni al verificarsi certe condizioni.

Come molti altri database distribuiti, una Blockchain può essere implementata secondo un modello pubblico oppure privato. Bitcoin è una Blockchain pubblica (o “permissionless”) perché chiunque, installando il corretto software, può leggere e scrivere da e sul registro condiviso. Al contrario, le Blockchain private sono reti in cui i partecipanti – che appartengano o meno alla stessa organizzazione – sono noti a priori e sono gli unici ad avere l’accesso al registro. In questo caso il trust è garantito da fattori come la conoscenza reciproca e la stipula di accordi formali di collaborazione. Per quanto questo espanda gli ambiti di applicazione della tecnologia Blockchain, le implementazioni private non sfruttano appieno il potenziale del paradigma e quindi ne rendono il suo utilizzo meno differenziante rispetto ad altre soluzioni.

Quando invece manca il trust tra i membri, come nel caso delle Blockchain permissionless, l’assenza di un’autorità centrale che prenda le decisioni richiede l’introduzione di meccanismi per risolvere le dispute e proteggere l’integrità dei dati. La modalità adottata da Bitcoin è la risoluzione di un complesso problema matematico noto come “proof-of-work” – il processo di ricerca della soluzione è detto “mining” – e lo sforzo profuso dai “miners” per trovare tale soluzione rappresenta una misura della porzione di rete che concorda sullo stato corrente della Blockchain e sulla validità delle transazioni da verificare.

Gli ambiti applicativi

shutterstock_402281074Come detto però, Bitcoin non rappresenta l’unica applicazione della tecnologia Blockchain. Negli ultimi anni sono nate numerose nuove iniziative che, sebbene non abbiano ancora raggiunto la medesima scala, offrono nuove opportunità grazie a scelte implementative diverse. Tra gli elementi di variabilità c’è anche il meccanismo di raggiungimento del consenso, che influisce in misura significativa sulle modalità di funzionamento della rete e sulle sue performance.

Alcune delle implementazioni alternative sono tipologie diverse di criptovalute con caratteristiche differenzianti, come ad esempio tempi di verifica delle transazioni più rapidi rispetto ai 10 minuti di Bitcoin (Litecoin elabora i blocchi ogni 2,5 minuti). Altre implementazioni non si limitano solo al mondo dei pagamenti, ma si concentrano su specifiche tipologie di eventi o transazioni non necessariamente finanziari, che riguardano, ad esempio, il catasto dei terreni, l’identità dei cittadini, le misurazioni di una rete di sensori, l’utilizzo di proprietà intellettuale, ecc. Inoltre possono essere introdotte funzionalità avanzate come gli “smart contract”, semplici algoritmi inseriti all’interno della Blockchain che eseguono le proprie istruzioni solo una volta che si siano verificate certi condizioni.

Il potenziale di applicazione della tecnologia Blockchain a un’ampia varietà di contesti è certamente l’elemento che ha generato il grandissimo interesse a cui stiamo oggi assistendo. Diversi soggetti, sia che si tratti di aziende utenti sia che si tratti di grandi vendor che stanno lanciando soluzioni e servizi basati su tale tecnologia, cominciano a percepire la capacità delle reti che utilizzano Blockchain di superare il semplice scambio di informazioni tra persone o oggetti (Internet of Things), abilitando un vero e proprio trasferimento di valore economico e di asset (Internet of Value).
Questo scenario può rappresentare un rivoluzionario cambio di paradigma all’interno di numerosi contesti e settori, abilitando nuovi modelli di business e nuove modalità di collaborazione tra persone e organizzazioni. Questa è la vera sfida a cui la tecnologia Blockchain ci pone di fronte e oggi più che mai diventa fondamentale avere a disposizione gli strumenti e i modelli per interpretare la trasformazione a cui assisteremo e coglierne le maggiori opportunità.

*Associate Partner di Partners4Innovation (P4I)

 

15 Settembre 2016

 

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Immagini fornite da Shutterstock

Direttore responsabile delle testate "verticali" di Digital360: Blockchain4Innovation, PagamentiDigitali, Internet4Things, BigData4Innovation e Agrifood.Tech si occupa di innovazione digitale applicata alla realtà delle imprese, delle pubbliche amministrazioni e del sociale
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