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Blockchain: cos'è e come funziona

Blockchain: la tecnologia alla base delle criptovalute, rivoluzionaria e a molti ancora sconosciuta. Vediamo che cos'è la blockchain e come funziona

Blockchain: cos'è e come funziona

Blockchain: introduzione

In questo articolo andremo a scoprire tutti i segreti della tecnologia che sta rivoluzionando lo scambio di informazioni e capitali: la blockchain.

Sicuramente ne hai sentito parlare molte volte ma come funziona? E perché è un’innovazione così epica?

In questo approfondimento racconteremo che cos’è la blockchain e quali sono le sue funzioni. Sarà un percorso interessante, un vero e proprio viaggio verso un mondo ancora nuovo e da esplorare.

Se desideri approfondire, a fine articolo troverai un video completo sulla blockchain.

Iniziamo!

Cos’è la blockchain?

Che cos’è la blockchain?

La blockchain viene definita registro distribuito, decentralizzato e crittografato.
Alla base troviamo l’algoritmo di consenso, il cui compito è quello di tenere traccia di ogni transazione avvenuta all’interno del network. Infatti, il registro distribuito non è altro che un database di cui esistono tante copie, ognuna delle quali viene conservata in un nodo della rete.

Il nome blockchain deriva dal fatto che questo database è suddiviso in blocchi (blocks) che formano una catena (chain) mano a mano che vengono creati.
Tali blocchi sono riempiti di informazioni (KB) e, ogni tot di tempo, vengono validati prima di chiudersi e lasciare il posto al blocco seguente.

All’interno dei blocchi sono impressi i dati di ogni transazione avvenuta in un determinato lasso di tempo, più alcuni dati di intestazione. Quest’ultima garantisce continuità e preserva la sicurezza, poiché descrive il blocco in corso e quello precedente. Tale concatenamento fa in modo che, per modificare un solo blocco, sia necessario cambiareanche tutti i precedenti, rendendo l’operazione impossibile a livello di potenza computazionale.

Poiché si tratta una tecnologia distribuita e decentralizzata, non avremo mai un solo controllore, ma avremo bisogno di più controllori. Se così non fosse, sicurezza e correttezza delle operazioni non potrebbero essere garantite.

Come funziona la blockchain?

Per capire come funziona la blockchain, quale esempio migliore di Bitcoin?

Il network che consente alla criptovaluta più famosa di vivere si basa sull’algoritmo di consenso Proof of Work, tradotto in prova del lavoro.

In questo caso, chi si occupa del controllo del network sono i validatori, definiti miner. Per validare un blocco, essi devono far risolvere al proprio computer un problema matematico complicatissimo.
Proprio qui sta la prova del lavoro a cui si riferisce il nome dell’algoritmo: solo spendendo energie si può ottenere la risposta al problema, indispensabile per evitare manipolazioni e scorrettezze. Infatti, un validatore investe tantissimo in energia e componenti informatiche per accaparrarsi il premio che spetta al risolutore del quesito; andrebbe contro i suoi interessi provare ad agire in modo sbagliato.

Il primo validatore che trova la soluzione al problema vince. Esso condivide il risultato con gli altri, in modo tale da consentire i dovuti controlli e sincronizzazioni. Se almeno il 51% dei validatori conferma l’esatezza dei dati, allora il blocco verrà validato, chiuso e passeremo a quello seguente.

Esistono poi altri algoritmi di consenso come il Proof-of-Stake e il Proof-of-Authority. Il processo di validazione cambia e porta con sé sia vantaggi che svantaggi. Abbiamo dedicato un articolo ai principali algoritmi blockchain oltre PoS e PoW: da’ un’occhiata, è molto interessante!

Come funziona la blockchain?

Blockchain: perché è importante?

Per capire la portata e l’innovazione di questa nuova tecnologia blockchain proviamo a fare un esempio forse banale ma immediato: l’e-mail. Lo sapevi che quando ne invii una a qualcuno non stai effettivamente spedendo quella mail? Infatti, ciò che finisce nella casella del destinatario è solo una copia dell’e-mail originale.

Finché si parla di uno scambio di e-mail è chiaro che ciò non rappresenti un problema. Ma quando vogliamo creare del valore online il discorso è totalmente diverso.

Il valore economico è qualcosa che non può essere duplicato. Quando spediamo 1€ dandolo a qualcuno, quel qualcuno non può ottenerne una copia, così come noi non potremo più spendere quello stesso euro. Se potessimo, l’inflazione divamperebbe e ci ritroveremo con degli euro che non varrebbero più nulla nell’arco di un mese.

Facciamo adesso l’esempio di una transazione digitale: ti sei mai chiesto come funziona un bonifico bancario?
Il meccanismo è abbastanza semplice: ogni banca ha il suo server contenente i dati di tutti i suoi clienti
Quando disponiamo un bonifico da un istituto a un altro, quello che avviene è uno scambio di dati fra le due realtà. In pratica, una banca dice all’altra che il cliente A passa 100€ al cliente B. A quel punto qualcuno sottrarrà dal conto del cliente A 100€ e li aggiungerà al saldo del cliente B. Tuttavia, nel concreto lo scambio non è mai avvenuto.

Se la banca in questione perdesse tutti i suoi dati, non saprebbe più a chi appartengono i fondi, chi è debitore e chi creditore. Inoltre, quando accettiamo di depositare un capitale all’interno della banca ci stiamo fidando della società che gestisce il tutto. Insomma, il discorso è molto più complesso di quello che sembra.

Grazie alla blockchain oggi abbiamo le criptovalute, identificabili come contante digitale e prive della necessità di appoggiarsi a server bancari per essere scambiate. Infatti, esse possono contare sul proprio network decentralizzato.

Questi asset digitali e innovativi sono spesso molto più veloci dei circuiti classici, meno costosi in termini di trasferimento e soprattutto non manipolabili.
Un confronto senza paragoni è quello tra blockchain e spostamento di denaro tramite SWIFT, l’attempato sistema che permette di spostare denaro nel mondo.
Lo SWIFT si basa sul palleggio del capitale da una banca all’altra, fino all’arrivo a destinazione. Ai tempi era ingegnoso (ha ormai 50 anni) ma oggi ha i suoi limiti. Le attese sono lunghe, i costi elevati e qualcosa può sempre andare storto.
La blockchain permette di spostare denaro da A a B senza alcun intermediario e con la certezza che tutto vada per il meglio. In base al network scelto variano costi e tempistiche, spesso limitati a secondi/minuti e pochi euro. Basta comunicare correttamente il proprio address crypto e sincerarsi che il mittente utilizzi effettivamente la blockchain corretta, nulla di più.

Tornando alla teoria, cosa registra la blockchain?

Questo è un esempio di visualizzazione di una transazione Bitcoin mediante il sito gratuito e soprattutto open source blockchain.com:

Vediamo nello specifico i dati visualizzabili al suo interno:

  • Verde: l’hash di questa transazione. Per hash intendiamo il nome di riconoscimento di questa transazione.
  • Rosso: il controvalore in dollari dei BTC presenti nell’address di chi ha fatto partire la transazione, prima che la transazione avvenga.
  • Celeste: il controvalore in dollari dei Bitcoin BTC inviati.
  • Arancione: il controvalore in dollari dei BTC presenti nell’address di chi ha fatto partire la transazione, dopo che la transazione è stata eseguita.
  • Rosa: le fees pagate ai validatori che hanno permesso questa transazione.

Come già detto, questi dati sono pubblici e visibili a tutti; però, grazie alla crittografia non identificheremo chi è il reale possessore dell’address che ha inviato o ricevuto i BTC e la sua privacy sarà garantita.

Ricorda che la blockchain Bitcoins (e gran parte di quelle esistenti) non è anonima come spesso si dice, ma piuttosto pseudononime. Ciò significa che disporremo di un indirizzo personale generato in maniera casuale, sostituto del nostro nome, che rappresenta l’address del wallet dove riceviamo le criptovalute.

I Diversi tipi di blockchain

Suddiviamo le blockchain in due differenti categorie.

Pubbliche / Permissionless

Bitcoin ed Ethereum sono gli esempi più conosciuti di blockchain permissionless.

Questo tipo di blockchain può essere centralizzata, nel caso in cui ci siano pochi validatori al suo interno, o decentralizzata.

La decentralizzazione la rende equa nei confronti degli utenti che ne fanno parte (nessun utente può prevaricarne un altro). Inoltre, essa ci garantisce che nessuno possa controllare, eliminare o modificare le informazioni che sono contenute al suo interno, comprese quelle che determinano il funzionamento del protocollo.

La centralizzazione solitamente porta invece migliori performance, rinunciando però all’equità e aumentando la possibilità di un’eventuale manipolazione.

Private / Permissioned

Le blockchain permissioned sono strutture dove una sola organizzazione ha autorità sul network. Ciò significa che non tutti possono farne parte, anzi, lo scopo è proprio quello di limitarne la partecipazione. Privata significa inaccessibile, a meno che non si disponga dei permessi necessari.

Chiaramente, le realtà permissioned sono centralizzate.

Queste blockchain sacrificano il concetto di decentralizzazione, insieme a tutti i benefici che quest’ultima porta con sé, primo fra tutti il suo essere trustless.

Non tutte le blockchain permissioned sono anche necessariamente private. Possono essere pubbliche, ma l’accesso al network è comunque limitato.

Blockchain: considerazioni finali

La blockchain è una tecnologia che ormai da qualche anno a questa parte ha rivoluzionato il nostro modo di concepire la sicurezza informatica, introducendo concetti come trustless, decentralizzazione e immutabilità. Questi oggi vengono applicati non sono al mercato delle criptovalute, ma anche a moltissimi altri settori. Insomma, il cambiamento blockchain influenza anche realtà che esulano dalla stessa.

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