Alberto Favarò

Data AnalystGrowth HackerBlockchain Enthusiast

Come funziona la Blockchain

Cos’è la Blockchain?

Volendo dare una semplice definizione, possiamo affermare che la Blockchain è un registro pubblico nel quale vengono archiviati in modo sicuro, verificabile e permanente le transazioni che avvengono tra due parti diverse di una stessa rete. L’applicazione della blockchain più conosciuta è senza ombra di dubbio il Bitcoin, dove in questo caso la blockchain serve a verificare lo scambio della criptovaluta tra due utenti.

La blockchain è composta da blocchi collegati tra loro mediante crittografia, ed ogni blocco è composto da tre elementi:

  1. Dati di transazione
  2. Timestamp
  3. Hash crittografico del blocco precedente

Si viene così a formare una catena di blocchi di dati (da qui il nome blockchain) che consente di risalire e verificare tutte le transazioni effettuate fino a quel momento, ognuna contenente sia le informazioni della transazione che il relativo timestamp, cioè quando è stata eseguita.

Quali sono i componenti della Blockchain?

Fondamentalmente la blockchain nasce dall’unione di tre tecnologie:

  1. Crittografia a chiave privata
  2. Rete distribuita che usa un “libro mastro condiviso” (shared-ledger)
  3. Incentivo per tenere conto delle transazioni di rete e mantenere i record correlati al sistema.

Chiavi crittografiche

La crittografia a chiave privata, chiamata anche crittografia simmetrica, è una tecnica di cifratura che permette di codificare un testo in chiaro, dove la chiave di criptazione è la stessa chiave di decrittazione.

Tuttavia questo metodo presuppone che entrambe le parti che devono dialogare siano già in possesso delle chiavi. Pertanto lo scambio di queste chiavi avviene attraverso algoritmi a chiave pubblica o simmetrica, che sono più lenti nella comunicazione, più difficili da implementare ma rendono molto più sicuro lo scambio di esse.

Dopo che le chiavi saranno in possesso dei due utenti che dovranno comunicare, nelle successive comunicazioni utilizzeranno solo algoritmi a chiave simmetrica, in modo da avere una comunicazione veloce ma sicura.


Rete distribuita

La tecnologia Blockchain opera come una vasta rete di singoli nodi che svolgono il ruolo di validatori. Il processo di convalida è approvato applicando una verifica matematica che rende sicura la rete.

Quindi, combinando la rete distribuita con le chiavi crittografiche, la blockchain rende possibile molti diversi tipi di interazioni digitali.


Conferma delle transazioni

Confermare e validare le transazioni è uno degli aspetti più critici della blockchain.

Utilizzando l’esempio di due individui in possesso di una chiave privata e una pubblica, che desiderano effettuare transazioni online, la blockchain consente alla persona A di utilizzare la propria chiave privata per allegare dettagli sulla transazione alla chiave pubblica della persona B.
Questa informazione si combina per formare una parte di un blocco che verrà memorizzato nella blockchain.

Il blocco conterrà:

  • una firma digitale
  • una marca temporale (timestamp)
  • informazioni sulla transazione

Questo blocco viene quindi trasmesso attraverso la rete blockchain a tutti i nodi che ne fanno parte, che procederanno con la convalida della transazione.

L’intero processo di invio delle informazioni attraverso la rete e la convalida dei blocchi richiede una notevole potenza di calcolo, pertanto, per garantire che le persone siano disposte a dedicare i propri computer per impegnarsi in questo sforzo, viene utilizzato come incentivo un sistema di ricompensa.

Attraverso l’offerta di una ricompensa, che di solito è sotto forma di una criptovaluta, gli individui sono motivati a dedicare una parte del loro potere di calcolo per aiutare nella convalida e nella verifica dei blocchi.

La decentralizzazione della Blockchain

Le caratteristiche della Blockchain


Durevole e robusta

Una caratteristica unica della tecnologia Blockchain è la sua robustezza integrata.

Blocchi di informazioni identiche vengono archiviati attraverso la rete in modo che nessuna entità possa controllarli, soprattuto in modo tale da non avere un singolo punto di errore.

Il progetto più famoso in ambito Blockchain è senza ombra di dubbio il Bitcoin. Fin dalla sua invenzione nel 2008, la rete ha funzionato senza alcuna interruzione significativa. Gli unici problemi che sono stati sperimentati dalla blockchain di Bitcoin derivano da una cattiva gestione delle informazioni da parte degli utenti.

Ed essere paragonato a Internet è anche un bene per la blockchain dato che per quasi 30 anni Internet ha dimostrato di essere durevole.


Trasparenza e incorruttibilità

Per alterare qualsiasi informazione sulla rete è necessario utilizzare una quantità enorme di potenza di calcolo in modo che possano ignorare l’intera rete, che nella maggior parte dei casi è quasi impossibile.

Questo perché il procedimento di memorizzazione delle informazioni all’interno della blockchain si basa sulla crittografazione dell’hash dei dati da memorizzare, ottenendo così un output intangibile e inalterabile.


Una rete di nodi

La tecnologia Blockchain è formata da una rete di nodi. Per nodo possiamo intendere un computer connesso all’intera rete utilizzando un client che permette di attestarsi all’interno della blockchain. Il suo unico scopo è quello di convalidare e verificare le transazioni.

Nel caso di Bitcoin, ogni nodo compete con altri nodi per risolvere dei complessi problemi computazionali, al fine di convalidare e verificare le transazioni e, a sua volta, viene ricompensato con Bitcoin.

La rete Bitcoin è stata la prima applicazione delle tre tecnologie che abbiamo visto sopra che hanno portato alla nascita della tecnologia Blockchain. Dalla sua nascita oltre dieci anni fa, sono stati realizzati molti altri potenziali usi della tecnologia.

Altri settori in cui è possibile utilizzare la tecnologia Blockchain


Smart Contract

I registri distribuiti hanno consentito di codificare i contratti semplici che vengono eseguiti dopo che sono state soddisfatte le condizioni specificate. Già piattaforme come Ethereum e NEO stanno usando contratti intelligenti per sfruttare il potere della blockchain.

Uno Smart Contract è un programma che viene eseguito all’interno della blockchain, che esegue delle azioni al verificarsi di determinate condizioni poste in fase di sviluppo, il tutto in modo autonomo e controllato dall’algoritmo dello smart contract.


Elezioni

Gli smart contract possono essere utilizzati per migliorare in modo significativo i sondaggi elettorali, in quanto si fondano sulla trasparenza ed incorruttibilità, principi cardine della blockchain.


Supply Chain Auditing

Attraverso l’utilizzo della blockchain e con specifici smart contract è possibile tracciare e monitorare i movimenti delle merci, in maniera efficiente, trasparente e soprattutto immutabile.

Tutto questo porta benefici sia alle aziende che operano una specifica supply chain, perché potranno lavorare in maniera chiara sull’ottimizzazione dei processi, che al consumatore finale, che potrà avere una rapida e trasparente visione sui prodotti che andrà ad utilizzare.


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