Blockchain: un viaggio nella tecnologia

Funziona come un registro digitale condiviso e immutabile, è una tecnologia ancora nelle sue fasi iniziali ma ha già un'ampia gamma applicazioni reali o potenziali; criptovalute, gestione delle supply chain, tracciabilità alimentare, voto elettronico, contratti intelligenti (smart contracts), identità digitale, gestione dati pazienti e la gestione della proprietà intellettuale. Il nome "blockchain" deriva dalla sua struttura: i dati sono organizzati in blocchi, con ogni nuovo blocco collegato a quello precedente, formando una catena continua. Ogni blocco contiene dati cruciali, come un elenco di transazioni, le informazioni data/ora (timestamp) e una stringa di caratteri a lunghezza fissa generata da un algoritmo crittografico chiamata hash. L'hash viene generato dai contenuti del blocco e dall'hash del blocco precedente, in modo che ogni blocco sia strettamente connesso a quello che lo precede. Ogni manomissione dei dati risulta rilevabile perché alterando gli hash viene spezzata la catena.

La blockchain è decentralizzata e distribuita, il che significa che nessuna singola autorità la controlla e nessuna singola parte può manipolare i dati. Più computer (nodi) su una rete possiedono ciascuno una copia della blockchain, mantenendo il registro sincronizzato. La configurazione garantisce che una volta che i dati, ad esempio una transazione, vengono registrati e confermati, diventino immutabili e quasi impossibili da alterare o eliminare. Questo sistema permette la notarizzazione dei dati poiché sono presenti su ogni nodo e sono pubblicamente verificabili.

Il nodo si connette alla blockchain utilizzando un software client, che aiuta a convalidare e propagare le transazioni sulla rete. Quando un computer si connette alla blockchain, una copia dei dati viene scaricata nel sistema e il nodo si sincronizza con l'ultimo blocco di dati sulla blockchain. Il nodo connesso alla blockchain che aiuta nell'esecuzione di una transazione in cambio di un incentivo è chiamato Minatore.

Il sistema costruisce la fiducia attraverso i seguenti cinque attributi:

• Distribuito: Il registro distribuito è condiviso e aggiornato con ogni transazione in arrivo tra i nodi connessi alla blockchain. Tutto questo viene fatto in tempo reale poiché non esiste un server centrale che controlla i dati.
• Sicuro: Non è possibile accedere alla blockchain in modo non autorizzato grazie a Permessi e Crittografia.
• Trasparente: Poiché ogni nodo o partecipante nella blockchain ha una copia dei dati della Blockchain, ha accesso a tutti i dati delle transazioni. 
• Basato sul consenso: Tutti i partecipanti rilevanti sulla rete devono concordare che una transazione è valida. Ciò si ottiene attraverso l'uso di algoritmi di consenso.
• Flessibile: Gli Smart Contract, che vengono eseguiti in base a determinate condizioni, possono essere scritti nella piattaforma. Le reti blockchain possono evolversi di pari passo con i processi aziendali.

Componenti chiave della Blockchain

La tecnologia blockchain si basa su alcuni componenti e concetti fondamentali che lavorano insieme per raggiungere la sua funzionalità:

• Registro Distribuito (Distributed Ledger): La blockchain è un sistema di registrazione condiviso diffuso su molti computer, con ogni partecipante che ha una copia. Una volta che i dati vengono aggiunti, non possono essere modificati o cancellati, garantendo assenza di punti singoli di guasto o controllo.
• Blocchi: I dati sono memorizzati in blocchi, ognuno dei quali contiene un insieme di transazioni, un timestamp e un riferimento (hash) al blocco precedente. Questo crea una catena sicura e collegata di blocchi, dove qualsiasi modifica interromperebbe la catena.
• Nodi (Rete Peer-to-Peer): I nodi sono i dispositivi nella rete che memorizzano la blockchain e convalidano nuove transazioni. Comunicano direttamente, garantendo che la blockchain rimanga decentralizzata e operi senza un'autorità centrale.
• Crittografia (Hash e Firme): La blockchain utilizza la crittografia per proteggere i dati. L'hash unico di ogni blocco funge da sigillo a prova di manomissione, e le coppie di chiavi pubbliche/private verificano l'autenticità delle transazioni, garantendo integrità e privacy dei dati.
• Meccanismo di Consenso: I nodi concordano sullo stato della blockchain utilizzando algoritmi di consenso (ad es., Proof of Work o Proof of Stake). Ciò previene le frodi assicurando che la maggioranza della rete sia d'accordo su ogni nuovo blocco.
• Smart Contract: Gli smart contract sono script automatizzati sulla blockchain che eseguono azioni quando specifiche condizioni sono soddisfatte. Aiutano ad automatizzare processi complessi come pagamenti e accordi, senza bisogno di intermediari, fornendo trasparenza e sicurezza.

La blockchain è sicura?

Come sappiamo, dopo che un blocco è stato aggiunto alla fine della blockchain, i blocchi precedenti non possono essere modificati. Se si tenta di apportare una modifica ai dati, questa continua a cambiare i blocchi degli Hash, ma con questo cambiamento, ci sarà un rifiuto poiché non ci sono somiglianze con il blocco precedente.

Immaginiamo un hacker che gestisce un nodo su una rete blockchain e vuole alterare una blockchain e rubare criptovaluta a tutti gli altri. Modificando la sua copia, dovrebbe convincere gli altri nodi che la sua copia è valida.

Avrebbe bisogno di controllare la maggioranza della rete per farlo e inserirla nel momento giusto. Questo è noto come attacco del 51% perché è necessario controllare più del 50% della rete per tentarlo.

In questo tipo di attacco il tempismo è tutto: nel momento in cui l'hacker intraprende qualsiasi azione, è probabile che la rete sia già passata oltre i blocchi che stava tentando di alterare.

Vantaggi della Tecnologia Blockchain:

1.     Decentralizzazione: La natura decentralizzata della tecnologia blockchain elimina la necessità di intermediari, riducendo i costi e aumentando la trasparenza.

2.     Sicurezza: Le transazioni su una blockchain sono sicurate attraverso la crittografia, rendendole virtualmente immuni ad hacking e frodi.

3.     Trasparenza: La tecnologia blockchain permette a tutte le parti in una transazione di avere accesso alle stesse informazioni, aumentando la trasparenza e riducendo il potenziale per dispute.

4.     Efficienza: Le transazioni su una blockchain possono essere processate rapidamente ed efficientemente, riducendo il tempo e il costo associati alle transazioni tradizionali.

5.     Fiducia: La natura trasparente e sicura della tecnologia blockchain può aiutare a costruire fiducia tra le parti in una transazione.

Svantaggi della Tecnologia Blockchain:

1.     Scalabilità: La natura decentralizzata della tecnologia blockchain può renderla difficile da scalare per applicazioni su larga scala.

2.     Consumo Energetico: Il processo di mining delle transazioni blockchain richiede quantità significative di potenza di calcolo, che può portare ad alto consumo energetico e preoccupazioni ambientali.

3.     Adozione: Sebbene le potenziali applicazioni della tecnologia blockchain siano vaste, l'adozione è stata lenta a causa della complessità tecnica e della mancanza di comprensione della tecnologia.

4.     Regolamentazione: Il quadro normativo intorno alla tecnologia blockchain è ancora nelle sue fasi iniziali, il che può creare incertezza per le imprese e gli investitori.

5.     Mancanza di Standard: La mancanza di protocolli e tecnologie standardizzati può rendere difficile per le aziende integrare la tecnologia blockchain nei loro sistemi esistenti.

6.     Nel complesso, i vantaggi della tecnologia blockchain sono significativi e hanno il potenziale per rivoluzionare molti settori. Tuttavia, ci sono anche diverse sfide e svantaggi che devono essere affrontati prima che la tecnologia possa raggiungere il suo pieno potenziale.