In questo articolo affrontiamo il tema della digital transformation con la blockchain. La catena di blocchi è la tecnologia informatica che sta alla base del bitcoin, il denaro elettronico. Per molti è un ambito della ricerca ICT destinata a cambiare per sempre il funzionamento della finanza e del commercio sul web, ma è vero?
Prima di tutto, quando si parla di blockchain bisogna affrontare svariati temi, tra cui i concetti di fiducia, responsabilità e comunità, ma anche la crittografia, la trasparenza e la condivisione di un risultato. Per classificare questa tecnologia, potremmo dire che la blockchain va analizzata da diverse prospettive.
COM’É NATA L’IDEA DELLA BLOCKCHAIN
L’idea della blockchain è venuta in mente a Satoshi Nakamoto, pseudonimo dietro cui si nascondono degli informatici che hanno creato il bitcoin basandosi sulla tecnologia blockchain. Grazie al bitcoin è possibile spedire direttamente pagamenti online da un’entità all’altra senza passare per le banche, di fatto il valore del bitcoin dipende esclusivamente dalla fiducia degli investitori.
Anche se questo era lo scopo, però, le cose non sono andate esattamente così. Le grandi banche si sono dimostrate interessate a sviluppare la tecnologia blockchain, anche in reti chiuse, per creare una nuova forma di denaro digitale.
L’immutabilità della blockchain
L’immutabilità è il grande valore della blockchain e concerne anche la sicurezza dei dati. Nel caso della blockchain è impossibile violare l’autorità centrale che la gestisce, in quanto sarebbe necessario violare tutti i partecipanti della blockchain simultaneamente. Oltretutto, non può esistere una finta autorità centrale, poiché tutti i partecipanti sono in possesso di un’unica versione autentica impugnabile per la verifica. La fiducia e il controllo delle transazioni passano dall’autorità centrale a tutti i partecipanti. Esse non sono centralizzate, ma decentralizzate e trasparenti per tutti.
La blockchain è senza autorizzazioni e non esiste nessuna autorità speciale che possa negare l’autorizzazione a partecipare al controllo né l’aggiunta di transazioni.
Le blockchain che invece necessitano di autorizzazioni sono definite permissioned e attribuiscono a uno specifico gruppo di operatori la gestione e l’autorità. Le blockchain permissioned possono unire i valori di trasparenza, di immutabilità e di sicurezza delle blockchain, garantendo a determinati soggetti (banche, imprese e PA) la possibilità di un controllo sulle modalità di esecuzione delle transazioni.
I distributed ledger vengono aggiornati solo dopo aver ottenuto il consenso e ogni nodo viene aggiornato con l’ultima versione di ogni singola operazione, la quale resta indelebile e immutabile su ogni singolo nodo. Ciascun partecipante, quindi, dispone di una copia immutabile di ciascuna operazione. Questo modello di architettura rivoluzionario cambia definitivamente il rapporto tra persone e informazioni.
La blockchain è sicura?
Una delle caratteristiche più importanti della blockchain è la sicurezza. La caratteristica principale del modello è data dal fatto che il funzionamento non è garantito da un ente centrale, ma ogni singola transazione è validata dall’interazione di tutti i nodi. Ciò consente di associare una data e un’ora legalmente valide a un documento informatico. Grazie alla marca temporale si definisce una validazione che può essere opponibile a terzi.
La marca temporale è costituita da una sequenza specifica di caratteri che identificano in modo univoco e immutabile una data, per fissare e accertare l’effettivo avvenimento di un evento e definirne l’ordine temporale. L’applicazione della marca temporale è un processo che definito come timestamping ed è una delle basi di funzionamento della blockchain.
- immutabilità del registro
- tracciabilità delle transazioni
- alto livello di sicurezza grazie alle tecniche crittografiche
Il consenso distribuito della blockchain
Il processo di validazione della blockchain prevede una fase di verifica e di approvazione da parte dei partecipanti alla rete. Questi passaggi sono finalizzati alla risoluzione di problemi complessi legati al consenso distribuito, che è ben diverso dal consenso basato su terzi o su un’istituzione centralizzata. Coloro che partecipano alla risoluzione del problema sono chiamati miner e il loro intervento viene remunerato attraverso l’emissione di una moneta virtuale.
La logica che sta alla base di questo processo dice che, per evitare rischi di frodi, è necessario creare degli ostacoli su tutto il processo di validazione: ogni nodo che vi partecipa deve anche risolvere un complesso problema concepito per mettere in competizione tutti i nodi. Il nodo che riuscirà a risolvere il puzzle crittografico avrà il diritto di validare il blocco. Nelle blockchain i nodi non sono pubblici, ovvero non si conoscono fra loro. Questo è un modo per diffondere la fiducia e assicurare la completa collaborazione per la validazione.
Il double spending
Il Double Spending è la garanzia che uno stesso asset “monetario” digitale non venga riutilizzato più volte, come avviene con le monete. Nel caso del denaro tradizionale questo compito è affidato alle banche, le quali effettuano il trasferimento di valore dal nostro conto a quello di chi ci ha ceduto un bene. Nel caso del denaro elettronico il problema è stato affrontato con soluzioni valide, ma che espongono a rischi concreti.
La risoluzione del Double Spending, ovvero la capacità di impedire che una moneta possa essere usata due volte dalla stessa persona, è sostanzialmente nell’identità stessa della moneta. La crittografia del bitcoin, e quindi in generale della blockchain, permette di gestire l’identità della criptovaluta. Essa, infatti, possiede un suo specifico codice ID, un nome e cognome e una sua storia. Nel bitcoin, la moneta identifica le singole persone che si servono della moneta stessa. Una volta usata, nessuno potrà più disporre di quella moneta, né di una sua copia. In un certo senso, è come se le banconote potessero parlare e raccontare tutta la storia delle transazioni che hanno effettuato.
Una volta risolto il tema dell’identità dei partecipanti, quindi, il bitcoin potrà essere la moneta più tracciabile e sicura al mondo.
COME FUNZIONA LA BLOCKCHAIN
Come sappiamo bene, una qualsiasi transazione necessita di una garanzia, quindi eliminando l’intermediario, cioè la banca, si effettuano operazioni criptate completamente anonime e si archiviano tutte le transazioni in un registro pubblico distribuito in rete. Con i dati di una transazione non memorizzati in un solo pc, ma su più macchine collegate tra loro, tutti i computer fisici partecipanti alla blockchain fungono da “nodi”. Non è quindi difficile capire quanto le criptovalute piacciano tanto ai criminali.
Questa catena di blocchi di dati (transazioni) deve poi essere verificata, per evitare che un utente venda o spenda denaro che non ha. Per far ciò esiste il protocollo di comunicazione che certifica e approva le transazioni, per poi archiviarle nel ledger, una sorta di registro pubblico. Attraverso un processo chiamato mining, un computer fisico esegue dei calcoli matematici molto complessi e dà l’ok alle operazioni.
Le principali caratteristiche di questa tecnologia ancora poco conosciuta sono:
- immutabilità del registro
- tracciabilità delle transazioni
- alto livello di sicurezza grazie alle tecniche crittografiche
I componenti basilari della blockchain sono:
- nodi: i partecipanti alla blockchain, ovvero i server di ciascun partecipante
- transazione: i dati che necessitano di essere verificati, approvati e archiviati
- blocco: l’insieme di transazioni unite per essere approvate e archiviate dai partecipanti alla blockchain
- ledger: il registro pubblico nel quale vengono “annotate” tutte le transazioni ed è costituito dall’insieme dei blocchi tra loro incatenati tramite crittografia
- hash: identifica in modo univoco e sicuro ciascun blocco
Ciascun blocco contiene diverse transazioni e un hash che registra tutte le informazioni relative al blocco. La transazione contiene informazioni relative all’indirizzo pubblico del ricevente, alle caratteristiche della transazione e alla firma crittografica che garantisce sicurezza e autenticità della transazione.
La blockchain è organizzata per aggiornarsi automaticamente su ciascuno dei client che partecipano al network. Ogni operazione effettuata deve essere confermata automaticamente da tutti i singoli nodi attraverso software di crittografia, che verificano un pacchetto di dati definiti a chiave privata e utilizzati per firmare le transazioni.
Così spiegato, appare chiaro come la blockchain sia sicura, ma anche irreversibile, perché tutto ciò che viene fatto con i bitcoin non può essere annullato, e questo potrebbe rappresentare un problema per gli utenti.
La blockchain ha la capacità di creare asset digitali unici, i quali permettono di capire il senso e l’importanza della blockchain. Mentre nel mondo digitale i documenti che di solito inviamo a qualcuno restano in possesso di entrambi, con la blockchain ciò non avviene e un documento inviato non sarà più in nostro possesso. Quel documento diverrà unico e non sarà possibile duplicarlo. La garanzia dell’unicità dell’asset si configura come valore di assoluta importanza, poiché nel momento in cui si duplica un asset (che rappresenta una valuta in digitale) si annulla quello stesso valore.
Questa è la ragione per la quale il mondo della finanza è stato il primo a comprendere il reale valore della blockchain in quanto strumento atto a garantire l’unicità di un asset digitale. Sono anche altri i settori che hanno compreso questo valore e che rappresentano prodotti e servizi con scambi e transazioni gestite in modo più efficiente per evitare duplicazioni.
Le Distributed ledger
La blockchain appartiene alla categoria delle Distributed Ledger, ovvero gli archivi distribuiti, un insieme di sistemi che fanno riferimento a un registro costruito in modo tale da consentire l’accesso e le modifiche da parte di più nodi di una rete.
Tutti i dati che rappresentano una transizione sono sottoposti ad un meccanismo di firma a doppia chiave asimmetrica, che funziona con un meccanismo simile a quello della firma digitale. Prevede quindi l’utilizzo di algoritmi crittografici che abilitano l’utente all’utilizzo del sistema, fornendogli una chiave privata usata per sottoscrivere le transazioni o per attivare altri servizi collegati alla blockchain.
Il registro distribuito, senza un sistema centrale di validazione, si basa sul meccanismo del consenso e di partecipazione dei nodi. Tale consenso, insieme alle logiche di impostazione del registro, rappresenta le maggiori qualità delle tecnologie Distributed Ledger e quindi della blockchain.
Questa tecnologia permette la creazione e la gestione di un grande database distribuito che gestisce transazioni condivisibili tra più nodi di una rete ed è pertanto strutturato in blocchi, in modo tale che ogni transazione avviata sulla rete possa essere validata dalla rete stessa. La blockchain è quindi costituita da una catena di blocchi composte da transazioni, a loro volta affidate ai nodi della rete, i quali le controllano e le approvano. Ciascun blocco archivia lo storico delle transazioni, che possono essere modificate solo con l’approvazione dei nodi della rete, e che quindi sono in generale considerate immodificabili. Per questa ragione la blockchain viene reputata una tecnologia immutabile.
Ecco le alternative precedenti alla Distributed Ledger:
- centralised ledger. Utilizzano una logica centralizzata, dove tutto deve essere gestito facendo riferimento ad una sola struttura o sistema centralizzato (Uno-A-Tanti) su cui viene deposta la fiducia per l’autorevolezza che rappresenta
- decentralised ledger. Sfruttano la logica della centralizzazione a livello “locale”, utilizzando dei “satelliti” che si relazionano in una forma che ripete il modello Uno-A-Tanti. Non un grande soggetto, quindi, ma tanti soggetti centrali che detengono la fiducia
- distributed ledger. Sfruttano la logica distribuita dove non esiste più nessun centro, ma la fiducia tra tutti i soggetti. Nessuno può prevalere e il processo decisionale passa rigorosamente attraverso un processo di costruzione del consenso
I token nella blockchain
Il token è quell’asset digitale basato sulla blockchain che può essere scambiato tra due parti senza la presenza di intermediari. Esso contiene una serie di informazioni digitali, per cui conferisce un diritto di proprietà ad un soggetto sulla base delle informazioni registrate su una blockchain e trasferite tramite un protocollo. Uno dei primi esempi di token è rappresentato dal bitcoin.
Chi emette il token promette di erogare un servizio che può essere acquistato grazie ad esso. Gli acquirenti fanno un investimento per utilizzare quel servizio o perché credono nel suo valore e vogliono venderlo ad altri. I principali vantaggi del token sono i seguenti:
- è etichettato univocamente ed è dotato di metadati associati
- non è frazionabile
- esiste in forma digitale sulla blockchain
- può essere seguito anche singolarmente nel suo percorso di ‘catena di proprietà’
- può essere gestito con modalità diverse per singola etichetta
La cosiddetta tokenizzazione può essere utilizzata come strumento di finanziamento nelle diverse fasi dello sviluppo d’impresa, come anche in alternativa o insieme ad altri strumenti quali il mercato azionario, i fondi e le banche. Di seguito gli ambiti in cui la tokenizzazione può essere applicata:
- progetti di business innovativi o non innovativi, basati sulla blockchain
- beni materiali o immateriali e servizi di qualsiasi natura
I fork nella blockchain
I fork sono strumenti utilizzati per migliorare le performance della blockchain e per gestire il protocollo. Si dividono in Soft Fork e Hard Fork:
- il Soft Fork dà vita a una versione aggiornata del protocollo blockchain, compatibile con le versioni precedenti. Mette in atto un cambiamento reversibile che consente la partecipazione alla rete blockchain anche a tutti i nodi non aggiornati
- l’Hard Fork impone ai partecipanti della blockchain di effettuare l’aggiornamento. Vengono create nuove criptomonete, come i bitcoin cash, zcash e litecoin
ALTRI UTILIZZI DELLA BLOCKCHAIN
La nuova piattaforma tecnologica della blockchain rivoluziona il modo in cui otteniamo e scambiamo valore, unendo sistemi distribuiti, crittografia avanzata e teoria dei giochi.
La blockchain è un database decentralizzato che archivia asset e transazioni su una rete di tipo peer-to-peer e gestisce dati correlati alle transazioni presenti nei blocchi, verificate e approvate da tutti i nodi. Ciascun nodo contiene la stessa informazione, che diventa pertanto immodificabile. Il nuovo paradigma per la gestione delle informazioni permette di garantire e certificare la storia completa di tutti i dati di ciascuna transazione. Inoltre, la tecnologia consente lo scambio di informazioni e di diverse tipologie di valori. Il payment e gli smart contracts ne sono l’esempio.
Nella maggior parte dei casi, il primo miner che crea un blocco valido e lo aggiunge alla catena, viene ricompensato con la somma delle commissioni per le sue transazioni. I miner possono anche ricevere nuove valute messe in circolazione come meccanismo di inflazione, ad esempio i bitcoin.
Oltre allo scambio di bitcoin, la blockchain ha tanti altri possibili utilizzi, come certificare lo scambio di titoli e azioni, “vidimare” un contratto o rendere sicuri i voti espressi tramite votazione online.
Anche la sicurezza, i trasporti urbani, l’energia, il diritto d’autore, il comparto della beneficienza e del fund rasing potrebbero essere interessati alla tecnologia della blockchain. Questi sono solo alcuni dei settori in cui può essere applicata. Molte aziende, infatti, hanno già iniziato ad utilizzarla nel loro business. Ma perché conviene introdurre la blockchain nella propria impresa? Ecco alcuni motivi:
- è digitale e quindi si adatta a qualsiasi settore
- funziona tramite crittografia, le sue caratteristiche tecniche ne impediscono il danneggiamento e la possibile perdita dei dati, rendendola più che sicura
- essendo organizzata cronologicamente è molto attendibile
- è veloce perché non richiede di essere validata da terzi
Le novità relative alla blockchain non sono finite e si estendono per coinvolgere l’intera popolazione mondiale grazie a Lybra, la nuova moneta digitale di Facebook con la quale, dal 2020, sarà possibile fare acquisti sul web e scambiarsi somme di denaro. Forse l’impiego di Lybra sarà possibile anche nel mondo fisico, per rendere le transizioni al pari di un pagamento transnazionale.
Cosa succederà? Gli analisti ipotizzano che gran parte delle industrie potrebbe trarre benefici più o meno eclatanti dall’impiego della blockchain, per cui non resta altro che aspettare di vedere le prossime evoluzioni.
