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I principi della blockchain

In questo articolo ReQurv affronta la tematica blockchain, districandone i principi e delineandole i fini mirati su più campi di applicazione.

I principi della blockchain: fiducia, privacy e decentralizzazione

Nell’era digitale in cui ci troviamo interagiamo quotidianamente con sistemi centralizzati, ovvero tutte i sistemi controllati da un’unica entità o organizzazione, come un’azienda, un governo o un’istituzione finanziaria.

In questi sistemi, i dati e le transazioni sono memorizzati e gestiti da un’autorità centrale, che prende decisioni sul funzionamento del sistema e decide le regole che lo governano.

Che si tratti di social media, banche o piattaforme di e-commerce, i nostri dati e le nostre transazioni sono sempre gestite da queste entità, con le quali interagiamo quotidianamente. I maggiori benefici e vantaggi che riceviamo da questi applicativi sono indubbiamente efficienza, semplicità di utilizzo e convenienza. È importante comprendere che questi comportano dei rischi nel loro utilizzo, quali violazioni di sicurezza o l’uso improprio dei dati, argomenti di cui abbiamo spesso sentito parlare negli ultimi 10 anni.

Un breve tour dei sistemi centralizzati

Vantaggi

Per mettere le cose in prospettiva, è utile navigare alcuni dei principali vantaggi dei sistemi centralizzati, tra cui:

  • Facilità d’uso: I sistemi centralizzati sono progettati per essere facili da usare, con interfacce semplici e processi intuitivi ed immediati. Queste caratteristiche rendono questi sistemi accessibili a qualsiasi utente, indipendentemente dalle competenze tecniche o dalla familiarità con il sistema;
  • Efficienza: I sistemi centralizzati sono in grado di elaborare le informazioni in modo rapido e su larga scala, grazie a strutture rodate e scalabili che consentono di ottimizzare l’infrastruttura ed i processi operativi;
  • Coordinamento: gli standard condivisi dalla comunità tecnologica su cui si fondano la maggior parte degli applicativi facilitano il coordinamento e la collaborazione tra le diverse parti interessate, fornendo piattaforme integrate e dai processi standardizzati;
  • Responsabilità: in un sistema centralizzato, l’autorità centrale che lo governa è responsabile della gestione e della sicurezza dei dati manipolati nella piattaforma; ciò fornisce una chiara catena di custodia in caso di controversie, in cui l’entità che governa il sito è responsabile della corretta gestione dei dati degli utenti.

Rischi

Tuttavia, questi vantaggi sono accompagnati da alcuni rischi, quali:

  • Sicurezza: I sistemi centralizzati sono tanto resilienti quanto vulnerabili: violazioni della sicurezza e a tentativi di hacking sono all’ordine del giorno e, a causa dell’architettura spesso caratterizzata da un single point of failure, affidiamo i nostri dati alle piattaforme con la promessa di una corretta gestione dei dati e una protezione dell’infrastruttura adeguata;
  • Privacy e trasparenza: poiché l’autorità centrale ha accesso a tutti i dati degli utenti, essa può potenzialmente utilizzarli per i propri scopi, spesso senza comunicare chiaramente i fini della gestione dei nostri dati. Inoltre, queste strutture non garantiscono la visibilità sul funzionamento del sistema o sulle decisioni prese dallo stesso;
  • Censura: I sistemi centralizzati hanno il potere di censurare e controllare autonomamente il flusso di informazioni; il gestore della piattaforma può decidere arbitrariamente quali contenuti sono ammessi sulla piattaforma.

Considerate le caratteristiche dei sistemi centralizzati, possiamo dare un primo accenno di cosa è la decentralizzazione. Un sistema decentralizzato, in dettaglio la blockchain, rappresenta un sistema trustless, sicuro e trasparente che non è controllato da una singola entità e che elimina la necessità di intermediari. Inoltre, la blockchain fornisce agli utenti un maggiore controllo sui propri dati e sulle transazioni che avvengono con le piattaforme.

In questo articolo esploreremo i principi e i fondamenti della blockchain, tra cui la fiducia, la privacy e, appunto, la decentralizzazione.

Blockchain: il potere, distribuito

Come anticipato sopra, la fiducia verso i sistemi tradizionali che quotidianamente utilizziamo è riposta nelle istituzioni che li controllano, come banche, governi o piattaforme di social media; queste istituzioni agiscono come intermediari che facilitano le transazioni di informazioni tra le parti, garantendo la bontà e la sicurezza della transazione che avviene.

Per chiarezza, il termine transazione in questo contesto fotografa tutte le interazioni che un utente ha con queste piattaforme. Tuttavia, il problema di queste architetture è che possono essere vulnerabili a frodi, corruzione o hacking, il che può portare alla perdita di fiducia verso queste piattaforme.

Indubbiamente uno dei punti di forza che ha permesso la crescita e l’applicazione della blockchain risiede nella assenza di intermediari. Essendo un ledger distribuito che registra le transazioni in modo sicuro e trasparente senza bisogno di intermediari, la blockchain offre un livello di sicurezza che i sistemi centralizzati non possono offrire.

Quindi, perché la blockchain è sicura? Abbiamo detto che la blockchain è un sistema trustless, ovvero è tecnologia che non richiede fiducia tra le parti, in quanto la fiducia è sostituita dalla crittografia, dalla matematica e dalla game theory che garantisce la sicurezza del sistema.

Alla base della blockchain abbiamo un insieme di regole che garantiscono che tutte le parti concordino sulla validità di ogni transazione, chiamate consensus mechanism. Questi algoritmi (tra cui troviamo proof of work, proof of stake e molti altri) sono utilizzati per verificare e concordare la validità delle transazioni in una rete decentralizzata e rendono estremamente difficile per potenziali hacker di manipolare la blockchain e apportare modifiche non autorizzate.

L’immutabilità e la trasparenza della blockchain restituiscono il potere agli utenti, i quali hanno la completa ownership dei propri dati e di come questi sono utilizzati.

I principali vantaggi della blockchain

Per illustrare la sicurezza e i vantaggi della blockchain, facciamo un confronto con i sistemi tradizionali: l’esempio più facile e comune è quello delle banche. Quando depositiamo del denaro in una banca, ci fidiamo che la banca conserverà il nostro denaro al sicuro e responsabilmente.

Tuttavia, come accaduto anche nel recente passato, se la banca fallisce o subisce una violazione, non abbiamo alcun potere o controllo su ciò che accade con i nostri fondi. Con la blockchain questo non accade: se prendiamo Bitcoin, la fiducia verso di esso è incorporata nel codice: i nostri fondi e le nostre transazioni sono garantite dalla crittografia e dal codice e non dalla buona fede di un’autorità centrale.

I fondi sono depositati e conservati sulla blockchain e l’utente ha sempre il completo controllo dei propri fondi. Nessun utente se non l’owner del wallet in cui i fondi sono conservati può accadere al wallet. Quindi, fino a quando l’utente ha cura delle private keys del proprio portafoglio, i fondi sono de facto al sicuro e inaccessibili da chiunque non sia il proprietario del wallet.

Un altro forte vantaggio della blockchain risiede nella privacy. Se nei sistemi tradizionali i dati personali degli utenti sono conservati in database vulnerabili ad hacking e violazioni, la blockchain permette di eseguire transazioni sicure e pseudo-anonime, garantendo la riservatezza dei dati personali.

Zero-knowledge proof nella blockchain

La privacy nella blockchain è rafforzata anche grazie all’uso della zero-knowledge proof: questa tecnica crittografica consente di verificare una transazione senza rivelare alcuna informazione sulla transazione stessa. Per chiarire, questa tecnica consente ad una parte di dimostrare a un’altra parte che uno Statement è vero, senza rivelare altre informazioni oltre al fatto che l’affermazione è vera.

Consentendo alle parti di dimostrare l’autenticità di un’informazione senza rivelare l’informazione stessa, le informazioni sensibili sono protette e non sono divulgate.

Le zero-knowledge proof sono un concetto chiave della decentralizzazione per verificare le informazioni senza la necessità di una terza parte fidata, garantendo l’integrità delle transazioni e prevenendo frodi o manipolazioni.

L’immutabilità e la censura

Quando un blocco è registrato sulla blockchain, è virtualmente impossibile modificarlo o rimuoverlo, rendendo appunto immutabile tutto ciò che è registrato sulla blockchain. Le blockchain possono essere viste strutture append-only, dove i blocchi possono essere aggiunti alla catena in ordine lineare e cronologico. La modifica dei blocchi precedenti richiederebbe la modifica di tutti i blocchi successivi e la ri-validazione dell’intera rete.

Questo concetto è in forte contrasto con i sistemi centralizzati, dove i dati possono essere alterati o cancellati con estrema facilità: questo comportamento può portare alla censura delle informazioni, cosa che con la blockchain non è fattibile, rendendola resistente alla censura. La non presenza di un singolo punto di controllo, ovvero di una singola entità in grado di alterare i dati, garantisce il libero flusso di informazioni e il libero accesso alla reta fino a quando la rete stessa è in vita.

È importante ricordare anche che tutto ciò che è registrato sulla blockchain è pubblico, visibile e verificabile da chiunque. La blockchain registra tutte le attività che avvengono sulla rete, creando uno storico verificabile e facile da consultare, in cui è possibile pubblicamente individuare manomissioni p frodi eseguite sulla blockchain.

La decentralizzazione

La decentralizzazione è un principio chiave della blockchain e si riferisce all’idea che il sistema non sia controllato da una singola entità, ma piuttosto da una rete di partecipanti che rendono il sistema più resistente agli attacchi e meno prono alla corruzione o alle frodi.

In un sistema centralizzato, un singolo attacco può far crollare l’intero sistema: se i server di una banca sono violati, l’intero sistema bancario può essere compromesso. In un sistema decentralizzato, invece, come la rete Bitcoin che è alimentata e composta da migliaia di nodi, non esiste un single point of failure o un singolo amministratore del network. Nuovi partecipanti (nodi) possono unirsi alla rete in qualsiasi momento, rendendo il sistema molto più resistente a potenziali attacchi esterni e malevoli.

Il vantaggio principale della decentralizzazione è quindi la resistenza alla censura, alla corruzione e ai guasti: la rete continua a funzionare fino a quando ci sono partecipanti che mantengono attivamente la blockchain.

In pratica

Facciamo un esempio pratico: per alterare una rete come Bitcoin (che, come detto prima, è composta da migliaia e migliaia di partecipanti) una singola entità dovrebbe avere il controllo di oltre il 50% della potenza di calcolo della rete per poterla governare ed avere la capacità di manipolarla e, potenzialmente di minarne l’integrità.

Questi comportamenti sono chiamati 51% attacks (oppure majority attacks): quando una transazione è effettuata e registrata su blockchain, deve essere convalidata da una rete di nodi, che utilizzano algoritmi complessi per risolvere equazioni matematiche e verificare la transazione .Se una singola entità o un gruppo di entità controlla più del 50% della potenza di calcolo della rete, può effettivamente controllare la rete e convalidare transazioni fraudolente o invalide. Potrebbero, per esempio, rovesciare le proprie transazioni (double spending) o bloccare la conferma di nuove transazioni.

È importante sapere però che la probabilità che un attacco di questo tipo sia effettivamente eseguito su blockchain pubbliche largamente utilizzate è davvero minima: più la rete è grande (vi partecipano molti nodi), più potenza è necessaria per controllarne oltre il 50%. Laddove un attacker riuscisse anche a raggiungere la soglia del 50%, le dimensioni della blockchain stessa rappresentano un layer di sicurezza importante. Per esempio, un blocco può essere alterato solo se i blocchi confermati e successivi sono a loro volta eliminati, azione che richiederebbero delle risorse virtualmente inaccessibili da un gruppo ridotto di persone.

Verso la decentralizzazione – Blockchain

Abbiamo visto come la centralizzazione concentra il potere e il controllo nelle mani di pochi individui o organizzazioni, mentre la decentralizzazione distribuisce potere e controllo sono tra i partecipanti alla rete.

Abbiamo anche visto che la blockchain può potenzialmente essere più sicura rispetto ai sistemi tradizionali. Non avendo un single point of failure e può anche garantire una migliore privacy, ma quali sono altre differenze fondamentali? 

Differenze fondamentali

  • Ripetibilità e trasparenza: l’autorità governante un sistema centralizzato possiede i dati, i processi e le informazioni e controlla il flusso di informazioni, avendo pieno controllo su ciò che accade con quei dati. Una blockchain, essendo controllata e gestita da una rete distribuita di partecipanti, dove ogni partecipante ha pari voce in capitolo nel processo decisionale in cui le informazioni sono condivise, assicura piena trasparenza, ripetibilità e responsabilità su ciò che accade sulla blockchain;
  • Accessibilità: I sistemi centralizzati possono essere facilmente limitati a determinate regioni geografiche o popolazioni, mentre l’obiettivo della blockchain è creare applicazioni accessibili a chiunque abbia una connessione a Internet, senza esclusioni. La blockchain promuove attivamente l’inclusività e il libero accesso ai servizi. Questo concetto è già applicato nel mondo odierno, dove servizi blockchain-based forniscono alternative alle popolazioni che, per qualsiasi motivo, non hanno accesso ai servizi tradizionali;
  • Equità: i sistemi centralizzati possono essere prevenuti o ingiusti, in quanto il processo decisionale è controllato da un’organizzazione che può decidere arbitrariamente quale tipo di informazione sia adatta al sistema o al contesto. La struttura della blockchain fa si che questa sia totalmente equa ed imparziale, in quanto il processo decisionale è distribuito nella rete e tutti gli utenti hanno gli stessi privilegi nell’utilizzo della rete.

In conclusione

La tecnologia continua inesorabile ad evolversi, è quindi importante affrontare le sfide che la blockchain ha davanti per raggiungere il suo pieno potenziale e una adozione di massa.

Scalabilità ed interoperabilità sono alcuni dei principali problemi tecnici che la blockchain ha davanti, ma ci sono altre sfide più semplici ed astratte che potrebbero rallentare l’adozione della blockchain. Uno dei principali ostacoli all’adozione mainstream di questa tecnologia è indubbiamente la user experience. Per tutti gli utenti non tecnici o relativamente poco esperti, accedere a servizi basati su blockchain non è sempre un processo semplice.

La comprensione del paradigma blockchain e dei processi operativi che essa svolge sono tutt’ora uno dei maggiori scogli da dover superare per avere un’esperienza di utilizzo frictionless. Indubbiamente, i sistemi centralizzati tradizionali hanno un’esperienza utente più intuitiva e riconoscile, in quanto sono stati progettati per un’adozione di massa e seguono un set di regole a cui le persone sono abituate o che comunque risultano intuitive al grande pubblico.

Paradigma della blockchain

Questo concetto può quindi essere approfondito al diverso paradigma di utilizzo introdotto dalla blockchain: la piena responsabilità delle azioni svolte. Utilizzando la blockchain, gli utenti hanno il pieno controllo sui loro dati. Ciò significa che ogni partecipante ha anche la piena responsabilità su come questi dati sono gestiti, manipolati e conservati.

Un esempio: se un utente dovesse perdere le chiavi private di accesso al proprio wallet, nessun servizio sarebbe in grado di aiutarlo nella procedura di recupero, con conseguente perdita irreversibile dei propri dati e fondi.

Se paragoniamo le chiavi private ad una password, nel mondo della blockchain non esiste nessuna procedura di recupero password, che invece troviamo nei sistemi tradizionali. Questo passaggio è fondamentale per abbracciare questi concetti e comprendere l’obiettivo della blockchain. Essere i proprietari dei nostri dati significa che noi siamo l’unica entità che può accedere e gestire queste informazioni, siamo gli unici i padroni del nostro destino sulla blockchain e dobbiamo essere responsabili di come agiamo su di essa.

L’adozione della blockchain non è priva di sfide, ma il suo potenziale per sconvolgere i modelli di business tradizionali e creare nuove opportunità è immenso.

La blockchain è pronta a diventare una tecnologia sempre più importante e le aziende che vogliono essere all’avanguardia e ottenere un vantaggio competitivo dovrebbero esplorare attivamente questa tecnologia!

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(Fonte: ReQurv)

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