In questo periodo molto fiorente per le cryptovalute come il Bitcoin capita molto spesso di sentire parlare di Blockchain, ma di che cosa stiamo parlando?
Facciamo chiarezza su questa tecnologia nel modo più semplice possibile!

Blockchain NON vuole dire moneta virtuale.

Ad un occhio inesperto può risultare facile accomunare la Blockchain al Bitcoin o ad un metodo di pagamento online ma non c’è niente di più sbagliato.
La Blockchain  è una tecnologia, un metodo operativo, grazie alla quale si è potuto progettare una infrastruttura che rendesse il più sicuro possibile la gestione di informazioni distribuite fra più dispositivi.
Il concetto principale di Blockchain, infatti, è la necessità di rendere i dati non dipendenti da un solo dispositivo che in caso di errori renderebbe i dati non disponibili per nessuno, o addirittura si darebbe accesso al proprietario del dispositivo ospitante a tutti i dati con la possibilità di modificarli a proprio piacimento. Nel modello attuale di utilizzo di internet, per esempio, viene usato in larga scala il concetto di client-server, molto comodo da gestire ma con gravi rischi di sicurezza. Un esempio può essere una applicazione che molti utilizzano come gmail: tutte le email vengono salvate sui server di Google dove “potenzialmente” possono essere modificate da chi possiede l’accesso a quest’ ultimo senza che nessuno se ne accorga. Altro esempio è il caso di Whatsapp che in presenza di problemi sui loro server blocca il servizio a tutti gli utenti.
Blockchain si prefissa proprio l’obbiettivo di eliminare questi due problemi di sicurezza dei dati e non dipendenza da una fonte unica.

Quindi perché la Blockchain è parte integrante delle monete virtuali? Ci sono altre applicazioni?

Tutte le cryptovalute per essere attendibili devono avere la caratteristica di non dipendere da un unico ente che possa manipolarle, per esempio aggiungendo denaro al proprio portafoglio, oppure disattivando il servizio a proprio piacere. Per superare questi problemi la Blockchain è perfetta grazie alla filosofia su cui è stata progettata. Altri ambiti operativi per la Blockchain posso ampliarsi anche a pubblicazione di archivi come quelli catastali, alcune scuole la stanno già utilizzando per la pubblicazione degli attestati di studio  ed esistono altri infiniti metodi applicativi.

In breve che cos’è?

Blockchain è un grande database per la gestione di transazioni crittografate su una rete decentralizzata, quindi non vincolato ad un singolo server, il cui contenuto è pubblico  ed ogni membro della Blockchain è in grado di aggiungere informazioni utilizzando precisi metodi per la protezione della veridicità dei dati. Contiene 

Entriamo nel dettaglio: come funziona?

I concetti chiave della Blockchain.

  • Nodo: sono i dispositivi, i computer, che partecipano alla Blockchain.
  • Dati: sono le informazioni che vengono salvate nella nostra Blockchain
  • Blocco: è rappresentato dai dati che andremo a salvare ed alcune informazioni aggiuntive, come un “collegamento” al blocco precedente. Possiamo paragonarlo ad un anello di una catena (da qui il nome Blockchain che tradotto significa “catena di blocchi”). Infatti quando andremo ad aggiungere dati andremo ad attaccare un nuovo “anello” a questa “catena”
  • Hash: è una operazione che consente di convertire dei dati in una stringa di bit di lunghezza predefinita. L’Hash impedisce qualsiasi forma di corrispondenza biunivoca tra hash e il dato che lo ha generato, ovvero se io conosco il risultato di un hash non sarò in grado di ritornare in modo diretto al dato iniziale.

La Blockchain come una grande catena

Proprio come dice il nome la Blockchain è una catena di blocchi legati l’uno all’altro in modo da avere la certezza che se anche un solo blocco della catena venisse modificato renderebbe invalidi tutti i nodi successivi. Andiamo prima di tutto ad analizzare come sono costituiti i singoli blocchi:
Ciascun blocco contiene principalmente al suo interno:

  • i dati (nel caso dei Bitcoin i dati sono le transazioni che sono state effettuate, con i dati delle persone coinvolte, l’ammontare e altri dati aggiuntivi per aumentare la sicurezza)
  • l’hash dell’intero blocco. Essendo questa funzione molto sensibile alle modifiche, se andassi a modificare leggermente il blocco, l’hash verrebbe radicalmente diverso. Questa è una delle sicurezze principali della Blockchain.
  • l’hash del blocco precedente,
  • alcuni dati chiamati proof of work, generati dai così detti miner e che andremo ad analizzare successivamente nel dettaglio.

La più grande sicurezza della Blockchain viene dall’utilizzo molto intelligente della funzione di hash per cui nel momento in cui cambio un dato in un blocco l’hash di quest’ ultimo andrebbe cambiato. generando un nuovo hash, però, bisognerà cambiare anche il blocco successivo che contiene ancora il vecchio hash. In questo modo anche quest’ultimo blocco andrà ricalcolato e così via all’infinito. L’unico modo per fare questo sarebbe avere un computer abbastanza veloce in grado ricalcolare ed aggiungere i nuovi blocchi più velocemente di tutti gli altri computer attaccati alla Blockchain. Per ovviare a questo problema ecco che entra in gioco il proof of work.

Proof of work: alla base della Blockchain c’è la fortuna.

Sembra strano ma è proprio così: la chiave di tutto è il caso. Ora mi spiego meglio…
Per evitare che una macchina continui ad aggiungere blocchi senza fermarsi, lasciando la possibilità di “dirottare” la Blockchain, è necessario che la creazione di un nuovo blocco sia molto lunga e difficile in termine di calcoli.
Per questo motivo è stato aggiunto il proof of work al blocco, un piccolo dato che, nonostante ciò, è impossibile da calcolare. Semplicemente il proof of work è un insieme di bit che se aggiunti al blocco fanno sì che l’hash di quest’ultimo inizi con zeri. Il numero di zeri iniziali dipende dalla “difficoltà” che cresce sempre in base alle prestazioni dei moderni computer e determina anche il tempo medio per la risoluzione. Perchè questo proof of work è impossibile da calcolare? Tutto dipende dalla funzione di hash che, come abbiamo detto, non ci permette di tornare all’origine se conosciamo il risultato. L’unico modo per trovare questo proof of work è quello di provare e riprovare infinite combinazioni sperando di trovare quella giusta. Grazie a questo stratagemma è possibile incrementare i tempi per la creazione e l’aggiunta di un nuovo blocco (Per esempio per i Bitcoin questo tempo di aggira sui 10 minuti).

Ed è qui che nascono i miner.

Essendo questo lavoro di ricerca del proof of work abbastanza lungo ed impegnativo esistono alcuni computer dedicati a questa operazione, i miner. Il loro scopo è quello di trovare prima di tutti gli altri questo proof of work per poi aggiungerlo alla Blockchain. Solitamente questa operazione, nei casi di cryptovalute come i Bitcoin, viene premiata con una piccola ricompensa in forma di moneta virtuale che viene lasciata nel blocco a disposizione del miner che sarà in grado di aggiungere quest’ultimo alla Blockchain.

In breve

La Blockchain è attualmente uno dei metodi più sicuri per la distribuzione di dati e grazie alle sue caratteristiche, inclusa la sua altissima sicurezza, è un ottimo candidato per essere alla base delle monete virtuali ma non solo. In questo articolo abbiamo parlato solo molto semplicemente del funzionamento di questo strumento che merita sicuramente molto più approfondimento.


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