Tutto quello che avreste voluto sapere sulla Blockchain, ma non avete mai osato chiedere

Una breve rassegna dei concetti e della terminologia legati alla tecnologia Blockchain.

Business News

27 Luglio 2021


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L’interesse per la tecnologia Blockchain, e di conseguenza per il mondo delle criptovalute, è esponenzialmente aumentato negli ultimi mesi. I progetti, i casi d’uso ed i settori coinvolti da questa rivoluzione concettuale e tecnologica sono tra i più variegati, anche se da un anno a questa parte i protagonisti sono sicuramente stati i progetti De-fi relativi alla finanza decentralizzata e gli NFT, asset digitali che stanno spopolando nel mondo dell’arte e dello sport. 

C’è ancora però tanta confusione intorno ai concetti e alla terminologia legati alla tecnologia Blockchain, che vogliamo contribuire a chiarire. 

Che cos’è la Blockchain? 

La Blockchain è una tecnologia che consente di effettuare delle transazioni di asset (criptovalute o token) da una entità ad un’altra, in maniera sicura e verificabile.

Tali asset sono tipicamente digitali ma possono rappresentare anche un corrispettivo nel mondo reale. Possiamo pensare alla Blockchain come ad un registro, un “database” strutturato come una catena di blocchi concatenati tra loro mediante algoritmi crittografici. All’interno di questi “blocchi” vengono registrati gli scambi di criptovalute, gestiti da una rete di computer privati (nodi) . Questo registro, contenente gli asset e le transazioni non è quindi in possesso di una singola entità che ne determina o meno la validità ma è distribuito. Significa che tutti i nodi validatori, che partecipano a quella determinata rete Blockchain, possiedono la medesima copia del registro, possono leggerlo in modo indipendente e possono modificarlo. In assenza di un ente centrale le modifiche da effettuare al registro devono però essere validate, perchè ciò avvenga i nodi devono raggiungere il consenso. 

Come raggiungono il consenso i nodi validatori? Proof of Work & Proof of Stake.

Il Proof of Work è un algoritmo di consenso che richiede all’utente di risolvere un problema matematico complesso per verificare una transazione. Questo algoritmo viene utilizzato da diverse criptovalute – come Bitcoin ed Ethereum – ma richiede un grande dispendio di energia. Chi risolve il problema, e dimostra di aver compiuto un lavoro, tipicamente riceve in ricompensa criptovaluta.

Per quando riguarda invece il Proof of Stake non si richiede uno sforzo computazionale, gli utenti garantiscono la validità delle transazioni mettendo in stake, ossia impegnando, una quota delle proprie criptovalute. In questo modo i nodi validatori sono incentivati a comportarsi ottimamente per non perdere quanto impegnato. Le ricompense per i miners non sono criptovalute ma commissioni di transazione.

In generale, un sistema PoS è molto più efficiente in termini di costi di un sistema PoW, perché non c’è bisogno di miners e implica un consumo molto minore di energia. Tuttavia affinché un sistema PoS funzioni, deve essere il più sicuro possibile.

Per esempio, in una rete PoW, è molto difficile rovinare il sistema e i processi di convalida delle transazioni, perché sono necessarie enormi quantità di potenza di calcolo per interrompere la rete e sostituire il registro con un registro “contraffatto”. Quindi, probabilmente verrebbero spesi più soldi per cercare di compromettere tutto ciò che alla fine verrebbe guadagnato.

Un sistema PoS invece in teoria è più facile da compromettere. Vitalik Buterin però ha proposto una grande soluzione, il protocollo Casper.

Il protocollo Casper richiede fondamentalmente che ogni validatore in un sistema PoS faccia un deposito per iniziare a partecipare ai consensi e produrre nuovi blocchi. Ciò significa che se un validatore di blocchi fa qualcosa di non valido, il suo deposito è perso così come il suo diritto di partecipare al sistema di consenso delle reti. Se qualcuno si comporta male sulla rete, perderà la sua quota.

Nasce da se a questo punto parlare di Mining

Cos’è il Mining?

Il mining di Bitcoin è il processo attraverso il quale vengono messi in circolazione nuovi bitcoin, ma è anche una componente critica del mantenimento e dello sviluppo del libro mastro della Blockchain. Viene eseguito utilizzando computer molto sofisticati che risolvono problemi matematici computazionali estremamente complessi.

Il mining delle criptovalute è minuzioso, costoso ma può essere anche remunerativo. I minatori di Bitcoin infatti ricevono Bitcoin come ricompensa per il completamento di “blocchi” di transazioni verificate, che vengono aggiunti alla blockchain. Queste ricompense vengono pagate al minatore che scopre per primo la soluzione di un complesso problema matematico, e la probabilità che un partecipante sia colui che per primo scopre la soluzione è legata alla porzione di potenza totale di mining sulla rete. Più potenza di calcolo possiede un miner (ovvero la capacità dei suoi computer di fare molteplici tentativi al secondo ), più alte sono le sue probabilità di aggiudicarsi il diritto di convalidare un intero blocco di transazioni. Per impostare un impianto di mining è necessaria una potente GPU (unità di elaborazione grafica) o di un circuito integrato specifico per l’applicazione (ASIC). La ricompensa in Bitcoin che i minatori ricevono è un incentivo che motiva le persone ad assistere allo scopo primario del mining: legittimare e monitorare le transazioni Bitcoin, assicurandone la validità. Questa convenzione ha lo scopo di mantenere onesti gli utenti di Bitcoin.

Come sicuramente avrete sentito, la Cina ha da poco bloccato il mining di criptovalute nel paese, che contava il maggior numero di miners al mondo. Nonostante questo provvedimento abbia causato un abbassamento drastico del prezzo del Bitcoin, in realtà potrebbe avere notevoli risvolti positivi, una distribuzione geografica diversificata ed anche una distribuzione più diversificata dell’energia e un maggiore utilizzo di energie rinnovabili. Il discorso legato al dispendio energetico e alle energie rinnovabili però merita un capitolo a sé stante.

Facciamo un passo indietro e capiamo meglio cosa sono i Token che vengono scambiati sulla Blockchain. 

Gli asset digitali creati su una blockchain sono chiamati token, ed essi possono assolvere o meno a delle funzioni e quindi dividersi tra Token fungibili e Token non fungibili (NFT – Non Fungible Token). 

Cryptovalute 

Tra i Token fungibili per esempio ci sono le criptovalute che assolvono alla funzione di pagamento, hanno un determinato valore e sono frazionabili. Il Bitcoin è un Token fungibile, 1 Bitcoin ha un determinato valore che corrisponde per esempio ad un tot di dollari e può essere diviso in frazioni e scambiato sulla blockchain. 

Le criptovalute sono quindi monete virtuali che si appoggiano a reti decentralizzate e sfruttano tecniche crittografiche per garantire la sicurezza degli scambi tra gli utenti. Il loro successo è dovuto al fatto che non esistono enti centrali (quali banche o governi) che intermediano le transazioni.

Gli scambi di criptovalute come abbiamo visto sono gestiti da una rete di computer privati e registrati in maniera indelebile nel “database” condiviso di transazioni, la Blockchain, che funziona quindi come registro pubblico e distribuito e registra cronologicamente i trasferimenti di valuta da un utente all’altro all’interno di “blocchi” di dati.

Il Bitcoin ₿ è stata la prima criptovaluta creata, ma oggi esistono migliaia e possono essere acquistate o vendute attraverso gli exchange e detenute nei cosiddetti “wallet“, o portafogli di criptovalute.

Investire in criptovalute può ricordare l’investimento in azioni, ma il mercato è molto più volatile ed i fattori che ne determinano il valore sono molteplici e alle volte poco determinabili. Tra i fattori che ne determinano il valore sicuramente troviamo la domanda e l’offerta, ma anche gli sviluppi significativi al progetto di quella particolare Blockchain, le partnership, le fusioni e le acquisizioni, i finanziamenti, il volume di trading e la capitalizzazione del mercato, ma anche fattori emotivi che colpiscono il mercato. Proprio per via di tutti questi fattori non è semplice investire (proficuamente) in criptovalute e richiede molto studio e ricerca. Una delle frasi che non bisogna mai dimenticare quando ci si affaccia al mercato delle Crypto è “Do your own research”, ovvero Fai le tue ricerche. Questo significa non fidarsi ciecamente di sedicenti Guru del trading, ma nemmeno al polo opposto di persone con scarse conoscenze e un bagaglio di cieco scetticismo nei confronti della tecnologia Blockchain. 

I Token fungibili non si esauriscono con le criptovalute, esistono anche le stablecoin ovvero monete ancorate al valore di asset stabili, come il dollaro o materie prime come l’oro. Esistono anche le “monete di scopo” utilizzate per le raccolte fondi.

NFT – Non Fungible Token 

I Token non fungibili invece sono unici, irripetibili e indivisibili, non hanno un valore determinato e non sono frazionabili. Il ruolo degli NFT è quello di gestire la proprietà, l’identità ma anche l’autenticità di asset che oltre ad essere digitali possono essere fisici. La tracciabilità e la sicurezza viene garantita dal network.

Gli NFT hanno aperto numerosi scenari nel mondo dell’arte, del gaming e della musica ma più in generale nel contesto dell’internet of value, se pensiamo alle applicazioni in ambito commerciale per la tracciabilità dei prodotti, o in ambito governativo o immobiliare.

Per un approfondimento sugli NFT vi consigliamo di leggere il nostro articolo: 

Come funziona lo scambio di criptovalute? 

Le principali criptovalute funzionano utilizzando tre informazioni fondamentali:

  • l’indirizzo, associato a un saldo e utilizzato per inviare e ricevere fondi, e le corrispondenti;
  • la chiave pubblica dell’indirizzo;
  • la chiave privata dell’indirizzo.

La chiave privata è ciò che garantisce a un utente di criptovaluta la proprietà dei fondi su un dato indirizzo.

Il wallet genera e conserva automaticamente le chiavi private per conto dell’utente, ed utilizza la chiave privata per firmare le transazioni disposte dall’utente da un conto all’altro, senza effettivamente rivelarla.

La chiave pubblica invece viene utilizzata per crittografare le transazioni, che potranno essere decifrate solo tramite la conoscenza della chiave privata corrispondente, perciò nella pratica viene utilizzata per identificare un conto, a cui sono associati degli asset, controllabili tramite la conoscenza della corrispondente chiave privata.

La sicurezza di questo sistema deriva dalla strada a senso unico che va dalla chiave privata all’indirizzo pubblico. Non è possibile derivare la chiave pubblica dall’indirizzo; allo stesso modo, è impossibile derivare la chiave privata dalla chiave pubblica.

Come si può evincere quindi la chiave privata e la sua custodia sono uno degli elementi più delicati nell’utilizzo delle criptovalute.

Cos’è il Wallet e che tipologie di Wallet esistono.

Un wallet è un portafoglio digitale sicuro utilizzato per memorizzare, inviare e ricevere criptovalute. Il wallet non contiene di per sé le criptovalute ma contiene le informazioni per interagire con la blockchain e quindi per inviare e ricevere criptovalute, come le coppie di chiavi pubbliche e private, di cui abbiamo parlato nel paragrafo precedente, e l’indirizzo pubblico. L’indirizzo pubblico è un codice alfanumerico, che ha la stessa funzione dell’IBAN, viene quindi condiviso con altre persone per ricevere fondi.

I wallet si distinguono principalmente in software wallet e hardware wallet, i primi basati su un software, i secondi su un dispositivo fisico, come una chiavetta. 

I software wallet sono più semplici da gestire e più flessibili, l’utente nella maggior parte dei casi deve scegliere una password, ed il provider si occupa di conservare le chiavi pubbliche e private. La maggior parte dei software wallet funziona attraverso il web, questo li rende meno sicuri di altre tipologie di wallet, nonostante le molteplici misure di sicurezza attuate dai provider (come per esempio gli exchange – Binance, Conio, Gate.io ecc).

Gli hardware wallet invece sono dispositivi elettronici protetti da crittografia avanzata che generano e archiviano le chiavi pubbliche e private, che non lasciano mai il dispositivo, sono quindi completamente offline. Anche in questo caso l’utente imposterà il pin ed una frase che consentirà il backup, ovvero la recovery seeds. Alcuni hardware wallet avranno un display, altri saranno più semplici o più complicati da utilizzare, il punto principale è comunque il fatto di gestire le chiavi offline, rendendoli più sicuri rispetto ai wallet connessi ad internet.

Cosa sono gli Smart Contract

A questo punto è arrivato il momento di addentrarsi nella tecnologia alla base della Blockchain ed è arrivato il momento di parlare di Smart Contract. 

Gli Smart Contract sono un insieme di clausole contrattuali, di istruzioni potremmo dire, espresse attraverso linguaggio informatico, che vengono eseguite automaticamente dalla rete Blockchain al verificarsi di eventi e condizioni predeterminate dalle parti.

Il codice che sottostà alla transazione in blockchain garantisce la corretta esecuzione delle obbligazioni contrattuali e dei comportamenti, ma anche il funzionamento generale del sistema.

I punti di forza principali degli Smart Contract riguardano appunto la visibilità e la trasparenza di tali obblighi contrattuali, l’immutabilità delle transazioni registrate e la certezza dell’esecuzione di obbligazioni, che quindi può sostituire la “fiducia” tra le parti.

Ci sono ovviamente delle limitazioni oltre ai tanti vantaggi, come la difficoltà nella gestione di contratti molto complessi, oppure la difficoltà nel definire il sistema giuridico o la competenza territoriale, data la loro natura globale.

Non possiamo quindi pensare che gli Smart Contract siano dei sostituti ai contratti tradizionali, ma possiamo dire che vanno in parallelo.

Ad oggi le principali applicazioni sono l’emissione di token, gli scambi di criptovalute, e la registrazione di transazioni che coinvolgono la proprietà degli asset senza intermediazione finanziaria. Gli ambiti applicativi però sono molteplici, soprattutto nel settore finanziario.

Curiosità: Ad oggi l’Italia è l’unico paese in Europa insieme a Malta ad averne riconosciuto lo status giuridico inserendoli nella categoria “Innovative Technology Arrangement”.

Le Applicazioni su Blockchain: Le DApps

Le DApps su Blockchain sono applicazioni web decentralizzate completamente open-source che vengono eseguite in modo distribuito su una rete peer-to-peer e quindi non su server centralizzati, sfruttando così la potenza di migliaia di computer. Se uno dei computer (o nodi) che eseguono il software DApp si interrompe, un altro nodo riprende immediatamente l’attività. Le DApps sono basate su Blockchain e permettono agli utenti di interagire con gli Smart Contract, mentre la Blockchain agisce come un registro elettronico immutabile, gli smart contract eseguono condizioni predeterminate. In termini di esperienza utente (UX), le DApps possono apparire simili alle applicazioni web convenzionali, il front-end infatti è sviluppato utilizzando le stesse tecnologia delle applicazioni web convenzionali. La differenza è che le DApps possono essere ospitate su archivi decentralizzati, come IPFS, e al posto di utilizzare il protocollo HTTP centrale per comunicare, si affidano al software del wallet per interagire con contratti intelligenti automatizzati su reti come la Blockchain di Ethereum.

Le DApps quindi riassumendo consentono di interagire facilmente con la Blockchain e gli Smart Contract e creano un ecosistema software open source sicuro, distribuito e resiliente.

Le applicazioni decentralizzate su Blockchain dovrebbero soddisfare i seguenti criteri ricavati dal white paper di David Johnston, CEO di DApps Fund:

  • Applicazione completamente open-source;
  • Dati e record delle operazioni storicizzati su una blockchain pubblica;
  • Utilizzo di un token crittografico;
  • Generazione di token da parte dell’applicazione.

Gli ambiti di applicazione possono essere pressoché infiniti, dalla finanza che per ora è il principale ambito con le DApps DE-FI, al commercio, al turismo.

Poche settimane fa la società statunitense Coinbase ha annunciato che tra i suoi prossimi obiettivi c’è il lancio di una sorta di “Crypto App Store” per offrire applicazioni decentralizzate create da sviluppatori indipendenti. “Ora ci sono 10 miliardi di dollari di attività economica in esecuzione sulle DApps e una nuova tendenza che esce ogni tre mesi. Lavoreremo per offrire ai nostri utenti un facile accesso a tutto questo dal prodotto principale” ha affermato il co-founder di Coinbase, Brian Armstrong.

Quali sono i vantaggi principali della tecnologia Blockchain? 

In conclusione possiamo dire che i vantaggi principali della tecnologia Blockchain sono:

✔️ La decentralizzazione: le informazioni sono memorizzate e distribuite in tutti i nodi nodi per garantire la sicurezza e resilienza.

✔️ La tracciabilità e la trasparenza: ogni transazione è tracciabile e può essere verificata in tutti i suoi aspetti (mittente, destinatario, oggetto…)

✔️ La disintermediazione: piattaforme consentono di gestire le transazioni senza la presenza di enti centrali fidati (come una banca)

✔️ L’immutabilità: una volta scritte sulla blockchain, i dati sono immutabili, cioè non possono essere modificati.

✔️La programmabilità: la possibilità di programmare determinate azioni che vengono effettuate al verificarsi di certe condizioni

Conclusioni

Come avrete potuto evincere da questo breve articolo i concetti legati alla tecnologia Blockchain sono moltissimi ed ognuno di essi meriterebbe un grande approfondimento. La nostra intenzione qui era quella di darvi, attraverso questa breve rassegna, un’idea di massima di questi concetti legati alla Blockchain e stimolare in voi la curiosità ad approfondire quello che è un mondo incredibilmente complesso, affascinante e ricco di potenzialità nei più svariati ambiti di applicazione.