Se hai seguito operazioni bancarie, investimenti o criptovalute negli ultimi dieci anni, potresti aver sentito il termine "blockchain", la tecnologia di registrazione alla base della rete Bitcoin.
PUNTI CHIAVE
Blockchain è un tipo specifico di database.
Si differenzia da un tipico database nel modo in cui memorizza le informazioni; le blockchain memorizzano i dati in blocchi che vengono poi concatenati.
Quando arrivano nuovi dati, vengono inseriti in un nuovo blocco. Una volta che il blocco è pieno di dati, viene concatenato al blocco precedente, il che rende i dati concatenati insieme in ordine cronologico.
Diversi tipi di informazioni possono essere archiviati su una blockchain, ma l'uso più comune finora è stato come registro per le transazioni.
Nel caso di Bitcoin, la blockchain viene utilizzata in modo decentralizzato in modo che nessuna singola persona o gruppo abbia il controllo, anzi, tutti gli utenti mantengono il controllo collettivamente.
Le blockchain decentralizzate sono immutabili, il che significa che i dati inseriti sono irreversibili. Per Bitcoin, ciò significa che le transazioni sono registrate in modo permanente e visualizzabili da chiunque.
Cos'è la Blockchain?
Blockchain sembra complicato, e sicuramente può esserlo, ma il suo concetto di base è davvero abbastanza semplice. Una blockchain è un tipo di database. Per essere in grado di comprendere la blockchain, può aiutare prima a capire cos'è effettivamente un database.
Un database è una raccolta di informazioni memorizzate elettronicamente su un sistema informatico. Le informazioni, o dati, nei database sono generalmente strutturate in formato tabella per consentire una ricerca e un filtro più semplici per informazioni specifiche. Qual è la differenza tra qualcuno che usa un foglio di calcolo per archiviare informazioni piuttosto che un database?
I fogli di calcolo sono progettati per una persona, o un piccolo gruppo di persone, per archiviare e accedere a quantità limitate di informazioni. Al contrario, un database è progettato per ospitare quantità significativamente maggiori di informazioni a cui è possibile accedere, filtrare e manipolare rapidamente e facilmente da un numero qualsiasi di utenti contemporaneamente.
I grandi database raggiungono questo obiettivo ospitando i dati su server costituiti da potenti computer. Questi server a volte possono essere costruiti utilizzando centinaia o migliaia di computer in modo da avere la potenza di calcolo e la capacità di archiviazione necessarie a molti utenti per accedere contemporaneamente al database. Sebbene un foglio di calcolo o un database possa essere accessibile a un numero qualsiasi di persone, è spesso di proprietà di un'azienda e gestito da una persona designata che ha il controllo completo su come funziona e sui dati al suo interno.
Quindi, in cosa differisce una blockchain da un database?
Struttura di archiviazione
Una differenza fondamentale tra un database tipico e una blockchain è il modo in cui i dati sono strutturati. Una blockchain raccoglie informazioni in gruppi, noti anche come blocchi, che contengono insiemi di informazioni. I blocchi hanno determinate capacità di archiviazione e, una volta riempiti, vengono concatenati al blocco precedentemente riempito, formando una catena di dati nota come "blockchain". Tutte le nuove informazioni che seguono quel blocco appena aggiunto vengono compilate in un blocco appena formato che verrà anche aggiunto alla catena una volta riempito.
Un database struttura i suoi dati in tabelle mentre una blockchain, come suggerisce il nome, struttura i suoi dati in blocchi che sono concatenati insieme. Questo fa sì che tutte le blockchain siano database ma non tutti i database siano blockchain. Questo sistema crea anche intrinsecamente una sequenza temporale irreversibile dei dati quando implementato in una natura decentralizzata. Quando un blocco viene riempito, viene incastonato nella pietra e diventa parte di questa linea temporale. A ogni blocco della catena viene assegnato un timestamp esatto quando viene aggiunto alla catena.
Attributi di criptovaluta
Decentramento
Allo scopo di comprendere la blockchain, è istruttivo vederla nel contesto di come è stata implementata da Bitcoin. Come un database, Bitcoin ha bisogno di una raccolta di computer per archiviare la sua blockchain. Per Bitcoin, questa blockchain è solo un tipo specifico di database che memorizza ogni transazione Bitcoin mai effettuata. Nel caso di Bitcoin, e diversamente dalla maggior parte dei database, questi computer non sono tutti sotto lo stesso tetto e ogni computer o gruppo di computer è gestito da un individuo o gruppo di individui unico.
Immagina che un'azienda possieda un server composto da 10.000 computer con un database contenente tutte le informazioni sull'account del suo cliente. Questa azienda ha un magazzino che contiene tutti questi computer sotto lo stesso tetto e ha il pieno controllo di ciascuno di questi computer e di tutte le informazioni in essi contenute. Allo stesso modo, Bitcoin è costituito da migliaia di computer, ma ogni computer o gruppo di computer che contiene la sua blockchain si trova in una posizione geografica diversa e sono tutti gestiti da individui o gruppi di persone separati. Questi computer che compongono la rete di Bitcoin sono chiamati nodi.
In questo modello, la blockchain di Bitcoin viene utilizzata in modo decentralizzato. Tuttavia, esistono blockchain private e centralizzate, in cui i computer che compongono la sua rete sono di proprietà e gestiti da una singola entità.
In una blockchain, ogni nodo ha una registrazione completa dei dati che sono stati archiviati sulla blockchain sin dal suo inizio. Per Bitcoin, i dati sono l'intera cronologia di tutte le transazioni Bitcoin. Se un nodo ha un errore nei suoi dati, può usare le migliaia di altri nodi come punto di riferimento per correggersi. In questo modo, nessun nodo all'interno della rete può alterare le informazioni in essa contenute. Per questo motivo, la cronologia delle transazioni in ciascun blocco che costituisce la blockchain di Bitcoin è irreversibile.
Se un utente manomette il registro delle transazioni di Bitcoin, tutti gli altri nodi si incrocerebbero a vicenda e individueranno facilmente il nodo con le informazioni errate. Questo sistema aiuta a stabilire un ordine preciso e trasparente degli eventi. Per Bitcoin, queste informazioni sono un elenco di transazioni, ma è anche possibile che una blockchain contenga una varietà di informazioni come contratti legali, identificazioni di stato o inventario dei prodotti di un'azienda.
Per cambiare il modo in cui funziona quel sistema o le informazioni memorizzate al suo interno, la maggior parte della potenza di calcolo della rete decentralizzata dovrebbe concordare su tali modifiche. Ciò garantisce che qualsiasi cambiamento avvenga nel migliore interesse della maggioranza.
A causa della natura decentralizzata della blockchain di Bitcoin, tutte le transazioni possono essere visualizzate in modo trasparente disponendo di un nodo personale o utilizzando esploratori blockchain che consentono a chiunque di vedere le transazioni che si verificano in tempo reale. Ogni nodo ha la propria copia della catena che viene aggiornata man mano che vengono confermati e aggiunti nuovi blocchi. Ciò significa che, se lo desideri, puoi tenere traccia di Bitcoin ovunque vada.
Ad esempio, in passato sono stati violati gli scambi in cui coloro che detenevano Bitcoin sullo scambio hanno perso tutto. Sebbene l'hacker possa essere completamente anonimo, i Bitcoin che ha estratto sono facilmente rintracciabili. Se i Bitcoin che sono stati rubati in alcuni di questi hack dovessero essere spostati o spesi da qualche parte, lo si saprebbe.
La blockchain è sicura?
La tecnologia blockchain tiene conto dei problemi di sicurezza e fiducia in diversi modi. Innanzitutto, i nuovi blocchi vengono sempre memorizzati in modo lineare e cronologico. Cioè, vengono sempre aggiunti alla "fine" della blockchain. Se dai un'occhiata alla blockchain di Bitcoin, vedrai che ogni blocco ha una posizione sulla catena, chiamata "altezza". A novembre 2020, l'altezza del blocco aveva raggiunto fino a quel momento i 656.197 blocchi.
Dopo che un blocco è stato aggiunto alla fine della blockchain, è molto difficile tornare indietro e modificare il contenuto del blocco a meno che la maggioranza non abbia raggiunto un consenso per farlo. Questo perché ogni blocco contiene il proprio hash, insieme all'hash del blocco precedente, nonché al timestamp menzionato in precedenza. I codici hash sono creati da una funzione matematica che trasforma le informazioni digitali in una stringa di numeri e lettere. Se tali informazioni vengono modificate in qualche modo, cambia anche il codice hash.
Ecco perché è importante per la sicurezza. Diciamo che un hacker vuole alterare la blockchain e rubare Bitcoin a tutti gli altri. Se dovessero alterare la propria singola copia, non si allineerebbe più con la copia di tutti gli altri. Quando tutti gli altri incrociano le loro copie l'una contro l'altra, vedrebbero questa copia risaltare e la versione hacker della catena verrebbe scartata come illegittima.
Riuscire con un tale hack richiederebbe che l'hacker contemporaneamente controlli e alteri il 51% delle copie della blockchain in modo che la loro nuova copia diventi la copia di maggioranza e, quindi, la catena concordata. Un tale attacco richiederebbe anche un'immensa quantità di denaro e risorse in quanto avrebbero bisogno di rifare tutti i blocchi perché ora avrebbero timestamp e codici hash diversi.
A causa delle dimensioni della rete di Bitcoin e della velocità con cui sta crescendo, il costo per realizzare un'impresa del genere sarebbe probabilmente insormontabile. Non solo sarebbe estremamente costoso, ma sarebbe anche probabilmente inutile. Fare una cosa del genere non passerebbe inosservato, poiché i membri della rete vedrebbero alterazioni così drastiche alla blockchain. I membri della rete si sarebbero quindi diretti a una nuova versione della catena che non è stata interessata.
Ciò farebbe crollare di valore la versione attaccata di Bitcoin, rendendo l'attacco in definitiva inutile poiché il cattivo attore ha il controllo di una risorsa senza valore. Lo stesso accadrebbe se il cattivo attore attaccasse il nuovo fork di Bitcoin. È costruito in questo modo in modo che prendere parte alla rete sia molto più incentivante economicamente che attaccarlo.
Bitcoin contro Blockchain
L'obiettivo della blockchain è consentire la registrazione e la distribuzione delle informazioni digitali, ma non la modifica. La tecnologia Blockchain è stata delineata per la prima volta nel 1991 da Stuart Haber e W. Scott Stornetta, due ricercatori che volevano implementare un sistema in cui i timestamp dei documenti non potessero essere manomessi. Ma è stato solo quasi due decenni dopo, con il lancio di Bitcoin nel gennaio 2009, che la blockchain ha avuto la sua prima applicazione nel mondo reale.
Il protocollo Bitcoin è costruito su una blockchain. In un documento di ricerca che introduce la valuta digitale, il creatore pseudonimo di Bitcoin, Satoshi Nakamoto, lo ha definito "un nuovo sistema di cassa elettronico completamente peer-to-peer, senza terze parti fidate".
La cosa fondamentale da capire qui è che Bitcoin utilizza semplicemente la blockchain come mezzo per registrare in modo trasparente un registro dei pagamenti, ma la blockchain può, in teoria, essere utilizzata per registrare in modo immutabile qualsiasi numero di punti dati. Come discusso sopra, questo potrebbe essere sotto forma di transazioni, voti in un'elezione, inventari di prodotti, identificazioni di stato, atti di proprietà e molto altro.
Attualmente, esiste una vasta gamma di progetti basati su blockchain che cercano di implementare blockchain in modi per aiutare la società oltre alla semplice registrazione delle transazioni. Un buon esempio è quello della blockchain utilizzata come mezzo per votare alle elezioni democratiche. La natura dell'immutabilità della blockchain significa che il voto fraudolento diventerebbe molto più difficile da verificare.
Ad esempio, un sistema di voto potrebbe funzionare in modo tale che a ogni cittadino di un paese venga emessa una singola criptovaluta o token. A ciascun candidato verrà quindi assegnato un indirizzo di portafoglio specifico e gli elettori invieranno il proprio token o criptovaluta all'indirizzo del candidato per cui desiderano votare. La natura trasparente e tracciabile della blockchain eliminerebbe la necessità del conteggio dei voti umani e la capacità dei cattivi attori di manomettere le schede elettorali.
Blockchain contro banche
Le banche e le blockchain decentralizzate sono molto diverse. Per vedere come una banca differisce dalla blockchain, confrontiamo il sistema bancario con l'implementazione della blockchain da parte di Bitcoin.
Come viene utilizzata la blockchain?
Come ora sappiamo, i blocchi sulla blockchain di Bitcoin memorizzano i dati sulle transazioni monetarie. Ma si scopre che la blockchain è in realtà un modo affidabile per archiviare dati anche su altri tipi di transazioni.
Alcune aziende che hanno già incorporato la blockchain includono Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever e una miriade di altre. Ad esempio, IBM ha creato la sua blockchain Food Trust 1per tracciare il viaggio che i prodotti alimentari fanno per raggiungere le sue sedi.
Perché farlo? L'industria alimentare ha visto innumerevoli epidemie di e Coli, salmonella, listeria e materiali pericolosi introdotti accidentalmente negli alimenti. In passato, ci sono volute settimane per trovare la fonte di questi focolai o la causa della malattia da ciò che le persone mangiano.
L'utilizzo della blockchain offre ai marchi la possibilità di tracciare il percorso di un prodotto alimentare dalla sua origine, attraverso ogni tappa che effettua e infine la sua consegna. Se si scopre che un alimento è contaminato, è possibile risalire fino alla sua origine attraverso ogni tappa. Non solo, ma queste aziende ora possono anche vedere tutto il resto con cui potrebbero essere venute in contatto, consentendo l'identificazione del problema molto prima, salvando potenzialmente vite umane. Questo è un esempio di blockchain in pratica, ma esistono molte altre forme di implementazione della blockchain.
Banca e finanza
Forse nessun settore trarrà vantaggio dall'integrazione della blockchain nelle sue operazioni commerciali più del settore bancario. Gli istituti finanziari operano solo durante le ore lavorative, cinque giorni alla settimana. Ciò significa che se provi a depositare un assegno venerdì alle 18:00, probabilmente dovrai aspettare fino a lunedì mattina per vedere che i soldi arrivano sul tuo conto. Anche se effettui il deposito durante l'orario lavorativo, la verifica della transazione può richiedere da uno a tre giorni a causa dell'enorme volume di transazioni che le banche devono regolare. Blockchain, invece, non dorme mai.
Integrando la blockchain nelle banche, i consumatori possono vedere le loro transazioni elaborate in appena 10 minuti, in pratica il tempo necessario per aggiungere un blocco alla blockchain, indipendentemente dalle festività o dall'ora del giorno o della settimana. Con la blockchain, le banche hanno anche l'opportunità di scambiare fondi tra istituzioni in modo più rapido e sicuro. Nell'attività di compravendita di azioni, ad esempio, il processo di regolamento e compensazione può richiedere fino a tre giorni (o più a lungo, se si negozia a livello internazionale), il che significa che il denaro e le azioni vengono congelati per quel periodo di tempo.
Data l'entità delle somme in gioco, anche i pochi giorni di transito del denaro possono comportare costi e rischi significativi per le banche. La banca europea Santander e i suoi partner di ricerca stimano i potenziali risparmi tra i 15 ei 20 miliardi di dollari l'anno. Capgemini, una società di consulenza francese, stima che i consumatori potrebbero risparmiare fino a 16 miliardi di dollari in commissioni bancarie e assicurative ogni anno attraverso applicazioni basate su blockchain.
Valuta
Blockchain costituisce la base per criptovalute come Bitcoin. Il dollaro USA è controllato dalla Federal Reserve. In questo sistema di autorità centrale, i dati e la valuta di un utente sono tecnicamente un capriccio della loro banca o governo. Se la banca di un utente viene violata, le informazioni private del cliente sono a rischio. Se la banca del cliente crolla o vive in un paese con un governo instabile, il valore della sua valuta potrebbe essere a rischio. Nel 2008, alcune delle banche che hanno finito i soldi sono state salvate in parte usando il denaro dei contribuenti. Queste sono le preoccupazioni da cui Bitcoin è stato concepito e sviluppato per la prima volta.
Diffondendo le sue operazioni su una rete di computer, la blockchain consente a Bitcoin e ad altre criptovalute di operare senza la necessità di un'autorità centrale. Ciò non solo riduce il rischio, ma elimina anche molte delle commissioni di elaborazione e transazione. Può anche dare a coloro che si trovano in paesi con valute o infrastrutture finanziarie instabili una valuta più stabile con più applicazioni e una rete più ampia di individui e istituzioni con cui possono fare affari, sia a livello nazionale che internazionale.
L'utilizzo di portafogli di criptovaluta per conti di risparmio o come mezzo di pagamento è particolarmente profondo per coloro che non hanno un'identificazione statale. Alcuni paesi potrebbero essere dilaniati dalla guerra o avere governi che non dispongono di alcuna infrastruttura reale per fornire l'identificazione. I cittadini di tali paesi potrebbero non avere accesso a conti di risparmio o di intermediazione e quindi non c'è modo di conservare in sicurezza la ricchezza.
Assistenza sanitaria
Gli operatori sanitari possono sfruttare la blockchain per archiviare in modo sicuro le cartelle cliniche dei loro pazienti. Quando una cartella clinica viene generata e firmata, può essere scritta nella blockchain, che fornisce ai pazienti la prova e la sicurezza che la cartella non può essere modificata. Queste cartelle cliniche personali potrebbero essere codificate e archiviate sulla blockchain con una chiave privata, in modo che siano accessibili solo a determinati individui, garantendo così la privacy.
Registri di proprietà
Se hai mai trascorso del tempo nell'ufficio del registro locale, saprai che il processo di registrazione dei diritti di proprietà è sia oneroso che inefficiente. Oggi, un atto fisico deve essere consegnato a un dipendente del governo presso l'ufficio di registrazione locale, dove viene inserito manualmente nel database centrale del luogo e nell'indice pubblico. In caso di controversia sulla proprietà, le rivendicazioni sulla proprietà devono essere conciliate con l'indice pubblico.
Questo processo non è solo costoso e richiede tempo, ma è anche pieno di errori umani, in cui ogni imprecisione rende meno efficiente il monitoraggio della proprietà della proprietà. Blockchain ha il potenziale per eliminare la necessità di scansionare documenti e rintracciare file fisici in un ufficio di registrazione locale. Se la proprietà della proprietà viene archiviata e verificata sulla blockchain, i proprietari possono fidarsi che il loro atto sia accurato e registrato in modo permanente.
In paesi o aree dilaniate dalla guerra che hanno poche o nessuna infrastruttura governativa o finanziaria, e certamente nessun "ufficio del registro", può essere quasi impossibile dimostrare la proprietà di una proprietà. Se un gruppo di persone che vivono in un'area del genere è in grado di sfruttare la blockchain, potrebbero essere stabilite tempistiche trasparenti e chiare della proprietà della proprietà.
Contratti intelligenti
Uno smart contract è un codice informatico che può essere integrato nella blockchain per facilitare, verificare o negoziare un accordo contrattuale. I contratti intelligenti operano in base a una serie di condizioni che gli utenti accettano. Quando tali condizioni sono soddisfatte, i termini del contratto vengono automaticamente eseguiti.
Supponiamo, ad esempio, che un potenziale inquilino voglia affittare un appartamento utilizzando uno smart contract. Il proprietario si impegna a dare all'inquilino il codice della porta dell'appartamento non appena l'inquilino paga il deposito cauzionale. Sia l'inquilino che il proprietario invieranno le rispettive parti dell'accordo allo smart contract, che tratterrebbe e scambierebbe automaticamente il codice della porta per il deposito cauzionale alla data di inizio del contratto di locazione. Se il proprietario non fornisce il codice della porta entro la data di locazione, lo smart contract rimborsa il deposito cauzionale. Ciò eliminerebbe le commissioni e i processi tipicamente associati all'uso di un notaio, mediatore di terze parti o avvocati.
Catene di fornitura
Come nell'esempio di IBM Food Trust, i fornitori possono utilizzare blockchain per registrare le origini dei materiali che hanno acquistato. Ciò consentirebbe alle aziende di verificare l'autenticità dei loro prodotti, insieme a etichette comuni come "Biologico", "Locale" e "Commercio equo".
Come riportato da Forbes, l' industria alimentare sta adottando sempre più l'uso della blockchain per tracciare il percorso e la sicurezza del cibo durante il viaggio dalla fattoria all'utente.
Voto
Come accennato, la blockchain potrebbe essere utilizzata per facilitare un moderno sistema di voto. Votare con blockchain ha il potenziale per eliminare le frodi elettorali e aumentare l'affluenza alle urne, come è stato testato nelle elezioni di medio termine del novembre 2018 in Viginia negli Stati Uniti. L'utilizzo della blockchain in questo modo renderebbe quasi impossibile la manomissione dei voti. Il protocollo blockchain manterrebbe anche la trasparenza nel processo elettorale, riducendo il personale necessario per condurre un'elezione e fornendo ai funzionari risultati quasi immediati. Ciò eliminerebbe la necessità di riconteggi o qualsiasi preoccupazione reale che la frode possa minacciare le elezioni.
Vantaggi e svantaggi della Blockchain
Nonostante tutta la sua complessità, il potenziale della blockchain come forma decentralizzata di registrazione è quasi illimitato. Da una maggiore privacy degli utenti e una maggiore sicurezza a costi di elaborazione inferiori e meno errori, la tecnologia blockchain potrebbe benissimo vedere applicazioni oltre a quelle descritte sopra. Ma ci sono anche alcuni svantaggi.
Professionisti
Maggiore precisione rimuovendo il coinvolgimento umano nella verifica
Riduzione dei costi eliminando la verifica di terze parti
Il decentramento rende più difficile la manomissione
Le transazioni sono sicure, private ed efficienti
Tecnologia trasparente
Fornisce un'alternativa bancaria e un modo per proteggere le informazioni personali per i cittadini di paesi con governi instabili o sottosviluppati
Contro
Costo significativo della tecnologia associato al mining di bitcoin
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