Come funziona la Blockchain?

3 min di lettura

Una blockchain è una tecnologia di database decentralizzata che memorizza i dati in blocchi, i quali sono concatenati linearmente. I nuovi blocchi vengono aggiunti alla fine e i dati rimangono praticamente immutabili grazie a procedure crittografiche – ogni manipolazione diventa immediatamente riconoscibile [1]. In linea di principio, la catena di blocchi può essere paragonata a un libro cassa o a un libro mastro scritto, in cui tutte le transazioni vengono annotate fin dal primo giorno [8]. Si può immaginare una blockchain anche come un registro digitale consultabile pubblicamente, in cui è possibile inserire qualcosa, ma che è quasi impossibile modificare a posteriori [9]. Funziona come una catena di blocchi di dati continuamente espandibile e costituisce l'ossatura di criptovalute come Bitcoin [4] [5].

Struttura: Blocchi e funzioni Hash

Una blockchain funziona come una catena continua di blocchi di dati protetta digitalmente. Le transazioni vengono raggruppate, verificate, concatenate e memorizzate in modo decentralizzato [3]. Ogni blocco contiene dati di transazione, un timestamp e si collega crittograficamente al blocco precedente – tipicamente tramite il suo hash [4]. Una funzione hash converte dati qualsiasi in un codice fisso e univoco. Già una minima modifica genera un hash completamente diverso e il processo non è reversibile. In questo modo si crea una catena immutabile: se un blocco viene manipolato, tutti gli hash successivi non corrispondono più.

Decentralizzazione e Consenso

Un meccanismo di consenso assicura che tutti i computer della rete concordino sullo stato attuale della catena di blocchi [1]. Grazie alla struttura concatenata e al consenso decentralizzato, una modifica successiva dei dati risulta difficile, poiché comprometterebbe l'integrità dell'intero sistema. In questo modo, il consenso decentralizzato sostituisce la necessità di una terza parte fidata per la conferma delle transazioni [4].

Proof of Work e Proof of Stake

I nuovi blocchi vengono creati e aggiunti alla catena tramite meccanismi di consenso [4]. Le blockchain pubbliche più note, come Bitcoin o Ethereum, sono accessibili pubblicamente e si basano generalmente sul procedimento Proof-of-Work [2]. Nel Proof of Work (PoW), i miner risolvono complessi enigmi computazionali con un elevato consumo energetico per creare blocchi – il più veloce vince la ricompensa. Nel Proof of Stake (PoS), invece, i validatori effettuano lo staking di criptovaluta come garanzia; i blocchi vengono selezionati casualmente in base all'impegno investito e la manipolazione comporta la perdita dello stake. Il PoW è considerato molto sicuro, ma è energivoro, mentre il PoS è più efficiente dal punto di vista energetico e più ecologico. Oltre a questi due procedimenti, esistono molti altri meccanismi di consenso come Proof of Space, Proof of Burn, Proof of Activity e Proof of History [4].

Applicazioni oltre le criptovalute

La tecnologia blockchain ha attirato molta attenzione negli ultimi anni, in particolare in relazione a Bitcoin e altre criptovalute [7]. Tuttavia, non rivoluziona solo il mondo finanziario, ma trova applicazione in numerosi altri settori. Tra le altre applicazioni figurano il tracciamento della supply-chain per un monitoraggio completo e a prova di manipolazione dei prodotti, gli Smart Contracts per contratti automatizzati, soluzioni di identità decentralizzata, sistemi di voto sicuri e l'archiviazione di dati medici.

Limiti e rischi

Sebbene la tecnologia blockchain sia considerata una delle più grandi innovazioni dell'era di Internet [6], essa comporta anche delle sfide. Tra i limiti tecnici figurano i problemi di scalabilità con transazioni lente, l'elevato consumo energetico nel Proof of Work e una quantità di dati in continua crescita. In ambito di sicurezza e implementazione, l'immutabilità rende difficile la correzione degli errori; inoltre, sussistono rischi legati a vulnerabilità degli smart contract e potenziali attacchi del 51%. Ulteriori rischi includono l'incertezza normativa, la perdita delle chiavi, problemi di protezione dei dati ai sensi del GDPR e la mancanza di interoperabilità tra diverse blockchain.