Cos’è la blockchain e come funziona

Non è solo la tecnologia dietro a Bitcoin e alle criptovalute: la blockchain è un'autentica rivoluzione
Cos'è la blockchain
Indice

In questa analisi approfondiremo cos’è la blockchain e come funziona questa rivoluzionaria tecnologia. 

La blockchain, fondamentale nel mondo delle criptovalute, ha applicazioni che vanno ben oltre. Esploreremo non solo il suo ruolo chiave nel settore delle criptovalute, ma anche come la tecnologia blockchain sta trovando impiego in svariati ambiti, trasformando il modo in cui interagiamo con il mondo digitale. 

Iniziamo questo viaggio alla scoperta di cos’è una blockchain e dei suoi molteplici usi.

Cos’è la blockchain in parole semplici

Vediamo una definizione di blockchain in parole “povere”: è una tecnologia che funziona come un registro digitale, dove le informazioni vengono registrate in modo sicuro e immutabile. 

La blockchain è un libro mastro: immagina che ogni pagina è un blocco e ogni pagina (blocco) è legata alla precedente, creando una catena di blocchi, la blockchain, appunto. Questa struttura garantisce che una volta aggiunta un’informazione, non può essere modificata o cancellata senza alterare l’intera catena, garantendo così trasparenza e sicurezza.

La tecnologia blockchain è quindi un metodo per conservare e trasferire dati in maniera sicura e decentralizzata, una caratteristica fondamentale che la rende attraente per svariati usi oltre le criptovalute.

Come funziona la blockchain

Per comprendere come funziona la blockchain, è fondamentale iniziare dai blocchi, l’elemento base di questa tecnologia. 

Il mining

Ogni blocco contiene un insieme di transazioni, che una volta verificate, vengono sigillate e aggiunte alla blockchain. Questo processo è noto come mining, e i responsabili di questo lavoro sono i miner o minatori.

I miner utilizzano potenti computer per risolvere complessi puzzle crittografici. Risolvere questi puzzle è essenziale per confermare le transazioni e aggiungere nuovi blocchi alla catena. Questo processo non solo garantisce la sicurezza delle transazioni, ma consente anche ai miner di ricevere nuove unità di criptovaluta come ricompensa per il loro lavoro, incentivando la manutenzione della rete.

Decentralizzazione

Strettamente collegato al lavoro dei miner è un altro aspetto importante della tecnologia blockchain, la decentralizzazione

Diversamente dai sistemi tradizionali, dove i dati sono conservati in un unico luogo, la blockchain distribuisce le informazioni su una rete di computer. Questo significa che non esiste un punto centrale di controllo, rendendo il sistema più resistente a manipolazioni e attacchi informatici.

Validazione delle transazioni

Per validare le transazioni e quindi creare nuovi blocchi, i miner ricorrono ai meccanismi di consenso. I più comuni sono il Proof of Work e il Proof of Stake. 

Entrambi i sistemi, PoW e PoS, sono progettati per garantire che tutte le transazioni sulla blockchain siano verificate e immutabili, ma lo fanno in modi che hanno implicazioni diverse per la sicurezza, l’efficienza energetica e la centralizzazione della rete. 

Proof of Work (PoW)

Il Proof of Work è il meccanismo di consenso originale utilizzato in molte blockchain, incluso Bitcoin. In un sistema PoW, i miner competono per risolvere complessi problemi matematici utilizzando la potenza di calcolo. Il primo miner che risolve il puzzle ottiene il diritto di aggiungere un nuovo blocco alla blockchain e riceve una ricompensa in criptovaluta. 

Questo processo richiede un’enorme quantità di energia elettrica, poiché i miner devono utilizzare hardware potente per risolvere i puzzle rapidamente.

Il PoW garantisce la sicurezza della rete in quanto renderebbe estremamente costoso e impraticabile per un attaccante controllare la maggioranza della potenza di calcolo della rete, un requisito per modificare la blockchain.

Proof of Stake (PoS)

Per affrontare alcune delle sfide poste dal PoW, come l’alto consumo energetico, si è sviluppato il Proof of Stake. Nel PoS, la creazione di blocchi e la validazione delle transazioni non si basano sulla potenza di calcolo, ma piuttosto sulla quantità di criptovaluta che un utente detiene e “mette in gioco” (da qui il termine “stake“). 

In questo sistema, i validatori (equivalenti ai miner nel PoW) vengono selezionati casualmente per creare un nuovo blocco, in base alla quantità di moneta che hanno bloccato come garanzia.

Questo metodo è considerato più efficiente dal punto di vista energetico e promuove una maggiore partecipazione alla rete, poiché non richiede hardware costoso. Inoltre, nel PoS, attaccare la rete sarebbe controproducente per gli stessi attaccanti, poiché deprezzerebbe la valuta che hanno investito.

Crittografia e sicurezza

La sicurezza è una delle caratteristiche fondamentali della blockchain, e si basa in gran parte su principi di crittografia avanzata. 

Ogni blocco nella blockchain contiene un hash crittografico unico del blocco precedente, oltre alle transazioni del proprio blocco. Un hash è una stringa di caratteri che rappresenta i dati e viene generato attraverso una funzione di hash. Se anche un solo bit dei dati cambia, l’hash cambierà completamente, rendendo evidente ogni tentativo di alterazione. 

Questo crea una catena di blocchi sicura, poiché modificare un blocco richiederebbe il ricalcolo degli hash di tutti i blocchi successivi, un compito praticamente impossibile data la potenza computazionale necessaria.

Cos'è la blockchain
Fonte: Opennode

Per garantire che le transazioni provengano da mittenti legittimi, la blockchain utilizza firme digitali. Quando un utente effettua una transazione, essa viene firmata digitalmente utilizzando la sua chiave privata. Questa firma può essere verificata da chiunque nella rete utilizzando la chiave pubblica corrispondente del mittente. Le firme digitali garantiscono l’autenticità e l’integrità delle transazioni, impedendo a chiunque di spendere fondi di altri o di alterare le transazioni dopo che sono state emesse.

La sicurezza della blockchain è ulteriormente rafforzata dalla sua natura decentralizzata. Invece di essere custoditi in un singolo punto, i dati della blockchain sono distribuiti su una vasta rete di nodi. Ogni nodo possiede una copia completa della blockchain e deve raggiungere un consenso con gli altri nodi su qualsiasi aggiunta o modifica. Questa struttura rende la rete resistente a guasti e attacchi: un hacker dovrebbe compromettere la maggior parte dei nodi simultaneamente per alterare la blockchain, un’impresa estremamente difficile e costosa.

La natura immutabile della blockchain deriva dal fatto che una volta che un blocco è stato aggiunto alla catena, diventa estremamente difficile modificarlo retroattivamente senza che la rete se ne accorga. Questa caratteristica, insieme alla trasparenza delle transazioni registrate, crea un ambiente di fiducia, dove le parti possono interagire sapendo che le loro transazioni sono sicure e inalterabili.

I vantaggi della blockchain

La blockchain presenta diversi vantaggi, tra cui:

  • Sicurezza e immutabilità. Grazie alla crittografia avanzata, ogni transazione sulla blockchain è protetta contro le manomissioni. L’immutabilità e la necessità di consenso per le modifiche rendono la blockchain estremamente sicura rispetto ai sistemi tradizionali di archiviazione dati.
  • Trasparenza. Ogni transazione sulla blockchain è visibile a tutti i partecipanti della rete. Questa trasparenza garantisce che le attività siano condotte apertamente, contribuendo a instaurare fiducia e integrità all’interno dell’ecosistema.
  • Decentralizzazione. La blockchain elimina la necessità di intermediari centralizzati. Questa decentralizzazione riduce il rischio di censure o controlli da parte di un’entità singola, democratizzando l’accesso e la partecipazione.
  • Efficienza. La blockchain automatizza e semplifica diversi processi, riducendo la burocrazia e accelerando le transazioni. L’efficienza è ulteriormente potenziata dall’eliminazione degli intermediari, riducendo i tempi e i costi associati.
  • Riduzione di frodi e errori. L’immunità della blockchain agli attacchi di hacking e la sua natura immutabile aiutano a ridurre significativamente la possibilità di frodi e errori, garantendo l’integrità dei dati.
  • Interoperabilità. La capacità delle diverse blockchain di interagire e scambiare dati in modo sicuro apre la strada a un’ampia gamma di applicazioni e servizi che possono funzionare insieme, migliorando l’efficienza dei sistemi.
  • Innovazione. La blockchain ha il potenziale di rivoluzionare vari settori, introducendo nuovi modelli di business e soluzioni innovative che vanno dalla finanza alla logistica, dalla sanità all’identità digitale.

Storia della blockchain

La storia della blockchain inizia molto prima dell’avvento di Bitcoin. Le origini possono essere fatte risalire agli anni ’90, quando vennero sviluppate varie tecnologie e concetti che avrebbero poi portato alla blockchain. 

Stuart Haber e W. Scott Stornetta, due ricercatori, proposero nel 1991 un sistema criptograficamente sicuro per timbrare documenti digitali. Questo sistema si basava su una catena di blocchi crittografici per garantire che i documenti non potessero essere alterati retroattivamente.

Sebbene non chiamato “blockchain” all’epoca, questo sistema rappresenta uno dei primi esempi della tecnologia che sarebbe poi diventata fondamentale per lo sviluppo delle criptovalute come Bitcoin. Il loro metodo è stato descritto in due documenti, uno dei quali intitolato “How to Time-Stamp a Digital Document”. Questa invenzione è spesso citata come un precursore diretto della moderna blockchain.

La vera rivoluzione inizia nel 2008 con la pubblicazione del white paper “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System” da parte di una persona (o gruppo di persone) sotto lo pseudonimo di Satoshi Nakamoto. Bitcoin è stato il primo caso di utilizzo della tecnologia blockchain in un ambiente di criptovaluta. La sua blockchain fungeva da registro pubblico per tutte le transazioni nella rete, garantendo sicurezza e trasparenza senza bisogno di un’autorità centrale.

Dopo il lancio di Bitcoin, la tecnologia blockchain ha iniziato a evolversi e ad espandersi oltre il settore finanziario. 

Evoluzione della blockchain

L’evoluzione della tecnologia blockchain è stata rapida e significativa, segnando un percorso innovativo in vari settori. Ecco le fasi principali di questa evoluzione:

Blockchain 1.0 – Criptovalute

L’era iniziale della blockchain è dominata dall’introduzione di Bitcoin nel 2008. Questa fase, spesso definita come Blockchain 1.0, si concentrava principalmente sull’uso della tecnologia come mezzo per facilitare le transazioni di criptovaluta. 

Bitcoin ha introdotto il concetto di una rete decentralizzata e sicura, dove le transazioni possono essere verificate e registrate senza l’intervento di intermediari finanziari tradizionali.

Blockchain 2.0 – Smart Contracts e dApps

Il lancio di Ethereum nel 2015 segna l’inizio della fase Blockchain 2.0. Ethereum ha esteso le funzionalità della blockchain oltre le transazioni finanziarie, introducendo gli smart contracts. Gli smart contracts sono protocolli auto-eseguibili che facilitano, verificano o implementano l’esecuzione di un contratto, rendendo la blockchain una piattaforma programmabile.

Questo ha portato allo sviluppo di applicazioni decentralizzate (dApps) in diversi campi come finanza decentralizzata (DeFi), giochi, arte digitale e identità digitale.

Blockchain 3.0 – Soluzioni di scalabilità e interoperabilità

Con l’aumentare dell’adozione e dell’interesse, sono emerse sfide legate alla scalabilità e all’efficienza energetica delle reti blockchain. 

Blockchain come Cardano, Polkadot e Solana, spesso associate alla fase Blockchain 3.0, hanno introdotto nuovi meccanismi di consenso come Proof of Stake e architetture di rete innovative per affrontare queste sfide. 

L’obiettivo è quello di rendere la blockchain più veloce, più efficiente dal punto di vista energetico e in grado di interagire con altre blockchain (interoperabilità).

Blockchain per l’Enterprise e oltre

Oltre al settore delle criptovalute, la blockchain sta trovando applicazioni in ambienti aziendali e governativi. Grandi aziende e istituzioni stanno esplorando come la blockchain può migliorare la catena di approvvigionamento, la gestione dei dati, la logistica, e persino i sistemi di voto elettronico.

Queste applicazioni mirano a sfruttare la trasparenza, la sicurezza e l’efficienza della blockchain.

Innovazioni future

Le innovazioni nel campo della blockchain sono in stretta relazione con il concetto emergente di Web3, che rappresenta la nuova era di internet basata su tecnologie decentralizzate, tra cui la blockchain gioca un ruolo fondamentale.

Il Web3 si basa sull’idea di una rete internet decentralizzata, dove gli utenti hanno un maggiore controllo sui loro dati. Al contrario delle architetture centralizzate attuali, dove poche grandi aziende detengono il controllo dei dati degli utenti, il Web3 permette una maggiore sovranità e privacy dei dati grazie alla tecnologia blockchain.

Casi d’uso della blockchain oltre le criptovalute

La blockchain è stata spesso confusa e collegata solo a Bitcoin. In realtà i casi d’uso della blockchain al di fuori delle criptovalute sono numerosi e variegati, dimostrando la versatilità di questa tecnologia. 

A cosa serve la blockchain, oltre che per far funzionare le criptovalute? Ecco qualche esempio pratico:

  1. Gestione della catena di approvvigionamento (supply chain). La blockchain può migliorare la tracciabilità e la trasparenza nella catena di approvvigionamento. Le aziende possono usare la blockchain per registrare l’origine, la qualità, e il percorso dei prodotti, riducendo così il rischio di contraffazioni e migliorando la gestione delle scorte.
  2. Registri immobiliari e catasto. La blockchain può semplificare e rendere più sicuri i processi di registrazione della proprietà immobiliare. Utilizzando la blockchain, le transazioni immobiliari possono essere registrate in modo trasparente e immutabile, riducendo la possibilità di frodi e accelerando i trasferimenti di proprietà.
  3. Voto elettronico. La blockchain può essere utilizzata per creare sistemi di voto elettronico sicuri e trasparenti. Grazie alla sua natura immutabile e alla capacità di verificare le transazioni, la blockchain può ridurre il rischio di frodi e manipolazioni nelle elezioni.
  4. Certificazione e attestazione di documenti. L’immunità della blockchain alle manomissioni la rende ideale per la certificazione di documenti come diplomi, certificati e attestati. Questo rende il processo di verifica più efficiente e sicuro.
  5. Salute e ricerca medica. La blockchain può essere utilizzata per gestire in modo sicuro le cartelle cliniche, garantendo la privacy dei pazienti e migliorando la condivisione delle informazioni tra le varie strutture sanitarie. Inoltre, può facilitare la ricerca medica e farmaceutica, garantendo l’integrità dei dati delle sperimentazioni.
  6. Arte e proprietà intellettuale. Grazie ai token non fungibili (NFT), la blockchain ha aperto nuove strade per gli artisti e i creatori di proteggere e monetizzare le loro opere. Gli NFT sono il caso più noto, consentono di autenticare l’originalità di un’opera d’arte digitale e tracciarne la proprietà.
  7. Settore legale. La blockchain può essere impiegata per migliorare la trasparenza e l’efficienza nel settore legale, ad esempio attraverso la gestione automatizzata dei contratti e la registrazione sicura di atti e documenti legali.
  8. Industria dei giochi. Nell’industria dei giochi, la blockchain permette di creare economie di gioco decentralizzate, dove i giocatori possono possedere e scambiare asset digitali in modo sicuro e trasparente.

Questi casi d’uso illustrano la portata e il potenziale impatto della blockchain. La sua capacità di fornire soluzioni sicure, trasparenti e decentralizzate la rende una tecnologia chiave per l’innovazione futura.

Conclusioni

Ora che abbiamo visto cos’è la blockchain e a cosa serve, possiamo dire che senza ombra di dubbio si è affermata come una delle più grandi innovazioni del nostro tempo, trascendendo il suo ruolo iniziale nel mondo delle criptovalute. 

La sua continua evoluzione sta apportando cambiamenti rivoluzionari non solo in Bitcoin e altre valute digitali, ma anche in altri settori importanti della società. Dalla gestione della catena di approvvigionamento alla salute, passando al voto elettronico, la blockchain sta dimostrando il suo potenziale di trasformare radicalmente il modo in cui viviamo, lavoriamo e interagiamo.

Considerando che la tecnologia blockchain è ancora piuttosto giovane, probabilmente siamo ancora solo all’inizio di un’innovazione dirompente. 

HOT TOPIC

Articoli correlati

Giorni :
Ore :
Minuti :
Secondi

— Elimina la confusione —
— diventa un vero trader —

Risparmia 547€
Sul Corso Basic 2.0

⚠️ Solo per pochi giorni ⚠️

L'Academy apre le sue porte.
Entra ora e preparati a cavalcare la prossima Bullrun con noi!