Blockchain, originariamente chiamata block chain è un elenco in continua crescita di record, chiamati blocchi, che sono collegati e protetti mediante crittografia. Ogni blocco contiene in genere un hash crittografico del blocco precedente, un timestamp e dati sulle transazioni. In base alla progettazione, una blockchain è intrinsecamente resistente alle modifiche dei dati. È “un registro aperto e distribuito che può registrare transazioni tra due parti in modo efficiente e in modo verificabile e permanente”. Per essere utilizzato come un libro mastro distribuito, una blockchain viene generalmente gestita da una rete peer-to-peer che aderisce collettivamente a un protocollo per la convalida di nuovi blocchi. Una volta registrati, i dati in un dato blocco non possono essere modificati retroattivamente senza la modifica di tutti i blocchi successivi, il che richiede la collusione della maggioranza della rete.

La blockchain sono sicuri per progettazione ed esemplificano un sistema di calcolo distribuito con elevata tolleranza ai guasti. Il consenso decentrato è stato quindi raggiunto con una blockchain. Ciò rende la blockchain potenzialmente adatti alla registrazione di eventi, cartelle cliniche, e altre attività di gestione dei documenti, come gestione dell’identità, elaborazione delle transazioni, documentazione di provenienza, tracciabilità alimentare o voto.

Blockchain è stata inventata da Satoshi Nakamoto nel 2008 per l’uso della criptovaluta “bitcoin“, come suo registro delle transazioni pubbliche. L’invenzione della blockchain per bitcoin ha reso la prima moneta digitale in grado di risolvere il problema della doppia spesa senza la necessità di un’autorità attendibile o di un server centrale. Il design bitcoin è stato l’ispirazione per altre applicazioni.

Il primo lavoro su una catena di blocchi crittografata è stato descritto nel 1991 da Stuart Haber e W. Scott Stornetta. Nel 1992, Bayer, Haber e Stornetta hanno incorporato nel progetto Merkle trees, che ha migliorato la sua efficienza consentendo di raccogliere diversi documenti in un unico blocco. Nel 2002, David Mazières e Dennis Shasha proposero un sistema di file di rete con un trust decentralizzato: gli scrittori del file system si fidano l’un l’altro ma non la rete in mezzo; ottengono l’integrità del file system scrivendo commit firmati in una catena di firma condivisa, append-only che cattura la radice del file system (che a sua volta è un Merkle Tree). Questo sistema può essere visto come una proto-blockchain in cui tutti i client autorizzati possono sempre scrivere, mentre, in moderni blockchain, un cliente che risolve un enigma crittografico può scrivere un blocco. Nel 2005, Nick Szabo propose una blockchain- come sistema per titoli di proprietà decentrati e il suo sistema di pagamento in oro bit che utilizzava prove di lavoro concatenate e timestamping. Tuttavia, il metodo di protezione della doppia spesa di Szabo era vulnerabile agli attacchi di Sybil.

La prima blockchain è stata concettualizzata da una persona (o gruppo di persone) conosciuta come Satoshi Nakamoto nel 2008. È stata implementata l’anno seguente da Nakamoto come componente principale del bitcoin criptovaluta, dove funge da libro mastro pubblico per tutte le transazioni sul rete. Attraverso l’uso di una blockchain, il bitcoin è diventato la prima moneta digitale per risolvere il problema della doppia spesa senza richiedere un’autorità attendibile ed è stato l’ispirazione per molte altre applicazioni.

Nell’agosto 2014, la dimensione del file blockcoin bitcoin, contenente i record di tutte le transazioni verificatesi sulla rete, ha raggiunto 20 GB (gigabyte). A gennaio 2015, le dimensioni erano cresciute fino a quasi 30 GB, e da gennaio 2016 a gennaio 2017, la blockchain bitcoin è cresciuta da 50 GB a 100 GB. Le parole blocco e catena sono state usate separatamente nel documento originale di Satoshi Nakamoto, ma alla fine sono state rese popolari come una singola parola, blockchain, entro il 2016.

Il termine blockchain 2.0 si riferisce alle nuove applicazioni del database blockchain distribuito, che emerge per la prima volta nel 2014. The Economist ha descritto una implementazione di questa blockchain programmabile di seconda generazione come “un linguaggio di programmazione che consente agli utenti di scrivere contratti intelligenti più sofisticati, creando fatture che si pagano quando arriva una spedizione o condividono certificati che inviano automaticamente i loro dividendi ai proprietari se i profitti raggiungere un certo livello. “Le tecnologie Blockchain 2.0 vanno oltre le transazioni e consentono” lo scambio di valore senza potenti intermediari che agiscono come arbitri di denaro e informazioni “. Ci si aspetta che consentano alle persone escluse di entrare nell’economia globale, proteggere la privacy dei partecipanti, consentire alle persone di “monetizzare le proprie informazioni” e fornire la capacità di garantire che i creatori siano compensati per la loro proprietà intellettuale. La tecnologia blockchain di seconda generazione consente di memorizzare “identità digitale e persona persistente” di un individuo e fornisce una via per risolvere il problema della disuguaglianza sociale “cambiando potenzialmente il modo in cui viene distribuita la ricchezza”.

Nel 2016, il depositario centrale di titoli della Federazione Russa (NSD) ha annunciato un progetto pilota, basato sulla piattaforma Ncha blockchain 2.0, che esplorerebbe l’uso di sistemi di voto automatizzati basati su blockchain. IBM ha aperto un centro di ricerca sull’innovazione blockchain a Singapore nel luglio 2016. Un gruppo di lavoro per il World Economic Forum si è riunito a novembre 2016 per discutere lo sviluppo di modelli di governance relativi alla blockchain. Secondo Accenture, un’applicazione della diffusione della teoria delle innovazioni suggerisce che i blockchain raggiungessero un tasso di adozione del 13,5% all’interno dei servizi finanziari nel 2016, raggiungendo quindi la fase di early adopters. I gruppi commerciali del settore si sono uniti per creare il Global Blockchain Forum nel 2016, un’iniziativa della Camera del commercio digitale.

Sruttura

Una blockchain è una contabilità digitale decentralizzata, distribuita e pubblica che viene utilizzata per registrare transazioni su più computer in modo che il record non possa essere modificato retroattivamente senza la modifica di tutti i blocchi successivi e della collusione della rete. Ciò consente ai partecipanti di verificare e controllare le transazioni a basso costo. Un database blockchain è gestito in modo autonomo utilizzando una rete peer-to-peer e un server timestamping distribuito. Sono autenticati da una collaborazione di massa alimentata da interessi collettivi. Il risultato è un robusto flusso di lavoro in cui l’incertezza dei partecipanti riguardo alla sicurezza dei dati è marginale. L’uso di una blockchain rimuove la caratteristica di riproducibilità infinita da una risorsa digitale. Conferma che ogni unità di valore è stata trasferita una sola volta, risolvendo il problema di vecchia data della doppia spesa. Le blockchain sono state descritte come un protocollo di scambio di valori. Questo scambio di valori basato su blockchain può essere completato più rapidamente, in modo più sicuro e più economico rispetto ai sistemi tradizionali. Una blockchain può assegnare la titolarità perché fornisce un record che costringe l’offerta e l’accettazione.

Blocchi

I blocchi contengono batch di transazioni valide che sono hash e codificati in un albero Merkle. Ogni blocco include l’hash crittografico del blocco precedente nella blockchain, che collega i due. I blocchi collegati formano una catena. Questo processo iterativo conferma l’integrità del blocco precedente, fino al blocco di genesi originale.

A volte blocchi separati possono essere prodotti contemporaneamente, creando una forcella temporanea. Oltre a una cronologia hash sicura, ogni blockchain ha un algoritmo specifico per il punteggio di diverse versioni della cronologia, in modo che uno con un valore più alto possa essere selezionato rispetto ad altri. I blocchi non selezionati per l’inclusione nella catena sono chiamati blocchi orfani. I peer che supportano il database hanno di volta in volta versioni diverse della cronologia. Mantengono solo la versione con punteggio più alto del database a loro nota. Ogni volta che un peer riceve una versione con punteggio più alto (solitamente la vecchia versione con un singolo nuovo blocco aggiunto) estende o sovrascrive il proprio database e ritrasmette il miglioramento ai propri pari. Non c’è mai una garanzia assoluta che qualsiasi voce particolare rimarrà nella migliore versione della storia per sempre. Poiché le blockchain sono tipicamente costruite per aggiungere il punteggio di nuovi blocchi su vecchi blocchi e poiché ci sono incentivi a lavorare solo sull’estensione con nuovi blocchi piuttosto che su quelli vecchi, la probabilità che una voce diventi superata diminuisce esponenzialmente come più blocchi sono costruiti su di esso, finendo per diventare molto bassi.Ad esempio, in una blockchain che utilizza il sistema di proof of work , la catena con la prova di lavoro più cumulativa è sempre considerata valida dalla rete. Esistono numerosi metodi che possono essere utilizzati per dimostrare un livello sufficiente di calcolo. All’interno di una blockchain il calcolo viene eseguito in modo ridondante piuttosto che nella tradizionale modalità segregata e parallela

Tempo di blocco
Il tempo di blocco è il tempo medio impiegato dalla rete per generare un blocco aggiuntivo nella blockchain. Alcuni blockchain creano un nuovo blocco con frequenza ogni cinque secondi. Al momento del completamento del blocco, i dati inclusi diventano verificabili. In criptovaluta, questo è praticamente quando avviene la transazione monetaria, quindi un tempo di blocco più breve significa transazioni più veloci. Il tempo di blocco per Ethereum è impostato tra 14 e 15 secondi, mentre per bitcoin è di 10 minuti.

Hard Fork
Un hard fork è una modifica delle regole tale che il software che applica le vecchie regole vedrà i blocchi che aderiscono alle nuove regole come non validi. Per evitare una divisione blockchain, tutti i nodi che eseguono il vecchio software eseguiranno l’aggiornamento a nuove regole. In alternativa, tutti i nodi che utilizzano il nuovo software devono tornare alle vecchie regole, come nel caso del bitcoin split del 12 marzo 2013.

Decentramento (decentralizzato)
Memorizzando i dati attraverso la sua rete, la blockchain elimina i rischi associati ai dati che vengono conservati centralmente. La blockchain decentralizzata può utilizzare il passaggio di messaggi ad-hoc e il networking distribuito.

La sua rete manca di punti centralizzati di vulnerabilità che i cracker informatici possono sfruttare; allo stesso modo, non ha un punto centrale di fallimento. I metodi di sicurezza blockchain includono l’uso della crittografia a chiave pubblica. Una chiave pubblica (una lunga stringa di numeri a caso) è un indirizzo sulla blockchain. I token di valore inviati attraverso la rete sono registrati come appartenenti a quell’indirizzo. Una chiave privata è come una password che consente al suo proprietario di accedere alle proprie risorse digitali o ai mezzi per interagire altrimenti con le varie funzionalità che ora i blockchain supportano. I dati memorizzati sulla blockchain sono generalmente considerati incorruttibili.

È qui che la blockchain ha il suo vantaggio. Mentre i dati centralizzati sono più controllabili, le informazioni e la manipolazione dei dati sono comuni. Decentralizzandolo, blockchain rende i dati trasparenti a tutti i soggetti coinvolti.

Ogni nodo in un sistema decentralizzato ha una copia della blockchain. La qualità dei dati è garantita da una massiccia replica del database e dalla fiducia computazionale. Nessuna copia “ufficiale” centralizzata esiste e nessun utente è “fidato” più di ogni altro. Le transazioni vengono trasmesse alla rete tramite software. I messaggi vengono consegnati in base al miglior sforzo. I nodi minerari convalidano le transazioni, li aggiungono al blocco che stanno costruendo e quindi trasmettono il blocco completato ad altri nodi. Blockchain utilizza vari schemi di timestamp, come la prova del lavoro, per serializzare le modifiche. I metodi alternativi di consenso comprendono la prova del palo. La crescita di una blockchain decentralizzata è accompagnata dal rischio di centralizzazione dei nodi perché le risorse informatiche necessarie per elaborare grandi quantità di dati diventano più costose.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here