Tutto quello che non sapevi sulla tecnologia Blockchain e come funziona

Nell’era digitale in cui viviamo, la tecnologia blockchain è diventata uno dei concetti più discussi e intriganti. Tuttavia, per molti, comprendere in profondità cosa sia e come funzioni rimane un mistero.

Questo articolo si propone di portare luce in questo affascinante campo, rivelando aspetti insoliti e spesso sconosciuti sulla tecnologia blockchain e spiegando come funziona.

Cos’è la Blockchain?

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La blockchain è una tecnologia digitale rivoluzionaria che è stata inizialmente sviluppata per sostenere criptovalute come il Bitcoin, ma successivamente è diventata uno strumento essenziale con un vasto potenziale in numerose aree.

Fondamentalmente, la blockchain rappresenta una forma di registro digitale distribuito che memorizza e verifica in modo sicuro transazioni o informazioni in una rete decentralizzata di computer o nodi. È importante comprendere alcuni concetti chiave della blockchain:

• Decentralizzazione: A differenza dei sistemi tradizionali come le banche o i governi, che utilizzano un’autorità centrale per convalidare e registrare le transazioni, la blockchain funziona in modo decentralizzato. Questo significa che non c’è un’unica entità che controlla la rete. Invece, le transazioni sono convalidate da una rete di nodi indipendenti, ognuno con una copia dell’intero registro.
• Blocchi e catene: La blockchain è composta da blocchi che contengono un insieme di transazioni o informazioni. Ogni blocco è collegato agli altri attraverso una funzione matematica crittografica chiamata “hash”. Questo collegamento forma la catena di blocchi, da cui deriva il nome “blockchain”.
• Sicurezza: La blockchain utilizza la crittografia per garantire la sicurezza delle transazioni. Una volta che una transazione è registrata in un blocco e aggiunta alla catena di blocchi, è estremamente difficile, se non impossibile, modificarla o cancellarla. Questo fornisce un alto livello di sicurezza e fiducia nelle informazioni memorizzate nella blockchain.
• Trasparenza e immutabilità: Tutti i partecipanti alla rete blockchain hanno accesso a tutta la storia delle transazioni. Questo livello di trasparenza significa che le informazioni registrate non possono essere facilmente nascoste o contraffatte. Questo è particolarmente importante in settori come la contabilità e la revisione contabile.

La blockchain ha applicazioni diverse al di fuori delle criptovalute, inclusi settori finanziari, assicurativi, sanitari, logistici, voto elettronico, identità digitale e molti altri. Con la sua capacità di creare fiducia ed eliminare intermediari, la tecnologia blockchain rappresenta un passo importante verso l’innovazione e il cambiamento in molti aspetti della società contemporanea.

Come funziona una Blockchain?

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Il funzionamento di una blockchain coinvolge diversi concetti e processi complessi, e il modo in cui avviene varia a seconda del tipo di blockchain (pubblica o privata) e dell’algoritmo specifico di consenso utilizzato. Tuttavia, per comprendere in generale come funziona una blockchain, ecco un riassunto generale di questo processo:

• Transazioni: Il processo inizia con la registrazione di una transazione. Questa può essere una transazione finanziaria (come il trasferimento di criptovalute) o qualsiasi altro tipo di informazione digitale (come la registrazione di un contratto o di un voto).
• Validazione: Le transazioni vengono raccolte e validate dai nodi nella rete. Per essere validate, le transazioni devono rispettare le regole e gli accordi stabiliti nella rete. Ad esempio, nel caso delle criptovalute, una transazione deve essere firmata digitalmente dal proprietario dell’account per essere considerata valida.
• Creazione di un blocco: Una volta che un gruppo di transazioni è stato validato, esse vengono raggruppate insieme per formare un blocco. Un blocco contiene generalmente un insieme specifico di transazioni, così come un hash (un valore crittografico univoco) del blocco precedente nella catena.
• Consensus: Un aspetto essenziale del funzionamento della blockchain è il processo di consenso, che determina come si raggiunge un accordo nella rete sui blocchi che vengono aggiunti alla catena. Ci sono vari algoritmi di consenso, come Proof of Work (PoW) o Proof of Stake (PoS), che definiscono come i nodi convalidano i blocchi e ricompensano i minatori o i validatori.
• Aggiunta alla catena: Una volta che il blocco è stato validato e il consenso è stato raggiunto, viene aggiunto alla catena esistente di blocchi, diventando parte di una catena di blocchi in continua crescita.
• Immutabilità e sicurezza: I blocchi che vengono aggiunti alla catena sono estremamente difficili da modificare o eliminare a causa della crittografia e della distribuzione decentralizzata. Ciò garantisce l’immutabilità dei dati memorizzati nella blockchain e aumenta la sicurezza della rete.
• Ricompense e commissioni: A seconda dell’algoritmo di consenso, i minatori o i validatori che contribuiscono alla sicurezza della rete vengono ricompensati con criptovalute o altre risorse per i loro sforzi. Inoltre, alcune transazioni possono comportare commissioni per coprire i costi di convalida e di mantenimento della rete.

Questo è un riassunto semplificato del funzionamento della blockchain. È importante capire che ci sono diversi tipi di blockchain con caratteristiche e regole proprie. Inoltre, le blockchain possono essere pubbliche (aperte a chiunque voglia partecipare) o private (con accesso limitato), a seconda del loro scopo e della loro specifica utilità.

Hashing e Crittografia

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Hashing e Crittografia sono due concetti chiave nella sicurezza informatica e nella protezione dei dati. Sebbene entrambi coinvolgano la trasformazione dei dati in una forma difficile da leggere o interpretare, hanno scopi e caratteristiche diverse:

1. Hashing (Funzione di Hash):
   • Scopo: l’Hashing viene utilizzato per trasformare i dati in un valore fisso di lunghezza fissa, chiamato “hash”, che è univoco per un determinato set di dati.
   • Unicità: Lo stesso input produrrà sempre lo stesso hash, ma anche la più piccola modifica nell’input produrrà un hash completamente diverso.
   • Irreversibilità: l’Hashing è un’operazione unidirezionale; cioè, non è possibile tornare dall’hash ai dati originali. Ciò rende l’hashing utile per memorizzare le password o verificare l’integrità dei dati, ma non per crittografare i dati sensibili.
   • Velocità: le funzioni di hashing devono essere efficienti e in grado di produrre rapidamente hash per grandi volumi di dati.
   • Esempio: Un esempio comune di funzione di hashing è SHA-256 (parte del protocollo Bitcoin), che produce hash di 256 bit.
2. Crittografia (Cifratura):
   • Scopo: la Crittografia viene utilizzata per trasformare i dati in una forma illeggibile, chiamata “testo cifrato”, che può essere successivamente decodificata nei dati originali con l’ausilio di una chiave.
   • Reversibilità: È un processo bidirezionale, poiché i dati cifrati possono essere decodificati nella loro forma originale con la chiave corretta.
   • Sicurezza: la Crittografia offre un elevato livello di sicurezza dei dati, poiché le persone non autorizzate non possono leggere o interpretare i dati cifrati senza la chiave corretta.
   • Esempio: AES (Advanced Encryption Standard) è un algoritmo di crittografia comune utilizzato in molte applicazioni, come la sicurezza delle reti e dei dispositivi.

Per chiarire, ecco un confronto tra i due concetti in termini di utilizzo comune:

• L’Hashing è utilizzato per verificare l’integrità dei dati e memorizzare in modo sicuro le password.
• La Crittografia è utilizzata per proteggere la riservatezza dei dati e la sicurezza del trasferimento di dati sensibili, come messaggi o file crittografati.

La Tecnologia Blockchain:

La tecnologia blockchain è veramente notevole, portando con sé caratteristiche essenziali che hanno rivoluzionato il modo in cui gestiamo e proteggiamo i dati. Innanzitutto, la blockchain conferisce ai dati un livello di privacy, durata e verificabilità senza precedenti.

Sebbene i record siano pubblici e accessibili a chiunque, la crittografia garantisce che siano al riparo da occhi indiscreti e protetti da modifiche non autorizzate. Questa combinazione unica di trasparenza e sicurezza fa sì che la blockchain di Bitcoin sia spesso chiamata “registro aperto” di Bitcoin.

Tuttavia, è importante sottolineare che la tecnologia blockchain comporta alcune limitazioni, come l’intenso consumo di risorse di calcolo e il limite di elaborazione. L’hashing e la crittografia necessari nei processi blockchain sono noti per essere più lenti rispetto ad altri metodi di elaborazione dei dati.

Nell’intera rete Bitcoin, la velocità di elaborazione è limitata a circa 4,6 Transazioni Per Secondo (TPS). Al contrario, le società di carte di credito elaborano mediamente 1.700 TPS e affermano di poter supportare anche 56.000 TPS. Questo limite di 4,6 TPS rappresenta la principale sfida in termini di scalabilità del Bitcoin, e gli esperti informatici lavorano incessantemente per trovare soluzioni per migliorare questo aspetto.

È interessante notare che, nello sforzo di convalidare le transazioni Bitcoin, la rete di computer dedica una quantità significativa di risorse, portando a un notevole consumo di energia. Si dice che questa rete consumi più elettricità dell’intero paese della Svizzera, evidenziando così il suo impatto ecologico.

Inoltre, la rete Bitcoin è composta da vari tipi di nodi, tra cui i nodi che detengono l’intera blockchain (noti anche come nodi completi) e i nodi SPV (Simplified Payment Verification) che eseguono una verifica semplificata dei pagamenti.

Tuttavia, il numero esatto di nodi rimane sconosciuto, e le stime degli esperti variano da 6.000 a 200.000. Questa incertezza riflette la complessità e la natura decentralizzata della rete Bitcoin, dove nessuno può veramente fornire un numero esatto di nodi attivi in ​​qualsiasi momento.