Blockchain: cos'è e come funziona

Blockchain, letteralmente "catena di blocchi", è un paradigma tecnologico che permette di sviluppare applicazioni basate su un sistema decentralizzato di condivisione e validazione delle informazioni dalle numerose applicazioni. Una delle prime è stata il protocollo Bitcoin e il mondo delle criptovalute, ma si moltiplicano sempre più spesso gli impieghi delle applicazioni blockchain o a registro condiviso (Distributed Ledger Tecnology – DLT) ai settori più diversi.

Il nome deriva dalla sua natura distribuita: ogni nodo del network svolge un ruolo nella verifica delle informazioni, inviandole al successivo e fissando le informazioni e transazioni su cui tutti i nodi concordano in una catena composta da blocchi, blockchain appunto, condivisa ed immutabile.

Come funziona la blockchain

Il modello si basa sulla combinazione tra firma digitale e marca temporale (timestamp). La prima garantisce che mittente e destinatario (o meglio i loro indirizzi digitali ID) di un qualsiasi tipo di messaggio, compresa una transazione monetaria, siano identificati in modo certo.
Il secondo permette che un insieme di messaggi, validato con la marca temporale da parte di un nodo scelto casualmente da un robusto modello matematico, venga comunicato e scritto nel registro di tutti gli altri nodi della rete e reso irreversibile.

Si tratta di un vero e proprio un registro pubblico e condiviso, un libro contabile che si aggiorna automaticamente ed identicamente su ciascuno dei nodi che partecipano alla rete. Tutte le operazioni effettuate sono confermate dai singoli nodi attraverso software di crittografia che verificano un pacchetto di dati siglati con chiave privata, utilizzato per firmare le transazioni e per poterle controllare in qualsiasi momento.

Tutto il sistema garantisce l'identità digitale di chi ha autorizzato gli scambi, intesa principalmente come ID, ossia come indirizzo digitale di un conto non necessariamente ricollegabile a un individuo o a una società.

La caratteristica principale del processo è che il funzionamento non è garantito da un ente centrale, bensì ogni singola transazione viene validata ed approvata dall’interazione di tutti i nodi. Le transazioni che avvengono all’interno della rete vengono così registrate e validate eliminando in definitiva la necessità di terze parti "fidate". La conferma da parte di tutti i nodi della rete, necessaria affinché qualunque nuovo elemento venga inserito nella blockchain, crea una garanzia condivisa. La registrazione di un’operazione in un registro condiviso inoltre permette di conservare nelle transazioni i dati delle parti, gli ammontari, le date di ogni trasferimento di un bene e molto altro.

Possibili applicazioni della blockchain

La tecnologia blockchain funziona dal 2009 ed è stata ampiamente testata dai bitcoin. Blockchain è tuttavia un protocollo trasversale: non tocca solo un settore, ma molti ambiti anche molto diversi tra loro.

• Settore finanziario. L’ambito finanziario è in generale quello più attivo sul tema blockchain. Le banche e la finanza si basano sullo scambio di valori o titoli attraverso sistemi complessi di regolamentazione per garantire l’autenticità delle transazioni: la tecnologia blockchain offre quindi grandi benefici in termini di semplificazione, sicurezza, abbattimento dei costi, eliminazione di terze parti.
  
• Identità digitale. Una sperimentazione interessante è quella di Bitnation, che mira a riconoscere l’identità e i diritti dei rifugiati a livello transnazionale, fornendo loro atti di proprietà basati sulla tecnologia blockchain.
  
• Transazioni di valori mobiliari e immobiliari e persino di energia attraverso un registro distribuito e più economico perché disintermediato.
  
• Leasing e compravendita di automobili.
  
• Mobilità e ricariche elettriche.
  
• Networking e IoT. IBM da tempo lavora all’impiego delle tecnologie blockchain per la validazione dei dati di Internet delle cose o dei network in generale. Una verifica incrociata e una validazione lungo tutto il ciclo di vita dai vari sensori, attraverso meccanismi di raccolta e rielaborazione fino all’impiego dei dati può infatti restituire affidabilità ai dati stessi tramite l’impiego della blockchain.
  
• Assicurazioni. Attraverso la tecnologia blockchain è possibile sottoscrivere micro assicurazioni personalizzate su prodotti ad alto valore scambiati tra individui eliminando l’intervento di un’autorità garante nel contratto di assicurazione. La tecnologia blockchain può inoltre creare un registro distribuito dei rischi abbattendo i costi delle singole compagnie con una condivisione del sapere e della sua convalida. Diverse soluzioni sono già state applicate in questo settore.
  
• Sanità. Le blockchain applicate al settore della sanità promettono diversi risultati in diversi ambiti, dal pagamento diretto dei servizi alla gestione delle cartelle cliniche, dalla convalida di fornitori e pazienti alla tracciabilità dei farmaci e delle filiere del settore. Per le strutture sanitarie si tratta di bilanciare l’accesso ai network con la necessaria sicurezza e integrità dei dati.
  
• Beneficenza e ONG. La blockchain potrebbe consentire di monitorare con precisione la tracciabilità dei fondi permettendo una gestione più efficiente e trasparente del denaro.
  
• Supply Chain Management. La catena produttivo-logistica potrebbe essere uno dei maggiori beneficiari delle tecnologie blockchain che possono infatti agevolmente gestire reti complesse di nodi transnazionali all’interno delle filiere. Un registro decentralizzato e automatizzato potrebbe infatti ridurre notevolmente i costi di trascrizione, i ritardi e i possibili errori umani.
  
• Legittimazione del voto. La blockchain può fornire risultati nel monitoraggio e nel conteggio dei voti riducendo il rischio di frode elettorale, perdita di dati e voti. L’e-voting già applicato su sistemi di voto associativo e in alcune organizzazioni potrebbe garantire al contempo sicurezza e anonimato permettendo al votante una verifica sugli esiti della propria decisione e instaurando sistemi di controllo pubblici anonimi dell’andamento delle elezioni.
  
• Scuola e mondo accademico. L’utilizzo di registri distribuiti permette di assicurare una maggior trasparenza nella gestione dei certificati accademici e nella trascrizione di crediti legittimamente guadagnati dagli studenti.
  
• Analisi finanziarie, scommesse sportive e attività di previsione.
  
• Enti governativi e pubblica amministrazione. La Pubblica Amministrazione e in generale la gestione del sistema del welfare sono settori nei quali le blockchain possono contribuire a semplificare le procedure di erogazione degli aiuti e garantire una miglior governance pubblica delle iniziative. La digitalizzazione e la verifica incrociata, anche tramite registri distribuiti, delle decisioni pubbliche, dei processi e degli esiti delle assegnazioni dei fondi, oltreché dei servizi può dalla blockchain trarre grandi vantaggi.
  
• Archiviazione di dati nel cloud. Le soluzioni di cloud storage e cloud computing basate sui distributed ledger abilitano l’archiviazione decentrata e permettono di ridurre l’esposizione del sistema ad attacchi.