Capitolo

1. Nozioni fondamentali sulla blockchain

2. Come funziona la blockchain?

3. Quali sono i vantaggi della blockchain?

Capitolo 1 - Blockchain 101

Elenco dei contenuti

• Cos’è la blockchain?

• Come sono collegati i blocchi?

• Blockchain e decentralizzazione

• Problema dei generali bizantini

• Perché la blockchain dovrebbe essere decentralizzata?

• Cos'è una rete peer-to-peer?

• Cosa sono i nodi blockchain?

• Blockchain pubblica e privata

• Come funzionano le transazioni?

• Come effettuare transazioni Bitcoin

  • Come prelevare bitcoin da Binance

  • Come inviare bitcoin da Trust Wallet a Electrum

• Chi ha inventato la tecnologia blockchain?

• Pro e contro della tecnologia blockchain

  • Professionista

  • Contro

Cos’è la blockchain?

Blockchain è un tipo speciale di database. Potresti anche aver sentito il termine tecnologia di contabilità distribuita (o DLT): in molti casi significano la stessa cosa.

La Blockchain ha alcune proprietà uniche. Esistono regole relative al modo in cui i dati possono essere aggiunti e, una volta archiviati, è quasi impossibile modificarli o eliminarli.

I dati vengono aggiunti nel tempo in strutture chiamate blocchi. Ogni blocco si basa sull'ultimo blocco e contiene un'informazione relativa al blocco precedente. Osservandolo possiamo sapere se è stato creato un blocco dopo l'ultimo oppure no. Quindi, se proseguiamo lungo la catena fino all’inizio, raggiungeremo il primo blocco, noto come blocco genesi.

Per fare un'analogia, supponiamo di avere un foglio di calcolo con due colonne. Nella prima cella della prima riga, inserisci tutti i dati che desideri conservare.

I primi dati della cella vengono convertiti in un identificatore di due lettere, che verrà quindi utilizzato come parte dell'input successivo. In questo esempio, l'identificatore di due lettere KP deve essere utilizzato per riempire la cella successiva nella seconda riga (defKP). Ciò significa che se modifichi i primi dati di input (abcAA), otterrai una diversa combinazione di lettere in ogni altra cella.

Un database in cui ogni voce è collegata all'ultima.

Osservando ora la riga 4, l'identificatore più recente è TH. Ricordi che non puoi tornare indietro e rimuovere o eliminare le voci? Questo perché sarebbe facile per chiunque scoprirlo, quindi non ha senso provare ad apportare modifiche.

Supponiamo di modificare i dati nella prima cella: otterrai un identificatore diverso, il che significa che anche il tuo secondo blocco avrà dati diversi, questo si tradurrà in un identificatore diverso nella riga 2 e così via. In sostanza, TH è il prodotto di tutte le informazioni che lo hanno preceduto.

Come sono collegati i blocchi?

Ciò di cui abbiamo discusso sopra – l’identificatore di due lettere – è un’analogia semplificata di come una blockchain utilizza una funzione hash. L'hashing è il collante che tiene insieme i blocchi. L'hashing funziona prendendo dati di qualsiasi dimensione e facendoli passare attraverso una funzione matematica per produrre un output (hash) che abbia sempre la stessa lunghezza.

Gli hash utilizzati nella blockchain sono particolarmente interessanti, perché è quasi impossibile trovare due dati che diano esattamente lo stesso risultato. Come il nostro identificatore sopra, una leggera modifica dei dati di input darà risultati completamente diversi.

Illustriamo con SHA256, una funzione ampiamente utilizzata in Bitcoin. Come puoi vedere, anche cambiare il caso delle lettere è sufficiente per randomizzare l'output.

Il fatto che non siano note collisioni SHA256 (ovvero due input diversi che danno lo stesso output) ha un valore inestimabile nel contesto blockchain. Ciò significa che ogni blocco può puntare al blocco precedente inserendo un hash e qualsiasi tentativo di modificare il blocco precedente verrà immediatamente scoperto.

Ogni blocco ha l'impronta digitale del blocco precedente.

Blockchain e decentralizzazione

Abbiamo discusso la struttura di base della blockchain. Ma quando senti le persone parlare di tecnologia blockchain, probabilmente non stanno parlando solo del database stesso, ma piuttosto dell'ecosistema costruito attorno alla blockchain. 

Essendo una struttura dati autonoma, la blockchain è utile solo in applicazioni adeguate. La cosa interessante è quando lo usiamo come strumento per consentire a persone che non si conoscono di coordinarsi tra loro. Combinata con altre tecnologie e con la teoria dei giochi, la blockchain può agire come un registro distribuito non controllato da nessuno.

Ciò significa che nessuno ha l'autorità di modificare le voci al di fuori delle regole di sistema (ulteriori informazioni sulle regole verranno discusse più avanti). In questo caso, si può presumere che il libro mastro sia posseduto contemporaneamente da tutti: i partecipanti raggiungono ogni volta un accordo sulla sua forma e aspetto.

Problema dei generali bizantini

La vera sfida che ostacola un sistema come quello sopra descritto è il cosiddetto Problema dei Generali Bizantini. Concepito negli anni '80, descrive un dilemma in cui i partecipanti isolati devono comunicare per coordinare le proprie azioni. Un dilemma più tipico coinvolge una manciata di generali militari che circondano una città, per decidere se attaccarla. I generali potevano comunicare solo tramite messaggeri. 

Ognuno deve decidere se attaccare o ritirarsi. Non importava se attaccavano o si ritiravano, la cosa più importante era che tutti i generali concordassero su una decisione comune. Se decidessero di attaccare, avrebbero avuto successo solo se si fossero mossi contemporaneamente. Allora come possiamo garantire che possano farlo? 

Potresti rispondere, ovviamente possono comunicare tramite messaggeri araldi. Ma cosa succederebbe se il messaggero fosse intercettato mentre portava un messaggio che diceva “attaccheremo all’alba” e il messaggio fosse sostituito con “attaccheremo stasera”? Cosa accadrebbe se uno dei generali tradisse e ingannasse deliberatamente gli altri per assicurarsi che venissero sconfitti?

Tutti i generali hanno avuto successo quando hanno attaccato (a sinistra). Se alcuni si ritirano mentre altri attaccano, verranno sconfitti (a destra).

Abbiamo bisogno di una strategia in cui si possa raggiungere il consenso, anche se alcuni partecipanti tradiscono o i messaggi vengono intercettati. Non essere in grado di mantenere un database non è una situazione di vita o di morte come attaccare una città senza rinforzi, ma si applicano gli stessi principi. Se non esiste alcuna parte che monitora la blockchain e fornisce le informazioni “corrette” agli utenti, allora gli utenti devono essere in grado di comunicare tra loro.

Per superare il potenziale fallimento di uno (o pochi) utenti, i meccanismi blockchain devono essere attentamente assemblati per resistere a tali ostacoli. I sistemi che possono raggiungere questo obiettivo sono chiamati tolleranti agli errori bizantini. Come vedremo più avanti, gli algoritmi di consenso vengono utilizzati per imporre regole robuste.

Perché la blockchain dovrebbe essere decentralizzata?

Ovviamente puoi gestire tu stesso la blockchain. Ma è probabile che avrai a che fare con un database goffo rispetto ad altre alternative superiori. L’enorme potenziale della blockchain può essere sfruttato in un ambiente decentralizzato – dove cioè tutti gli utenti sono uguali e paritari. In questo modo, la blockchain non può essere cancellata o presa in consegna da soggetti malintenzionati o traditori. Questa è l'unica fonte di verità che chiunque può vedere.

Cos'è una rete peer-to-peer?

Le reti peer-to-peer (P2P) rappresentano il livello utente (o livello generale nell'esempio precedente). Non ci sono amministratori, quindi invece di chiamare un server centrale per scambiare informazioni con altri utenti, gli utenti le inviano direttamente ai loro colleghi. 

Guarda l'immagine qui sotto. A sinistra A deve inviare un messaggio attraverso un server per trasmetterlo a F. A destra invece sono collegati senza intermediari.

Reti centralizzate (a sinistra) e reti centralizzate rete decentralizzata (a destra).

In generale, il server memorizza tutte le informazioni di cui l'utente ha bisogno. Quando accedi a Binance Academy, chiedi ai suoi server di fornire tutti gli articoli. Se il sito web è offline, non sarai in grado di visualizzarlo. Tuttavia, se scarichi tutti i contenuti, potrai caricarli sul tuo computer senza chiedere a Binance Academy. 

In sostanza, questo è ciò che fa ogni peer nella blockchain: l’intero database è archiviato sui rispettivi computer. Se qualcuno lascia la rete, gli altri utenti possono comunque accedere alla blockchain e condividere informazioni tra loro. Quando un nuovo blocco viene aggiunto alla catena, i dati vengono propagati attraverso la rete, in modo che ognuno possa aggiornare la propria copia del registro.

Assicurati di leggere il nostro articolo intitolato Spiegazione delle reti peer-to-peer per una discussione più approfondita su questo tipo di rete.

Cosa sono i nodi blockchain?

In parole povere, i nodi vengono anche definiti macchine connesse a una rete: archiviano una copia della blockchain e condividono informazioni con altre macchine. Gli utenti non devono gestire questo processo manualmente. In genere, tutto ciò che devono fare è scaricare ed eseguire il software blockchain, e il resto verrà gestito automaticamente.

La spiegazione di cui sopra riguarda i nodi nel senso più puro, ma la definizione di nodo include anche altri utenti che interagiscono in qualsiasi modo con la rete. Nella criptovaluta, ad esempio, una semplice app portafoglio sul tuo telefono è anche nota come nodo luce. 

Blockchain pubblica e privata

Come sai, Bitcoin ha gettato le basi affinché l’industria blockchain diventasse quello che è oggi. Da quando Bitcoin ha iniziato a dimostrarsi un asset finanziario legittimo, gli innovatori hanno pensato al potenziale della tecnologia sottostante in altri campi. Il risultato? Esplorazione della blockchain in molti usi al di fuori della finanza.

Chiamiamo Bitcoin una blockchain pubblica. Ciò significa che chiunque può visualizzare le transazioni al suo interno e, se vuoi partecipare, hai solo bisogno di una connessione Internet e di un software. Poiché non ci sono altri requisiti per la partecipazione, possiamo chiamarlo un ambiente senza autorizzazione.

D’altra parte, esiste un altro tipo di blockchain chiamata blockchain privata. Questo sistema stabilisce le regole relative a chi può visualizzare e interagire con la blockchain. Pertanto, lo chiamiamo ambiente autorizzato. Anche se a prima vista le blockchain private possono sembrare ridondanti, hanno diverse applicazioni importanti, soprattutto in ambienti aziendali.

Per approfondire questo argomento, puoi dare un'occhiata a Blockchain pubbliche, private e consortili: qual è la differenza?

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Come funzionano le transazioni?

Se Alice desidera pagare Bob tramite bonifico bancario, deve avvisare la sua banca. Per semplificare le cose, supponiamo che entrambe le parti utilizzino la stessa banca. La banca controlla se Alice ha i fondi per effettuare la transazione, prima di aggiornare il suo database (diciamo: $ 50 ad Alice, + $ 50 a Bob).

Questo non è troppo diverso da quanto accade con la blockchain. Entrambi sono database. La differenza principale è che nella blockchain non esiste un unico soggetto che controlla e aggiorna il saldo. Tutti i nodi devono farlo. 

Se Alice vuole inviare cinque bitcoin a Bob, trasmetterà questo messaggio alla rete. La transazione non verrà aggiunta immediatamente alla blockchain: i nodi la vedranno, ma dovranno essere completate anche altre azioni affinché la transazione venga confermata. Vedi Come vengono aggiunti i blocchi alla blockchain?

Una volta aggiunta una transazione alla blockchain, tutti i nodi possono vederla. Ogni nodo aggiornerà la propria copia della blockchain per accogliere l'aggiunta. Ora Alice non può più inviare le stesse cinque unità a Carol (se ciò accade si parla di doppia spesa), perché la rete sa che Alice le ha già spese in una transazione precedente.

Non ci sono nomi utente e password qui: la crittografia a chiave pubblica viene utilizzata per dimostrare la proprietà dei fondi. Per ricevere i fondi in primo luogo, Bob deve creare una chiave privata. Una chiave privata è un numero casuale molto lungo, che è quasi impossibile da indovinare per chiunque, anche se ti fossero concessi centinaia di anni per indovinarlo. Ma se lo dice a qualcun altro, allora qualcun altro sarà in grado di dimostrare la proprietà dei suoi fondi (e possibilmente spenderli). Quindi è importante che Bob lo mantenga segreto.

Tuttavia, ciò che Bob dovrebbe fare è ottenere la chiave pubblica dalla chiave privata. Può quindi dare questa chiave pubblica a chiunque, perché è quasi impossibile decodificare la chiave pubblica per ottenere la chiave privata. Nella maggior parte dei casi, Bob eseguirà altre operazioni (come l'hashing) sulla chiave pubblica per ottenere l'indirizzo pubblico.

Bob darà l'indirizzo pubblico ad Alice, così lei saprà dove inviare i fondi. Alice crea una transazione che dice di pagare questi fondi a questo indirizzo pubblico. Quindi, per dimostrare alla rete che non sta cercando di spendere fondi che non sono suoi, Alice crea una firma digitale utilizzando la propria chiave privata. Chiunque può prendere il messaggio firmato di Alice e confrontarlo con la sua chiave pubblica, e sapere con certezza che ha il diritto di inviare quei fondi a Bob.

Come effettuare transazioni Bitcoin

Per illustrare come è possibile effettuare transazioni Bitcoin, immaginiamo due diversi scenari. Nel primo prelevi bitcoin da Binance e nel secondo invii fondi da TrustWallet al tuo portafoglio Electrum.

Come prelevare bitcoin da Binance

1. Accedi al tuo account Binance. Se non hai ancora Bitcoin, puoi consultare la nostra guida sui Bitcoin e su come acquistarli.

2. Fai clic su Portafoglio e seleziona Portafoglio Spot.

3.Fai clic su Prelievo nel menu a sinistra.

4.Seleziona la moneta che desideri prelevare, in questo caso BTC.

5. Copia l'indirizzo a cui desideri ritirare i tuoi bitcoin e incollalo nell'indirizzo di ricezione BTC.

6. Determinare l'importo del prelievo.

7. Fare clic su Invio.

8. A breve riceverai un'e-mail di conferma. Assicurati che l'indirizzo indicato sia corretto. Se corretto, conferma la transazione.

9. Attendi che la transazione venga elaborata tramite blockchain. Puoi monitorare lo stato dell'invio nel menu Cronologia depositi e prelievi o utilizzando il Block Explorer.

Come inviare bitcoin da Trust Wallet a Electrum

In questo esempio, invieremo bitcoin da Trust Wallet a Electrum.

1. Apri l'applicazione Trust Wallet.

2. Seleziona il tuo account Bitcoin.

3. Selezionare Invia.

4. Apri il tuo portafoglio Electrum.

5. Fare clic sul menu Ricevi in ​​Electrum e copiare l'indirizzo.

In alternativa, puoi tornare a Trust Wallet e premere l'icona [-] per scansionare il codice QR del tuo indirizzo Electrum.

6. Incolla l'indirizzo Bitcoin nell'indirizzo del destinatario in Trust Wallet.

7. Determinare la quantità.

8. Se tutto è corretto, conferma la transazione.

9. Fatto! Attendi che la tua transazione venga confermata sulla blockchain. Puoi monitorare lo stato della transazione copiando l'indirizzo nel Block Explorer.

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Chi ha inventato la tecnologia blockchain?

La tecnologia Blockchain è stata formalizzata nel 2009 con il rilascio di Bitcoin, la prima e più popolare blockchain. Tuttavia, il suo creatore, che usa lo pseudonimo Satoshi Nakamoto, si è ispirato alla tecnologia e alle proposte dei tempi precedenti.

La blockchain fa ampio uso di funzioni hash e crittografia, che esistevano da decenni prima del rilascio di Bitcoin. È interessante notare che le strutture blockchain risalgono ai primi anni ’90, anche se a quel tempo venivano utilizzate solo per la marcatura temporale dei documenti in modo che non potessero essere modificate in seguito.

Per approfondire questo argomento, consulta il nostro articolo intitolato Blockchain History.

Pro e contro della tecnologia blockchain

Una blockchain ben assemblata risolve i problemi che affliggono le parti interessate in numerosi settori, dalla finanza all’agricoltura. Le reti distribuite presentano molti vantaggi rispetto ai tradizionali modelli client-server, ma presentano anche alcuni svantaggi.

Professionista

Uno dei vantaggi immediati evidenziati nel white paper di Bitcoin è che i pagamenti possono essere trasmessi senza coinvolgere un intermediario. Le blockchain di prossima generazione sono andate ancora oltre: consentendo agli utenti di inviare tutti i tipi di informazioni. Eliminare le controparti significa ridurre i rischi per gli utenti coinvolti e portare a commissioni più basse, poiché non vi è alcun intermediario che subisca una riduzione.

Come accennato in precedenza, anche le reti blockchain pubbliche sono prive di autorizzazione: non c’è nulla che blocchi l’ingresso, perché nessuno ha potere. Se una persona può connettersi a Internet, può interagire con i suoi colleghi sulla rete.

Forse molti sosterrebbero che la qualità più importante è che una blockchain ha un alto livello di resistenza alla censura. Per disattivare un servizio centralizzato, un soggetto malintenzionato deve solo prendere di mira il server. tuttavia, in una rete peer-to-peer, ciascun nodo funge da proprio server. 

Un sistema come Bitcoin ha oltre 10.000 nodi visibili sparsi in tutto il mondo, rendendo quasi impossibile per un utente malintenzionato, anche dotato di risorse adeguate, di interrompere la rete. Vale la pena notare che ci sono anche molti nodi nascosti, che sono invisibili alla rete più ampia.

Questi sono alcuni dei vantaggi generali. Ci sono molti altri vantaggi specifici della blockchain, come vedrai nel capitolo Quali sono i vantaggi della blockchain?

Contro

La blockchain non offre una soluzione a ogni problema. Se ottimizzata per ottenere vantaggi in un’area, la blockchain si indebolisce in altre aree. L’ostacolo più evidente all’adozione di massa della blockchain è la scalabilità.

Questo vale per tutte le reti distribuite. Poiché tutti i partecipanti devono rimanere sincronizzati, non è possibile aggiungere nuove informazioni troppo rapidamente. Se è troppo veloce, i nodi non riescono a tenere il passo. Pertanto, gli sviluppatori tendono a limitare intenzionalmente la velocità con cui la blockchain può aggiornarsi, per garantire che il sistema rimanga decentralizzato.

Per gli utenti della rete, ciò può significare lunghi periodi di attesa se troppe persone tentano di effettuare transazioni. I blocchi possono contenere solo una certa quantità di dati e non li aggiungono immediatamente alla catena. Se ci sono più transazioni di quelle che possono essere contenute in un blocco, deve attendere il blocco successivo.

Un’altra possibile possibilità in un ambiente blockchain decentralizzato è: il sistema non può essere facilmente aggiornato. Se scrivi il tuo software, puoi aggiungere nuove funzionalità come desideri. Non è necessario collaborare con nessun altro o chiedere il permesso per apportare modifiche.

In un ambiente con potenzialmente milioni di utenti, apportare modifiche è molto più difficile. Puoi modificare alcuni parametri software del tuo nodo, ma alla fine verrai disconnesso dalla rete. Se il software modificato è incompatibile con altri nodi, i nodi lo sapranno e si rifiuteranno di interagire con il tuo nodo.

Supponiamo di voler modificare le regole relative alla dimensione del blocco (da 1 MB a 2 MB). Puoi provare a inviare questi blocchi ai nodi a cui sei connesso, ma hanno una regola che dice "non accettare blocchi più grandi di 1 MB". Se ricevono un blocco più grande, non lo includeranno nella copia blockchain.

L’unico modo per guidare il cambiamento è convincere la maggior parte dell’ecosistema ad accettarlo. Nei grandi ambienti blockchain, ci sono discussioni intense che possono richiedere mesi – o addirittura anni – nei forum prima che i cambiamenti possano essere coordinati. Puoi vedere Hard Fork e Soft Fork per ulteriori informazioni al riguardo.

Capitolo 2 - Come funziona la blockchain?

Elenco dei contenuti

• Come vengono aggiunti i blocchi alla blockchain?

• Estrazione mineraria (Prova di lavoro)

  • Prova di lavoro professionale

  • Contro la prova del lavoro

• Puntata (Prova di Puntata)

  • Pro Prova di Puntata

  • Contro la prova di partecipazione

• Altri algoritmi di consenso

• Le transazioni blockchain sono reversibili?

• Cos’è la scalabilità della blockchain?

• Perché la blockchain ha bisogno di scalabilità?

• Cos’è un fork della blockchain?

  • Forcella morbida

  • Forchetta dura

Come vengono aggiunti i blocchi alla blockchain?

Finora abbiamo coperto molta strada. Sappiamo che i nodi sono interconnessi e memorizzano una copia della blockchain. I nodi comunicano tra loro anche informazioni relative a nuove transazioni e blocchi. Abbiamo spiegato cos'è un nodo, ma potresti chiederti: come vengono aggiunti i nuovi blocchi alla blockchain?

Non esiste un’unica fonte che dica agli utenti cosa fare. Poiché tutti i nodi hanno lo stesso potere, è necessario che esista un meccanismo per decidere chi può aggiungere blocchi alla blockchain. Abbiamo bisogno di un sistema che renda molto costoso per gli utenti imbrogliare e che li premi per agire onestamente. Ogni utente razionale intraprenderà azioni economicamente vantaggiose per lui.

Poiché questa rete è senza autorizzazione, la creazione dei blocchi deve essere accessibile a chiunque. I protocolli spesso garantiscono questo richiedendo agli utenti di essere effettivamente coinvolti: devono mettere a rischio il proprio denaro. Ciò consente loro di partecipare alla generazione di blocchi e, se generano un blocco valido, riceveranno una ricompensa.

Tuttavia, se tentano di imbrogliare, tutti gli utenti della rete lo sapranno. Tutte le risorse che mettono in gioco nella rete andranno perse. Chiamiamo questo meccanismo un algoritmo di consenso, perché consente ai partecipanti alla rete di raggiungere il consenso su quali blocchi aggiungere successivamente.

Estrazione mineraria (Prova di lavoro)

Il mining è di gran lunga l’algoritmo di consenso più comunemente utilizzato. Nel mining, l’algoritmo utilizzato è il Proof of Work (PoW). Gli utenti devono sacrificare la potenza di calcolo per cercare di risolvere gli enigmi posti dal protocollo.

Questo puzzle richiede agli utenti di eseguire l'hashing delle transazioni e di altre informazioni incluse nei blocchi. Ma affinché un hash sia considerato valido, deve scendere al di sotto di un certo numero. Poiché non c’è modo di prevedere cosa produrrà l’output, i minatori devono continuare ad eseguire l’hashing dei dati leggermente modificati finché non trovano una soluzione valida.

Naturalmente, l’hashing ripetuto dei dati è un’attività costosa. In una blockchain Proof of Work, la “puntata” che un utente invia è il denaro investito nel computer di un minatore e l'elettricità utilizzata per farlo funzionare. Lo fanno nella speranza di ottenere una ricompensa in blocco. 

Ricordi come abbiamo discusso in precedenza che è praticamente impossibile invertire un hash, ma è facile da controllare? Quando un minatore invia un nuovo blocco attraverso la rete, tutti gli altri nodi lo utilizzano come input nella funzione hash. Devono eseguirlo solo una volta per verificare che il blocco sia valido in base alle regole della blockchain. Se non è legale, i minatori non riceveranno ricompense e sprecheranno semplicemente elettricità inutilmente.

La prima blockchain Proof of Work è stata Bitcoin. Fin dalla sua creazione, molte altre blockchain hanno adottato questo meccanismo PoW.

Prova di lavoro professionale

• È passato attraverso un processo di tentativi ed errori: ad oggi, il Proof of Work è l’algoritmo di consenso più maturo e vale centinaia di miliardi di dollari.

• Senza autorizzazione: chiunque può unirsi al mio ed eseguire un nodo per convalidare.

• Decentralizzazione: i minatori competono tra loro per generare blocchi, il che significa che l’hash power non è mai controllato da una delle parti.

Contro la prova del lavoro

• Dispendioso: l’attività mineraria utilizza molta elettricità.

• Più alta è la barriera all’ingresso: più minatori si uniscono alla rete, il protocollo aumenta la difficoltà del puzzle del mining. Per rimanere competitivi, gli utenti devono investire in attrezzature migliori, il che ovviamente non è economico. Questo potrebbe essere troppo costoso per molti minatori.

• Attacco del 51% – sebbene il mining supporti la decentralizzazione, è possibile che un minatore ottenga la maggior parte dell’hash power. Se ciò accadesse, potrebbero teoricamente invalidare la transazione e compromettere la sicurezza della blockchain.

Puntata (Prova di Puntata)

In un sistema Proof of Work, la cosa che ti incoraggia ad agire onestamente è il denaro che investi in computer ed elettricità per il mining. Non otterrai un ritorno sull'investimento se non estrai i blocchi correttamente.

Con Proof of Stake (PoS), non ci sono commissioni esterne. Inoltre non esistono miner, esistono validatori che propongono (o “forgiano”) i blocchi. I validatori possono utilizzare normali computer per generare nuovi blocchi, ma devono consegnare gran parte dei loro fondi da investire per questo privilegio. Lo staking viene effettuato con la criptovaluta nativa della blockchain in questione, in importi predeterminati, secondo le regole di ciascun protocollo. 

Diverse implementazioni hanno varianti diverse, ma una volta che un validatore invia una puntata, può essere selezionato casualmente dal protocollo per annunciare il blocco successivo. Facendolo bene, riceveranno una ricompensa. In alternativa, potrebbero esserci più validatori che approvano il blocco successivo, nel qual caso la ricompensa verrà distribuita proporzionalmente in base alla puntata che ciascuno ha presentato.

Le blockchain PoS “pure” sono più rare delle DPoS (Delegate Proof of Stake), che richiedono agli utenti di votare sui nodi (testimone) per convalidare i blocchi attraverso la rete.

Ethereum, la principale blockchain di contratti intelligenti, passerà presto alla Proof of Stake nella sua migrazione a ETH 2.0. 

Pro Prova di Puntata

• Rispettoso dell’ambiente: l’impronta di carbonio del PoS è molto ridotta rispetto al mining PoW. Lo staking elimina le operazioni di hashing che richiedono molta potenza.

• Transazioni più veloci: poiché non è necessario spendere ulteriore potenza di calcolo per risolvere gli enigmi posti dal protocollo, alcuni sostenitori del PoS sostengono che possa aumentare il throughput delle transazioni.

• Ricompense e interessi per lo staking: i premi per la sicurezza della rete vengono pagati direttamente ai possessori di token, non ai minatori. In alcuni casi, la PoS consente agli utenti di generare reddito passivo sotto forma di airdrop o interessi, semplicemente investendo i propri fondi nello staking.

Contro la prova di partecipazione

• Relativamente non testati: i protocolli PoS non sono stati testati su larga scala. Potrebbero esserci alcune vulnerabilità non ancora scoperte nella sua implementazione o nella criptoeconomia.

• Plutocrazia: si teme che la PoS incoraggi un ecosistema “i ricchi diventano sempre più ricchi”, poiché i validatori con grandi quote tendono a guadagnare più premi.

• Problema senza posta in gioco: in PoW, gli utenti possono "scommettere" solo su una catena, ma estraggono sulla catena che ritengono abbia maggiori probabilità di successo. Durante un hard fork, non possono scommettere su più catene con lo stesso hash power. Tuttavia, i validatori in PoS possono lavorare su più catene con pochi costi aggiuntivi, questo può causare problemi economici.

Altri algoritmi di consenso

Proof of Work e Proof of Stake sono gli algoritmi di consenso più comuni, ma ce ne sono molti altri. Alcuni ibridi combinano elementi di entrambi i sistemi, mentre altri sono metodi completamente diversi. 

Non ne parleremo qui, ma se sei interessato, puoi consultare i seguenti articoli:

• Spiegazione della prova di lavoro ritardata

• Spiegazione del consenso della prova di partecipazione in leasing

• Spiegazione della prova di autorità

• Spiegazione della prova di ustione

Le transazioni blockchain sono reversibili?

Blockchain è un database progettato per essere molto potente. La sua natura intrinseca rende molto difficile eliminare o modificare i dati blockchain una volta registrati. Quando si tratta di Bitcoin e di altre reti di grandi dimensioni, questa attività è quasi impossibile da svolgere. Quindi, quando effettui una transazione sulla blockchain, dovresti presumere che durerà per sempre.

Tuttavia, esistono molte diverse implementazioni blockchain e la differenza fondamentale tra le varie blockchain è il modo in cui raggiungono il consenso all’interno della rete. Ciò significa che, in alcune implementazioni, un gruppo relativamente piccolo di partecipanti può ottenere abbastanza potere nella rete per invertire efficacemente le transazioni. Questo è particolarmente probabile che sia il caso degli altcoin che funzionano su reti di piccole dimensioni (con hash rate bassi perché c’è poca concorrenza nel mining).

Cos’è la scalabilità della blockchain?

La scalabilità della blockchain viene solitamente utilizzata come termine generale che si riferisce alla capacità di un sistema blockchain di soddisfare la domanda crescente. La blockchain ha proprietà desiderabili (come decentralizzazione, resistenza alla censura e immutabilità). Ma per ottenere tutto ciò bisogna sacrificare qualcosa.

A differenza dei sistemi decentralizzati, i database centralizzati possono funzionare a velocità e throughput molto più elevati. Ciò ha senso perché non richiede che migliaia di nodi sparsi in tutto il mondo si sincronizzino con la rete ogni volta che i suoi contenuti vengono modificati. Blockchain è esattamente l’opposto. Di conseguenza, la scalabilità è da anni un argomento molto dibattuto tra gli sviluppatori blockchain.

Sono state proposte o implementate numerose soluzioni per mitigare alcuni degli svantaggi prestazionali della blockchain. Tuttavia, fino ad ora, non esiste un approccio migliore e chiaro. Forse è necessario provare prima tutte queste diverse soluzioni finché non troviamo la risposta a questo problema di scalabilità.

A un livello più ampio, c’è una domanda fondamentale riguardante la scalabilità: dovremmo aumentare le prestazioni della blockchain stessa (scalabilità on-chain) o dovremmo lasciare che le transazioni vengano eseguite senza gonfiare la blockchain principale (scalabilità off-chain)? 

Potrebbero esserci chiari vantaggi per entrambi. Le soluzioni di scalabilità on-chain possono ridurre le dimensioni delle transazioni o anche semplicemente ottimizzare il modo in cui i dati vengono archiviati all'interno dei blocchi. D’altro canto, le soluzioni off-chain raggruppano le transazioni fuori dalla blockchain principale, per poi aggiungerle successivamente. Alcune delle soluzioni off-chain più conosciute sono le cosiddette sidechain e i canali di pagamento.

Se sei interessato ad approfondire questo argomento, puoi leggere il nostro articolo intitolato Scalabilità Blockchain - Sidechain e canali di pagamento.

Perché la blockchain ha bisogno di scalabilità?

Se un sistema blockchain vuole competere con i suoi avversari in un ambiente centralizzato, allora la blockchain deve funzionare almeno altrettanto bene di loro. Tuttavia, realisticamente, potrebbe dover funzionare meglio per incentivare gli sviluppatori e gli utenti a passare a piattaforme e applicazioni basate su blockchain. 

Rispetto ai sistemi centralizzati, l’utilizzo della blockchain dovrebbe essere più veloce, più economico e più semplice per sviluppatori e utenti. Questa non è una cosa facile da ottenere mantenendo le caratteristiche della blockchain di cui abbiamo discusso in precedenza. 

Cos’è un fork della blockchain?

Come qualsiasi altro software, la blockchain deve essere aggiornata per risolvere problemi, aggiungere nuove regole o rimuovere quelle vecchie. Poiché la maggior parte dei software blockchain sono open source, in teoria chiunque può proporre aggiornamenti da aggiungere al software che governa la rete. 

Ricorda che la blockchain è una rete distribuita. Una volta aggiornato il software, migliaia di nodi sparsi in tutto il mondo devono essere in grado di comunicare e implementare la nuova versione. Ma cosa succede se i partecipanti non accettano i miglioramenti proposti? Di solito non esiste alcuna autorità per decidere e questo ci porterà a soft fork e hard fork.

Forcella morbida

Se c’è un accordo generale su come dovrebbero essere apportati i miglioramenti, la questione è relativamente semplice. In uno scenario come questo, il software viene aggiornato con modifiche compatibili con le versioni precedenti, il che significa che i nodi aggiornati possono ancora interagire con i nodi non aggiornati. Tuttavia, nonostante ciò, in realtà si prevede che tutti i nodi verranno aggiornati nel tempo. Questa si chiama soft fork. 

Forchetta dura

Gli hard fork sono ancora più complicati. Una volta implementate, le nuove regole non saranno compatibili con quelle vecchie. Pertanto, se un nodo che esegue le nuove regole tenta di interagire con un nodo che esegue le vecchie regole, i due non saranno in grado di comunicare. Ciò si traduce nella divisione della blockchain in due: nella prima catena viene eseguito il vecchio software, nella seconda catena vengono implementate le nuove regole.

Dopo un hard fork, ci saranno sostanzialmente due reti diverse che eseguono due protocolli diversi in parallelo. Va notato che quando si verifica un fork, il saldo unitario originale della blockchain viene replicato dalla vecchia rete. Quindi, se avevi un equilibrio sulla vecchia catena quando si è verificata la biforcazione, avrai un equilibrio anche sulla nuova catena. 

Per approfondire questo argomento puoi leggere Hard Fork e Soft Fork.

Capitolo 3 - Quali sono i vantaggi della blockchain?

Elenco dei contenuti

• Blockchain per le catene di fornitura

• Blockchain e l'industria dei giochi

• Blockchain per la sanità

• Rimessa Blockchain

• Blockchain e identità digitale

• Blockchain e Internet delle cose (IoT)

• Blockchain per la governance

• Blockchain per beneficenza

• Blockchain per la speculazione

• Crowdfunding con blockchain

• Blockchain e file system distribuiti

La tecnologia Blockchain può essere utilizzata in vari campi. Esploriamo alcuni di essi. 

Blockchain per le catene di fornitura

Una catena di fornitura efficiente è al centro di molte aziende di successo, che si occupano della movimentazione delle merci dal fornitore al consumatore. Il coordinamento di più parti interessate all’interno di un particolare settore si è tradizionalmente rivelato difficile. Tuttavia, la tecnologia blockchain può consentire un nuovo livello di trasparenza in questo settore. Per diventare più robuste e affidabili, le industrie necessitano di ecosistemi di supply chain interoperabili con database immutabili.

Se sei interessato a leggere di più su questo argomento, vai a Blockchain Uses: Supply Chain.

Blockchain e l'industria dei giochi

L’industria dei giochi è già una delle più grandi industrie dell’intrattenimento al mondo e la tecnologia blockchain può renderla ancora più grande. Di solito, il destino dei giocatori tende ad essere nelle mani degli sviluppatori di giochi. Nella maggior parte dei giochi online, i giocatori sono costretti a fare affidamento sui server forniti dagli sviluppatori e a seguire le loro regole in continua evoluzione. In questo contesto, la blockchain può aiutare a decentralizzare la proprietà, la gestione e il mantenimento dei giochi online.

Tuttavia, quello che sarà il problema più grande è che gli oggetti di gioco non possono esistere al di fuori del titolo, questo può eliminare la possibilità di una proprietà reale e di un mercato secondario. Utilizzando un approccio basato sulla blockchain, i giochi possono diventare più sostenibili a lungo termine e gli oggetti di gioco emessi come oggetti da collezione crittografici possono avere più valore nel mondo reale.

Se vuoi saperne di più su questo argomento, puoi leggere il nostro articolo intitolato Usi della Blockchain: Giochi.

Blockchain per la sanità

Archiviare le cartelle cliniche in modo corretto è fondamentale per i sistemi sanitari e la dipendenza da server centralizzati rappresenta un rischio per le informazioni sensibili. La tecnologia Blockchain con la sua trasparenza e sicurezza è una piattaforma ideale per l'archiviazione delle cartelle cliniche.

Proteggendo crittograficamente i dati sulla blockchain, i pazienti possono mantenere la propria privacy, potendo allo stesso tempo condividere informazioni mediche con le istituzioni sanitarie. Se tutti i partecipanti di un sistema sanitario potessero accedere a un database globale sicuro, il flusso di informazioni tra loro sarebbe molto più veloce.

Se vuoi saperne di più su questo argomento, puoi leggere il nostro articolo intitolato Blockchain Uses: Health Services.

Rimessa Blockchain

Inviare denaro a livello internazionale è una seccatura per le banche tradizionali. Soprattutto perché la rete contorta di intermediari, le commissioni e i lunghi tempi di regolamento rendono questo servizio costoso e inaffidabile per le transazioni urgenti.

Le criptovalute e la blockchain eliminano questi intermediari e consentono trasferimenti economici e veloci in tutto il mondo. Numerosi progetti utilizzano la tecnologia blockchain per effettuare transazioni economiche e quasi istantanee.

Se vuoi saperne di più, consulta il nostro articolo intitolato Blockchain Uses: Money Transfers.

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Blockchain e identità digitale

La gestione sicura delle identità su Internet richiede una soluzione rapida. Grandi quantità dei nostri dati personali vengono archiviati su server centralizzati e analizzati da algoritmi di apprendimento automatico a nostra insaputa o consenso. 

La tecnologia Blockchain consente agli utenti di assumere la proprietà dei propri dati e di divulgare selettivamente le informazioni a terzi solo quando necessario. Procedure crittografiche come questa offrono un'esperienza online più fluida senza sacrificare la privacy.

Se sei interessato a saperne di più, consulta il nostro articolo intitolato Blockchain Uses: Digital Identity.

Blockchain e Internet delle cose (IoT)

Un gran numero di dispositivi fisici sono connessi a Internet e questo numero continuerà ad aumentare. Alcune persone ipotizzano che la blockchain potrebbe migliorare significativamente la comunicazione e la cooperazione tra questi dispositivi. I micropagamenti automatizzati machine-to-machine (M2M) potrebbero creare una nuova economia che si basa su soluzioni di database sicure e ad alto rendimento.

Se vuoi saperne di più, consulta il nostro articolo intitolato Blockchain Uses: Internet of Things (IoT).

Blockchain per la governance

Le reti distribuite possono stabilire e applicare la propria forma di regole sotto forma di codice informatico. Non sorprende quindi che la blockchain possa avere l’opportunità di entrare in vari processi di governance a livello locale, nazionale o addirittura internazionale. 

Inoltre, la blockchain può risolvere uno dei maggiori problemi che attualmente affliggono l’ambiente di sviluppo open source: la mancanza di meccanismi affidabili per la distribuzione dei fondi. La governance della blockchain garantisce che tutti i partecipanti possano essere coinvolti nel processo decisionale e fornisce un quadro trasparente delle politiche in fase di attuazione.

Se sei interessato a saperne di più, consulta il nostro articolo intitolato Blockchain Uses: Governance.

Blockchain per beneficenza

La sfida spesso affrontata dalle organizzazioni di beneficenza è la limitatezza dei media nel ricevere fondi. Altrettanto preoccupante è il fatto che la destinazione finale dei fondi donati è difficile da tracciare con precisione. Indubbiamente, queste debolezze scoraggeranno molte persone dal sostenere queste organizzazioni.

La "criptofilantropia" con l'uso della tecnologia blockchain può risolvere questo problema. Si può fare affidamento sulle proprietà intrinseche della tecnologia blockchain per garantire trasparenza, partecipazione globale e costi ridotti, massimizzando così l’impatto dell’organizzazione benefica stessa. Un’organizzazione in questo campo è la Blockchain Charity Foundation.

Se vuoi saperne di più su questo argomento, puoi leggere il nostro articolo intitolato Usi della Blockchain: beneficenza.

Blockchain per la speculazione

Senza dubbio, uno degli usi più popolari della tecnologia blockchain è la speculazione. Trasferimenti senza soluzione di continuità tra borse, soluzioni di trading non custodite e un crescente ecosistema di prodotti derivati ​​ne fanno un campo di gioco ideale per tutti i tipi di speculatori.

Per la sua natura intrinseca, la blockchain è uno strumento eccellente per coloro che sono disposti a correre dei rischi. Alcune persone pensano addirittura che una volta che la tecnologia e le normative relative alla blockchain saranno mature, tutti i mercati speculativi globali verranno tokenizzati sulla blockchain.

Se vuoi saperne di più, puoi leggere il nostro articolo intitolato Blockchain Uses: Prediction Markets.

Crowdfunding con blockchain

Le piattaforme di crowdfunding online hanno gettato le basi per l’economia peer-to-peer quasi nell’ultimo decennio. Il successo di questi siti dimostra che esiste un grande interesse per lo sviluppo di prodotti di crowdfunding. Tuttavia, poiché queste piattaforme fungono da custodi dei fondi, potrebbero prelevare gran parte dei fondi per le commissioni di gestione. Inoltre, ogni piattaforma ha anche un proprio regolamento per facilitare gli accordi tra i partecipanti.

La tecnologia blockchain, e più specificamente i contratti intelligenti, possono creare un crowdfunding automatizzato più sicuro, in cui i termini dell’accordo sono specificati nel codice informatico. 

Altre applicazioni di crowdfunding che utilizzano blockchain sono l’Offerta Iniziale di Moneta (ICO) e l’Offerta Iniziale di Scambio (IEO). In una vendita di token come questa, gli investitori raccolgono fondi nella speranza che la rete abbia successo in futuro, in modo da ottenere un ritorno sull'investimento (ROI).

Blockchain e file system distribuiti

La distribuzione dell'archiviazione di file su Internet presenta molti più vantaggi rispetto alle tradizionali alternative centralizzate. La maggior parte dei dati archiviati nel cloud si basa su server e fornitori di servizi centralizzati, che tendono ad essere più vulnerabili agli attacchi e alla perdita di dati. In alcuni casi, gli utenti potrebbero anche riscontrare problemi di accesso, a causa della censura dei server centralizzati.

Dal punto di vista dell'utente, le soluzioni di archiviazione di file blockchain funzionano allo stesso modo delle tipiche soluzioni di archiviazione cloud: puoi caricare, archiviare e accedere ai file. Ma quello che è successo dietro le quinte è stato molto diverso.

Quando carichi i file nello spazio di archiviazione blockchain, vengono distribuiti e replicati su più nodi. In alcuni casi, ciascun nodo memorizzerà una parte diversa del file. Il sistema non può fare molto con i dati parziali, ma puoi chiedere al nodo di fornire ogni pezzo, in modo da poterli combinare per ottenere il file completo.

Lo spazio di archiviazione proviene dai partecipanti che forniscono spazio di archiviazione e larghezza di banda alla rete. In genere, questi partecipanti sono economicamente incentivati ​​a fornire queste risorse e, viceversa, sono anche penalizzati economicamente se non seguono le regole o non riescono a archiviare e servire i file.

Puoi pensare a questo tipo di rete come simile a Bitcoin. Tuttavia, in questo caso, lo scopo principale della rete non è supportare il trasferimento di valore monetario, ma consentire l’archiviazione di file decentralizzata e resistente alla censura.

Altri protocolli open source come InterPlanetary File System (IPFS) stanno già aprendo la strada a questo nuovo Web distribuito, più permanente. Anche se IPFS è un protocollo e una rete peer-to-peer, il sistema non è completamente blockchain. Tuttavia, IPFS applica diversi principi della tecnologia blockchain per aumentare la sicurezza e l’efficienza.