Blockchain

Il tema della “Blockchain” è molto di moda oggigiorno anche nel dibattito pubblico. Ma cosa si nasconde in questa tecnologia collegata alle criptovalute, le cui possibilità vanno ben oltre i Bitcoin e simili?

Le blockchain servono per la verifica delle transazioni di dati. L’utilizzo della tecnologia si estende a tutti i processi nei quali i dati debbono essere resi sicuri, autenticati e suddivisi. Le applicazioni basate sulla tecnologia blockchain non hanno bisogno di stanze di compensazione intermediarie. Le operazioni di pagamento, gli spostamenti di capitale, i contratti, le autentificazioni, i certificati, i diritti d’autore, i brevetti e i register possono dunque essere gestiti, almeno teoricamente, senza banche, notai, affidatari o istituzioni statali. Un crescente interesse nella tecnologia blockchain non è una prerogativa del settore bancario: anche il campo immobiliare, le assicurazioni e l’assistenza sanitaria possono trarre vantaggio dalle applicazioni blockchain. I promotori vedono inoltre del potenziale nel sistema giuridico, nell’economia energetica, nonché nell’amministrazione pubblica.

In questo articolo vi spieghiamo come funziona la tecnologia blockchain e perché i processi tecnologici come lo scambio di valore su Internet in futuro potrebbe essere impostato in maniera più veloce, flessibile ed efficiente dal punto di vista dei costi.

Che cos’è una blockchain?

Per blockchain si intende una struttura di dati decentralizzata sotto forma di una sequenza costante ed espandibile di blocchi di dati, che registrano le transazioni in sequenza temporale, in maniera comprensibile e immutabile.

Ci si può immaginare i blocchi di dati di una blockchain come anelli di una catena che si intrecciano in una sequenza inalterabile. Una simile concatenazione viene realizzata attraverso dei procedimenti di crittografia, che assicurano che i nuovi blocchi di dati possano essere aggiunti senza sostituire o modificare quelli vecchi. Una blockchain cresce dunque con il passare del tempo e non è possibile modificare le informazioni già memorizzate.

Un settore di utilizzo centrale della tecnologia blockchain è la documentazione delle transazioni. Il seguente esempio aiuta a rendere tutto più chiaro:

Luigi ha comprato un nuovo cappello e vorrebbe perciò vendere il proprio berretto su un sito di annunci su Internet. Jacopo, che necessita di un copricapo, si imbatte nell’annuncio di Luigi in rete e i due si accordano su un prezzo di 10 €. La transazione, che consiste nello scambio del berretto per i soldi, pone Jacopo e Luigi di fronte a un problema: Luigi vorrebbe spedire il berretto a Jacopo una volta che quest’ultimo ha effettuato il pagamento. Jacopo tuttavia è poco convinto della sicurezza del pagamento in anticipo. Luigi potrebbe poi rifiutarsi di inviare l’oggetto. È perciò necessario introdurre un intermediario all’interno della transazione.

Per risolvere il problema, Luigi e Jacopo potrebbero rivolgersi a un servizio di pagamento online. Questo rende la transazione trasparente e sicura per entrambe le parti, documenta il suo sviluppo e richiede il pagamento di commissioni per i servizi prestati. Oggigiorno un procedimento di questo tipo è prassi.

La tecnologia blockchain offre un’alternativa ai cosiddetti “trusted third party”. Le transazioni nella rete blockchain non vengono verificate da terze parti, bensì eseguite attraverso un sistema di contabilità comunemente rendicontato e al riparo da manomissioni, il Distributed Ledger.

Sono già disponibili applicazioni blockchain come Bitcoin ed Ethereum, che supportano transazioni come quelle tra Jacopo e Luigi. Per affidarsi a queste è però necessario che Jacopo e Luigi entrino a far parte della relativa community. Solitamente è sufficiente scaricare il software lato cliente e installarlo sul proprio computer. Il computer di Luigi, così come quello di Jacopo, diventeranno in questo modo dei nodi di una rete blockchain.

Storia della blockchain

Fino all’invenzione della tecnologia blockchain le transazioni su Internet facevano affidamento sulla serietà dell’intermediario. Se un cliente vuole comprare la merce di un venditore online, entrambe le parti devono appoggiarsi a un intermediario centrale, come ad esempio un servizio di pagamenti online o una banca che porti correttamente a termine la transazione desiderata.

Una simile struttura diventa problematica quando l’intermediario acquisisce una posizione di potere, cura i propri interessi e tenta di amministrare la transazione in maniera corrispondente. Una situazione simile si è verificata nel 2010, quando PayPal bloccò il conto della piattaforma WikiLeaks.

Per impostare Internet in maniera democratica, la comunità crittografica lavora già da anni alle applicazioni di rete secondo il principio Peer-to-Peer (P2P), che rende possibili le transazioni senza un’istanza intermediaria. A destare clamore ci ha pensato anche il protocollo di file sharing BitTorrent, che funziona senza un server centrale e che permette uno scambio di dati a livello globale tra utenti anonimi.

La comprensibile mancanza di fiducia tra utenti anonimi rappresenta però un ostacolo per uno scambio di valori su Internet. Come proposta finalizzata alla risoluzione di questo problema, lo scienziato informatico ed ex professore di diritto Nick Szabo, già nel 1997, ha proposto la tecnologia blockchain. Dal suo punto di vista, i contratti fanno affidamento sia sulla fiducia reciproca delle due parti di un negozio sia sul bilaterale riconoscimento di un quadro giuridico all’interno del quale avviene lo stesso.

Tuttavia si verificherebbero problemi nel caso in cui ci siano interpretazioni discordanti sui paragrafi o quando una parte incolpi l’altra di violazione del contratto. Secondo Szabo, i contratti del futuro dovrebbero basarsi su software. Questi “smart contract” potrebbero stabilire grazie a un algoritmo se entrambe le parti rispettano i propri obblighi contrattuali o se ha avuto luogo un’irregolarità.

Questo approccio è stato poi assimilato da un hacker sconosciuto, chiamato Satoshi Nakamoto, il quale ha combinato le tecnologie già di sicura affidabilità come P2P, Hashing e crittografia, presentando un processo di crittografia che permette di incatenare uno all’altro i record di dati in maniera irreversibile e infalsificabile. Anche la prima applicazione della tecnologia blockchain, la valuta Peer-to-Peer Bitcoin, è da ricondurre a lui. Alla criptovaluta sono seguite ulteriori applicazioni come Ehtereum, Ripple, TradeBlock e Dash.

Come funziona la tecnologia blockchain?

La tecnologia blockchain si basa sul concetto Distributed Ledger. La base tecnica è una rete di computer secondo il principio Peer-to-Peer. Le soluzioni per la creazione del consenso e dell’autentificazione si affidano a procedimenti di crittografia e ad approcci della teoria dei giochi.

Distributed Ledger

Per Distributed Ledger si intende un registro mastro pubblico decentralizzato. Il contenuto del Ledger (solitamente una giustapposizione di dati transazionali, che contengono ad esempio i movimenti di un conto) viene creato all’interno di una rete di computer comunitaria. Una copia del record è contenuta in ogni nodo della rete.

Se Jacopo fa un bonifico a Luigi corrispondente al costo del berretto per mezzo di un’applicazione blockchain, questa transazione viene archiviata nel Distributed Ledger e da quel momento in poi è a disposizione per tutti i partecipanti di quell’applicazione.

Al posto di una valuta reale, come euro o dollari, nelle reti blockchain vengono spesso utilizzate delle valute digitali equivalenti come Bitcoin, Ether, Litecoin o Dash.

Il concetto di Distributed Ledger viene realizzato basandosi su reti Peer-to-Peer, che permettono una comunicazione tra computer di pari grado. Modifiche ai record di dati sono possibili solamente se i nodi facenti parti di una rete raggiungono un consenso.

I valori digitali non vengono trasmessi da A a B all’interno delle reti blockchain P2P. I partecipanti mantengono una copia di tutti i dati di transazione resi anonimi, dalla quale si può risalire a chi possedeva un determinato valore digitale e quando, senza incappare in dubbi o imprecisioni. Man mano che cambia il database, ogni replica su ciascun nodo partecipante viene sincronizzata, aggiornandola alla nuova versione. I partecipanti interagiscono con la blockchain attraverso un software cliente, che regola sia il processo per dare il proprio consenso sia la copia dei record di dati.

Le modifiche al database saranno accettate solo se la maggioranza di tutti i computer coinvolti dà il proprio consenso.

Una volta accettate, le modifiche vengono apportate ai dati di tutti i computer. Se in caso contrario la maggior parte dei partecipanti si pronuncia contro la modifica, ad esempio perché sono state rilevate contraddizioni con le vecchie repliche della catena di blocchi, questa sarà rifiutata da tutti i computer partecipanti. Un computer che vuole apportare modifiche alla catena di blocco deve quindi essere autorizzato a farlo.

Reti Peer-to-Peer (P2P)

Una rete peer-to-peer è una struttura di rete in cui tutti i nodi informatici interconnessi hanno gli stessi diritti e possono sostanzialmente svolgere le stesse funzioni. In questo modo, il principio peer-to-peer si differenzia dal modello client-server, in cui un server centrale svolge compiti di gestione per più client. Mentre il server di un'architettura client-server è solitamente gestito da un'autorità (ad esempio un fornitore di servizi), le reti peer-to-peer non hanno alcuna amministrazione centralizzata.

Nelle applicazioni blockchain, le connessioni P2P assicurano che tutti i partecipanti abbiano accesso e possano interagire con il database condiviso delle transazioni sottostando alle stesse regole. Il principio P2P è quindi la base per una gestione trasparente delle transazioni di dati in una rete blockchain, ma presenta inevitabilmente due sfide: la manipolazione e l’incoerenza.

  • Manipolazione: se i partecipanti di una rete Peer-to-Peer perseguono obiettivi diversi, potrebbero tentare di manipolare il funzionamento della rete a proprio vantaggio.
  • Dati incoerenti: all’interno di una rete P2P è necessario garantire che le transazioni siano eseguite correttamente, completamente e (nella maggior parte dei casi) una volta sola, senza un’istanza amministrativa centralizzata.

In relazione all’esempio precedente, questo significa: se Jacopo vuole avviare la transazione di una valuta digitale per il valore di 10 euro per l’acquisto del berretto di Luigi, l'applicazione blockchain deve garantire che l'importo desiderato sia effettivamente accreditato a Luigi soltanto una volta.

Per prevenire la manipolazione e garantire la coerenza dei dati cogestiti, le implementazioni che utilizzano il registro distribuito, come Bitcoin o Ethereum, si basano su procedure di consenso e meccanismi di convalida. La tecnologia blockchain si avvale di funzioni hash criptate sia per la formazione del consenso che per la concatenazione di blocchi di dati anonimi.

Hashing e anonimizzazione

I dati di transazione vengono salvati nelle reti blockchain sotto forma di blocchi di dati e incatenati tra loro per mezzo dei valori hash. Ogni blocco contiene dati su diverse transazioni che sono registrate anonimamente. Ogni partecipante della rete blockchain può così vedere quali transazioni sono state fatte, ma non da chi.

I singoli blocchi di dati sono concatenati utilizzando valori hash, che il software blockchain deriva dai dati della transazione utilizzando le funzioni hash. Questo processo può essere illustrato dal tutorial interattivo "How Blockchain Works" di Anders Brownworth, disponibile gratuitamente all’indirizzo blockchain.mit.edu.

Per tutelare la vostra privacy il video si caricherà dopo aver cliccato.

La demo web mostra visivamente come associare in modo univoco i dati transazionali utilizzando funzioni hash crittografiche. Si tratta di una semplificazione di un meccanismo di hashing che viene ampiamente utilizzato, anche da Bitcoin.

Per l'esempio che segue, si assume che una blockchain fittizia debba essere estesa da un nuovo blocco dati contenente dati di tre transazioni.

1st transaction: 10 coins from ABC to XYZ.

2nd transaction: 100 coins from PQR to RST.

3rd transaction: 2 coins from DEF to JKL.

Dai dati utente elencati è possibile ricavare un valore hash univoco utilizzando una funzione hash (nota anche come algoritmo hash). Se, ad esempio, si utilizza l'algoritmo hash SHA-256 (una variante dell'algoritmo SHA-2), per la stringa di caratteri si ottengono i seguenti risultati hash:

08b9a4cb34cbe7f19c196a5a9f98bb42cbb24e342c61b653cad1fba00af33980

Un valore hash è una sorta di impronta digitale dei dati originali. Una certa stringa produce sempre lo stesso valore hash, a condizione che anche la funzione hash utilizzata sia sempre la stessa.

Il valore hash deriva dal numero e dal tipo di caratteri a cui viene applicata la funzione hash, ma ha sempre la stessa lunghezza, indipendentemente dalle dimensioni della quantità di dati da memorizzare. Questo è dovuto al rispettivo algoritmo hash e nel nostro esempio è di 256 caratteri.

I valori hash della stessa lunghezza possono essere calcolati anche per blocchi di dati senza contenuto.

I valori hash che vengono utilizzati nelle applicazioni a catena di blocchi, tuttavia, non rappresentano una mera derivazione dei dati utente (a differenza di quanto mostrato finora). Oltre ai dati di transazione da memorizzare nel blocco dati, il calcolo del valore hash di un nuovo blocco dati include sia il valore hash del blocco precedente (Prev) che un cosiddetto valore nonce.

Un partecipante che vuole aggiungere un nuovo blocco di dati alla blockchain deve quindi conoscere il valore hash del blocco precedente. Lo stesso vale per il calcolo del valore hash del nuovo blocco che viene collegato alla blockchain. Il valore nonce funziona come una sorta di vite di regolazione, che permette di mettere mano al risultato del calcolo del valore hash. Questo meccanismo è utilizzato nel contesto di una procedura di consenso nota come proof-of-work.

Processo di conservazione e autentificazione

Le blockchain sono gestite congiuntamente in reti peer-to-peer da computer di pari grado senza un'istanza di controllo centrale. Ciò richiede una procedura di consenso che regoli in quali circostanze vengano creati nuovi blocchi di dati, quali partecipanti possano estendere la catena di blocco e quando un'estensione sia considerata lecita. Tra i metodi di consenso di questo tipo più comuni vi sono il Proof-of-Work e il Proof-of-Stake.

Il protocollo Proof-of-Work è di gran lunga il processo di consenso più utilizzato. Il metodo più noto per l'implementazione del proof-of-work è Hashcash, un metodo originariamente sviluppato per prevenire lo spam nel traffico e-mail. Oggi, la comunità Internet associa Hashcash principalmente con la criptovaluta Bitcoin, che utilizza il metodo del consenso per convalidare la catena di blocco.

Ogni 10 minuti viene aggiunto un nuovo blocco dati alla Blockchain Bitcoin, contenente informazioni su tutte le transazioni effettuate dai partecipanti alla rete negli ultimi 10 minuti. Bitcoin determina quale nodo può aggiungere il nuovo blocco di dati attraverso l'estrazione di bitcoin concorrenti. La rete blockchain si basa su un sistema di incentivi economici. A tutti gli utenti partecipanti viene assegnato lo stesso compito matematico. Il partecipante il cui computer risolve il compito più rapidamente riceve l’autorizzazione a creare il nuovo blocco di dati e dunque un compendio (nel caso di Bitcoin un numero predefinito di monete digitali).

In Hashcash, il compito matematico è quello di trovare un valore nonce che, insieme ai valori di payload e hash del precedente blocco dati, produce un nuovo valore hash con un certo numero di zeri iniziali, quattro ad esempio.

Hashcash è quindi un processo di proof-of-work basato su CPU: maggiore è la potenza di calcolo che un partecipante può fornire, maggiore è la possibilità che sia il primo a trovare il valore nonce che sta cercando. Nel caso di Bitcoin, questo porta ad una vera e propria corsa agli armamenti tra gli utenti. Per evitare che i blocchi di dati vengano creati in sequenze sempre più rapide, generando così sempre più Bitcoin, la difficoltà di calcolare il valore nonce corretto viene adeguata dalla rete.

Se due o più utenti trovano il valore nonce corretto allo stesso tempo, la catena di blocco viene estesa dal blocco dati che contiene la maggior parte delle transazioni. I blocchi di dati degli altri utenti scadono e le transazioni in essi contenute, se non sono contenute nel blocco appena aggiunto, sono nuovamente incluse nel pool di transazioni da elaborare.

La concatenazione con valori di hash assicura che la manipolazione a posteriori della catena a blocchi sia praticamente impossibile. Se un partecipante fa circolare una copia falsa della blockchain in cui uno o più blocchi sono stati successivamente modificati, ciò si noterebbe dall’incompatibilità dei valori hash. In questo caso, il falsificatore dovrebbe anche ricalcolare i valori hash di tutti i blocchi successivi con il valore iniziale contraffatto. Non solo questo richiede un'immensa potenza di calcolo, ma la frode verrebbe presto scoperta non appena gli altri partecipanti della rete confrontino la falsa blockchain con la propria copia. In questo caso, se la maggioranza degli utenti trova contraddizioni, la falsa catena di blocchi viene automaticamente respinta.

N.B.

Se un singolo utente o un gruppo di utenti amici tra loro possiede più del 50 % dei nodi di una rete è teoricamente possibile appropriarsi di una rete proof-of-work grazie alla capacità di calcolo messa a disposizione. Si parla di un attacco del 51 %. La sicurezza di una rete blockchain che utilizza questo processo di consenso aumenta dunque proporzionalmente al numero dei partecipanti.

Un metodo alternativo utilizzato nella formazione del consenso è la proof-of-stake. Nelle reti a blockchain che vi si basano, viene utilizzata una calcolata procedura casuale per decidere quale partecipante può generare il nuovo blocco di dati. La ponderazione dei singoli partecipanti dipende ad esempio dalla durata dell'iscrizione o dalla quota della rispettiva valuta digitale.

È anche possibile combinare i due processi proof-of-work e proof-of-stake.

Settori di utilizzo per la tecnologia blockchain

L'economia sta osservando con crescente interesse il progresso della tecnologia blockchain. Le soluzioni blockchain sono particolarmente adatte per i processi aziendali che devono essere decentralizzati perché sono coinvolti diversi attori indipendenti (ad esempio, nella fabbricazione di prodotti o nella logistica). Se beni materiali o immateriali come i diritti di proprietà passano attraverso diverse mani, le applicazioni blockchain offrono la possibilità di registrare in modo trasparente i processi e i cambiamenti di stato per tutte le parti coinvolte.

Inoltre, la tecnologia blockchain tiene conto del rapido sviluppo del settore dell'Internet delle cose. L'Internet delle cose sta crescendo e con esso il numero di dispositivi collegati in rete. Anche lo scambio di dati nell'Internet delle cose potrebbe essere basato sulla tecnologia blockchain in futuro, così come il pagamento per i servizi ad esso legato.

L’economia italiana in merito alla tecnologia blockchain è indietro rispetto a quella dei principali attori. Si tratta principalmente di progetti pilota e a uso privato. Questi si distinguono dalle reti blockchain pubbliche come Ethereum o Bitcoin già dal fatto di essere disponibili esclusivamente per un gruppo di persone ristretto e selezionato, quale può essere un gruppo di lavoro o di attori all’interno di una catena di distribuzione.

  Blockchain pubblica Blockchain privata
Accesso Accesso aperto a tutti Solo previa autorizzazione
Velocità Lenta Veloce
Identità Anonima/pseudonimo Identità conosciute
Sicurezza Proof-of-Work/-Stake Amministratore preselezionato
Fatto

Solo recentemente, in data 27 settembre 2018, l’Italia è entrata a far parte della European Blockchain Partnership. L’obiettivo è quello di promuovere lo scambio di esperienze e competenze in campo tecnico e normativo, rafforzando la fiducia degli utenti e la protezione dei dati personali, dando così nuovo slancio all’utilizzo della tecnologia blockchain da parte delle aziende nella rete economico-industriale europea.

La tecnologia blockchain offre processi automatizzati con un elevato grado di trasparenza e non crea quindi problemi legati al consenso. Tuttavia sono ancora poche le aziende che danno fiducia a questa tecnologia dal punto di vista giuridico. Tra le maggiori problematiche si annoverano il rischio di perdita del controllo, mancanze in materia di protezione dei dati e appunto l'incertezza della situazione giuridica.

Le applicazioni blockchain decentralizzate non richiedono un'istanza di controllo. Il software blockchain coinvolge vari attori e regola i suoi processi, come le transazioni e i cambiamenti di stato, senza avere bisogno dell’intervento umano. Da un punto di vista giuridico, ciò solleva la questione di chi debba essere ritenuto responsabile in caso di errori o conflitti.

Le blockchain pubbliche mettono le imprese di fronte a un problema di protezione dei dati. Tutte le transazioni in una rete blockchain sono documentate in forma anonima. Tuttavia, il tipo e la portata di ogni singola transazione può essere visualizzato da tutti i partecipanti della rete; informazioni che le aziende spesso e volentieri hanno interesse a mantenere segrete. La maggior parte delle aziende inizia quindi con il testare la tecnologia blockchain sotto forma di applicazioni limitate ed esclusivamente per uso interno.

Parallelamente, nell'ambito dei consorzi viene promosso lo sviluppo di blockchain open source. Un esempio è il progetto catalizzatore Hyperledger della Linux Foundation in collaborazione con SAP, Daimler, IBM e Intel. Le applicazioni aziendali aperte basate sulla blockchain Ethereum sono sviluppate anche nella Enterprise Ethereum Alliance. Nel settore assicurativo, assicuratori leader di mercato come Generali, Allianz e AXA hanno aderito al consorzio Blockchain B3i (Blockchain Insurance Industry Initiative).

L'interesse per la ricerca va ben oltre le applicazioni decentralizzate (le cosiddette dApps). La tecnologia blockchain offre anche suggerimenti per l'organizzazione decentralizzata di contratti (contratti intelligenti) e organizzazioni (DAOs). Anche intere società possono essere gestite in teoria basandosi su blockchain.

Smart Contracts

La motivazione principale dietro lo sviluppo di tecnologie blockchain è l'insoddisfazione per la crescente centralizzazione della rete: poche aziende determinano le possibilità per tutti. La blockchain è destinata a sostituire i fornitori di servizi centrali, gli intermediari e gli organismi di controllo con sistemi decentralizzati.

Un esempio per una simile decentralizzazione sono gli Smart Contracts, che permettono la stipula di un contratto su Internet senza dover ricorrere a intermediari, quali notai, avvocati, istituti bancari o di borsa. I contratti vengono elaborati all’interno di una rete blockchain e la successione delle transazioni viene mappata. Gli Smart Contracts sono adatti a diversi utilizzi:

  • Accesso a proprietà o veicoli noleggiati attraverso l’utilizzo di chiavi (ad esempio per auto a noleggio, appartamenti, camere d'albergo, cassette di sicurezza).
  • Prova del diritto d'autore, dei diritti sul marchio, diritti su domini e licenze.
  • Documentazione dei dati (ad esempio documenti commerciali, dati GPS, dati sul genoma, cartelle cliniche, dati di produzione).
  • Conclusione ed esecuzione di contratti fiduciari.
  • Atti notarili senza notaio (ad esempio per la proprietà fondiaria, diritti d'uso).
  • Strumenti finanziari, quali carte di negoziazione, obbligazioni e derivati.
  • La concessione diretta di prestiti, la locazione di appartamenti, l’erogazione di servizi.

Se la tecnologia blockchain abbia il potenziale per rivoluzionare la gestione dei contratti dipende, tra l'altro, dalla possibilità di rimuovere due grandi ostacoli: in primo luogo, occorre chiarire come i dati possano essere trattati in modo confidenziale nelle reti blockchain. In secondo luogo, non esiste ancora una modalità per punire le violazioni dei contratti e i mancati pagamenti.

DAOs

Anche strutture giuridiche particolarmente complesse e intere strutture organizzative possono essere mappate attraverso l’utilizzo di blockchain. Si parla delle cosiddette DAOs (Decentralized Autonomous Organisations). Il termine deriva dal progetto di crowdfunding "The DAO", lanciato nel maggio 2016 sulla rete blockchain Ethereum: un modello di business per l'organizzazione decentrata e autonoma di imprese commerciali e non profit.

Con un volume di finanziamento di 168 milioni di dollari USA, il DAO è uno dei più grandi progetti di crowdfunding di tutti i tempi. A seconda dell'importo investito, i membri del progetto hanno ricevuto il diritto di voto per decisioni quali l'aggiudicazione di contratti e investimenti sulla base di contratti intelligenti. Le votazioni sono state condotte tramite voto elettronico e sono state gestite anche attraverso la blockchain. Gli investimenti sono stati effettuati nella criptovaluta Ether. Il progetto è fallito quando gli hacker sono riusciti a deviare circa 50 milioni di dollari.

Bitnation

Altri progetti blockchain fanno un ulteriore passo avanti nella ricerca del decentramento. Dal 2015 la Bitnation è disponibile per gli utenti di Internet, uno stato su Internet senza confini nazionali e governo centrale. Tutte le esigenze di base sono soddisfatte da fornitori privati e sono organizzate in un'economia di mercato. Nel lungo periodo, Bitnation vuole affermarsi come alternativa alle nazioni tradizionali.

Ogni cittadino della Bitnation ha il diritto di voto, di contribuire con idee e di promuoverle. L'adesione è indipendente dal rispettivo luogo di residenza. Il progetto Blockchain fornisce passaporti e consente l'iscrizione nel catasto. I matrimoni dovrebbero essere possibili anche in futuro. All'interno della Bitnation, i cittadini hanno la possibilità di unirsi in diverse forme di governo, ognuna con le proprie leggi. Le azioni dei cittadini sono memorizzate in file di testo criptati. Ogni cittadino può essere identificato da un codice individuale. I contratti e le altre applicazioni sono regolati da Smart Contracts e si paga con i Bitcoin. La blockchain funge da meccanismo di controllo.

Gli oppositori della Bitnation, tuttavia, criticano l'orientamento puramente economico di mercato del progetto. Il diritto e l'ordine pubblico nello stato virtuale sarebbero regolati da fornitori privati. Gli standard ambientali e sociali non sono un problema. Le minoranze nella Bitnation non sarebbero tutelate.

Aziende che utilizzano la tecnologia blockchain

A parte i sistemi valutari P2P, la tecnologia blockchain ha poche altre applicazioni pratiche. La maggior parte dei progetti blockchain sono ancora in fase pilota o in progettazione. Tuttavia, gli approcci per le applicazioni blockchain si possono trovare in quasi tutti i settori industriali. Il focus è soprattutto sull'aspetto economico.

Industria artistica e musicale

Nell'industria artistica e musicale, la tecnologia blockchain ha un grande potenziale, soprattutto nel settore del diritto d'autore. Una rete blockchain che permetta agli artisti di registrare pubblicamente proprietà intellettuali, come opere d'arte o invenzioni tecniche, e di definire le condizioni d'uso renderebbe obsoleti organismi intermedi come etichette, agenzie e società nazionali di gestione.

Negli ultimi anni la digitalizzazione ha entusiasmato a più riprese l'industria musicale. La start-up canadese Peertracks vuole rivoluzionare nuovamente il mercato musicale e porre fine al caos diffuso su diritti e licenze.

Il problema: un brano musicale, dalla registrazione alla vendita, prevede una fitta e complessa rete di attori secondari. Spesso persone o gruppi diversi hanno interessi o possiedono parte dei diritti di una canzone. I compositori creano opere musicali scritte da autori e interpretate da artisti. Le etichette organizzano la produzione e si assumono la responsabilità della riproduzione commerciale, compresi il marketing, la promozione e le vendite. Tutti questi servizi sono coperti da copyright. Tutti i partecipanti ricevono una parte delle entrate derivanti dalla vendita di CD, dal download o dai servizi di streaming. Peertracks vuole ripartire in modo trasparente le rivendicazioni di tutte le parti coinvolte e gestire tutte i pagamenti e le loro modalità attraverso una catena di blocco.

Un concetto simile è offerto dalla start-up berlinese Ascribe, che si rivolge ad artisti, fotografi e designer che vogliono assicurarsi i diritti d'autore per le opere digitali. La piattaforma online offre ai creativi la possibilità di registrare le opere e concederne i diritti d'uso. L'utilizzo di un'opera registrata può essere tracciato con l'aiuto della cronologia utente.

Settore mediatico

Se le tecnologie blockchain si affermano nel settore dei media, le imprese che vi operano devono prepararsi a un fondamentale cambiamento strutturale. Ciò riguarda in primo luogo il ruolo delle società mediatiche in qualità di distributori centrali di contenuti.

Vengono in mente piattaforme basate su blockchain dove avviene un incontro diretto tra creatori e consumatori di contenuti. Un esempio di tale infrastruttura è Civil, un mercato decentralizzato per i contenuti mediatici. Gli utenti della piattaforma scelgono dalla gamma di contenuti giornalistici di loro interesse e pagano l'autore direttamente attraverso la blockchain con i cosiddetti "CVL tokens", la criptovaluta del mercato dei contenuti.

Anche sul mercato pubblicitario le blockchain si offrono come alternativa alle istanze di mediazione. La tecnologia blockchain risulta particolarmente interessante soprattutto nel settore della pubblicità online. Le reti pubblicitarie basate su blockchain che consentono la prenotazione diretta di spazi pubblicitari con gli editori potrebbero ridurre al minimo la necessità di intermediari e rendere più trasparente il mercato pubblicitario.

Un altro campo di applicazione delle tecnologie blockchain è il commercio di licenze tra produttore e utente. Ci sono aziende che già utilizzano una soluzione blockchain per entrare in contatto con stazioni televisive, portali web o fornitori di video on demand. La tedesca Welt der Wunder, con l'aiuto dell'azienda svizzera di telecomunicazioni Swisscom, sta progettando una piattaforma basata su blockchain attraverso la quale le licenze dei media possono essere scambiate a livello internazionale utilizzando una criptovaluta.

Industria della moda e del design

Anche nella moda si tratta della tutela dei propri diritti su un marchio. Lo sviluppatore tedesco di Ethereum Fabian Vogelsteller e la sua azienda Lukso ne sono stati i precursori.

La prima applicazione a catena di blocchi della start-up è un chip che fornisce ai prodotti di lusso un ID unico. I prodotti che devono essere protetti contro la contraffazione possono essere registrati in una blockchain usando appositamente questo chip. Attualmente, la maggior parte dei marchi di lusso utilizzano codici QR per identificare i prodotti di marca.

Settore sanitario

Ogni anno vengono spesi miliardi a causa di sistemi di amministrazione sanitaria incompatibili, e, ancora più grave, migliaia di pazienti morti a causa di cure inadeguate. La tecnologia blockchain potrebbe dare un importante contributo alla semplificazione della gestione dei dati sanitari. Philips, in collaborazione con l'azienda di catene a blocchi Tierion, ha sviluppato un concetto per la futura memorizzazione dei dati dei pazienti in una blockchain. Anche il gruppo di lavoro di Hyperledger Healthcare Working Group (HLHC Working Group) sta lavorando a una soluzione del Consorzio blockchain Hyperledger per rendere più facile per i pazienti mettere i propri dati a disposizione di terzi.

La start-up Beat si occupa di un aspetto completamente diverso del settore sanitario. Beat vuole raggruppare i dati frammentati dei settori dello sport e della salute per facilitare agli atleti la misurazione dei propri successi. Come pool di dati viene utilizzata una soluzione blockchain.

Settore assicurativo

La compagnia di assicurazioni francese Axa ha recentemente lanciato una polizza chiamata Fizzy attraverso la blockchain Ethereum. L'assicurazione di viaggio ha lo scopo di assicurare i passeggeri contro i ritardi. Un passeggero che desidera utilizzare il servizio non deve fare altro che registrarsi. L'obiettivo è quello di rendere più trasparente la conclusione del contratto e la liquidazione dei sinistri sulla base della blockchain.

Settore finanziario

Nel settore finanziario, intermediari come banche, prestatori di servizi di pagamento e borse reagiscono alla minaccia rappresentata dalla tecnologia blockchain adattandosi a essa. L'industria è particolarmente interessata alle soluzioni blockchain, che consentono di rendere le transazioni più efficienti e quindi di ridurre i costi.

Una società che ha riconosciuto il potenziale della tecnologia blockchain per il mercato finanziario è Visa. Con la piattaforma online a catena di blocchi Visa B2B Connect, l'istituto di credito mira a rendere più efficienti, sicuri e trasparenti i pagamenti diretti tra imprese al di là dei confini nazionali. Anche MasterCard, sua concorrente, in futuro utilizzerà la tecnologia blockchain. All'inizio del 2018, l'azienda ha pubblicato una domanda di brevetto per una catena di blocchi che consente ai clienti delle carte di credito di ricevere e memorizzare in modo sicuro le informazioni sulla loro identità. MasterCard spera che l'uso della tecnologia blockchain migliorerà la protezione dei dati dei clienti.

Raccolta fondi

Blockchain e criptovalute permettono anche di gestire la raccolta fondi per le start-up. Lo dimostrano i Zoe Adamovicz e Marcin Rudolf con la loro start-up Neufund fondata nel 2017. La piattaforma ha lo scopo di semplificare e accelerare la classica raccolta fondidiventure capital. La loro speranza è quella di far sì che anche start-up che non utilizzano blockchain o criptovalute siano comunque in grado di ottenere finanziamenti attraverso la tecnologia.

Progetti sociali

Un progetto sociale basato sulla tecnologia blockchain è il Programma Alimentare Mondiale (PAM) dell'ONU. La blockchain privata sviluppata da Datarella dovrebbe ridurre i costi sostenuti per la distribuzione delle donazioni ai migranti e prevenire le frodi.

Ogni emigrante riceve un budget per il cibo e si identifica nel supermercato all’interno del campo profughi attraverso una scansione dell'iride. L'acquisto viene elaborato tramite un conto blockchain, senza costi aggiuntivi, nella criptovaluta Ethereum.

Consiglio

Per ulteriori informazioni si rimanda a questo articolo di Tech Economy sulle blockchain italiane.

Sfide nell’implementazione della tecnologia blockchain

La tecnologia blockchain decentralizza i sistemi, contribuendo così a contrastare l’accentramento del potere e a rendere più trasparenti le transazioni su Internet. L'aspetto negativo di un sistema distribuito è la ridondanza. In una rete blockchain ogni nodo fornisce una copia della cronologia delle transazioni. Ogni partecipante che partecipa a una procedura di consenso come la proof-of-work esegue fondamentalmente lo stesso calcolo. Inoltre, le applicazioni blockchain generano un'immensa quantità di dati che ogni utente deve scaricare come parte del processo di autentificazione. Ridurre l'enorme consumo di energia e di altre risorse attraverso applicazioni blockchain con le stesse funzionalità è una delle sfide centrali nello sviluppo di applicazioni a catena di blocchi.

Un'altra sfida è quella di aumentare la velocità di transazione. Bitcoin, la soluzione blockchain con la più alta capitalizzazione di mercato e il più alto numero di transazioni, elabora in media solo sette transazioni al secondo, grazie all'intensa procedura di consenso. Un valore che non può tenere il passo con la velocità di elaborazione di fornitori di servizi di pagamento leader di mercato. Solo PayPal elabora circa 450 transazioni nello stesso tempo, Visa teoricamente anche 56.000. Il sistema di pagamento online più veloce, Alipay del gruppo cinese Alibaba Group, elabora fino a 256.000 transazioni al secondo. Il Lighting Network offre un’idea su come fare per velocizzare le transazioni Bitcoin. Un progetto simile per Ethereum è disponibile con Raiden Network.

Le blockchain funzionano senza un trusted third party, ossia una terza parte che faccia da garante. La sicurezza della transazione è teoricamente garantita dall'amministrazione decentralizzata dello storico della transazione. Tuttavia, questo funziona solo in reti a catena di blocchi sufficientemente grandi. Per un gruppo di stakeholder che tiene sotto controllo più del 50% dei nodi di rete sarebbe facile ignorare la validazione collettiva e mettere in circolazione un flusso di transazioni alternative. Esiste anche un potenziale rischio di manipolazione, se gran parte della potenza di calcolo di una rete internazionale a catena di blocchi è fornita da utenti dello stesso paese.

Fatto

A fine 2017 due terzi della capacità di calcolo totale della catena di blocchi Bitcoin derivava da “miners” residenti in Cina. Per porre fine all’immenso consumo di energia, il governo cinese ha imposto l’uscita da qualunque transazione Bitcoin nel gennaio 2018.

I requisiti in materia di protezione dei dati rappresentano una sfida anche per gli sviluppatori di applicazioni blockchain. Le soluzioni per il trattamento sicuro dei dati delle transazioni sono particolarmente carenti nelle blockchain pubbliche. Anche se questi documentano il processo di transazione in forma anonima, il contenuto della transazione può essere visualizzato dai partecipanti alla rete, consentendo conclusioni sui singoli attori attraverso strumenti di analisi liberamente accessibili.

Conclusione: la blockchain è il futuro, ma un futuro ancora incerto

Una cosa è certa: la blockchain rappresenta il futuro (e in parte il presente). Mentre le applicazioni blockchain pubbliche come la criptovaluta Bitcoin sono principalmente rivolte agli utenti privati, la maggior parte delle aziende che si avventurano nell’utilizzo della nuova tecnologia si affidano inizialmente a soluzioni blockchain private.

Se in futuro le architetture blockchain prevarranno sui sistemi centralizzati dipende soprattutto dal fatto che la comunità di ricerca riesca a superare gli ostacoli per quanto riguarda la sicurezza dei dati e le risorse necessarie. Entrambi i casi di utilizzo della tecnologia blockchain offrono il potenziale per rendere i processi più veloci, più trasparenti e più economici per quasi tutti i settori industriali.


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