Approfondimenti

La Blockchain

Nata come piattaforma tecnologica alla base di nuovi sistemi elettronici di pagamento (criptovalute), l’innovazione rappresentata dalla blockchain e dalle Distributed Ledger Technologies (DLT), grazie alle caratteristiche di trasparenza, tracciabilità e sicurezza, si è ben presto affermata a livello internazionale (e segnatamente a livello europeo) come infrastruttura abilitante una molteplicità di servizi, sia nel settore privato che in quello pubblico.

Caratteristiche tecniche della Blockchain

La blockchain è una piattaforma tecnologica in grado di creare e gestire un registro contabile, unico e distribuito, relativo a transazioni di varia natura e validate dalla piattaforma stessa. Le sue principali caratteristiche sono le seguenti:

 

  • unicità: il registro è unico ed è esso che fa fede per tutte le transazioni e tutti gli operatori;
  • indipendenza: il suo funzionamento è indipendente dall’esistenza di un gestore centrale, ma è governato dal sistema informatico, che pone le sue basi sulla partecipazione attiva degli utenti e sulla condivisione tra di essi del protocollo di funzionamento;
  • irreversibilità: la sequenza temporale e il contenuto delle transazioni non sono modificabili;
  • rintracciabilità: ogni singola transazione è tracciabile e rintracciabile;
  • verificabilità: il registro consente di rintracciare la veridicità di una transazione;
  • consenso distribuito: il sistema informatico permette ai singoli soggetti (nodi della rete) di raggiungere il consenso sulle modifiche del registro distribuito.

 

La blockchain è quindi un registro digitale condiviso i cui dati sono strutturati in blocchi concatenati e mantenuti integri con l’impiego di tecniche crittografiche. Tecnologie di tipo blockchain rientrano tra i Distributed Ledger, registri distribuiti, a cui accedono in lettura e scrittura più nodi che partecipano alla rete.

 

Il concetto di blockchain è stato originariamente introdotto nell’ambito dei sistemi di moneta elettronica e delle criptovalute, in particolare Bitcoin (Nakamoto 2009). Il nome blockchain si deve al principio di funzionamento del registro distribuito che si basa sulla concatenazione (costruzione di chain) di blocchi (block), che contengono le transazioni validate applicando algoritmi crittografici. A differenza di una tradizionale base di dati, la validazione dei dati è effettuata dalla piattaforma stessa e non da un’autorità terza. Il registro conserva una copia di ogni transazione registrata e per il suo funzionamento si dota di regole trasparenti e con la garanzia che i dati registrati non possono essere alterati.

 

I partecipanti alla blockchain sono una rete di “nodi”, computer o server che vi partecipano, rappresentando individui, imprese o enti. Non è necessario che i nodi coinvolti conoscano l’identità reciproca. La fiducia nasce dall’interno della piattaforma dove, per garantire la coerenza tra le varie copie, l’aggiunta di un nuovo blocco è globalmente regolata da un protocollo condiviso. Una volta generato un nuovo blocco, ogni nodo aggiorna la copia in proprio possesso in un processo che nativamente è al riparo da manipolazione futura.

In generale, si compiono i seguenti passaggi: un soggetto che partecipa a una blockchain si registra con due chiavi crittografiche (una pubblica e una privata); per avviare una transazione (inviare o ricevere dati o token, certificare un passaggio di proprietà, ecc.) il soggetto si connette alla blockchain e trasmette i suoi dati; la rete valida la transazione attraverso il suo algoritmo crittografico; quando la transazione viene verificata e validata, la nuova transazione può entrare in un blocco dati; Il blocco di transazioni viene quindi proposto da un nodo della rete per essere inserito nella blockchain; solo dopo un processo di consenso distribuito tra vari nodi della rete verrà stabilita l’approvazione del blocco e l’inserimento; il processo di consenso può avere una durata dipendente dal tipo di tecnologia blockchain, ad esempio, Bitcoin impiega circa 10 minuti per raggiungere il consenso distribuito; Il nuovo blocco dati contenente le nuove transazioni viene aggiunto a quelli esistenti in una catena che contiene tutte le transazioni validate e viene propagata a tutti i nodi.

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Dalle criptovalute a piattaforme per i servizi digitali

Come detto, la blockchain si è affermata come la piattaforma tecnologica alla base delle criptovalute, sistemi elettronici di pagamento non garantiti da una banca o da un’Autorità centrale ma coniate dalla piattaforma stessa in modo decentralizzato, durante la validazione del registro elettronico o libro mastro (ledger) relativo al complesso delle transazioni effettuate. Il processo di validazione è richiamato ogni qual volta un nodo ha raggruppato un numero sufficiente di transazioni da creare un blocco, che quindi può essere proposto per l’inserimento sul registro attraverso l’utilizzo di algoritmi crittografici costitutivi della piattaforma blockchain che sostiene la criptovaluta. Attualmente esistono almeno 200 criptovalute: le principali, in termini di capitalizzazione di mercato, sono Bitcoin, Ethereum, Ripple, EOS e Algo.

 

Sempre più la blockchain si sta affermando come mezzo per gestire servizi decentralizzati, attraverso soluzioni sicure, efficienti e scalabili. Grazie alle sue caratteristiche, le tecnologie blockchain sono considerate un’alternativa in termini di sicurezza, affidabilità, trasparenza e costi alle banche dati e ai registri gestiti in maniera centralizzata da autorità riconosciute e regolamentate (pubbliche amministrazioni, banche, assicurazioni, intermediari di pagamento, ecc.). La blockchain, pertanto, non trova applicazione solo nel mondo delle fintech ma interessa tutti i processi che coinvolgono un discreto numero di attori e che necessitano di trasparenza di esecuzione, oltre a garanzie sull’immutabilità dei dati scambiati tra gli stessi attori.

 

La tecnologia blockchain introduce anche il concetto di Smart Contract, ossia la possibilità di creare delle regole per il processamento automatico dei dati trasmessi sulla blockchain e che possono essere sottoscritte da più utenti. In altre parole, uno smart contract va inteso come un programma software pubblicato, il cui funzionamento è verificabile dai soggetti interessati, e che può essere invocato da un partecipante alla blockchain, andando così ad avviare un processo che aggiunge delle condizioni aggiuntive alla semplice trasmissione dei dati verso un altro utente: ad esempio, tramite uno smart contract è possibile verificare se i dati trasmessi siano compatibili con dei valori di riferimento, conditio sine qua non per il corretto completamento di una transazione. La possibilità di rendere condivise le logiche di business e di poterle verificare in maniera distribuita, cioè garantendo che la loro applicazione sia avvenuta correttamente, rende lo strumento degli smart contract una delle potenzialità più attraenti della blockchain, soprattutto nell’ottica di interoperabilità tra servizi indipendenti ma che necessitano di utilizzare le stesse informazioni.

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Sviluppi futuri e iniziative istituzionali

L’attuale scenario ICT globale è in rapida trasformazione e il prossimo futuro sarà segnato dai punti di incontro delle traiettorie di diverse tecnologie in evoluzione e destinate a modificare profondamente il panorama digitale e non solo. La diffusione capillare delle tecnologie blockchain a supporto dei servizi digitali si accompagna con la consacrazione definitiva dell’Intelligenza Artificiale e con l’esplosione della connettività 5G, che favorirà la completa realizzazione dell’Internet of Things.

 

La Commissione Europea, nella review del Digital Single Market, riconosce le blockchain come tecnologie di grande potenzialità per le amministrazioni, il commercio e la società in generale e, pertanto, da sviluppare seguendo un approccio comune a livello europeo. Negli ultimi anni sono stati finanziati numerosi progetti connessi con la blockchain, compreso uno studio di fattibilità sull’opportunità di realizzare un’infrastruttura blockchain europea (European Blockchain Service Infrastructure, EBSI) per favorire lo sviluppo di un ambiente transazionale aperto, innovativo, sicuro, trasparente e conforme  alle normative europee vigenti.

Nel 2018 è sono nate l’“Osservatorio e Forum europeo sulla blockchain” (EU Blockchain Observatory and Forum), con gli obiettivi di mappare le iniziative chiave nel settore, monitorare gli sviluppi della tecnologia e ispirare azioni comuni sul tema, e la European Blockchain Partnership (EBP), con lo scopo di garantire all’Europa nel suo complesso un ruolo di rilievo nello sviluppo e nella diffusione di soluzioni basate sulla blockchain.

 

Come nel caso dell’Intelligenza artificiale, il Ministero dello sviluppo economico, membro attivo della EBP, ha costituito  un gruppo 30 esperti sul tema delle blockchain finalizzato a predisporre una Strategia Nazionale e ha annunciato investimenti per la ricerca e la sperimentazione di tecnologie blockchain e delle loro applicazioni.

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Lo studio e le sperimentazioni della FUB sulla blockchain

La Fondazione Bordoni è intensamente impegnata, a supporto delle attività del Mise e della Pubblica Amministrazione, nello studio e nella sperimentazione delle tecnologie 5G, nell’approfondimento delle potenzialità dell’Intelligenza Artificiale e nella progettazione e la gestione di reti e servizi digitali per la PA, per il cittadino e per il Paese. Studi e sperimentazioni che hanno chiaramente rivelato il ruolo sinergico di queste nuove tecnologie e la necessità di sviluppare un’infrastruttura di “trust distribuito” efficiente e sicura. A questo fine la tecnologia blockchain sembra offrire le migliori garanzie in termini di sicurezza, integrità e proprietà dei dati prodotti dall’Internet of Things.

 

E’ importante sottolineare che la maggioranza delle tecnologie blockchain più diffuse presentano soluzioni che non sempre soppesano allo stesso modo gli aspetti di scalabilità, decentralizzazione e sicurezza. Riuscire a garantire contemporaneamente questi tre aspetti è considerata una sfida tecnica, nota anche come trilemma della blockchain. La Fondazione, ritenendo tale sfida tecnologica fondamentale per l’evoluzione dei servizi basati sui registri distribuiti, studia le soluzioni che offrono il migliore compromesso. Tra di esse ha individuato Algorand, tecnologia open-source ideata dal prof. Silvio Micali, esperto internazionale di crittografia e sicurezza informatica, attualmente Professore in forza al MIT di Boston e vincitore del Premio Turing (l’equivalente del Premio Nobel per il settore informatico).

In particolare, la soluzione informatica adottata da Algorand per la gestione degli “smart contract” appare in grado di incrementare l’”accountability” e la trasparenza degli algoritmi realizzati su Algorand e quindi di garantire soluzioni robuste per tutte le necessità della PA digitale.

 

La Fondazione Bordoni ha avviato già da tempo studi e approfondimenti specifici sulle blockchain (Silvio Micali-Algorand-The Truly Distributed Ledger) e contribuisce alla diffusione della conoscenza di queste tecnologie con la partecipazione e l’organizzazione di eventi pubblici (“Blockchain e servizi: quale ruolo in Italia per le PA e le imprese?” , “Cloud distribuito, supercalcolo e web 3.0”) e 1 FUBINAR (“Blockchain e tutela del cittadino”): a questo si aggiunge l’esperienza che si sta maturando sul campo durante la conduzione di progetti sperimentali (Robinson list).

 

Grazie a tali competenze, la Fondazione fornisce un supporto qualificato non solo al Ministero dello sviluppo economico, ma anche ad altre  Pubbliche amministrazioni che ne abbiano l’esigenza.

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