Blockchain: Cos'è? Come Funziona?

Blockchain

Come Funziona la Blockchain? Cos’è? Scopriamo come è strutturata una catena, cos’è un blocco e come funziona la validazione di una transazione.

Ultimo aggiornamento: 16 Giugno 2020

    Blockchain

    Che cos’è la blockchain?

    La blockchain (traducibile letteralmente come “catena di blocchi”) è una tecnologia di archiviazione crittografata dei dati che consente alle transazioni digitali di essere condivisibili e certificate. I vantaggi principali di tale struttura che che una volta archiviato un dato, è praticamente impossibile modificarlo o eliminarlo.

    Come funziona

    Blockchain, come suggerisce il nome, è costituito da una sequenza di blocchi, che sono l’elemento base.

    Cos’è un blocco

    Un blocco contiene i dati di una determinata transazione. In base alla tipologia di Blockchain può contenere più o meno informazioni. Nell’header vengono registrate le informazioni di gestione mentre nel body sono racchiuse le transazioni.

    I blocchi contengono batch di transazioni valide rappresentate da un codice hash e codificate in un albero di Merkle.

    Ogni blocco include l’hash crittografico del blocco precedente nella catena, collegando i due elementi indissolubilmente. È così possibile risalire al blocco Genesis, ovvero il primo blocco della catena.

    Validazione di un blocco

    Affinché un blocco venga aggiunto alla blockchain, tuttavia, devono accadere quattro cose:

    • Deve verificarsi una transazione.
    • Quella transazione deve essere verificata, ovvero vengono confermati i dettagli della transazione, inclusi il tempo della transazione, l’importo e i partecipanti.
    • Tale transazione deve essere archiviata in un blocco.
    • A tale blocco viene associato un hash, ovvero un codice identificativo univoco che definisce la transazione.  Al blocco viene anche assegnato l’hash del blocco più recente aggiunto alla blockchain. Una volta eseguito l’hashing, il blocco può essere aggiunto alla blockchain.
      Quando quel nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain, diventa pubblicamente disponibile. Ad esempio, se diamo uno sguardo alla blockchain di Bitcoin, si ha accesso ai dati di transazione, insieme alle informazioni su quando (“Time”), dove (“Height”) e da chi (“Relayed By”) il blocco è stato aggiunto alla blockchain.

    Il protocollo di validazione definito in questi quattro step è l’elemento essenziale della Blockchain, che la rende sicura e decentralizzata.

    Tipi di validazione

    Gli “algoritmi di consenso” quindi rappresentano le regole che definiscono se una transazione è valida o meno. Negli anni sono stati sviluppati diversi algoritmi, con caratteristiche di affidabilità differente.

    Proof of Work (PoW)

    È il protocollo utilizzato da Bitcoin, Ethereum e Litecoin. Viene utilizzato con successo dal 2009.

    L’algoritmo “Proof of Work” (PoW) è quello che ha dato il via alla Blockchain. Si basa sul dare priorità all’affidamento della generazione di un nuovo blocco ai nodi che hanno dimostrato di aver validato più transazioni in precedenza.

    La criticità maggiore risiede nel rapporto fra le dimensioni della Blockchain e la potenza elaborativa necessaria per la validazione di un blocco. Ne risulta che con il tempo si allungano i tempi necessari alla validazione di una transazione.

    Proof of Stake (PoS)

    Sviluppata come alternativa al Proof of Work, ed utilizzata da NEO, DASH, QTUM.

    Tale algoritmo sceglierà chi validerà il blocco sulla base del totale in termini di valore economico in sua gestione. Il problema principale che risolve è la riduzione del rischio di un “51% attack”. In pratica, il lavoro effettuato dai miner per la validazione in Blockchain su protocollo PoW è sempre più costoso, ed i miner rischiano di ridursi di numero. Quando un miner controlla il 51% del potere computazionale disponibile, potrebbe creare blocchi fraudolenti ed invalidare altre transazioni nel network. Ciò risulterebbe molto più difficile con il PoS, in quanto (parlando di criptovalute) il miner dovrà possedere il 51% di stake per poter attaccare il network.

    Al momento Ethereum ha avviato il processo per passare al Proof of Stake.

    Delegated Proof of Stake (dPoS)

    Utilizzata da Steemit, Lisk, BitShares.

    A differenza dei precedenti  modelli, il Delegated Proof of Stake (dPoS) è basato su una democratizzazione della scelta dei miners. Si basa infatti su votazioni e processi elettivi che (in teoria) dovrebbero proteggere la Blockchain dalla centralizzazione e dagli scopi maligni. Il vantaggio di tale soluzione è che è particolarmente efficiente a livello di costi e la validazione delle transazioni è particolarmente veloce.

    Blockchain: pubblica vs privata

    Una Blockchain pubblica è una blockchain che non necessita di autorizzazione. Chiunque può unirsi alla rete blockchain pubblica, può leggere, scrivere e partecipare. Le blockchain pubbliche sono decentralizzate e nessuno ha il controllo sulla rete. La sicurezza di tali reti si basa sul fatto che i dati non possono essere modificati una volta convalidati.
    Una Blockchain privata è una blockchain basata invece sull’autorizzazione. Le reti autorizzate pongono restrizioni su chi è autorizzato a partecipare alla rete.

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