Dici blockchain, leggi bitcoin. Niente di più sbagliato. O meglio: niente di più incompleto. Sebbene i termini blockchain e criptovaluta siano infatti indiscutibilmente legati tra loro, si tratta di entità concettualmente molto diverse tra loro: il bitcoin (così come altre criptovalute, per l’appunto) è un mezzo di scambio basato sul protocollo della blockchain, un po’ come – semplificando – un sito internet è basato sul protocollo del World wide web. C’è di più: sebbene, specie tra i non addetti ai lavori, il termine blockchain evochi scenari oscuri, di hacker chiusi nelle loro stanze e pronti a sovvertire il mondo della finanza, speculatori selvaggi che guadagnano milioni in una notte e stanzoni bui con centinaia di processori che affastellati macinano calcoli su calcoli, la realtà dei fatti è molto diversa. E, soprattutto, in continua e costante evoluzione: l’architettura della blockchain, infatti, promette applicazioni in moltissimi campi, dalla politica alla sanità, passando per il cloud computing e la gestione sicura delle identità digitali. E per diverse di queste applicazioni non ci sarà neanche da attendere troppo. È cronaca recente, per esempio, l’utilizzo della blockchain per la gestione delle elezioni politiche in Sierra Leone. E la rivista Nature ha appena dedicato un lungo editoriale al possibile uso della tecnologia in ambito medico e sanitario. Abbiamo allora provato, con l’aiuto di un esperto, a ricapitolare brevemente le più rimarchevoli applicazioni del protocollo della blockchain, evidenziandone peculiarità e potenzialità.
Come funziona
Anzitutto, un’indispensabile premessa. Cosa è la blockchain, e come funziona? Letteralmente, il termine si può tradurre con catena di blocchi: “Si tratta”, ci spiega Alessandro Moccia, esperto di sicurezza informatica che lavora per infrastrutture critiche nazionali nel settore bancario, delle telecomunicazioni e dei media, early adopter delle criptovalute dal 2012, e che ha collaborato alla fasi iniziali di diversi progetti italiani sulla blockchain,“di un registro aperto di informazioni condiviso, decentralizzato e distribuito. Più tecnicamente, è un database che, anziché risiedere su un unico server, è strutturato in blocchi distribuiti su diversi nodi di una rete. Il punto di forza della blockchain sta tutto in questo concetto. Le informazioni inserite nel database si riproducono in tempo reale in tutti i nodi della rete, e i nodi stessi possono in qualsiasi momento verificare la validità delle informazioni inserite”.In virtù di questo, non esiste alcun centro dell’informazione: i dati – o più precisamente i blocchi – sono contemporaneamente in possesso di tutti i soggetti che fanno parte della rete. C’è di più: “Oltre alla possibilità di verificare le informazioni in modo unanime”, continua Moccia, “tali informazioni, una volta scritte e validate, non possono essere più modificate. Nella blockchain è consentito solo aggiungere informazioni, e non alterare quelle che sono già state memorizzate. Questa caratteristica garantisce la massima trasparenza delle informazioni presenti nel database”.
Abbiamo parlato più volte di validazione dei blocchi, i mattoncini che contengono tutte le informazioni inserite nel database. Come funziona? “Sostanzialmente”, continua Moccia, “esistono alcuni nodi della rete, i cosiddetti miner, che sono utenti autorizzati a osservare, prendere nota e confermare l’inserimento di nuovi blocchi nella blockchain”. Più facile spiegarlo con un esempio concreto. Supponiamo, per esempio, che la nostra blockchain sia un registro di compravendite immobiliari e che Paolo voglia vendere un immobile ad Anna. In questo caso, le informazioni da inserire nel database sono tutte quelle relative a questa transazione, come i dati dell’immobile, il suo prezzo, la disponibilità economica di Anna, l’effettiva proprietà di Paolo, etc. “Tutte queste informazioni, opportunamente codificate, vengono inserite in un nuovo blocco che poi viene preparato per essere sottoposto alla validazione della rete. In particolare, vi si aggiunge l’ultimo pezzo del blocco precedente [donde la parola chain, cioè catena: ogni blocco è concatenato al precedente, nda] e il cosiddetto nonce, ovvero un numero casuale”.
A questo punto, i miner sono pronti a validare la transazione, ovvero a risolvere il blocco: sfruttando la propria potenza di calcolo, i miner svolgono iterativamente una serie di operazioni matematiche con i dati presenti nel blocco, fino a ottenere un determinato valore di output. Quando un miner riesce a risolvere un blocco, questo viene finalmente aggiunto alla catena: la transazione è ritenuta valida, completata e archiviata su tutti i nodi della blockchain. In quel momento, l’informazione “Paolo ha venduto un immobile ad Anna” è pubblicata, accessibile a tutti i partecipanti e immutabile nel tempo.
Bitcoin, naturalmente…
Ne abbiamo parlato in apertura: l’applicazione più nota della tecnologia blockchain è quella nell’ambito economico, e segnatamente nel settore delle criptovalute. Di cui il bitcoin – tema che Wired ha diffusamente trattato e continuerà a trattare – rappresenta senza dubbio la punta di diamante. “Il protocollo della blockchain”, dice ancora Moccia, “per le sue caratteristiche è particolarmente indicato a essere utilizzato per rendere sicuri e trasparenti pagamenti e transazioni finanziarie”. Le peculiarità delle criptovalute bitcoin-like stanno nel fatto che i miner, gli organi preposti a validare le transazioni (in questo caso di valuta), sono premiati con una certa quantità di valuta – oltre che con una commissione variabile, legata all’entità della transazione – ogniqualvolta risolvono un blocco.
Sostanzialmente, quindi, alla risoluzione di un blocco è associata la creazione di una certa quantità di moneta che viene immessa nel mercato. Almeno per ora: “L’architettura su cui si basa il bitcoin”, precisa Moccia, “è stata strutturata in modo tale che l’estrazione di nuova moneta si dimezzi ogni quattro anni, fino a cessare del tutto. All’inizio, ogni risoluzione di un blocco era premiata con 50 bitcoin; oggi, il valore del premio è pari a 12.5 bitcoin. Intorno al 2140 il premio si azzererà: in quel momento, tutti i bitcoin possibili saranno stati creati e non se ne potranno generare di nuovi”.
Quest’accorgimento, escogitato per evitare la perdita di valore della moneta, non porterà alla fine dell’architettura: i miner continueranno a svolgere la propria opera di controllo e a essere ricompensati con commissioni sulle transazioni validate.
…ma non solo: elezioni più trasparenti
Oltre alla finanza, però, l’ecosistema della blockchain comprende anche molto altro. La politica, per esempio. Lo scorso 7 marzo, per la prima al mondo, la blockchain è stata utilizzata per gestire (parzialmente) le elezioni politiche di uno stato, la Sierra Leone. In particolare, i voti degli elettori sono stati memorizzati nel sistema Agora, una blockchain messa a punta da Leonardo Gammar: “I voti, in modo completamente anonimo”, ha raccontato Gammar a Techchrunch, “sono stati registrati sulla blockchain e sono pubblicamente disponibili, sia ai partiti politici che a enti terzi di controllo, per verifica, riconteggio e validazione. L’obiettivo è ridurre i costi delle elezioni, risparmiando sulle infrastrutture, e minimizzare la corruzione. Tenendo conto che, secondo diverse stime, entro mezzo secolo la maggior parte dei paesi avrà adottato qualche forma di voto digitale, la blockchain si configura come unica tecnologia che può fornire un sistema elettorale completamente trasparente e verificabile” (per la cronaca: le elezioni si sono risolte con un nulla di fatto. Il nuovo governo sarà deciso con il ballottaggio del 27 marzo prossimo).
Qualcuno sta provando a sperimentare un servizio simile anche da noi: Bytestamp, per esempio, è un servizio basato su una blockchain simile a quella alla base dei bitcoin che, tra le altre cose, ha simulato sperimentalmente sulla propria piattaforma le elezioni politiche appena terminate in Italia (sempre per la cronaca: su un totale di poco più di mille votanti, ha vinto la coalizione di centrodestra con il 28,36% dei voti, seguita da quella di centrosinistra con il 27,88% dei voti. Il Movimento Cinque Stelle ha raccolto il 26,41% dei voti).
Scienza e sanità
Anche scienza e sanità, stando alle previsioni degli esperti, saranno investite in piena dal ciclone della blockchain. Nature, per esempio, ha recentemente raccontato del lavoro di Dexter Hadley, biologo computazionale alla University of California, San Francisco, che assieme alla sua équipe ha messo a punto BreastWeCan, un sistema basato sulla blockchain per consentire a pazienti e medici la memorizzazione e condivisione sicura dei propri dati sanitari, in particolare i risultati delle mammografie. Dati che, se raccolti in quantità sufficiente, serviranno ad addestrare le intelligenze artificiali a riconoscere la presenza di un tumore prima e meglio di quanto farebbe un medico.
Anche in questo caso, l’adozione della blockchain garantisce che i preziosissimi dati sanitari non siano in mano di alcun ente centralizzato: “Google e Facebook, tanto per citarne due”, spiega, sempre a Nature, Andrew Lippman, informatico del Massachusetts Institute of Technology(Mit) di Cambridge, “possiedono migliaia di server che contengono dati su cui gli utenti non hanno alcun controllo [la frase suona ancora più sinistra all’indomani dello scandalo Cambridge Analytica, nda]. Nel mondo della medicina, in questo momento non esiste alcun Facebook: l’uso della blockchain per conservare e condividere in modo decentralizzato le informazioni sanitarie potrebbe essere un modello trasparente di gestione di questi dati”.
Lo stesso approccio potrebbe essere adottato, per esempio, da aziende che si occupano di analisi genetiche personalizzate, cioè che raccolgono, sequenziano e memorizzano campioni genetici dei propri clienti: Nebula Genomics, una start-up fondata da George Church, genetista alla Harvard University di Cambridge, conserva i dati del sequenziamento genetico su una blockchain e consente ai proprietari delle informazioni di rivenderle a enti terzi, come case farmaceutiche.
Stesso discorso nell’ambito della ricerca scientifica non medica. Sono allo studio dei progetti pilota – i più avanzati al momento sono Scienceroot, Pluto e Artifacts, in via di lancio– per spostare sulla blockchain il processo editoriale di pubblicazione, revisione e validazione di paper scientifici. Wolfram Mathematica, uno dei software computazionali più usati tra i ricercatori, ha lanciato Multichain, una piattaforma open-source che consente a scienziati e sviluppatori di programmare la propria blockchain.
Notariato, identità digitale, cultura
In generale, la tecnologia della blockchain si presta a essere utilizzata in tutti gli scenari che prevedono l’esistenza di un intermediario. Chi sono gli intermediari per eccellenza? I notai: come abbiamo visto nell’esempio della compravendita immobiliare, un protocollo basato sulla blockchain potrebbe essere utilizzato per certificare con trasparenza e sicurezza transazioni di questo tipo.
Curiosamente, sono gli stessi notai a confermarlo, sottolineando però (non potrebbe essere altrimenti) che la presenza di un intermediario professionale non sia comunque “un inutile peso, ma una garanzia della qualità del dato, che rende affidabile il registro”, ma che comunque “una blockchain virtuosa può aiutare lo sviluppo sicuro delle transazioni, laddove la sicurezza è fattore di crescita e di economicità”. E ancora: la blockchain potrebbe trovare impiego nella creazione e certificazione di identità digitali sicure, da utilizzare per esempio per accedere ai servizi di home banking, ai propri dati sanitari e agli sportelli online della pubblica amministrazione.
Altri progetti, infine, riguardano il mondo dell’arte e della cultura, per esempio consentendo ai musicisti (o, in generale, agli autori) di controllare la distribuzione della propria opera e il pagamento dei diritti, proteggendo al contempo il diritto d’autore sulle creazioni, che non potrebbero essere scaricate o modificate illegalmente. Se ne stanno occupando startup come Pledge Music, Peertracks e Ujomusic.
Un sistema a prova di hacker?
Abbiamo insistito molto sul tema della sicurezza della blockchain. Si tratta veramente di un sistema non scardinabile dall’esterno? Non è esattamente così. Nessuno, singolarmente, può agire o modificare i blocchi della catena, in quanto, come abbiamo visto, questi sono decentralizzati su tutti i nodi della rete. Ma esiste comunque la possibilità, per quanto remota, che uno o più utenti, mettendo insieme la propria potenza di calcolo, riescano a raggiungere il 51% della capacità computazionale dell’intera rete.
In questo caso sarebbe teoricamente possibile modificare a proprio piacimento le informazioni sulle transazioni: avendo il controllo della maggior parte della rete, questi utenti potrebbero infatti agire sulle informazioni e approvare o scartare i blocchi come più gli conviene. Tale scenario, proprio in virtù della vastità dell’ecosistema, è però molto remoto, dal momento che la potenza di calcolo richiesta è estremamente alta, e gli sviluppatori stanno già correndo ai ripari per preparare possibili contromosse ad attacchi di questo tipo. Le criptovalute, tra l’altro, hanno la peculiarità di auto-regolarsi: ogniqualvolta, in passato, grandi mining pool(ossia community di miner) si sono avvicinate a controllare il 50% dell’intera rete, la moneta si è di colpo svalutata, rendendo di fatto inutile qualsiasi tentativo di monopolio.
Via: Wired.it
