Cosa è la blockchain?

Da dove arriva la domanda

Nella guida su Bitcoin abbiamo visto che la sua vera innovazione non è la moneta in sé, ma la tecnologia che la fa funzionare: la blockchain. È una parola che si sente ovunque, spesso usata a sproposito. In questa guida cerchiamo di capire cosa sia davvero, senza tecnicismi inutili.

L'idea di partenza è semplice. La blockchain risolve un problema che per decenni era sembrato impossibile: come far mettere d'accordo tante persone che non si conoscono e non si fidano l'una dell'altra su un insieme di dati, senza che ci sia un capo o un'autorità centrale a decidere chi ha ragione.

Un registro condiviso

Il modo più semplice per immaginare una blockchain è pensarla come un grande registro contabile, un quaderno dove si annotano delle transazioni. La differenza rispetto a un registro normale è che non esiste una sola copia custodita da una banca o da un'azienda. Esistono migliaia di copie identiche, distribuite su altrettanti computer in tutto il mondo.

Ogni volta che avviene una nuova transazione, viene comunicata a tutta la rete e annotata su tutte le copie contemporaneamente. Nessuno possiede il registro, e allo stesso tempo lo possiedono tutti. Questo è il significato della parola decentralizzazione: non c'è un centro, un punto unico che controlla o che può essere spento.

Il nome tecnico di questo registro condiviso è distributed ledger, registro distribuito.

Blocchi e catena

Il nome blockchain, letteralmente "catena di blocchi", descrive bene come è fatta.

Le transazioni non vengono annotate una per una in modo sciolto. Vengono raggruppate in pacchetti chiamati blocchi. Ogni blocco contiene un certo numero di transazioni, un riferimento temporale e altre informazioni. Quando un blocco è pieno e validato, viene aggiunto alla fine della catena e collegato a quello precedente. Poi si comincia a riempire un nuovo blocco, e così via.

Il risultato è una sequenza ordinata e continua di blocchi, dal primo in assoluto fino all'ultimo creato, che racconta tutta la storia delle transazioni dall'inizio. Nel caso di Bitcoin, questa catena cresce senza interruzioni dal gennaio 2009.

L'hash: il sigillo che rende tutto immutabile

Qui entra in gioco il pezzo più importante, quello che rende la blockchain così difficile da manomettere.

Ogni blocco viene riassunto in una specie di impronta digitale unica, una stringa di numeri e lettere chiamata hash. L'hash si ottiene da una funzione matematica che prende tutti i dati del blocco e li trasforma in un codice di lunghezza fissa. Se anche un solo dato dentro il blocco cambia, anche di una virgola, l'hash risultante diventa completamente diverso.

Il punto chiave è questo: ogni blocco contiene al suo interno l'hash del blocco precedente. È così che i blocchi sono "incatenati" tra loro.

Immagina di voler modificare una transazione vecchia, magari per rubare dei fondi. Cambiando quel dato, cambierebbe l'hash di quel blocco. Ma siccome il blocco successivo contiene il vecchio hash, di colpo non corrisponderebbe più, e così via per tutti i blocchi che vengono dopo. Per far quadrare i conti dovresti riscrivere l'intera catena dal punto modificato in poi, su migliaia di computer contemporaneamente, e più velocemente di quanto il resto della rete ne crei di nuovi. In pratica è impossibile.

Questa è la proprietà che si chiama immutabilità: una volta che un dato è scritto nella blockchain e ci sono altri blocchi sopra di lui, diventa di fatto impossibile cambiarlo.

Chi aggiorna il registro

Se non c'è un'autorità centrale, chi decide quali transazioni sono valide e quale sarà il prossimo blocco?

A occuparsene sono i nodi della rete, cioè i computer che eseguono il software della blockchain. Conservano una copia del registro, verificano che ogni nuova transazione rispetti le regole e si scambiano continuamente informazioni per restare tutti allineati. Se qualcuno prova a inserire una transazione non valida, ad esempio spendere fondi che non possiede, i nodi la rifiutano.

Il problema è che migliaia di nodi indipendenti, sparsi nel mondo e senza un capo, devono comunque accordarsi su un'unica versione della verità. Il meccanismo che permette di farlo si chiama consenso.

Il consenso: accordarsi senza fidarsi

Esistono diversi modi per raggiungere il consenso. I due principali sono questi.

La proof-of-work (prova di lavoro) è il sistema usato da Bitcoin. Dei partecipanti chiamati miner competono per risolvere un complesso problema matematico che richiede molta potenza di calcolo ed energia. Il primo che lo risolve ha il diritto di aggiungere il blocco successivo e riceve in cambio una ricompensa in criptovaluta. Manomettere la catena richiederebbe una quantità di energia talmente enorme da non essere conveniente, e questo tiene il sistema onesto.

La proof-of-stake (prova di partecipazione) è il sistema usato oggi da Ethereum e da molte altre reti. Invece di consumare energia, i partecipanti chiamati validatori bloccano una parte delle proprie criptovalute come garanzia. Chi viene scelto per validare un blocco e si comporta in modo scorretto rischia di perdere il proprio deposito. L'onestà conviene perché barare costa.

In entrambi i casi il principio è lo stesso: rendere economicamente sconveniente imbrogliare. La fiducia non è riposta in una persona o in un'istituzione, ma nelle regole e negli incentivi del sistema.

Cosa rende speciale la blockchain

Mettendo insieme questi elementi si capiscono le qualità che hanno reso questa tecnologia interessante:

• Decentralizzazione: nessun singolo soggetto controlla la rete o può spegnerla.

• Immutabilità: la storia delle transazioni non può essere riscritta.

• Trasparenza: su molte blockchain pubbliche chiunque può consultare tutte le transazioni in qualsiasi momento.

• Assenza di intermediari: due persone possono scambiarsi valore direttamente, senza una banca o un'azienda in mezzo.

Blockchain pubbliche e private

Non tutte le blockchain sono uguali.

Quelle pubbliche, come Bitcoin ed Ethereum, sono aperte a chiunque. Chiunque può consultarle, partecipare alla rete e inviare transazioni, senza chiedere il permesso a nessuno. Sono le più diffuse nel mondo crypto.

Esistono poi blockchain private o "a permesso", usate soprattutto da aziende e istituzioni, dove l'accesso è limitato a partecipanti autorizzati. Sono utili in contesti aziendali specifici, ma rinunciano a parte della decentralizzazione che caratterizza le reti pubbliche.

Oltre le criptovalute

La blockchain è nata per gestire una moneta, ma ci si è presto accorti che lo stesso registro condiviso e immutabile può contenere molto di più delle semplici transazioni.

Con Ethereum sono arrivati gli smart contract, programmi che vivono sulla blockchain e si eseguono in automatico quando si verificano certe condizioni, senza bisogno di un intermediario che li faccia rispettare. Da qui sono nati interi settori come la DeFi, gli NFT e le applicazioni decentralizzate, che approfondiremo in altre guide.

Qualche malinteso da chiarire

Per chiudere, vale la pena sfatare un paio di idee diffuse.

La blockchain non è completamente anonima. Sulle reti pubbliche le transazioni sono visibili a tutti e legate a indirizzi che, con le giuste analisi, possono essere ricondotti a una persona. È più corretto parlare di pseudonimato che di anonimato.

La blockchain non è la soluzione a ogni problema. È una tecnologia potente in contesti specifici, dove serve un registro condiviso e affidabile senza un'autorità centrale. In molti altri casi un normale database tradizionale resta più semplice ed efficiente. Diffida di chi presenta la blockchain come la risposta a tutto.

Capire come funziona la blockchain è il passaggio che apre la porta a tutto il resto del mondo crypto. Una volta chiari questi concetti, idee come wallet, mining, token e DeFi smettono di sembrare magia e iniziano ad avere un senso.