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1. Blockchain
Le informazioni essenziali per
poter sostenere una
conversazione à la page.

2. Una definizione
Una blockchain è un insieme di tecniche, protocolli e strumenti che
permettono di avere un archivio digitale non modificabile di
transazioni, distribuito tra i nodi di una rete e da essi validato
periodicamente.

3. Una definizione «informale»
Una blockchain è una sorta di database crittografato distribuito.
Ogni utente ne ha una copia sul proprio computer/server sempre
sincronizzata con le altre. La copia ufficiale attuale è sempre
concordata con gli altri utenti. Si possono aggiungere dati, non
cancellarli.

4. Esistono due tipologie principali di blockchain:
- Pubbliche (permissionless), a cui tutti possono accedere. I bitcoin e la
maggioranza delle altre crittovalute sono implementate su blockchain
pubbliche
- Private (permissioned), in cui per accedere occorre avere credenziali di accesso.
Sono soprattutto blockchain create per le aziende, le business network o per
scopi specifici (es. tracciare origine, provenienza, scambi di un bene (asset)
digitale o meno (diamanti, opere d’arte, brani musicali ecc.))

5. Il meccanismo del consenso
È il meccanismo (regole e procedure) con cui i nodi di una rete
blockchain validano le transazioni e si accordano sullo «stato del
mondo», cioè su quali siano al momento i dati corretti (chi possiede
cosa).
Esistono diversi meccanismi, sia per le blockchain pubbliche che per
quelle private.

6. Caratteristiche blockchain pubbliche
o Immutabilità (non vi sono cancellazioni)
o Pseudoanonimia (gli utenti non sono direttamente identificabili)
o Trasparenza (tracciamento delle transazioni)
o Decentralizzazione (non esiste un «centro di controllo»)
o Sicurezza (ogni utente (nodo) possiede copia dell’intera blockchain)
o Disintermediazione (le transazioni sono validate dalla rete di nodi, non
c’è bisogno di terze parti (banche, autorità ecc.))

7. Una blockchain è sostanzialmente un file che contiene dati
strutturati. Lo si può pensare come un file di log. Oppure come una
cartella che contiene tanti file (tipo excel) ognuno collegato al
precedente.
L’utente (nodo) che ha copia della blockchain ha anche il
«programma» con cui operarci (una Virtual Machine).

8. Bitcoin
La prima blockchain creata è stata quella dei Bitcoin nel 2009 dal
misterioso Satoshi Nakamoto (Una persona? Un team? Non si sa).
È un sistema che si basa sulla crittografia (come le chiavi
pubbliche/private), sui sistemi distribuiti e le reti di computer peer to peer,
su strutture matematiche e algoritmi, su concetti di teoria economica.
Ha reso possibile la creazione di una vera valuta digitale autonoma.
Nota: in generale, le crittovalute hanno il grande vantaggio di abilitare i
micro-pagamenti (ordine dei millesimi di euro)

9. Come funziona la blockchain Bitcoin
Si basa tutto sulle transazioni.
Non si «possiedono» bitcoin, se ne ha il controllo e per effettuare un
pagamento se ne cede il controllo a qualche altro utente.

10. Come funziona la blockchain Bitcoin
Io Jules ho il controllo di 10 bitcoin. Voglio dare 5 bitcoin a Jim.
Apro una transazione.
• Inserisco il mio indirizzo (tipo indirizzo ip di internet, l’unico dato a me
associato)
• Inserisco l’indirizzo di Jules (che lei mi ha fornito)
• Indico il numero «5» (il numero di bitcoin che le voglio passare).
La transazione è crittografata.
La transazione resta in sospeso.

11. Come funziona la blockchain Bitcoin
Periodicamente (ogni 10 minuti circa) un certo numero di transazioni in
sospeso viene raccolta in blocco. I blocchi possono essere considerati le
«pagine» di un libro mastro (la blockchain).
Le transazioni sono controllate per verificare che:
• L’utente che cede il controllo di bitcoin abbia effettivamente il controllo
di quei bitcoin
• Che quei bitcoin non siano usati contemporaneamente in altre
transazioni (problema della doppia spesa)

12. Come funziona la blockchain Bitcoin
Le transazioni valide sono accettate (e Jim riceve il controllo di 5
bitcoin), le altre respinte.
Il blocco viene «chiuso» e crittografato. Il blocco contiene un
riferimento al precedente blocco. Si crea una catena ininterrotta di
blocchi, cioè di transazioni registrate.
Si ripete il ciclo con altre transazioni.
ID blocco: eki7s2
Transazione r4ty
Transazione 3kkl
Transazione p89h
Transazione las1
ID blocco: 2aa0yt
Transazione xc1y
Blocco preced. eki7s2
Transazione wwd3
Transazione 2aqf
Blocco preced. 9kgfrt
ID blocco: jytt54
Transazione ldf4
Blocco preced. 2aa0yt
Transazione prrw
Transazione df2s
Transazione 3wku

13. Come funziona la blockchain Bitcoin – Il mining
Chi crea i blocchi e valida le transazioni sono i nodi detti «miners»
.
Competono tra di loro per creare il blocco successivo.
Devono risolvere un «puzzle matematico» computazionalmente molto oneroso (anche in termini di
consumo di energia elettrica).
Chi risolve il puzzle valida le transazioni e invia a tutti gli altri nodi il blocco per verifica.
Se tutto è corretto, gli altri nodi accettano implicitamente il nuovo blocco, andando a risolvere il
prossimo puzzle.
Chi crea il blocco viene remunerato con 12,5 bitcoin (generati ex novo). In più prendono una piccola
percentuale dalle transazioni.
Viene creato un blocco ogni 10 minuti. Il totale di bitcoin che verrà creato è già stabilito (ci si arriverà
tra decenni).

14. Ethereum
È la blockchain della crittovaluta ether, la seconda come
«capitalizzazione».
Creata nel 2014 dal giovane Vitalik Buterin.

15. Ethereum e gli smart contracts
L’aspetto più interessante della blockchain Ethereum sono gli «smart contracts».
Sono pezzi di codice che possono essere inseriti nella blockchain.
Attraverso di essi possono essere implementate delle «clausole» per le transazioni,
clausole che vengono automaticamente controllate e da cui dipendono successive
azioni, sempre automatiche.
Es. «Se il film a cui hai partecipato come attore incassa più di 1M di euro ti
trasferisco 50K euro (in ether) altrimenti 20K euro (in ether).»
Nota: il codice leggerà da una fonte esterna concordata i dati sugli incassi.

16. Ethereum e gli smart contracts
Gli smart contracts erano già stati teorizzati negli anni
novanta dall’informatico Nick Szabo.
Un suo esempio?
Un distributore automatico, che ha embeddato un
“contratto” nel suo software/hardware: tu utente mi
dai una moneta e io macchina ti do un caffè (o un
tè…).

17. Ethereum
Ma non ci si deve lasciare ingannare dal nome «smart contract»: con
questi pezzi di codice si possono fare molte cose.
Anche sviluppare un gioco con cui si creano, si acquistano e si
scambiano gattini virtuali (cryptokitties).

18. I token e le ICO
Se si crea una blockchain per fornire un determinato servizio, per
esempio, per tracciare e certificare la filiera vitivinicola, si può creare al
contempo un «gettone digitale» (token), una moneta che ha valore solo
all’interno di quel sistema (ma che spesso può essere convertita in altre
crittovalute o valute tradizionali).
Con i tokens si potranno acquistare servizi aggiuntivi e altre funzionalità.
Ethereum permette di creare token «personalizzati».

19. I token e le ICO
I tokens possono anche essere usati come azioni o bond aziendali.
Le ICO, Initial Coin Offers, sfruttano questa modalità.
Voglio creare una blockchain per gestire una banca del tempo. Per
sovvenzionarmi creo una certa quantità di tokens («lalalands») e una certa
percentuale li metto in vendita a una cifra fissata inizialmente. I tokens serviranno
per acquistare servizi aggiuntivi. Maggiore saranno gli utenti della mia rete,
maggiore sarà la richiesta dei servizi, più valore acquisiranno i lalalands.
Chi compra lalalands scommette sulla riuscita del mio progetto e sul loro
conseguente incremento di valore.
Meccanismo molto speculativo, a rischio truffe, già vietato o strettamente
regolamentato in diversi Paesi.

20. Le blockchain private
In una blockchain privata (o DLT, Distributed Ledger Technology) i
partecipanti sono noti, vi si trattano asset e ci sono procedure che
garantiscono la riservatezza, permettendo solo alle entità
direttamente coinvolte in una specifica transazione di accedere ai
suoi dati (accesso e avallo selettivo).

21. Le blockchain private
Con specifici programmi embeddati nella blockchain (smart
contracts) è inoltre possibile gestire le transazioni in maniera
automatica, secondo termini definiti ed eseguiti all’interno della
blockchain, verificabili e certificati.
La blockchain è uno strumento che abilita e “struttura” la fiducia tra
le parti direttamente in causa senza dover ricorrere a terze parti.

22. Caratteristiche blockchain private
o Immutabilità, perché si ha a che fare con una struttura dati in cui è solo possibile
aggiungere i dati, ma non cambiarli e cancellarli.
o Sicurezza e ridondanza, perché i dati sono crittografati e sono decentralizzati, con
copie consistenti e consolidate possedute da più parti.
o Riduzione dei costi e aumento dell’efficienza, perché diminuisce la necessità di
affidarsi a terze parti (o perché esse vengono abilitate a partecipare alla
blockchain), perché le transazioni e i pagamenti risultano più veloci e perché molti
passaggi (controlli, misurazioni ecc.) possono essere effettuati, memorizzati e resi
disponibili a tutte le parti in causa in maniera automatica.
o Scalabilità, perché aggiungere un nodo, per esempio un fornitore, a una blockchain
esistente è un’operazione a minor costo rispetto alle soluzioni attualmente usate
per integrare un nuovo soggetto.

23. Blockchain perché
La tecnologia blockchain può essere vantaggiosa quando si tratta di:
o effettuare scambi e transazioni in maniera efficiente e sicura
o tracciare la storia di un bene, fisico o digitale
o avere un archivio condiviso tra parti che non si conoscono
o gestire pagamenti in maniera automatica basati su accordi tra le
parti
o certificare senza terze parti

24. Blockchain dove
Settore finanziario e bancario (es. mercato azionario, credito al consumo)
Settore immobiliare (es. catasto, gestione e storico compravendite)
Settore industriale (es. supply chain)
Settore assicurativo e notarile (es. certificazione documenti)
Settore commerciale (es programmi fidelizzazione con token)
Settore energia (es. commercio di energia peer-to-peer )
Settore farmaceutico e healthcare (es. gestione storia clinica pazienti)
Settore enogastronomico (es. tracciare filiera prodotti tipici)
Sharing economy (es. monitoraggio pagamenti raiders food delivery per pensione, scambio beni senza
piattaforma centrale)
Entertainment (es. gestione royalties su streaming per secondi di ascolto/visione, crowdfunding evoluto con
pagamento a donatori in base a proventi)
Arte e cultura (es. catalogazione e tracciamento beni archeologici, museali)
Governement (es. voto, peer to peer governance)
Internet of Things (es. monetizzazione transazioni tra dispositivi)
Identity Management
Data Privacy (es gestione dati personali digitali)
Aiuti internazionali (es. gestione aiuti in zone di crisi)
Migranti (es. certificazione e monitoraggio contratti lavoro all’estero)

25. Federico Bo
federb@tin.it