Crittografia

Blockchain: la crittografia alla base delle valute elettroniche

Gli ultimi anni hanno visto crescere rapidamente l’interesse dell’opinione pubblica nei confronti delle crittovalute, ovvero le nuove valute elettroniche basate sulla . Le crittovalute definiscono un modello di pagamento significativamente diverso da quelli tradizionali incentrati su un’autorità centrale, di cui si avvalgono le soluzioni di pagamento oggi più diffuse come le carte di credito o quelle più presenti nel contesto dell’e-commerce come gli intermediari, ad esempio PayPal, Google Wallet o Amazon Payments. Al contrario, le crittovalute permettono di operare in modo decentralizzato senza la necessità di un controllo da parte di un’autorità riconosciuta. Questo è possibile grazie a una rete di utenti che, utilizzando Internet, verifica tutte le transazioni economiche senza ricorrere ad alcuna autorità centrale.

All’inizio del 2017 si contano oltre 650 crittovalute diverse, ma la più nota è Bitcoin, nata nel 2009. Bitcoin oggi ha una reputazione controversa: poiché garantisce ai suoi utenti una forma di pseudo-anonimato, è stata spesso utilizzata per estorcere riscatti alle vittime di ransomware o per acquistare beni illeciti nel mercato nero del dark web. Eppure Bitcoin si basa su una tecnologia estremamente interessante e promettente, che merita di essere conosciuta ed utilizzata.

: la tecnologia alla base di Bitcoin

Bitcoin, come molte delle altre crittovalute, utilizza la tecnologia Blockchain, il cui obiettivo principale è quello di creare un sistema di fiducia che permetta a persone che non si conoscono di collaborare, senza il bisogno di ricorrere a terze parti che assumano il ruolo di garanti. Blockchain consiste in un registro elettronico pubblico e condiviso, che Bitcoin utilizza come un libro contabile in cui riportare tutte le transazioni effettuate dagli utenti. Chiunque può consultare il registro, ma nessuno può averne il controllo esclusivo: solo la rete di utenti può collettivamente aggiornare il registro, nel momento in cui si raggiunge il consenso sulla validità di una o più transazioni. Gli utenti che possiedono dei bitcoin (ad esempio perché li hanno preventivamente acquistati attraverso servizi come CoinsBank) possono seguire i seguenti passi per portare a termine una transazione:

  1. l’utente sottoscrive tramite firma digitale la transazione, ovvero l’impegno a trasferire un certo numero di bitcoin a un destinatario. La firma digitale garantisce la provenienza e la non ripudiabilità della transazione;
  2. la rete di utenti Bitcoin verifica la validità della transazione, controllando il registro pubblico per accertare che chi ha sottoscritto la transazione sia effettivamente in possesso dei bitcoin che intende cedere, e che non li abbia contemporaneamente impegnati in un’altra transazione (double spending);
  3. se la verifica va a buon fine, la rete di utenti Bitcoin aggiorna il registro pubblico condiviso includendo la transazione, che viene così accettata dal destinatario. Per garantire l’integrità del registro ed impedire che possa essere alterato, si aggiunge in ogni elemento che lo compone un hash del registro stesso, ovvero un’informazione che rappresenta la sintesi di tutti gli elementi già presenti.

La verifica della validità delle transazioni da parte della rete di utenti è detta “mining“ e rappresenta la fase cruciale che consente ai nodi della rete di utenti di condividere la verifica o il rifiuto della transazione. Per garantire la robustezza e l’affidabilità del protocollo occorre evitare che questa fase possa essere manipolata da un attaccante. Per questa ragione il mining richiede l’esecuzione di operazioni computazionalmente onerose (in modo da rendere non praticabile per un attaccante la manipolazione di più nodi della rete), ma può portare a una ricompensa, così da incentivare gli utenti a contribuire a validare le transazioni, nonostante il costo che devono affrontare. La ricompensa consiste in nuovi bitcoin: oggi è pari a 25 bitcoin, ma si dimezza ogni 4 anni. Con il passare del tempo, la ricompensa per il mining dipenderà in misura sempre maggiore dall’applicazione di una tassa sulle transazioni.

Crittovalute e altre applicazioni

Oggi Bitcoin rappresenta l’applicazione più nota della tecnologia Blockchain, ma non è certamente l’unica possibile. Blockchain può essere utilizzata in tutti gli scenari in cui è necessario disporre di un registro sicuro, ad esempio durante un evento elettorale, oppure in sostituzione di un sistema notarile per la registrazione del possesso di beni artistici o di lusso. E’ anche possibile ricorrere a Blockchain per realizzare domain name system decentralizzati o sistemi di messaggistica anonimi e distribuiti.

Altrettanto interessante è l’evoluzione recentemente proposta dalla crittovaluta Zcash che, grazie a funzioni crittografiche dette zk-SNARK, consente di verificare le transazioni senza rivelarne pubblicamente il contenuto. Di conseguenza, gli utenti di Zcash possono scegliere se effettuare transazioni pubbliche, come in Bitcoin, o private, per mantenere riservati i propri movimenti finanziari.

Blockchain e le sue evoluzioni contribuiscono a mettere in discussione molti degli schemi oggi dominanti, basati sull’intermediazione, ed aprono nuovi scenari in grado di rivoluzionare processi, modelli e interi settori. In questo contesto, individuare le nuove opportunità di sviluppo e saperle cogliere è essenziale per governare il cambiamento.

 

Anna Riccioni

Anna Riccioni

Dopo aver conseguito un Dottorato di Ricerca in Ingegneria Elettronica, Informatica e delle Telecomunicazioni all’Università di Bologna, ha collaborato con il Cineca su progetti di voto elettronico e firma digitale. Attualmente è Business and Process Consultant presso Engineering Tributi, dove si occupa di e-Government per la Pubblica Amministrazione Locale.

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