In questo articolo vediamo come funziona la blockchain, continuando così il nostro breve viaggio nella blockchain spiegata in maniera semplice. In una guida in 4 parti, vediamo tutto quello che c’è da sapere sulla blockchain, per avere una preparazione sufficiente a conoscere questa tecnologia così rivoluzionaria.
Nella prima parte della guida abbiamo visto cos’è la blockchain, quali sono le sue origini nella storia e chi l’ha inventata. In questa seconda parte vediamo qual è il suo funzionamento, quali dati contiene e quali sono le sue caratteristiche principali.
Come funziona la blockchain
La blockchain è un database di tipo append-only. Mentre in un normale archivio digitale le informazioni possono essere aggiunte, modificate o eliminate, in una blockchain le informazioni possono essere solo aggiunte. Una volta validati dalla rete di nodi, i dati non si possono né modificare né eliminare.
In una blockchain le informazioni prendono il nome di transazioni e sono inserite nel database all’interno di blocchi. Un blocco può contenere più transazioni e ha uno spazio limitato. Quando un blocco è pieno, per aggiungere nuove transazioni alla catena bisogna creare un altro.
Ogni nuovo blocco viene collegato al blocco che lo precede e a esso, a sua volta, verrà collegato il blocco ancora successivo. Si crea così una catena di blocchi, tutti collegati tra loro.
I vari blocchi contengono le informazioni che riguardano un asset specifico e i passaggi di mano che tale asset può subire nel tempo. Tornando agli esempi, l’asset può essere una criptovlauta o un qualsiasi altro bene, sia fisico che immateriale, come un diritto di proprietà intellettuale.
Come funziona la blockchain: transazioni e catene di blocchi
Ogni nuovo blocco ha degli elementi caratteristici, che rendono la catena immutabile e irreversibile, impedendone la manomissione e rendendola estremamente sicura.
Il primo elemento sono le transazioni, cioè i dati che vogliamo registrare e aggiungere alla blockchain.
Il secondo elemento è l’hash del blocco. L’hash è un concetto matematico usato in crittografia per verificare e garantire l’integrità di un messaggio. Per definizione l’hash è una funzione non invertibile che mappa una stringa di lunghezza arbitraria in una stringa di lunghezza predefinita. In altre parole, partendo da un insieme di dati variabili, la funzione genera una stringa alfanumerica con una lunghezza predefinita. La non invertibilità significa che dall’hash che abbiamo ottenuto non possiamo risalire ai dati iniziali. La funzione è tale per cui ai dati iniziali può corrispondere una sola stringa finale. Quindi, se cambia qualcosa nei dati di partenza, allora cambierà anche l’hash.
Il terzo elemento del blocco è l’hash del blocco precedente. L’hash del blocco precedente fa parte dei dati del nuovo blocco e quindi contribuisce a determinare l’hash del nuovo blocco. Questo legame tra i due hash rappresenta l’anello di congiunzione che lega i due blocchi ed è ciò che rende sicura la blockchain.
Il quarto elemento è la marca temporale (timestamp) che viene aggiunta a ogni blocco, dicendoci quando è stato creato e contribuendo a mantenere l’ordine cronologico della catena.
Che dati contiene la blockchain
Abbiamo visto che una blockchain è un database o registro digitale che contiene dati e transazioni. Ma che tipo di dati può contenere una blockchain? Dipende dal tipo di azioni o rapporti che il database intende registrare.
Come abbiamo visto nella prima parte di questa guida, la prima blockchain della storia è nata nel 2008 con l’invenzione del Bitcoin, per registrare gli scambi di moneta digitale. Quindi il suo database è composto dai dati delle transazioni in bitcoin: data dello scambio, importo, dati identificativi dei soggetti coinvolti.
Tuttavia, la blockchain non riguarda solo con le criptovalute, ma può essere usata per gestire qualsiasi tipo di dato, anche in settori non finanziari. Anzi, trattandosi di una tecnologia ancora relativamente giovane e dalle potenzialità poco esplorate, in futuro la blockchain sarà impiegata in ambiti sempre più numerosi e diversi.
Pensiamo, ad esempio, a una blockchain creata per tracciare la filiera della carne. In questo caso i dati registrati saranno quelli utili a identificare i lotti di carne trasferiti, i soggetti e la data degli scambi.
Blockchain: caratteristiche principali
Le caratteristiche principali della blockchain sono:
- Decentralizzazione: le transazioni che vengono aggiunte e registrate sono distribuite tra tutti i nodi che partecipano alla blockchain. Ogni nodo ha una copia della blockchain, sempre aggiornata.
- Disintermediazione: non esiste un’autorità centrale, ma le transazioni sono gestite direttamente dai singoli nodi, senza alcuna intermediazione.
- Immutabilità dei dati del registro: una volta registrati sul database, i dati della blockchain possono essere modificati soltanto con il consenso della maggioranza dei nodi. Questo li rende di fatto immodificabili.
- Tracciabilità delle transazioni: ogni informazione del registro è tracciata. In ogni momento si può risalire all’origine di ogni transazione.
- Trasparenza del registro: i dati contenuti sulla blockchain sono visibili a tutti i partecipanti, che in qualsiasi momento possono consultare il registro per verificare tutte le transazioni.
- Programmabilità: la blockchain consente di programmare determinate azioni, stabilendo delle regole per cui al verificarsi di una certa condizione corrisponda il compimento di una specifica azione.
Nella terza parte della nostra guida vedremo quali sono i meccanismi di consenso più diffusi della blockchain e perché la blockchain è sicura.
