10 domande sulla Blockchain

Satoshi Nakamoto è lo pseudonimo della persona che ha inventato la criptovaluta Bitcoin (codice: BTC o XBT). Il termine "Bitcoin" fa riferimento anche al software open source progettato per implementare il protocollo di comunicazione, la rete aperta che ne risulta e, non da ultima, la struttura dati fondamentale, cioè la Blockchain.

Breve storia: nel novembre del 2008 Satoshi Nakamoto pubblicò il protocollo Bitcoin sul sito metzdowd.com, nel 2009 distribuì la prima versione del software client, con grande successo. Da quel momento si limitò a contribuire al progetto in via anonima insieme ad altri sviluppatori. Nel 2011 Satoshi Nakamoto, ammesso che questo sia il suo nome, dichiarò di volersi dedicare ad altri progetti e di aver lasciato lo sviluppo del Bitcoin a Gavin Andrese. Da allora il sistema ha avuto lo sviluppo che sappiamo, generando anche moltissimi cloni, le criptovalute, con regole a volte diverse ma sempre basate sulla stessa tecnologia: la Blockchain.

Il progetto Bitcoin nasce col dichiarato proposito di costruire un sistema di interscambio di valori digitali che sia

• aperto a chiunque voglia parteciparvi
• indipendente dalle banche e da qualsiasi autorità centrale, e quindi autogestito da tutti i partecipanti, con la risoluzione degli eventuali conflitti attraverso una logica di maggioranza.
• sicuro in senso fisico (nel senso praticamente inattaccabile da incidenti, crash e disastri) e in senso concettuale, dato che ogni transazione, una volta accettata, non potrà mai essere in alcun modo modificata.
• trasparente, nel senso che tutti potranno leggere tutto, ma rispettoso della privacy, in quanto ogni partecipanti sarà sempre e soltanto identificabile attraverso la sua chiave “pubblica” (come vedremo subito dopo) , per ottenere la quale non ha dovuto svelare nulla della sua identità.

Il progetto ebbe un grande successo, come abbiamo detto, e da allora si è sviluppato moltissimo, ma sempre mantenendo i suoi caratteri originari. I certificati digitali (i Bitcoin) hanno assunto un autentico valore di scambio e quindi vengono usati in transazioni “tradizionali”, come tipicamente le compravendite, sono nate istituzioni private che volendo possono convertire i Bitcoin in euro, dollari e viceversa, ecc. D’altra parte, il fatto di non avere un “gold standard”, cioè un controvalore in oro o in valuta, li ha resi un asset estremamente volatile, e quindi fortemente speculativo. Ma questo discorso esula per ora dall’argomento che vogliamo trattare.

Applicato al mondo della finanza, il progetto Bitcoin nasce quindi con lo scopo di disintermediare le transazioni finanziarie, sottraendole al controllo delle banche, garantendo però la stessa sicurezza, senza vincoli, con costi molto minori e maggiore velocità e riservatezza. La Blockchain, corredata di alcuni altri importanti ingredienti, è il fondamento di tutto questo.

Come funziona tutto ciò? Vediamolo paso passo. Se voglio entrare nel circuito Bitcoin, devo scaricare sul mio PC un software gratuito, che, identificandomi come nuovo utente, mi assegnerà anche due “chiavi” uniche, cioè diverse da quelle di tutti gli altri utenti del sistema. Queste due chiavi (che sono in realtà numeri primi di 100 e più cifre) si dicono rispettivamente Privata e Pubblica, e servono per crittografare le transazioni che io farò nel sistema. Chi ha familiarità con la tecnologia RSA, che è alla base della normale firma digitale, può saltare il paragrafo seguente, che la descrive per sommi capi.

Io “pubblicherò” la mia Chiave Pubblica, nel senso che la iscriverò in un registro accessibile a tutti che riporta le chiavi pubbliche di tutti gli utenti: da quel momento la mia Chiave Pubblica sarà la mia unica identità nel sistema. La Chiave Privata invece la terrò gelosamente nascosta, perché la userò per criptare le mie transazioni quando le inserirò nel sistema: essa, infatti, costituirà in tutto e per tutto la mia firma digitale, nel senso che proverà in modo inconfutabile che quella transazione l’ho inserita io. Per spiegare questo occorre precisare un fatto: i due numeri primi non sono scelti a caso, ma stanno tra loro in una precisa relazione: nel senso che quello che io cripto con la mia Chiave Privata può essere decriptato solo usando la mia Chiave Pubblica, e in nessun altro modo. Quindi, se la transazione è decrittabile con la mia Chiave Pubblica, che tutti possono avere, non può che essere stato criptato con la mia Chiave Privata, quindi da me.

Ottenute le Chiavi, per operare dovrò acquistare dei Bitcoin. Quindi mi rivolgerò ad un altro utente (tipicamente un’azienda privata specializzata in questo) che, a fronte di un pagamento “fisico” in euro mi cederà un certo numero di Bitcoin: anche uno solo, dato che oggi (mentre scrivo, metà novembre 2021, un Bitcoin vale circa 55.000 euro: però si può pagare anche i decimi, centesimi, ecc.). A questo punto, se li avrò acquistati, avrò, diciamo, 5 Bitcoin nel mio portafoglio (wallet). Ma dove starà il mio portafoglio? Da nessuna parte, perché non esiste un file che lo contenga: infatti il “contenuto” del mio portafoglio sarà esclusivamente un numero, cioè la somma algebrica degli ingressi e delle uscite che mi riguardano, rappresentati dalle rispettive transazioni di acquisto o di vendita che ho effettuato.

Al momento, quindi, esisterà solo una transazione che mi accredita 5 Bitcoin e li sottrae dal portafoglio di chi me li ha ceduti. Quando successivamente farò degli acquisti le relative transazioni verranno registrate nella Blockchain, e quindi implicitamente modificheranno il valore del mio portafoglio. Se ad esempio acquisterò un mobile per il prezzo di 0,10 Bitcoin, ad avvenuto pagamento il mio portafoglio varrà 5,00-0,10=4,90 Bitcoin: la somma algebrica delle due transazioni che ho fatto. E così via.
Notiamo en passant (perché questo è meno attinente alla Blockchain) che queste regole di gestione, che tolgono qualsiasi esistenza “fisica” al Bitcoin, risolvono alla radice il classico problema del “Double Spending”, cioè della riproduzione fraudolenta della moneta. Qui non c’è niente da riprodurre: io posso aumentare il mio portafoglio solo attraverso transazioni a somma zero, che automaticamente riducono quello di un altro e che anche quest’altro ha firmato digitalmente. Tutto questo con la sola eccezione della “proof of work” che, come vedremo in seguito, opera come la Zecca, immettendo nuova moneta digitale nel sistema.

Ma torniamo a noi. Dove sono registrate tutte queste transazioni che costituiscono il cuore del sistema? Nella Blockchain, ovviamente. Vediamo come: una transazione contiene le chiavi pubbliche dei contraenti, un importo, eventualmente dei documenti allegati, eccetera: fisicamente sarà comunque una sequenza di byte. Mano che vengono generate, dai vari scambi che avvengono nel sistema, queste transazioni vengono accumulate e quando si raggiunge un certo volume (1 Mbyte nell’implementazione Bitcoin classica con circa 2.000 transazioni, valori maggiori in altre criptovalute) vengono impacchettate in un file e “sigillate”: il file “pacchetto” è detto Block e il sigillo Hash.

Il Sigillo è un numero di 32 byte che viene calcolato applicando a tutti i byte che costituiscono il blocco un certo algoritmo noto (SHA-256): il Sigillo gode di una proprietà fondamentale: se anche un solo byte del blocco venisse modificato, riapplicando l’algoritmo risultato sarebbe completamente diverso, comprovando quindi oltre ogni dubbio che qualcosa nel blocco è stato modificato.

Ogni nuovo blocco viene collegato all’ultimo blocco creato prima di lui e riporta il suo sigillo, e la catena di blocchi che si viene così formando è appunto la Blockchain. Ogni nuovo blocco viene fornito automaticamente a tutti i partecipanti, che quindi possiedono sempre una copia completa della Blockchain stessa.

Resta da chiederci ora chi si occupi di calcolare il sigillo di ogni blocco (e perché dovrebbe farlo) e chi si occupi di controllare che il sigillo è giusto e il blocco non è stato modificato nel frattempo. Questo aspetto è complesso, e potrebbe essere non essenziale in una Blockchain non destinata alle criptovalute; credo però che sia utile descriverlo, seppure grossolanamente, per completare il discorso su queste ultime.

Nelle quali, quindi, il sigillo apportato al blocco non può essere il semplice risultato della funzione SHA-26: se così fosse, chiunque potrebbe calcolarlo e quindi non ci sarebbe modo di ricompensarlo per questo lavoro. Il Sigillo invece deve rispettare alcune regole rigide, la più stringente delle quali è di essere minore (se interpretato come numero binario di 256 bit) dell’ultimo sigillo calcolato prima di lui. Per far questo, chi vuole sigillare un blocco deve affiancare al sigillo del blocco precedente un numero di 4 byte a sua scelta (nonce), poi applicare la funzione SHA-256. Se il risultato rispetta le regole, sarà assunto come Sigillo valido per quel blocco e a chi lo ha scoperto per primo sarà accreditato un certo valore, ovviamente in Bitcoin.

Poiché non esiste ad oggi un algoritmo per scoprire il sigillo valido, chi vuole cercarlo (il “minatore”) deve farlo per tentativi, provando nel minor tempo possibile (per non essere preceduto da qualcun altro) il maggior numero possibili di valori, nella speranza che salti fuori quello buono: se lo trova per primo, sarà ricompensato per il suo “lavoro”. Naturalmente, il fatto che lo sia dovrà essere certificato dal maggior numero possibile (comunque superiore al 51%) dei partecipanti alla rete, i quali riceveranno una copia del nuovo sigillo e faranno la verifica. Una volta approvato il sigillo, il blocco entrerà definitivamente a far parte della Blockchain. Quest’ultima fase di verifica e approvazione è detta consensus.

Questo meccanismo, detto “proof of work” e che mi permetto di definire geniale, assolve tre compiti fondamentali

• rende la Blockchain difficilissima, se non impossibile, da alterare. Infatti, poiché aggiungere un blocco alla Blockchain richiede una quantità significativa di lavoro, un attore malintenzionato che volesse modificare uno dei blocchi passati dovrebbe ricalcolare anche i sigilli di tutti i blocchi precedenti. Quindi, il costo per modificare un blocco precedente aumenta con ogni nuovo blocco che viene aggiunto alla blockchain, aumentando l'efficacia del processo di proof of work.
• ricompensa il lavoro di chi, trovando il sigillo giusto, contribuisce all’integrità della Blockchain.
• è un modo, anzi il modo, di immettere la valuta nel sistema, inserendo le transazioni che ricompensano i “minatori”. Va da sé che se la ricompensa è proporzionata alla sforzo (e lo è, secondo meccanismi di aggiustamento automatico che non stiamo a descrivere qui) costituisce un incentivo a fare il lavoro. Tant’è vero che migliaia di minatori sono sorti e operano nell’ambito delle varie criptovalute, anche utilizzando computer specializzati che, tra l’altro, consumano quantità enormi e sempre crescenti di energia. Ma questo è tutto un altro discorso.

Hyperledger

è un progetto globale di Blockchain aziendale che offre il quadro necessario, gli standard, le linee guida e gli strumenti per costruire blockchain open-source e applicazioni correlate da utilizzare in vari settori. E’ stato fondato ed è sostenuto da IBM, Accenture, Oracle e molti altri.

IBM Food Trust

offre il più grande ecosistema di fornitori, produttori, fabbricanti, rivenditori e molti altri. Al momento, conta più di 80 membri, tra cui grandi nomi come Walmart, Nestle, Unilever, e molti altri. L’idea è che con l'aiuto delle loro piattaforme le imprese possano tracciare la loro catena logistica, dai fornitori alla distribuzione, dando evidenza al consumatore della natura e del ciclo del prodotto.

China Ledger

è un consorzio lanciato in Cina con lo scopo di esplorare e capire l'impatto della tecnologia Blockchain sulla loro economia. Guidato da Wanxiang Blockchain Labs, si compone anche di 11 altre organizzazioni: borse merci, attività finanziarie e aziende di logistica.

Tradelens

è una piattaforma industriale neutrale e aperta basata su Blockchain. Attualmente si contano più di 100 imprese nel loro ecosistema, principalmente porti, vettori, operatori di terminal e spedizionieri. Lo scopo è di digitalizzare su un'unica piattaforma tutto ciò che riguarda la catena logistica internazionale, marittima e non.

Health Utility Network

è abbastanza recente, ma sta creando molto interesse nel mercato. In essa collaborano IBM, Aetna, PNC Bank, Anthem e Health Care Service Corporation (HCSC) per creare un ecosistema di consorzio per i settori sanitari. L’obiettivo primario è di migliorare la tracciabilità e l'interoperabilità delle informazioni del settore sanitario, nel rispetto delle norme di privacy e di sicurezza.

Marco Polo

è un altro grande consorzio , lanciato nel 2017 e concentrato principalmente sulla finanza commerciale. Uno degli obiettivi è di offrire la disponibilità di finanziamenti di capitale a piccole imprese. Vi partecipano tra gli altri SMBC, Bangkok Bank, ING, Standard Chartered Bank, BNP Paribas, Forfaiting Association (ITFA), NatWest, OP Financial Group, Natixis, Commerzbank, DNB, International Trade.

Mobility Open Blockchain Initiative

è un consorzio no-profit composto da ONG, aziende e governi lungimiranti per garantire servizi di mobilità che sicuri e accessibili. Hanno iniziato con le targhe dei veicoli e presto copriranno anche altri settori della mobilità. Attualmente, hanno 87 membri.

La lista sarebbe ancora lunga e comunque non includerebbe le numerose iniziative di singole istituzioni, sia pubbliche che private, volte a sperimentare reti Blockchain private a servizio dei propri stakeholder in senso lato: catasto, identità, proprietà intellettuale, trading, elezioni, pagamenti internazionali, eccetera.

SkyGrid

è una piattaforma Blockchain progettata per agire come un sistema di controllo del traffico aereo dei droni, per comunicare con e tracciare i droni stessi. HorizonX, azienda del gruppo Boeing, ha sviluppato questa piattaforma utilizzando Go Direct™ e Hyperledger. La FAA (Federal Aviation Administration) ha già approvato l'applicazione.

Libra

è un'infrastruttura Blockchain cinese, pensata per i tribunali che si occupano di proprietà intellettuale. Baidu (motore di ricerca cinese) e Du Xiaoman Financial hanno sviluppato questo progetto, che si occupa di e-commerce e controversie sul copyright utilizzando il contenzioso virtuale; in alcuni anni di attività ha già gestito oltre 35 milioni di “prove” elettroniche a supporto delle controversie.

TradeLens

già citato, è un consorzio basato sulla logistica: la piattaforma è stata sviluppata da AP Moller-Maersk. GTD Solutions Inc. e IBM. L'ecosistema TradeLens, già operativo, contiene spedizionieri e proprietari di carichi, operatori intermodali, autorità governative e doganali, vettori oceanici, terminali e porti, e fornitori di servizi assicurativi e finanziari.

PharmaLedger

aiuta a scansionare le confezioni dei farmaci per fornire informazioni in tempo reale ai produttori. I pazienti possono anche visualizzare le informazioni scansionando i QR code. Novartis ha sviluppato questo progetto Blockchain insieme all'Università Politecnica di Madrid e a Merck, con l’obiettivo di contrastare il mercato nero e i farmaci contraffatti.

Visa B2B Connect

offre una soluzione Blockchain per la finanza e l’economia, in grado di fornire un modo sicuro, conveniente, più veloce e trasparente per elaborare i pagamenti transfrontalieri tra aziende.

Il World Food Programme

ha introdotto la tecnologia Blockchain col progetto Building Blocks per aiutare i rifugiati ad accedere e spendere la loro assistenza in denaro, eliminando le intermediazioni e i passaggi che sottraggono risorse, o li fanno sparire. Building Blocks è iniziato con una sperimentazione per 100 persone nel gennaio 2017 in Pakistan e da allora è stato sviluppato per servire oltre un milione di persone, che lo rendono oggi la più grande e significativa implementazione della Blockchain per scopi umanitari.

Bulletproof

sviluppato da ING Bank insieme a UCL, Blockstream, e Bünz et al a Stanford, è un’implementazione di ZKP o Zero Knowledge Proofs. Esso consente agli utenti di condividere informazioni su qualsiasi cosa senza rivelare alcun dettaglio contestuale. E’ open source , pubblica, e quindi ha il grande vantaggio di non richiedere un’autorità di gestione. La segretezza è garantita esclusivamente dal protocollo in sé.

Vitana

sviluppato dal colosso assicurativo MetLife, è un sistema su Blockchain che offre assicurazioni sanitarie parametriche (cioè basate su intervalli d tempo e di rischio variabili) alle persone meno abbienti. In particolare, oggi offre supporto assicurativo alle donne incinte che soffrono di diabete mellito gestazionale.

AURA

è una piattaforma blockchain per combattere la contraffazione di beni di lusso. Sviluppata da Microsoft e Consensys per conto di LVMH (Louis Vuitton) e Bulgari, ha registrato oltre 10 milioni di beni di lusso. Opera per salvaguardare l'integrità dei marchio e offrire garanzia di autenticità ai propri clienti.

Cosa sono gli NFT e come funzionano? Ne trattiamo qui perché sono un’applicazione significativa e diretta della tecnologia Blockchain.

Un bene non fungibile è un pezzo unico; un quadro, una casa o una carta di credito, per esempio. Anche se un quadro, per esempio, può essere copiato o fotografato, l'originale è ancora l'originale, e le repliche non hanno lo stesso valore. La novità degli NFT sta nel fatto che questa proprietà può essere applicata anche a beni o oggetti digitali, che notoriamente possono essere riprodotti e replicati in mille modi.

Vediamo un esempio: ho una foto (in digitale), di cui sono orgoglioso: se la posto sul web chiunque ovviamente può riprodurla e non potrò mai dimostrare efficacemente che è mia. Quindi vorrei farla diventare un NFT. Mi rivolgo allora a un’azienda che gestisce una Blockchain specializzata per questo genere di cose. La più nota è Ethereum, ma il mercato dei NFT è in forte espansione: Flow Blockchain, Binance Smart Chain, TRON e EOS sono solo alcune delle alternative per registrare opere in NFT.

Contatto quindi una di queste, diciamo Ethereum, e sottopongo la mia opera. Loro controllano che non sia già stata registrata (ora vediamo come) e se è così la “sigillano”, in modo analogo a quanto si fa per i blocchi di una Blockchain: cioè tramite una funzione di hashing le associano una stringa di caratteri tali che se anche un solo bit dell’opera venisse modificato il sigillo darebbe un risultato completamente diverso, dimostrando quindi che l’opera è stata alterata.

A questo punto l’opera “sigillata” viene inserita in una Blockchain con una transazione che riporta anche le mie credenziali, la data e l’ora eccetera. Da quel momento in poi chiunque tentasse di registrare la mia opera non passerebbe il controllo, perché Ethereum troverebbe che il “sigillo” è già presente nella Blockchain.

Tutto questo garantisce che l’opera è mia, e d’ora in poi è un NFT: in seguito potrò venderla, quindi, sulla Blockchain verrà registrata una transazione di vendita e l’opera sarà dell’acquirente, ma resterà sempre un NFT. Sembra simile a quello che fa in Italia la SIAE? Beh, lo è: infatti la SIAE stessa che si sta attrezzando per entrare nel mercato della registrazione delle opere digitali tramite Blockchain.

Ovviamente posso a mia volta acquistare NFT, partecipare ad aste, rivenderli, farne in sostanza un oggetto di investimento, o meglio di speculazione. Si tratta di un mercato in grande crescita, a cui molti artisti stanno guardando con interesse e gli esempi non mancano: L’opera digitale “Everydays: The First 5000 Days” dell’artista Beeple è stata venduta all’asta come NFT da Christie’s per 69,3 milioni di dollari. Il primo tweet di Jack Dorsey (“just setting up my twttr” del 21 marzo 2006) è stato venduto all’asta come NFT per 2,9 milioni di dollari. In Italia il cantante Morgan ha venduto all’asta l’opera musicale inedita “Premessa della Premessa” in forma di NFT per circa 21mila dollari, compresi un incontro con l’artista e le stampe originali autografate del testo del brano.

Quindi un NFT certifica la proprietà di un opera digitale e quindi la rende vendibile: inoltre, nonostante essa sia riproducibile all’infinito in modo assolutamente identico, consente sempre all’artista di rivendicare la proprietà dell’originale. Dal punto di vista culturale questo richiama il pensiero di Walter Benjamin, che nella sua famosa “L’opera d’arte nell’epoca della sua riproducibilità tecnica” affrontò per primo il problema dell’”aura” che secondo lui distingue l’originale dalle copie: un pensiero tutt’altro che superato, ma che anzi offre uno spunto per chiedersi quale sia l’impatto culturale degli NFT nel mondo della cultura.

Tralasciamo i notevoli interrogativi sollevati dagli NFT in ambito legale, che richiederebbero una trattazione a parte, ed elenchiamo invece, a mo’ di curiosità, alcuni degli NFT che hanno registrato i più alti valori di vendita nelle aste. Vedremo che tutti sono visibili sulla rete, senza alcuna limitazione (che potrebbero invece riguardare il loro utilizzo in altri prodotti o campi). Questo perché più l’opera viene riprodotta, commentata, utilizzata in altri contesti, magari acquistata da persone famose, più il suo valore aumenta, e quindi più attrattiva diviene come oggetto di speculazione.

Ne citiamo quattro

• Everydays: the First 5000 Days, di Beeple un artista specializzato in NFT. E’ un collage di 5.000 pezzi del suo lavoro: un’opera al giorno, a partire dal 2007. E’ stato venduto all’asta per 69.3 milioni di dollari
• The first Tweet. Jack Dorsey, fondatore di Twitter, venduto per 2.9 milioni di dollari
• The ‘Nyan Cat’ GIF. Un gif a animato a colori, venduto per 300 Ether (un criptovaluta),per un valore intorno agli 800.000 dollari 
• The ‘Charlie Bit Me’ Video. Un video di un bimbo che morde il dito di suo fratello. Visto oltre 800 milioni di volte su YouTube. Il suo NFT è stato venduto per circa 700.000 dollari.