La blockchain ridefinisce il tempo

Quali sono i rapporti tra blockchain, con o senza trasferimento di denaro, e il tempo?

È possibile sostituire i rapporti secolari e millenari tra le persone, forzatamente legati alle circostanze, con un sistema automatico e libero di generazione della fiducia? La blockchain prova a far questo, proponendosi per tutti gli aspetti, dal controllo della filiera produttiva al trasferimento di diritti. Si scontra però con i limiti propri e con quelli della giurisprudenza. Il tempo è spesso il vincolo principale. 

INTRODUZIONE

La blockchain è un approccio per la scrittura di database replicati e lenti e la cui sicurezza è affidata alla crittografia. Si tratta di uno dei principali trend di mercato: EO ha già pubblicato una estesa introduzione tecnica a questo argomento, per cui in questo articolo richiameremo solo alcuni punti tecnici principali. La formulazione di riferimento della blockchain è contenuta in un documento scritto nel 2008 sotto lo pseudonimo “Satoshi Nakamoto”, anche se alcuni aspetti erano discussi internazionalmente già da tempo. La più fortunata espressione della proposta di Nakamoto è la criptovaluta Bitcoin. Da quel momento in poi sono state generate varie blockchain. La seconda più nota è senz'altro quella di Ethereum, espressione di un progetto più ampio. Guardandolo dal punto di vista sistemistico, il meccanismo standard di una blockchain prevede un elevato numero di punti di taratura, ciascuno con svariate scelte di valori più o meno dipendenti tra loro. I principali effetti sono sull'energia consumata per la validazione della transazione e nella velocità di risposta, ma ce ne sono molti altri. Alcune versioni della blockchain si rivelano interessanti per la gestione del trasferimento di valore senza intermediari classici: si tratta delle criptovalute, così chiamate in quanto rese sicure dalla cifratura dei dati o crittografia. Può essere interessante notare che, a seconda del termine, si usa il prefisso cripto (italiano senza assimilazione), critto (italiano con assimilazione) o crypto (anglismo). La successione delle pagine che registrano la transazione viene memorizzata in un archivio che contiene tutte le transazioni a lui affidate. Nel tempo, le dimensioni di questo archivio aumentano: già oggi sono ragguardevoli. A fine 2018 la dimensione dell’archivio legato ai bitcoin era di circa 200 GB con ritmo di crescita lineare. Diversa è la situazione dell'archivio di Ethereum, le cui dimensioni sono maggiori: a fine 2018 erano di circa 1 TB, con una crescita di tipo esponenziale.
I dati gestiti con questo approccio possono essere pubblici, permissioned o privati. I parametri di configurazione possono essere tarati in vari modi, ad esempio a seconda della velocità richiesta per l’esecuzione della transazione o della complessità di elaborazione. Nonostante l'attuale diffusione della tecnologia informatica, in molti settori non esiste un meccanismo sincero ed esteso di condivisione delle transazioni che sia accessibile a tutti. In moltissimi casi, inoltre, il database in questione non richiede né prestazioni real-time, né particolari attenzioni legali. Si pensi all’immobiliare, all’agroalimentare, alle referenze (titoli, diplomi), per arrivare alla sanità, insomma gli esempi possono essere infiniti, poiché si tratta di qualsiasi ambiente dove lo storico è essenziale. I dati in questione possono essere generati anche automaticamente da sensori o dispositivi IoT e quindi inseriti in una blockchain di servizio. 

Il controllo della filiera

Dove si parla di dati storici, si parla di tempo. Ecco perché la blockchain, catena di blocchi (pagine d'un registro), ridefinisce il tempo. Il suo principale vantaggio è la non modificabilità di un documento e della sua data di prima immissione nella catena. Da quel momento in poi i dati restano permanenti, scolpiti per sempre nella successione dei blocchi. Una immaginifica raffigurazione della blockchain è in Figura 1.
Un esempio di impiego della blockchain, abusato ma diffuso, è il trasferimento di diritti o di denaro. L'autorevolezza o affidabilità, il trust, è essenziale nei rapporti di ogni genere. Gli operatori tradizionali (banche, money transfer, etc), ma anche il commerciante sotto casa, si sono guadagnati la fiducia dei clienti (trust) nel tempo, con una fitta ragnatela di rapporti di molti tipi e spesso condivisi da più operatori senza un vero motivo né un reale controllo. Nella catena il trust storico viene sostituito da un trust tecnologico, ovvero un meccanismo che premia l’hardware più veloce. Anche in questo caso, il tempo è importante: per ottenere trust non serve più un lunghissimo periodo di tempo, quindi le iniziative possono diffondersi in poco tempo. Più interessanti sono i sistemi di gestione della filiera, in particolar modo quella alimentare. La registrazione di dati su catena pubblica, in questi casi, non ha dipendenza da punti di taratura e permette di attivare con semplicità una serie di controlli sia da parte degli operatori sia da parte delle autorità preposte. La disponibilità di questi dati in tale forma, inoltre, attiva dei comportamenti virtuosi da parte di tutti gli operatori, modificando in meglio l’intero settore che si affida alla blockchain.

La blockchain è un database replicato composto di pagine variabili dette blocchi ed incatenate tra di loro da una garanzia di correttezza, lo hash,

Figura 1. La blockchain è un database replicato composto da una successione di pagine variabili dette blocchi ed incatenate tra di loro da una garanzia di correttezza, lo hash. Immagine: Pixabay.com

Transazioni fuori e dentro ai blocchi

Va sempre ripetuto che blockchain nelle criptovalute e blockchain in altri ambiti vivono realtà molto diverse. In sé la blockchain ha tempi, consumi energetici e costi assolutamente accettabili, nelle sue svariate formulazioni. Quando però qualcuno deve dimostrare la sua affidabilità nel trasferire valore, vengono introdotte delle complessità che alterano il quadro e rallentano il sistema. Nelle transazioni di tipo finanziario, un parametro importante è il tempo necessario alla convalida di una operazione. Abbiamo raccolto i valori medi della fine del 2018 e li abbiamo messi, arrotondati per comodità, in Figura 2. Si noti che parliamo di velocità del sistema e non di tempo di conferma dell’operazione, che vedremo più avanti. Questi valori cambiano continuamente nel tempo. Il sistema di carte di credito Visa, con autorità centrale, viene considerato capace di effettuare circa 2 mila transazioni al secondo. Spesso si trova un valore di 24 mila, ma sarebbe il risultato di un test in laboratorio e non nel servizio di tutti i giorni. In alcune fonti, il limite superiore indicato da Visa è di 56 mila tps. Paypal viaggia a ridosso delle 200 tps. La situazione delle criptovalute è molto più lenta. Per Bitcoin, il valore medio di tps, transazioni convalidate al secondo, è pari a 7. Anche questo valore potrebbe essere alto. Il tempo di convalida è influenzato da svariati parametri di taratura. Poiché il sistema di base non andava bene per tutti gli utenti, sono state proposte ed approvate altre soluzioni. Aumentare le dimensioni della pagina di registro (Bitcoin Cash) riduce il tempo complessivo: Bitcoin Cash ha un valore medio di 60 tps: 10 volte più del Bitcoin, ma sempre 30 volte meno di Visa. Un’altra strada prevede la diminuzione della quantità di dati da registrare, come fa il Lightning network, che registra circa 60 tps. Non è un lampo ma è abbastanza veloce Ethereum, che processa 20 tps. Come anticipavamo sopra, molto diversi sono i tempi di conferma. Per Visa e Paypal si tratta di secondi, mentre per Bitcoin e la sua variante Cash il tempo tipico è 60 minuti (10 teorici per ciascuna delle 6 conferme richieste); 30 minuti per LiteCoin e 15 per Ethereum.

Figura 2. Transazioni al secondo per i principali sistemi di trasferimento di denaro a inizio 2019. (Immagine realizzata con Canvas)

Tempo, blockchain e GDPR

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