Intro

La blockchain è una tecnologia.

Si parla spesso di blockchain al singolare, ma nella realtà esiste una molteplicità di blockchain, così come il Web3/Metaverso è un riferimento concettuale di una realtà complessa ed articolata.
La blockchain è il luogo virtuale dove prende corpo la realtà del Web3.
Tramite la blockchain viene tenuta traccia indelebile degli eventi del Metaverso.
La blockchain, almeno nelle sue realizzazioni più conosciute, è un registro distribuito che supera la necessità un gestore centralizzato.
Non esiste Web3 senza la blockchain e senza blockchain gli altri due elementi, cryptovalute e Smart Contract/NFT, perdono di significato.

Concetti Generali

La tecnologia dei blocchi concatenati, in senso stretto, non è nuova, è in giro da qualche migliaia di anni, più o meno dall’epoca di Abramo e Hammurabi.

Il principio di base è quello che ogni registrazione (raggruppata in blocchi) sia legata logicamente a quelle che la precedono. Un libro è un esempio semplificato di blockchain: se si cambia la sequenza delle pagine (blocchi) si perde la consistenza del testo (messaggio) e consequenzialità dei numeri di pagine (header) e la manipolazione risulta evidente a tutti i lettori.

Nell’accezione odierna con Blockchain si intende una tecnologia estremamente sofisticata, resa possibile dalla grande capacità di calcolo e di memoria disponibili.

Innanzitutto, sgombrando il campo da dubbi ricorrenti, il termine viene citato prevalentemente al singolare, ma è un riferimento generico che indica una categoria tecnologica. Di fatto, di blockchain ce ne possono essere, e ce ne sono, molte, private, pubbliche, centralizzate o distribuite, autenticate o meno. Insomma, se ne possono creare secondo necessità, senza vincoli particolari.

Alcune caratteristiche generali identificano la tecnologia blockchain

• l’immutabilità del registro,
• la trasparenza,
• la tracciabilità (e immodificabilità) delle transazioni
• la sicurezza basata su tecniche crittografiche

In tema di Web3, però, con il termine blockchain si intende generalmente lo spazio virtuale che integra almeno 4 concetti base:

• le informazioni sono registrate in blocchi concatenati
• i blocchi sono replicati nei diversi nodi decentratati
• i blocchi sono oggetto di validazione secondo regole di gestione dell’accordo (consensus) fra i nodi decentrati
• le tecniche di crittografia a chiavi pubbliche e private, nonché di crittografia non invertibile (hashing) garantiscono la non modificabilità delle informazioni e la relativa titolarità

Non è obiettivo di questo sito entrare nel dettaglio delle tecnologie, per i quali già esistono già riferimenti autorevoli che svolgono il compito egregiamente. Infatti, è anche da considerare che gli ambiti sopracitati sono, singolarmente, da tempo conosciuti ed approfonditi in ambito scientifico. In altri termini, la novità della Blockchain è proprio integrare in un modo nuovo tecnologie già note e in molti casi commercialmente disponibili. Basti pensare agli algoritmi di crittografia per la sicurezza e alle GPU (Graphic Processing Unit) per il mining.

Qui di seguito ci limiteremo a segnalare alcuni ambiti di riflessione.

Tassonomia delle blockchain

Il white paper “Smart Contracts and the Digital Single Market Through the Lens of a ‘Law + Technology’ Approach”, redatto nel 2021 sotto l’egida della Commissione Europea (prof. T. Schrepel) viene proposto un interessante modello concettuale delle blockchain (BC). Articolato su quattro dimensioni di analisi, seppure inizi a mostrare l’età in quanto non integra, se non fra le righe elementi innovativi quali gli smart contract e lo staking, e fattori funzionali quali la velocità transazionale, è comunque un utile riferimento di razionalizzazione del tema blockchain.

• Utilizzo: pubblico o privato. Il primo, aperto a tutti, è quello tipico delle cryptovalute più conosciute (Bitcoin, Ether, Solana), il secondo, a utenza limitate, è invece quello proposto, ad esempio, per le CDBC ossia le valute digitali emesse dalle Banche Centrali (BCE per Euro digitale);
• Gestione del consenso: ossia di validazione delle transazioni (registrazioni sulla BC): qui i riferimenti sono al Proof of Work (POW), utilizzato dal Bitcoin e il Proof of Stake (PoS), dal 2022 utilizzato da Ether;
• Funzione monocentrica (autoreferenziale), come quella del Bitcoin finalizzata unicamente alla gestione della cryptovaluta con lo stesso nome, o a Piattaforma, fra cui, di nuovo Ethereum, per la gestione degli smart contract e delle NFT.
• Validazione delle registrazioni: con o senza permesso – unitamente al consensus è l’elemento più innovativo della tecnologia BC, che in questo aspetto si differenzia dalla informatica tradizionale dove esiste il mantra della AAA (autenticazione, autorizzazione e accounting). Qui il punto chiave è che l’installazione di un nodo di validazione è possibile in modo autonomo e anonimo, come nel caso del Bitcoin (chiunque può installare un nodo di validazione con poche decine di dollari) e di Ethereum. Il concetto è che la massa fa la forza. È difficile mettersi contro migliaia di nodi per manipolare la rete. Una metodologia di validazione alternativa è che i nodi di validazione siano inseriti in una lista approvata. Questo è il caso di Ripple (XRP), che essendo mirata al settore bancario (si propone come alternativa al sistema di trasferimenti internazionali tradizionale Swift) pone specifica attenzione al tema del controllo.

Gestione del consenso

Esistono diversi protocolli di gestione del consenso, ossia dell’accordo dei vari nodi che partecipano ad una determinata Blockchain in merito alla validità delle scritture (transazioni).

Due sono i principali che hanno anche guadagnato una certa eco sulla stampa per i presunti impatti sui consumi energetici.

Proof of Work (POW): è il criterio più “democratico”, dove ogni nodo vale uno, a prescindere del suo peso nella rete. E’ anche il più sicuro in termini di possibilità di manipolazione, ma anche il più energivoro. E’ il protocollo utilizzato dalla blockchain del Bitcoin.

Proof of Stake (POS): ogni nodo vale per il suo peso nella rete. Pertanto, favorisce un tendenza alla centralizzazione, e quindi, in questo senso, è in contraddizione della filosofia di decentralizzazione alla base del Web3. E’ anche, almeno in linea di principio, meno protetta dalle forzature e manipolazioni perché un numero più limitato di grandi attori può avere più peso. Però è molto meno energivora rispetto al Proof of Work. E’ il protocollo di molte cryptovalute diverse da Bitcoin (cosiddette altcoin) fra cui, dall’agosto 2022, Ethereum (prima anche ETH utilizzava il POW)

Blockchain 2nd Layer (L2)

La tecnologia blockchain, soprattutto nelle soluzioni più datate, si porta dietro un problema intrinseco di capacità transazionale. La scalabilità, cioè la possibilità di espansione, è limitata, determinando dei problemi importanti in termini di velocità e costi al crescere dei volumi trattati.

La mole di dati e di informazioni da processare può condurre a congestioni e a rallentamenti dell’operatività della blockchain. Questo avviene solitamente quando la quantità di utenti attivi presenti nella rete è superiore all’effettiva capacità della blockchain di supportare tali volumi.

La soluzioni sulla quale le blockchain più note si stanno orientando sono le cosiddette layer-2, ossia catene laterali che si sincronizzano con la blockchain principale (livello 1) per garantire consistenza e integrità.

Una blockchain Layer 2 (letteralmente di secondo livello) è un protocollo costruito sulla base di una blockchain principale (Layer 1 o blockchain madre) e che opera in maniera indipendente. Le blockchain di Layer 2 processano le transazioni in maniera indipendente rispetto al Layer 1, ma utilizzano le stesse tecnologie e gli stessi protocolli della blockchain madre.  Le due reti vengono periodicamente connesse, attraverso i bridge, per registrare le operazioni effettuate sulla Layer 2 sulla blockchain madre.