Blockchain: Cos’è e Come funziona, La Guida Definitiva per Principianti

Blockchain - Copertina

Ti ho parlato molto di criptovalute, di wallet, e dei modi migliori per iniziare a guadagnare, ma è anche necessario comprendere cosa c’è alla base di tutti questi meccanismi. Per capire a pieno il funzionamento delle criptovalute è importante introdurre uno dei temi più nominati sull’argomento, la Blockchain

Sicuramente ne hai hai sentito parlare, ma può essere che non hai compreso appieno il funzionamento. Per questo, con questa guida ti spiegherò cos’è e come funziona.


Cos’è la Blockchain?

Parto dal significato letterale della parola blockchain, ossia catena di blocchi. Si tratta di un database distribuito, un registro che raccoglie tutte le transazioni di una criptovaluta memorizzati non in un solo computer, ma su più macchine collegate grazie ad una rete. Le macchine si interfacciano con una vera e propria “catena” costituita da blocchi di dati che contengono, appunto, le transazioni. 

I nuovi blocchi vengono, poi, aggiunti alla catena tramite un processo di validazione eseguito dai miners di cui ti parlerò più avanti. 

La prima blockchain della storia è stata introdotta da Satoshi Nakamoto nel lontano 2008, pubblicando il protocollo Bitcoin su The Cryptography Mailing list sul sito metzdowd.com.

Per farti comprendere a pieno la struttura di una blockchain devo soffermarmi su tre termini fondamentali: rete peer-to-peer, nodi e i miners. È essenziale che tu comprenda il significato di questi termini per poter capire la struttura della blockchain. Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta.

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Blockchain Come Funziona

Nodi Della Blockchain

I nodi della blockchain sono semplicemente tutti i computer della rete che hanno scaricato nella propria memoria l’intera blockchain. Per diventare un “nodo”, solitamente il computer dovrà installare un programma apposito creato dai fondatori della specifica criptovaluta.

I Miners

I minatori della criptovaluta sono delle entità (computer e macchine create appositamente per il mining) che hanno lo scopo di controllare e validare le transazioni. Per fare queste operazioni, solitamente si utilizzano macchine molto potenti.

Una volta effettuata la validazione, il minatore riceve una ricompensa per il lavoro svolto.

Rete Peer-to-Peer

La blockchain è quella che viene definita una rete peer-to-peer, o P2P, ovvero una rete in cui tutti i computer conservano l’informazione necessaria, ed è per questo considerata “rete di scambio paritaria”. Manca, quindi, un server centrale come nel caso delle reti centralizzate.

Al contrario di una qualsiasi altra rete centralizzata, ad esempio quella di un normalissimo server, questo sistema non può essere “spento”

Un altro vantaggio della rete blockchain è che è un sistema che rifiuta l’autorità: ciò significa che tutti i computer sono pari e nessuno ha più autorizzazioni dell’altro. 

Il registro della blockchain, pur essendo aperto agli utenti per le modifiche, non si può manomettere o falsificare perché è uguale per tutti e viene corretto ogni volta che si aggiunge una nuova transazione. 

Per cui, più nodi (computer) ci sono, più la blockchain è sicura. Proprio per questo motivo il Bitcoin è una delle criptovalute più sicure contando il maggior numero di computer attivi sul mercato.

Rete Peer-to-Peer

Come Funziona la Blockchain

Ed eccoci arrivati al funzionamento della Blockchain. Per comprendere come funziona il sistema immagina che si tratti di una sorta di “lotteria”, una vera e propria estrazione. Il premio di questa lotteria è il blocco di transazioni che si dovranno aggiungere alla blockchain. 

Ad esempio nella blockchain di Bitcoin, ogni 10 minuti circa c’è una nuova estrazione di un nodo (computer), perciò 10 minuti è il tempo di validazione di ogni transazione. Ovviamente i tempi variano a seconda della blockchain della criptovaluta che stiamo considerando. Alcune blockchain impiegano addirittura qualche secondo!

Il computer estratto in maniera casuale “accoda” tutte le operazioni del blocco, che si aggiungeranno alla blockchain. Poiché il sistema, non può “fidarsi” di nessun utente, procede con casualità, estraendo il blocco. 

La crittografia sta alla base delle criptovalute, perciò per poter ottenere il “premio”, un nodo dovrà individuare una chiave per decifrare il codice di partenza.. 

Il sistema della blockchain crea un codice, estratto dall’ultimo blocco da aggiungere alla rete, e da inizio ad una sorta di gara in cui tutti i pc connessi (i nodi) devono indovinare il messaggio che ha generato.

Provando e riprovando combinazioni di lettere e numeri si arriva per tentativi al codice. Ovviamente più potente è il computer, più combinazioni riuscirà a provare ogni secondo. È per questo motivo che servono macchine molto potenti per poter effettuare il mining.

Il pc che riesce ad individuare il messaggio, una volta individuata la giusta combinazione, autorizza l’operazione. Il nodo che ha indovinato la chiave, poi, vince anche il Bitcoin o la criptovaluta individuata, che gli verrà accreditata. Questa è l’attività di mining.

Protocollo Proof-of-Work

Ci sono più protocolli di validazione, ma il più comune è il proof-of-work. Proprio su questo, infatti, è basata anche la blockchain di Bitcoin. 

Un sistema che, tuttavia, ha la criticità della velocità. In 10 minuti vengono validate le transazioni di Bitcoin e da questo derivano le criticità in termini di scalabilità della tecnologia.

Le più famose criptovalute che utilizzano questo protocollo, oltre a Bitcoin, sono: Litecoin, Dogecoin, Monero e ZCash.

Protocollo Proof-of-Stake

Un altro protocollo di validazione è il Proof-of-Stake, che nasce proprio con l’intenzione di far fronte al problema della scalabilità. Si tratta, quindi, di una modalità più semplice. 

Con questo protocollo, una volta aggiunto un nuovo blocco viene scelto automaticamente il creatore di quello successivo e viene saltato tutto il processo di mining classico.

Le criptovalute più famose che utilizzano il protocollo di proof-of-stake sono: Tezos, Algorand, Dash e NEO.

Come si Autorizzano le Transazioni

Transazione nella blockchain

Negli anni, dal 2008 ad oggi, sono nate numerose blockchain. Abbiamo quelle di prima generazione, con il Bitcoin e le altre blockchain con funzione esclusivamente monetaria. A seguire, quelle della seconda generazione, con Ethereum e altre piattaforme per eseguire software noti come “applicazioni decentralizzate” o DApps. 

E infine è nata la terza generazione, che raccoglie tutti quei protocolli in fase di studio. 

Ma come avviene l’autorizzazione della transazione? Adesso che sappiamo come funziona la blockchain sarà facile comprendere il meccanismo che si avvia dopo ogni transazione. 

Ti illustrerò passaggio per passaggio l’operazione che parte dall’invio di criptovaluta da un wallet ad un altro.

  1. Si apre il Wallet creando la transazione 
  2. L’ordine viene inviato alla Blockchain
  3. Si firma la transazione con la chiave privata
  4. Si stabiliscono le commissioni da pagare per l’operazione
  5. Si invia la convalida
  6. La transazione arriva nel contenitore della MEMORYPOOL, o MEMPOOL(che racchiude tutte le transazioni in attesa di convalida)
  7. I miners prelevano la transazione e verificano che sia corretta
  8. La transazione viene inserita nel gruppo di transazioni del prossimo blocco
  9. I miners completano il blocco inserendo l’hash del blocco precedente e le transazioni
  10. Una volta che il blocco è pieno il miners individua il numero di NONCE (la combinazione giusta per validare il blocco)
  11. Chi trova il NONCE valida il blocco e lo comunica a tutta la rete
  12. I miners verificano la correttezza rifacendo lo stesso calcolo utilizzando il NONCE proposto da chi ha trovato la soluzione
  13. Il blocco viene convalidato e aggiunto alla Blockchain

Con questa serie di operazioni, ogni blocco aggiunge una conferma alle transazioni contenute in quelli precedenti, in modo da aumentarne la sicurezza.

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