Le basi della blockchain

Scopri l'architettura di base della tecnologia blockchain.

Introduzione

La tecnologia blockchain è un modo rivoluzionario di conservare e tracciare i dati, rendendoli allo stesso tempo accessibili a chiunque. È un modo di organizzare i dati in un unico elenco pubblico di tutte le transazioni passate, che chiunque può consultare ma nessuno può modificare. Questo elenco pubblico è chiamato registro della blockchain.

Dopo aver esaminato i livelli di una blockchain capirai la struttura che uno strumento chiamato block explorer mostra: l'elenco dei blocchi, le transazioni dentro quei blocchi e i dettagli di ogni singola transazione. Per vederlo all'opera prova Etherscan, un block explorer molto usato per Ethereum.

La struttura della blockchain

Il termine blockchain si usa come sostantivo (la blockchain di Bitcoin) o come aggettivo (tecnologia blockchain). In ogni caso, blockchain indica l'intera struttura su cui sono costruite le criptovalute.

Guardandola dall'esterno verso l'interno, una blockchain ha 3 livelli di struttura:

La blockchain nel suo insieme è fatta di blocchi collegati tra loro in ordine
I blocchi sono fatti di gruppi di transazioni messe insieme
Le transazioni sono trasferimenti di valore, o istruzioni a programmi, tra indirizzi della rete

Questi tre livelli insieme creano un registro crittografico: una storia immutabile di tutte le transazioni fatte sulla rete.

Test di conoscenza 1

Che cos'è una blockchain?

[ ] Gruppi ordinati di transazioni chiamati blocchi
[ ] Un registro condiviso che tutti vedono e nessuno modifica
[ ] Blocchi collegati tra loro in sequenza
[ ] Tutte le risposte precedenti

Esaminare il registro

Nei sistemi monetari classici ci fidiamo di terze parti come le banche per tenere il conto di quanto denaro ha ciascuno. Ma per essere davvero bankless vogliamo un sistema che non ci obblighi a fidarci di un solo soggetto per gestire il registro.

Il registro è l'elenco di TUTTE le transazioni mai fatte su una blockchain, e sulle blockchain pubbliche chiunque può vederlo. Gruppi distinti di transazioni del registro formano i blocchi che insieme compongono la blockchain.

Quando si aggiungono nuove transazioni, i saldi conservati a ogni indirizzo si aggiornano; le transazioni passate non si possono modificare. È come poter guardare in qualsiasi momento lo storico completo del conto in banca di chiunque.

Le transazioni sul registro

Vediamo alcune transazioni di esempio:

Alice invia 5 ETH a Bob
Bob invia 2 ETH a Charlie

Ogni transazione mostra la variazione della quantità di criptovaluta per ciascun indirizzo, quindi il risultato totale di tutte le transazioni È la quantità di criptovaluta che ogni indirizzo possiede.

⇒ Alice ha perso 5 ETH

⇒ Bob ha guadagnato 3 ETH in totale (ne ha ricevuti 5, ne ha inviati 2)

⇒ Charlie ha guadagnato 2 ETH

Test di conoscenza 2

Quale di queste affermazioni è vera per i registri delle blockchain pubbliche?

[ ] Tutte le transazioni sono pubbliche e quelle passate non cambiano
[ ] Il registro tiene il conto delle cripto di ogni indirizzo
[ ] Il registro cresce man mano che si aggiungono transazioni
[ ] Tutte le risposte precedenti

La decentralizzazione

Le transazioni inserite in un registro blockchain non solo sono immodificabili: sono anche condivise e distribuite su una grande rete di computer. Perché nessun singolo soggetto abbia il potere di cambiare i dati, le copie del registro sono conservate su molti computer, i nodi, sparsi per la rete.

Questa condivisione dei dati è ciò che rende decentralizzato il registro della blockchain. Nessuna autorità o entità singola controlla i dati. Blockchain come Ethereum sono anche pubbliche, perché il registro può essere consultato da chiunque.

Per questa lezione ricorda solo che i dati del registro sono condivisi tra i molti computer che fanno funzionare la rete Ethereum.

Test di conoscenza 3

Cosa rende decentralizzata una blockchain?

[ ] Solo un soggetto può scrivere sulla blockchain
[ ] Rispetta i requisiti di decentralizzazione fissati dal governo
[ ] Nessun soggetto controlla il registro, salvato su molti computer
[ ] Il registro è conservato su un unico server sicuro

L'anatomia di un blocco

Una caratteristica importante delle blockchain è che i dati delle transazioni passate non si possono cambiare dopo che sono entrati in un blocco. Ogni blocco ha infatti un hash del blocco unico, come un'impronta digitale, che serve a collegare i blocchi uno dopo l'altro. Nessuno può cambiare le transazioni passate senza cambiare quell'impronta e quella di OGNI blocco successivo, perché ogni impronta dipende dalla precedente.

Quindi ogni blocco è semplicemente un gruppo di transazioni più un'impronta unica (il suo hash del blocco) calcolata dal contenuto del blocco. I blocchi sono incatenati perché ognuno richiama l'impronta unica del blocco precedente, formando un'unica blockchain.

Test di conoscenza 4

A cosa serve l'hash di un blocco?

[ ] Cifrare i dati del blocco perché nessuno possa leggerli
[ ] Collegare i blocchi e rendere immutabili le transazioni passate
[ ] Garantire che le transazioni arrivino all'indirizzo giusto
[ ] Garantire che la blockchain resti decentralizzata

Dentro un blocco

Ricorda: i dati di un blocco sono solo un gruppo di transazioni messe insieme. Guardando dentro un singolo blocco troviamo un elenco di transazioni e alcuni dati su chi ha creato il blocco.

Riprendendo l'esempio di prima sul registro della blockchain, quelle due transazioni potrebbero finire nello stesso blocco oppure distribuirsi su più blocchi nel tempo. Ma in qualunque blocco entrino, prima o poi vengono tutte aggiunte al registro complessivo.

Alice invia 5 ETH a Bob
Bob invia 2 ETH a Charlie

Ricorda anche che ogni blocco deve richiamare l'hash del blocco precedente per tenere insieme la catena.

Test di conoscenza 5

Quali informazioni sono contenute in un blocco?

[ ] Tutte le informazioni contenute nei blocchi precedenti
[ ] Qualsiasi cosa utile alla blockchain: la dimensione è illimitata
[ ] I dati delle transazioni e un riferimento al blocco precedente
[ ] Tutti i dati delle transazioni di un intervallo di tempo fisso

Le singole transazioni

I dati di una blockchain sono semplicemente un elenco di transazioni, cioè registrazioni di valuta spostata tra utenti. Perché sia valida, ogni transazione deve essere firmata con la firma digitale di chi la invia.

È quello che fai quando confermi una transazione con un wallet: la firmi con la tua firma digitale per autorizzarla. Puoi pensarci come l'equivalente digitale di firmare a mano un assegno, una ricevuta o un pagamento con carta.

Le transazioni possono essere semplici, come inviare asset cripto, oppure più complesse, come scambiarli o perfino pubblicare codice che si attiva quando viene richiamato: gli smart contract.

Infine, ogni transazione ha un identificatore digitale unico, l'hash della transazione, che nessun'altra transazione possiede. Così è facile richiamarla in seguito e i suoi dettagli non possono più essere cambiati.

Test di conoscenza 6

I dati di una blockchain sono solo un elenco di transazioni raggruppate in blocchi. Esempi di queste transazioni possono essere:

[ ] Inviare o ricevere asset cripto
[ ] Cambiare la dimensione del blocco
[ ] Modificare dati passati della blockchain
[ ] Tutte le risposte precedenti

Gli indirizzi degli utenti

Un indirizzo è un identificatore pubblico che chiunque può cercare sulla blockchain. Come con un indirizzo e-mail, chiunque può inviargli fondi, ma solo chi controlla la chiave privata può sbloccarli e usarli.

Su Ethereum un indirizzo inizia sempre con _0x__________ ed è composto da 42 caratteri tra numeri e lettere, derivati dalla chiave pubblica di quell'indirizzo.

Guardando una singola transazione in un block explorer vediamo gli indirizzi From: e To:. Questo non ci dice chi sono le persone che li controllano, ma permette a chiunque di seguire il movimento delle criptovalute lungo tutto il registro.

Test di conoscenza 7

Cosa è vero riguardo agli indirizzi di una blockchain?

[ ] Sono gli identificatori pubblici dei soggetti su una blockchain
[ ] Su Ethereum iniziano sempre con 0x
[ ] Chi controlla la chiave privata può usare i fondi di quell'indirizzo
[ ] Tutte le risposte precedenti