Da quando Satoshi Nakamoto ha introdotto la blockchain originale – Bitcoin – la tecnologia decentralizzata si è rapidamente diffusa in tutti i settori. Dal facilitare il ripensamento dei sistemi finanziari alla trasformazione della sanità e della gestione della filiera, la blockchain può rimodellare il modo in cui conduciamo le transazioni e condividiamo i dati. Questo articolo esplora i fondamenti della tecnologia blockchain, il suo funzionamento, le sfide che deve affrontare e i suoi casi d’uso in vari settori della vita. Ecco cos’è la blockchain e cosa sapere nel 2025.
PUNTI CHIAVE
➤ La tecnologia blockchain offre un modo decentralizzato, sicuro e trasparente per registrare e verificare le transazioni senza intermediari.
➤ Le applicazioni blockchain abbracciano diversi settori, includendo la finanza, la sanità, il settore immobiliare e la gestione della filiera.
➤ Le sfide principali per l’adozione della blockchain includono la scalabilità, l’incertezza normativa e il consumo di energia in alcune reti.
Che cos’è una blockchain?
La blockchain è un registro digitale decentralizzato che memorizza i dati in una rete distribuita. È progettata per dare titolo alle informazioni e prevenire manomissioni e accessi non autorizzati.
Ogni “blocco” della catena contiene dati che vengono verificati, crittografati e collegati al blocco precedente, creando una catena cronologica di dati virtualmente immutabile. Questo approccio garantisce l’integrità dei dati, poiché l’alterazione di un blocco richiederebbe la modifica di tutti i blocchi successivi, cosa che nella maggior parte dei casi è computazionalmente impraticabile.
Una blockchain opera tipicamente su più computer o nodi e consente di condividere le informazioni senza un’autorità centrale.
Le blockchain sono note per il loro ruolo nelle criptovalute come Bitcoin ed Ethereum, ma il loro utilizzo va ben oltre le valute digitali.
Forniscono un metodo trasparente, sicuro e decentralizzato per registrare transazioni o dati, il che le rende applicabili in vari settori, come la finanza, le filiere, la sanità e l’amministrazione.
“La blockchain fa una cosa: sostituisce la fiducia di terzi con la prova matematica che qualcosa è accaduto”.
– Adam Draper, cofondatore di Boost VC
Capire le basi
Alla base della tecnologia blockchain ci sono principi fondamentali che la distinguono dai sistemi tradizionali. Questi includono il decentramento, la trasparenza, l’uso di un libro mastro distribuito e altro ancora.
SponsoredChe cos’è un libro mastro?
Un libro mastro è un sistema di registrazione per tenere traccia delle transazioni e della proprietà. Storicamente, i libri mastri erano libri fisici o registri digitali gestiti da un’autorità centrale, come una banca.
Una blockchain, invece, utilizza un libro mastro decentralizzato in cui le transazioni sono distribuite su più nodi, riducendo la necessità di intermediari e aumentando la fiducia.
Libro mastro tradizionale e libro mastro digitale
I libri mastri tradizionali dipendono da autorità centralizzate, come banche o aziende, per mantenere e convalidare i record delle transazioni.
I libri mastri digitali, in particolare le blockchain, distribuiscono le registrazioni su una rete di computer. Ciò rende più difficile la manomissione dei dati ed elimina i singoli punti di guasto, migliorando i titoli e l’affidabilità.
Il ruolo dei libri mastri nella conservazione dei dati
I libri mastri, tradizionali o digitali, servono a documentare il flusso di asset, informazioni o transazioni finanziarie.
La tecnologia Blockchain migliora questo aspetto creando un registro immutabile e trasparente di ogni transazione. Una volta aggiunti i dati, questi non possono essere alterati, il che garantisce l’accuratezza e l’integrità della registrazione.
Decentralizzazione: il concetto centrale
Decentralizzare significa distribuire il controllo e il processo decisionale in una rete piuttosto che affidarsi a un’unica autorità centrale.
Nella blockchain, la decentralizzazione impedisce a una singola entità di controllare l’intera rete. Questa distribuzione del potere è fondamentale per rendere la rete sicura e resistente a manipolazioni o corruzione.
Sistemi centralizzati e decentralizzati
Ecco come i sistemi decentralizzati si confrontano con le loro controparti centralizzate.
| Caratteristiche | Sistema centralizzato | Sistema decentralizzato |
| Controllo | Un’unica entità o organizzazione controlla il sistema. | Il controllo è distribuito su più nodi. |
| Singolo punto di guasto | Sì, è soggetto a guasti se l’entità centrale è compromessa. | No, la rete rimane funzionale anche se alcuni nodi si guastano. |
| Sicurezza | Vulnerabile agli attacchi se l’autorità centrale è compromessa. | Più sicuro grazie alla distribuzione del controllo e alla crittografia. |
| Trasparenza | Trasparenza limitata, controllata dall’autorità centrale. | Trasparenza elevata, poiché tutti i partecipanti possono verificare i dati. |
| Scalabilità | Generalmente più facile da scalare grazie al controllo centralizzato. | La scalabilità può essere difficile a causa dei meccanismi di consenso. |
| Velocità | In genere più veloce, poiché le decisioni vengono prese a livello centrale. | Può essere più lenta a causa della necessità di consenso tra più nodi. |
| Fiducia | Richiede fiducia in un’unica autorità centrale. | La fiducia è distribuita nella rete; non è necessario un singolo punto di fiducia. |
| Costi | Può comportare costi maggiori a causa degli intermediari. | Può ridurre i costi eliminando la necessità di intermediari. |
| Resilienza | Meno resiliente; un guasto o una compromissione dell’entità centrale interrompe il sistema. | Alta resilienza; la natura distribuita impedisce il fallimento di un singolo punto. |
Vantaggi della decentralizzazione nella blockchain
La decentralizzazione garantisce l’assenza di un unico punto di controllo, riducendo il rischio di corruzione e censura. Aumenta anche la trasparenza, in quanto tutti i partecipanti possono verificare l’integrità della rete.
Inoltre, la decentralizzazione aumenta la resilienza del sistema, in quanto la rete può continuare a funzionare anche se alcuni nodi sono compromessi.
Hashing e crittografia
L’hashing prevede l’utilizzo di una funzione matematica per convertire i dati in ingresso in una stringa di lunghezza fissa, chiamata hash. La blockchain utilizza l’hashing per mettere al sicuro i dati all’interno di ciascun blocco.
Qualsiasi piccola modifica ai dati di un blocco risulta in un hash completamente diverso, rendendo facilmente individuabile qualsiasi manomissione dei dati.
Crittografia per titoli e privacy
La Blockchain si basa su tecniche crittografiche per proteggere le identità degli utenti e garantire l’integrità delle transazioni. La crittografia a chiave pubblica consente agli utenti di firmare le transazioni con le loro chiavi private, in modo che solo i partecipanti autorizzati possano modificare i dati.
Immutabilità e trasparenza
L’immutabilità si riferisce all’impossibilità di alterare o cancellare i dati una volta inseriti nella blockchain. Questa caratteristica aumenta la fiducia, poiché tutti i partecipanti sanno che i dati sono permanenti.
Le blockchain offrono anche trasparenza, in quanto l’intera cronologia delle transazioni è disponibile per essere visualizzata e verificata da chiunque, creando responsabilità.
Accesso aperto alla cronologia delle transazioni
Le reti blockchain forniscono un registro aperto e verificabile. Ogni partecipante può visualizzare l’intera cronologia delle transazioni, il che aumenta la fiducia e la trasparenza.
Questo livello di apertura è particolarmente utile nei settori in cui la responsabilità e la verifica sono essenziali, come le filiere o i sistemi di voto.
Meccanismi di consenso
I meccanismi di consenso sono protocolli che garantiscono che tutti i nodi di una rete blockchain concordino sulla validità delle transazioni. Consentono alle reti decentralizzate di funzionare senza un’autorità centrale, garantendo coerenza e fiducia nel sistema.
I meccanismi di consenso più diffusi e comunemente utilizzati sono il proof-of-work (PoW) e il proof-of-stake (PoS).
Sponsored Sponsored- Proof-of-work (PoW): Il proof-of-work richiede ai partecipanti di risolvere complessi puzzle matematici per convalidare le transazioni e aggiungere nuovi blocchi. Questo processo, noto come mining, consuma molta energia computazionale. Il PoW è sicuro ma richiede un elevato consumo di energia, il che lo rende meno efficiente per le applicazioni su larga scala.
- Proof-of-stake (PoS): Il proof-of-stake consente ai validatori di creare nuovi blocchi in base alla quantità di criptovaluta in loro possesso. Invece di competere per risolvere i puzzle, i validatori sono scelti a caso, riducendo il consumo energetico e aumentando l’efficienza. PoS offre un’alternativa più sostenibile rispetto a PoW.
Molte delle principali reti blockchain, includendo Bitcoin, utilizzano PoW. Nel frattempo, Ethereum, che inizialmente si basava su PoW, è passato a PoS nel 2022 con il Merge. La transizione ha migliorato significativamente la sua efficienza energetica e la sua scalabilità.
Altri meccanismi di consenso
Se PoW e PoS sono tra i meccanismi di consenso più diffusi, anche altre alternative stanno guadagnando popolarità. Alcune di queste sono:
- Delegated proof-of-stake (DPoS): utilizza un sistema di votazione in cui i partecipanti eleggono un piccolo gruppo di validatori fidati per confermare le transazioni, migliorando la scalabilità.
- Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT): questo meccanismo si basa sul raggiungimento di un consenso da parte dei partecipanti attraverso un processo di votazione per garantire la tolleranza agli errori e l’efficienza. È comunemente utilizzato nelle blockchain private e consortili.
- Proof-of-authority (PoA): la PoA concede i diritti di convalida delle transazioni solo a pochi nodi autorizzati. È un’opzione adatta alle reti private in cui si stabilisce la fiducia tra i partecipanti.
- Proof-of-burn (PoB): i validatori “bruciano” o distruggono le criptovalute per dimostrare il loro impegno e ottenere il diritto di mining o di convalida delle transazioni.
Come funziona una blockchain?
Come suggerisce il nome, una blockchain è costituita da blocchi che memorizzano i dati. Ogni blocco include:
- Dati delle transazioni: possono andare dalle transazioni finanziarie alle registrazioni delle merci in una filiera.
- Hash: una stringa unica di caratteri generata da un algoritmo crittografico sulla base dei dati contenuti nel blocco.
- Hash del blocco precedente: collega ogni blocco a quello precedente e forma una catena che mantiene l’ordine cronologico di tutti i dati.
- Timestamp: l’ora esatta in cui il blocco è stato creato e pubblicizzato nella blockchain.
Questi blocchi sono collegati tra loro attraverso tecniche crittografiche, che li rendono immutabili. Una volta aggiunti alla blockchain, i dati non possono essere alterati senza modificare ogni blocco successivo, il che richiederebbe un’immensa potenza di calcolo.
Ad esempio, se un malintenzionato tenta di modificare i dati di un blocco, l’hash di quel blocco cambierà. Poiché ogni blocco contiene l’hash del blocco precedente, questa modifica interromperebbe la catena e l’intera rete verrebbe avvisata dell’attacco.
Un ecosistema blockchain include diversi componenti chiave che lavorano insieme per mantenere la rete:
- Nodi: sono i partecipanti responsabili della verifica e della convalida delle transazioni. Memorizzano copie del libro mastro distribuito e garantiscono la coerenza della rete.
- Miner: nei sistemi proof-of-work, i miner convalidano le transazioni e creano nuovi blocchi risolvendo puzzle crittografici. Sono ricompensati per i loro sforzi con criptovalute.
- Stakeholder: questi partecipanti detengono token o criptovalute all’interno della rete. Possono svolgere un ruolo nell’amministrazione, soprattutto nei sistemi proof-of-stake, convalidando le transazioni e mettendo in sicurezza la rete.
- Sviluppatori: progettano e mantengono l’infrastruttura blockchain. Gli sviluppatori sono responsabili della scrittura del codice che alimenta la rete e dell’implementazione di funzionalità come i contratti intelligenti e i protocolli.
Questi componenti lavorano insieme per mantenere la natura decentralizzata, sicura e trasparente delle reti blockchain.
Tipi di blockchain
Le reti blockchain possono essere classificate in base al modo in cui gestiscono l’accesso, l’amministrazione e la trasparenza dei dati. I diversi tipi di blockchain offrono vari livelli di decentralizzazione, sicurezza ed efficienza, ciascuno adatto a casi d’uso specifici e alle esigenze del settore. Di seguito sono riportati i quattro tipi principali di blockchain, ciascuno con caratteristiche e applicazioni uniche.
1. Blockchain pubbliche
Le blockchain pubbliche sono aperte a chiunque desideri parteciparvi. Queste blockchain, come Bitcoin, offrono trasparenza e decentralizzazione, ma in genere richiedono più risorse per mantenere il loro titolo.
Chiunque può convalidare le transazioni e creare nuovi blocchi, il che rende queste reti altamente sicure ma un po’ più lente.
2. Blockchain private
Le blockchain private limitano l’accesso a un gruppo selezionato di partecipanti. Le organizzazioni controllano queste reti, il che le rende più efficienti per casi d’uso aziendali specifici.
Le blockchain private consentono una maggiore capacità di trasmissione delle transazioni e costi inferiori, ma sacrificano la decentralizzazione e la trasparenza.
3. Blockchain consortili
Le blockchain consortili sono amministrate da un gruppo di organizzazioni piuttosto che da una singola entità. Queste reti offrono un equilibrio tra blockchain pubbliche e private: forniscono i titoli e la scalabilità delle reti private, pur mantenendo una certa decentralizzazione.
Questo modello è particolarmente adatto a settori come quello bancario, dove più entità devono collaborare alle transazioni.
Sponsored4. Blockchain ibride
Le blockchain ibride combinano elementi di blockchain pubbliche e private. Alcune parti della blockchain sono aperte e accessibili al pubblico, mentre altre sono riservate a un gruppo selezionato di partecipanti.
Questa struttura consente alle organizzazioni di controllare i dati sensibili, pur beneficiando della trasparenza e dei titoli di una blockchain pubblica.
Le blockchain ibride sono particolarmente utili nei settori in cui la privacy dei dati è fondamentale, ma alcune operazioni devono rimanere trasparenti, come nel settore immobiliare o nell’ottemperanza alle normative.
Applicazioni blockchain
“Invece di mettere fuori gioco il tassista, la blockchain mette fuori gioco Uber e permette al tassista di lavorare direttamente con il cliente”.
– Vitalik Buterin, cofondatore di Ethereum
Assistenza sanitaria
Le Distributed Ledger Technologies (DLT) come la blockchain possono archiviare le cartelle cliniche a titolo sicuro, garantendo l’integrità e la privacy dei dati. I pazienti possono controllare l’accesso ai propri dati sanitari e condividerli con gli operatori sanitari senza il rischio di manomissioni o accessi non autorizzati.
La blockchain può anche migliorare l’interoperabilità delle cartelle cliniche tra diverse istituzioni.
Un esempio: MediBloc, una piattaforma sanitaria basata su blockchain, consente ai pazienti di gestire e condividere le proprie cartelle cliniche in modo sicuro, migliorando l’interoperabilità dei dati tra i diversi fornitori di assistenza sanitaria.
Gestione della filiera
La blockchain migliora la trasparenza della filiera tracciando i prodotti in ogni fase del percorso, dalla produzione alla consegna. Garantisce che tutte le parti interessate possano accedere a informazioni accurate sull’origine, la qualità e la gestione delle merci.
Esempio: Walmart utilizza la blockchain Food Trust di IBM per tracciare l’origine dei prodotti alimentari, garantendo una più rapida identificazione delle fonti di contaminazione e migliorando la sicurezza alimentare.
Amministrazione
Le amministrazioni possono utilizzare la blockchain per ottimizzare servizi come la verifica dell’identità digitale, la riscossione delle imposte e i sistemi di voto.
La tecnologia blockchain offre trasparenza, garantisce la responsabilità e riduce il rischio di frodi, in particolare nei sistemi di voto dove la manomissione dei risultati può indebolire la fiducia nelle elezioni.
Esempio: l‘Estonia ha implementato un sistema di e-governance basato su blockchain che mette al sicuro le cartelle cliniche dei cittadini, i documenti legali e i processi di voto.
Servizi finanziari
La blockchain sta trasformando il settore dei servizi finanziari consentendo transazioni più rapide, sicure e a basso costo. Ad esempio, le applicazioni di finanza decentralizzata (DeFi) costruite su blockchain permettono agli utenti di prestare, prendere in prestito e scambiare senza intermediari.
Esempio: Aave, una delle principali piattaforme DeFi, consente agli utenti di prestare e prendere in prestito criptovalute direttamente senza passare attraverso le banche tradizionali.
Settore immobiliare
La blockchain può apportare grandi benefici al settore immobiliare, semplificando il trasferimento della proprietà attraverso la registrazione sicura di atti, titoli e contratti.
La blockchain elimina la necessità di intermediari come notai e avvocati, riducendo i costi delle transazioni e accelerando il processo. Inoltre, la sua natura a prova di manomissione aiuta a prevenire le controversie sui diritti di proprietà, garantendo transazioni immobiliari più trasparenti ed efficienti.
Un esempio: Propy, una piattaforma blockchain immobiliare, facilita le transazioni immobiliari, includendo la vendita di proprietà tramite contratti intelligenti, riducendo le pratiche e i ritardi.
Agricoltura
I sistemi blockchain possono tracciare il percorso dei prodotti agricoli dalle aziende agricole ai consumatori per garantire la sicurezza e l’autenticità degli alimenti. Allo stesso tempo, gli agricoltori possono dimostrare che i loro prodotti sono biologici o certificati per il commercio equo e solidale, il che aumenta la fiducia dei consumatori e consente una gestione più efficiente della filiera.
Esempio: AgriDigital utilizza la blockchain per tracciare le transazioni di cereali, garantendo la trasparenza tra agricoltori, acquirenti e fornitori di logistica.
Assicurazioni
Gli assicuratori possono automatizzare l’elaborazione dei sinistri utilizzando contratti intelligenti su reti blockchain. Una volta soddisfatte le condizioni predefinite, i sinistri possono essere pagati automaticamente. Questa impostazione riduce sia le frodi che i costi amministrativi.
Esempio: Etherisc è una piattaforma basata su blockchain che automatizza le richieste di risarcimento delle assicurazioni di viaggio, pagando le richieste senza bisogno di verifiche manuali quando si verificano ritardi nei voli.
Media
La blockchain offre ai creatori di contenuti un metodo decentralizzato per distribuire il proprio lavoro mantenendo i diritti di proprietà. I contratti intelligenti possono automatizzare il pagamento delle royalties per garantire ai creatori un compenso equo.
I sistemi blockchain possono anche aiutare a combattere la pirateria, fornendo un registro trasparente e immutabile della proprietà intellettuale.
Esempio: Audius è una piattaforma di streaming musicale decentralizzata che permette agli artisti di guadagnare le royalties direttamente attraverso la tecnologia blockchain.
Sicurezza informatica
L’infrastruttura decentralizzata fornita da una blockchain migliora significativamente la cybersicurezza, essendo più resistente agli attacchi. I dati memorizzati su una blockchain sono crittografati e distribuiti su più nodi, il che rende difficile per gli hacker accedere o manomettere i dati.
Esempio: Cisco integra la blockchain nelle sue soluzioni di sicurezza e la utilizza per verificare l’integrità dei dispositivi e delle reti, impedendo l’accesso non autorizzato e garantendo la sicurezza dei dati.
Educazione
La blockchain offre un metodo sicuro e verificabile per l’archiviazione di documenti accademici, includendo titoli, certificati e trascrizioni. Le istituzioni scolastiche possono utilizzare la blockchain per garantire l’autenticità dei documenti, mentre gli studenti possono controllare chi può accedere ai loro risultati accademici.
Esempio: Il MIT rilascia diplomi digitali sulla blockchain, consentendo ai laureati di verificare e condividere facilmente le proprie credenziali.
Internet degli oggetti (IoT)
La blockchain offre una soluzione ai problemi di sicurezza e scalabilità delle reti IoT. Decentrando il controllo, la blockchain può ridurre il rischio di attacchi informatici, garantendo che i dispositivi possano comunicare in modo sicuro. Inoltre, la blockchain garantisce che i dati raccolti dai dispositivi IoT rimangano a prova di manomissione.
Esempio: IOTA utilizza un libro mastro distribuito per rendere sicure le comunicazioni tra i dispositivi IoT, consentendo scambi di dati più rapidi e sicuri nelle smart city e nei sistemi autonomi.
Le sfide della blockchain
Nonostante i suoi numerosi vantaggi, la tecnologia blockchain deve affrontare diverse sfide che devono essere affrontate per una più ampia adozione. Queste sfide vanno da problemi di scalabilità e consumo energetico a preoccupazioni riguardo a privacy dei dati.
- Scalabilità: le reti blockchain come Bitcoin ed Ethereum faticano a elaborare rapidamente le transazioni all’aumentare del numero di utenti. Soluzioni come il layer-2 scaling (ad esempio, Lightning Network) e lo sharding mirano a risolvere questo problema consentendo alla blockchain di elaborare più transazioni in parallelo.
- Privacy dei dati: sebbene la blockchain offra trasparenza, questa può entrare in conflitto con l’esigenza di privacy in alcune applicazioni, come le transazioni sanitarie o finanziarie. Soluzioni come i protocolli a conoscenza zero (ZKP) consentono agli utenti di dimostrare la validità di una transazione senza rivelare informazioni sensibili, ma sono ancora in fase di sviluppo.
- Consumo energetico: le reti Proof-of-work richiedono una notevole potenza di calcolo per convalidare le transazioni. Ciò comporta un elevato consumo di energia e solleva preoccupazioni riguardo a un impatto ambientale della tecnologia blockchain. Si noti che le reti proof-of-stake e altri meccanismi di consenso offrono alternative più efficienti dal punto di vista energetico. Il grafico seguente mostra la netta differenza tra i due meccanismi di consenso più comunemente utilizzati, nonché l’impatto della fusione di Ethereum dal PoW, ad alto consumo energetico, al PoS, decisamente più ecologico.
Il futuro della blockchain
La tecnologia blockchain ha un immenso potenziale per sconvolgere settori come la finanza, la sanità e la gestione della filiera, tra gli altri. Tuttavia, deve ancora affrontare sfide significative, come i problemi di scalabilità e l’incertezza normativa, tutti aspetti che devono essere affrontati per una sua più ampia adozione.
Con ogni probabilità, gli sviluppi negli algoritmi di consenso, nella scalabilità e nella privacy aiuteranno la blockchain a superare questi ostacoli nel tempo. Con la maturazione di queste innovazioni, l’impatto della blockchain continuerà a crescere nei settori industriali negli anni a venire.
