Blockchain, cos’è e, cosa serve questo archivio digitale e il legame con le criptovalute

La blockchain è un archivio digitale costituito da una serie di blocchi connessi tra loro e la cui sequenza è inalterabile – o quantomeno è altamente improbabile che venga alterata.
Si tratta di un registro distribuito, cioè le informazioni al suo interno sono visibili a tutti i partecipanti alla rete e ciò lo rende un sistema trasparente.

Blockchain nasce insieme al progetto Bitcoin fondato da "Satoshi Nakamoto" (nome di fantasia, la sua identità non è mai stata resa nota), per registrare lo scambio di monete virtuali in maniera distribuita e trasparente eliminando la possibilità che tale registro possa essere alterato. In questo articolo cercheremo di fare chiarezza, spiegando non solo come funziona la blockchain ma anche come vengono scambiate le criptovalute da un punto di vista tecnico.

Come funziona blockchain?

La blockchain nasce con lo scopo di registrare transazioni di monete digitali ma può essere utilizzata anche per scopi diversi, come ad esempio tenere traccia di documenti e contratti.
In blockchain, per proteggere l'integrità dei dati, si fa un ampio uso delle funzioni hash, queste funzioni matematiche consentono di creare un checksum dell'informazione e possiamo immaginarlo, in prima approssimazione, come un codice univoco che identifica quella specifica informazione.

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Ma in che modo funzioni hash e blocchi vengono utilizzati nella blockchain per salvare, in modo cronologico, transazioni e informazioni?
Nella blockchain ogni blocco è composto, sostanzialmente, da 3 parti:
1. I dati scritti nel blocco stesso, quindi ad esempio i dati di chi invia e riceve il pagamento e l'importo o i dati del documento/contratto;
2. Il calcolo dell'hash del blocco stesso che ne garantisce l'integrità
3. Il calcolo dell'hash del blocco precedente che consente di collegare in maniera univoca ed irrevocabile ogni blocco al precedente

Il binding crittografico stabilito tra ogni blocco e il precedente serve a garantire l'inalterabilità della serie di blocchi: ciò è garantito dalla proprietà di anti-collisione dell'hash crittografica che darebbe un risultato non più valido qualora l'ordine dei blocchi venga manipolato indebitamente.
Se un'informazione all'interno di un blocco va rettificata non è possibile riscrivere il blocco stesso (si violerebbe il principio di inalterabilità per quanto detto) perciò sarà necessario aggiungere un nuovo blocco che dichiari i dati da cambiare nel blocco precedente.

Le transazioni sulla blockchain

Vale la pena notare come, nel caso di blockchain, non vi sia un intermediario che funge da garante centrale, bensì, le transazioni che sono sulla blockchain vengono distribuite su tutti i dispositivi che partecipano alla rete blockchain!
Ogni utente possiede il registro completo di tutte le transazioni effettuate su quella blockchain e deve mantenerlo aggiornato nel tempo, infatti, ogni blocco validato sarà aggiunto alla blockchain e dovrà essere aggiunto su ogni copia di ogni utente che partecipa alla rete blockchain per garantirne la consistenza.

La connessione tra i blocchi è crittografica perché l'algoritmo di hashing utilizzato è, per l'appunto, di tipo crittografico – si utilizzano infatti le funzioni della famiglia SHA-2.
Un blocco prima essere aggiunto dovrà essere sottoposto alla validazione tramite il meccanismo denominato Proof of Work (PoW), questa fase è basata su un problema matematico con "una soluzione difficile da trovare ma molto semplice da verificare". Gli utenti che competono per risolvere la PoW sono detti miners (minatori) e utilizzano computer molto potenti per raggiungere la soluzione.

Chi riesce a "minare" il blocco, e quindi il miner che raggiunge per primo la validazione del blocco, viene ricompensato, con una commissione in valuta digitale.
Una volta che il blocco viene validato viene ufficialmente inserito nella blockchain e tutti gli utenti che partecipano alla rete aggiorneranno la propria blockchain, non prima però di aver verificato che il blocco sia stato aggiunto legittimamente (per questo è necessario che la PoW sia "semplice da verificare").