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blockchain: applicazioni e problematiche

Blockchain: applicazioni e problematiche

Blockchain – Aspetti generali

Fin da quando fu introdotta nel 2008 da Satoshi Nakamoto (la cui vera identità è tutt’oggi sconosciuta) come strumento di supporto al Bitcoin, la blockchain ha da subito fatto intuire le sue potenzialità in termini di sicurezza e affidabilità; tuttavia, nonostante queste premesse e nonostante sia passato un decennio dalla sua implementazione, la diffusione dello strumento è stata parziale, e l’utilizzo che ne è stato fatto ha permesso solo di scalfire la superficie rispetto a quelle che possono essere realmente le applicazioni di questa tecnologia.

La blockchain può essere definita come un database condiviso, un libro mastro, decentralizzato ed orizzontale, all’interno del quale nessun soggetto può esercitare un controllo in modo autonomo, e la cui validità non deriva da un soggetto terzo verificatore, ma dalla struttura stessa: la blockchain è una vera e propria catena di informazioni, i cui blocchi, collegati tra loro, verificano la validità di ogni altro blocco della catena, attraverso degli algoritmi di validazione.

Questa catena di fatto è immutabile, poiché la modifica o l’eliminazione di un solo blocco non può avvenire senza modificare l’intera struttura; un’operazione per la quale è richiesta la validazione da parte di tutti gli altri partecipanti. Le comunicazioni all’interno della catena avvengono attraverso l’utilizzo della crittografia, e in particolare una crittografia di tipo asimmetrico: le comunicazioni e gli scambi avvengono attraverso l’utilizzo di una chiave pubblica, conoscibile da ciascun utente, e una chiave privata, la quale consente solo al possessore l’accesso al blocco corrispondente.

Si tratta quindi di una rete neutrale, all’interno del quale non è necessario verificare l’affidabilità degli altri operatori, e all’interno della quale sono conservate in modo definitivo informazioni ed operazioni. Esistono vari tipi di blockchain, utili per diversi fini: le blockchain pubbliche, visibili a chiunque e in cui chiunque può interagire e fungere da nodo, per la creazione di nuovi blocchi; le permissioned blockchain, aperte a un pubblico ristretto, in cui gli operatori sono tendenzialmente conosciuti e la cui affidabilità è provata, per cui possono essere utilizzati algoritmi di consenso meno restrittivi rispetto alle blockchain pubbliche; infine le blockchain ibride, delle blockchain pubbliche ma con delle restrizioni rispetto alla possibilità di aggiungere nuovi nodi, limitata solo ad alcuni utenti individuati.

Lo spazio di scrittura (i blocchi) all’interno della blockchain necessita di essere preparato: questa operazione (mining) richiede che ciascun blocco sia validato dalla catena, ossia riconosciuto come valido dagli altri blocchi. Questa operazione avviene attraverso gli algoritmi di consenso, che costituiscono una forma di protezione della catena stessa.

Gli algoritmi di validazione all’interno di una blockchain possono essere di diverso tipo; il tipo più diffuso è rappresentato dagli algoritmi Proof of Work: questi algoritmi richiedono che, per validare l’operazione richiesta, sia risolto un complicato problema matematico, sostanzialmente irrisolvibile se non attraverso un ingente sforzo computazionale da parte della macchina; il problema può consistere ad esempio nella scomposizione di un numero particolarmente complesso in un numero primo.

Il risultato dell’operazione crea una serie di dati che servono come “prova” dell’avvenuto calcolo (“prova di lavoro”). Si tratta di un’operazione costosa in termini di risorse, ma che garantisce la sicurezza della catena, e pertanto è l’ideale per le blockchain pubbliche, e soprattutto remunerativa, perché il miner viene ricompensato con delle criptovalute.

Un altro tipo di algoritmo di consenso è il Proof of Stake, profondamente differente dal PoW per quanto riguarda le esigenze computazionali; per il consenso, il PoS richiede ad ogni utente di dimostrare il possesso di una determinata quantità di valuta. Il PoS individua in modo più o meno casuale il blocco che sarà chiamato a validare il blocco successivo; a differenza del PoW, il miner (in questo caso forger) non viene ricompensato con della valuta: questo è un altro lato positivo di questo tipo di algoritmo, che contribuisce a mantenere stabile il valore della valuta e a decentralizzare ulteriormente il controllo sulla catena.

Il Proof of Capacity invece è un algoritmo che utilizza gli hard disk degli utenti. Utilizza una funzione di hash particolarmente lunga e lenta, che richiede il precomponimento e la memorizzazione dell’hash su disco rigido (plotting). È un algoritmo meno sicuro, perché chiunque può utilizzare un hard disk, ma estremamente più economico (ed ecologico) del PoW. Anche in questo caso poi, l’assenza di remunerazione e la potenziale grande diffusione sono elementi positivi per la decentralizzazione del controllo.

Le blockchain sono strettamente collegate alle criptovalute. Originariamente, infatti, la blockchain è stata ideata come strumento di supporto al Bitcoin, la prima vera moneta digitale. Ad oggi, sono diverse le implementazioni di blockchain che fungono da supporto per le criptovalute: oltre a Bitcoin, i casi più importanti sono Ethereum, piattaforma ideata per funzionare da supporto per l’utilizzo degli smart contracts; Hyperldeger, progetto avviato nel 2015 dalla Fondazione Linux con l’obiettivo di fornire un registro distribuito open source da utilizzare in supporto a transazioni economiche, e R3 Corda, anch’essa blockchain open source. Ma il numero di nuove piattaforme è in aumento: basti pensare che anche Facebook ha avviato un progetto per una propria criptovaluta (Libra). Ciascuno di questi tipi di blockchain possiede particolarità in grado di differenziarlo dagli altri, ma il funzionamento di base e gli scopi per cui possono essere utilizzati sono sostanzialmente gli stessi.

Un altro strumento cui le blockchain sono strettamente correlate è costituito dagli smart contracts: si tratta di codici in grado di verificare automaticamente che siano rispettati requisiti o condizioni programmate e di rispondere in modo autonomo all’avverarsi di queste condizioni. Ancora una volta, a determinare la necessità della blockchain per l’utilizzo di questi strumenti è il carattere di immodificabilità della blockchain: dal momento che questi contratti si “autoeseguono” al verificarsi delle condizioni, è necessario che queste condizioni siano immutabili, dal momento che le parti vi fanno affidamento.

È fondamentale quindi che lo smart contract venga redatto (o meglio, programmato) in modo molto preciso e dettagliato. Sostanzialmente non sono veri e propri contratti, ma dei programmi che attuano in modo automatico le disposizioni di un contratto; questo significa tuttavia che, essendo uno strumento informatico “prestato” al mondo del diritto, chiaramente non tutte le caratteristiche si adattano perfettamente all’uso che se ne vuole fare. Esistono infatti alcuni principi del diritto o alcuni meccanismi particolari, che sono intraducibili in un linguaggio informatico, come ad esempio la buona fede.

A livello generale, sono diversi i vantaggi riscontrabili dall’utilizzo della blockchain. In primis, come già menzionato, la blockchain fornisce un servizio di affidabilità: ciò che è contenuto all’interno del blocco non è in alcun modo modificabile, e questo risulta utile per ridurre frodi e certificare passaggi di proprietà. Inoltre, tra gli aspetti positivi rientra la possibilità di realizzare una completa digitalizzazione, poiché ogni informazione può essere inserita nella blockchain in modo da comprovarne l’autenticità. Altri vantaggi considerevoli saranno poi analizzati nel paragrafo successivo.

Oltre agli aspetti positivi però, ciascun sistema condivide con gli altri le medesime criticità: infatti, dall’altro lato della medaglia della blockchain troviamo alcune particolari difficoltà legate alle limitazioni tecnologiche e soprattutto alla difficoltà di adattamento di un sistema di questo tipo agli schemi normativi tradizionali. I problemi principali a livello tecnico riguardano la complessità delle operazioni di validazione; questi processi richiedono tempi molto ampi, e questo comporta da un lato che il numero di operazioni contemporanee all’interno della catena è molto limitato rispetto ai metodi di pagamento tradizionali, mentre dall’altro rende la transazione più lenta.

Ma il problema principale relativo all’utilizzo della blockchain consiste nelle grandi risorse richieste per le operazioni computazionali necessarie per il funzionamento della tecnologia, sia per quanto riguarda la creazione di nuovi blocchi che per la validazione di ciascuno di essi: i protocolli più diffusi sono infatti i cd Proof of Work che, come detto, richiedono all’utente grossi calcoli per la creazione del singolo blocco. Queste operazioni richiedono energia e producono CO2, a danno dell’ambiente.

Inoltre, la sicurezza e immutabilità del sistema non possono di per sé avere il controllo della qualità dell’informazione. Il sistema infatti non è esente dal rischio di inserimento di informazioni false o non corrette; è sempre possibile infatti che un’informazione falsa venga inserita all’interno di un blocco e che il blocco venga verificato e sia conforme ai protocolli richiesti dall’intera catena: il sistema non ha alcun modo di verificare il contenuto dell’informazione falsa ab origine, ma solo la conformità del blocco in cui è inserita con gli altri blocchi. E a causa dell’impossibilità di modificare il singolo blocco, l’inserimento di una informazione errata può avere effetti catastrofici e non rimediabili (es. scrivo 10000 al posto di 100: normalmente un’operazione bancaria può essere ritirata, ma in questo caso l’errore è irreversibile). Da ultimo, un sistema di questo tipo, nel quale non è necessario conoscere l’identità di ciascun operatore, può costituire lo strumento ideale per la realizzazione di attività illecite.

Potenziali campi di applicazione della Blockchain

I campi di applicazione della blockchain sono molteplici e molto vari: può essere utilizzata infatti come piattaforma per i pagamenti; come registro ufficiale per titoli di studio o altri certificati; come piattaforma per sistemi di voto; come banca dati per servizi sanitari; e molti altri ancora. In questa sede faremo alcuni esempi con particolare riferimento al mondo del commercio e degli scambi, in cui alcune forme di blockchain sono già utilizzate e che potrebbero un giorno essere la piattaforma standard per il registro delle operazioni.

L’adozione di questa tecnologia negli scambi internazionali può rappresentare uno strumento particolarmente utile sotto diversi punti di vista. A partire dai vari aspetti positivi della blockchain in termini di sicurezza e affidabilità già evidenziati, si trovano poi alcune implicazioni di carattere pratico di non trascurabile importanza.

L’utilizzo della blockchain infatti elimina la necessità di ricorrere ad una determinata piattaforma o ad un intermediario per effettuare la transazione, poiché gli scambi possono avvenire direttamente tra il compratore e il venditore, con conseguente risparmio di tempo e soprattutto assenza di commissioni da pagare. Inoltre, altro aspetto rilevante, con la blockchain sarebbe possibile la totale digitalizzazione dei documenti, con conseguente risparmio di ingenti quantità di carta.

Ovviamente però il maggior beneficio risiede nella funzione principale della blockchain, ossia quello di fungere da registro pubblico autocertificato. Le operazioni di tracciamento e registrazione degli scambi costituiscono infatti le principali funzioni della blockchain, che può quindi risultare un efficace sistema di tracciamento non solo delle spedizioni e degli scambi, ma anche e soprattutto delle filiere di produzione. La registrazione di ogni passaggio e lavorazione di un determinato prodotto sarebbe accessibile al pubblico e automaticamente certificata. Queste caratteristiche della blockchain possono risultare particolarmente positive in determinate situazioni, come quelle analizzate di seguito.

In primis, come accennato poco sopra, un impatto positivo della blockchain si potrebbe verificare sul controllo delle filiere di produzione. Il sistema di registro della blockchain fornisce lo strumento ideale attraverso il quale controllare la provenienza di un determinato bene; in particolare, laddove è richiesto un certificato di provenienza, qualora questo fosse inserito all’interno di un registro pubblico come quello della blockchain, sarebbe garantita la trasparenza in relazione a ogni informazione sul transito e sulla provenienza del bene.

Inoltre, la presenza di tali informazioni su un registro pubblico consente alle autorità di verificare che le tariffe applicate siano in regola con quelle definite, o che le spedizioni non avvengano da paesi terzi in frode a determinate restrizioni. Questo aspetto assume particolare rilevanza soprattutto in caso di filiere di produzione di prodotti alimentari: in un mercato nel quale l’attenzione verso la qualità del cibo e l’utilizzo etico dell’ambiente e della forza lavoro impiegata rivestono criteri di scelta significativi per la scelta del prodotto da parte dell’utente finale, un registro pubblico come quello della blockchain può senz’altro portare benefici, non solo al consumatore, ma anche ai produttori virtuosi.

L’utilizzo della blockchain potrebbe rivelarsi utile per la creazione di un mercato decentralizzato. Ad oggi, i mercati decentralizzati costituiscono una rarità rispetto alle più note piattaforme di commercio come Amazon o eBay; tra le piattaforme decentralizzate si può contare OpenBazaar, all’interno del quale viene adottata come valuta il Bitcoin.

Tra gli altri vantaggi relativi al mercato decentralizzato, va sottolineato anche il fatto che nei mercati centralizzati come Amazon è la piattaforma stessa a decidere le modalità di visualizzazione del prodotto, fatto che può ovviamente influire sulla sua visibilità e conseguentemente probabilità di vendita, a danno dei venditori più “piccoli”. Infine, la totale trasparenza delle operazioni rende di fatto impossibile il verificarsi di revisioni false o di falsi acquisti.

Un altro campo dove l’applicazione della blockchain potrebbe portare risvolti positivi è quello delle transazioni con lettera di credito; la lettera di credito è un documento attraverso il quale la banca emittente garantisce, su ordine del compratore, una determinata prestazione a favore del venditore, in cambio dei vari documenti necessari e del rispetto delle condizioni richieste dalle norme internazionali per l’operazione di scambio.

Si tratta di operazioni estremamente laboriose e costose in termini di organizzazione e produzione di documenti, perlopiù cartacei: l’applicazione della blockchain a queste operazioni ridurrebbe sensibilmente entrambe le difficoltà, attraverso la digitalizzazione, e ne ridurrebbe i tempi per il completamento (passando dai 5-10 giorni necessari a 1 giorno solo). Le blockchain più sviluppate nel fornire questo servizio ad oggi sono Hyperledger e R3 Corda.

Ancora, la blockchain può migliorare il sistema di pagamento internazionale, accelerandone i tempi in modo considerevole. Solitamente infatti, i pagamenti internazionali richiedono diverso tempo a causa della necessità delle banche da cui parte il pagamento di affidarsi a degli intermediari per facilitare l’operazione; questa necessità aggiunge passaggi intermedi all’operazione, allungandone quindi i tempi, e costi connessi alle commissioni degli intermediari. La blockchain consentirebbe di mettere in contatto diretto tutti gli operatori fornendo un sistema di transazioni sicuro e trasparente, eliminando inoltre la necessità di ricorrere ad intermediari.

I contratti di assicurazione marittima sono un altro campo nel quale l’adozione della blockchain potrebbe fare una grande differenza, soprattutto in termini di risparmio di risorse e conseguente beneficio per l’ambiente. Si tratta di operazioni il cui obiettivo è ridurre i rischi connessi al commercio e trasporto marittimo, come danneggiamento della merce, perdita o grandi ritardi nella consegna. La complessità di queste operazioni è data dal grande numero di protagonisti coinvolti e dalla difficoltà di coordinare gli accordi in modo da conformarsi alle diverse giurisdizioni.

La digitalizzazione resa possibile dalla blockchain permetterebbe ad ogni parte coinvolta (clienti, investitori e assicuratori) di accedere alle informazioni relative allo stato del procedimento, eliminando quelle possibili asimmetrie, potenziali cause di alterazioni di prezzo. Questo campo sarebbe perfetto per l’utilizzo degli smart contracts, ideali per risolvere i problemi di conformità rispetto ai vari sistemi.

La blockchain è poi il sistema ideale per garantire la prova dell’autenticità dei prodotti di lusso. I marchi di lusso devono da sempre fare i conti con la contraffazione, che nel corso del tempo si è sviluppata in modo considerevole. La blockchain in questo caso può da un lato fornire ai produttori uno strumento utile a rilevare le contraffazioni e, dall’altro, assicurare gli acquirenti che ciò che stanno acquistando è autentico e corrispondente al valore attribuito. Anche in questo caso questo risultato è reso possibile dalla possibilità di seguire passo per passo la catena di produzione e distribuzione dei beni di lusso.

In generale, tutti i campi in cui è prevista la spedizione di beni, in cui è necessario il tracciamento della spedizione, possono ricevere benefici dalla blockchain. La necessità comune in questi campi è quella di garantire il passaggio dei prodotti in modo continuato e senza ritardi, cosa non semplice considerato che ogni passaggio può richiedere che il prodotto sia accompagnato da diversi documenti e autorizzazioni il cui rilascio, dipendendo dalle autorità, può richiedere tempo. Anche in questo caso, la digitalizzazione e la funzione di registro distribuito della blockchain possono concorrere a ridurre, se non eliminare, i passaggi intermedi e i ritardi.

Ciascuna di queste ipotesi fin qui descritte, presenta indubbi vantaggi di natura semplificativa, attraverso ad esempio l’eliminazione di passaggi intermedi, e in termini di affidabilità e trasparenza. Chiaramente, tuttavia, l’aspetto preponderante da tenere in considerazione è quello economico: quanto è vantaggioso economicamente affidarsi a un sistema di questo tipo, considerato anche lo stato di sviluppo e di diffusione attuale di questa tecnologia? La risposta chiaramente varia caso per caso, ma è innegabile che una diminuzione di passaggi intermedi, di commissioni per banche e soggetti intermediari, di produzione di documenti (soprattutto cartacei), a livello generale non può che comportare risparmi non trascurabili.

Da approfondire invece il potenziale lato negativo di un’adozione totale di un sistema di questo tipo: in primo luogo, come già sottolineato, la gran parte delle blockchain verifica i propri blocchi attraverso degli algoritmi Proof of Work, che a causa del grande sforzo computazionale richiesto producono grandi quantità di CO2; il rischio è di “pareggiare” quanto guadagnato con la digitalizzazione dei documenti. Inoltre, non tutti i paesi posseggono strutture adatte a sostenere questo sistema: un altro aspetto da tenere in considerazione è quindi quello dell’impatto sociale dell’implementazione della blockchain, che rischia di aumentare ulteriormente il divario tra paesi economicamente forti e meno forti.

Regolamentazione e adozione

Esplorati i possibili campi di implementazione della blockchain, bisogna verificare quale sia il grado di diffusione di questa tecnologia, e se bisogna aspettarsi che divenga lo standard utilizzato in questi campi. Uno dei maggiori ostacoli connessi all’adozione della blockchain, è come detto quello relativo alla difficile compatibilità con lo schema normativo tradizionale, con particolare riferimento ad alcuni aspetti come la privacy e la protezione dati. In effetti, il rapporto tra blockchain  e GDPR fa sorgere alcuni dubbi: gli utenti sulla blockchain  possono agire in forma anonima, ma le operazioni sulla blockchain  (se pubblica) possono essere accessibili a chiunque, e il fatto che ogni operazione preveda l’utilizzo di una chiave pubblica, riconducibile a un determinato utente, comporta che il riutilizzo della determinata chiave renda sostanzialmente “identificabile” l’utente (o quantomeno la cronologia di transazioni), associandolo alle precedenti operazioni.

In questo senso, la chiave pubblica può essere qualificata come dato personale secondo le definizioni date dal GDPR, suscettibile quindi all’applicazione di tutti gli obblighi imposti dal Regolamento. Inoltre, l’impossibilità di eliminare o modificare i dati conservati sulla blockchain solleva problemi anche in questo caso, configurando una vera e propria incompatibilità (diritto all’oblio, art. 17 GDPR).

Ad ogni modo, le iniziative di sostegno e di promozione all’utilizzo della blockchain non mancano. A livello europeo, nell’aprile del 2018 un gruppo di Stati europei (Stati Membri dell’Unione e componenti dell’Area Economica Europea) hanno costituito la European Blockchain Partnership (EBP), il cui obiettivo è fissare un’agenda politica per la blockchain attraverso la definizione di alcune aree tematiche particolarmente delicate da regolamentare, come ad esempio quella degli smart contracts. La stessa EBP sta inoltre costruendo la European Blockchain Services Infrastructure, che mira a fornire servizi pubblici transfrontalieri a livello dell’UE utilizzando la tecnologia blockchain.

Nell’aprile del 2019, invece, è stata avviata la International Association for Trusted Blockchain Applications (INATBA), il cui scopo è quello di fare da organo aggregatore di sviluppatori e utilizzatori delle tecnologie a registro condiviso come la blockchain, per metterli in contatto con gli organi regolatori di tutto il mondo. Nel novembre del 2019 la stessa INATBA ha partecipato, assieme all’Osservatorio Europeo sulla blockchain, all’evento organizzato dalla Commissione Europea “Convergence Global Blockchain Congress”, in cui industrie e legislatori hanno discusso sullo stato di sviluppo e le prospettive future della blockchain.

A livello legislativo, tra il 2017 e il 2018 il Parlamento Europeo ha adottato diverse risoluzioni non legislative riguardanti la blockchain, con riferimento a diversi campi applicativi. Tra queste, particolarmente interessante è la Risoluzione “Blockchain: una politica commerciale lungimirante”, nella quale vengono analizzati i possibili impatti dell’utilizzo della blockchain per la UE sugli scambi internazionali. A questa risoluzione la Commissione europea ha risposto nel 2019 riconoscendo le potenzialità della blockchain espresse in tema di scambi commerciali e la necessità di coordinare questa tecnologia con le esigenze della protezione dei dati.

Dall’altra parte, la stessa Commissione europea ha rivolto la propria attenzione verso una serie di applicazioni correlati alla blockchain. In particolare, sono stati realizzati 3 proof of concepts in tema di dogane: tra questi, di particolare interesse è il primo, implementato con successo, sviluppato in collaborazione con la Camera di Commercio Internazionale per testare i potenziali benefici dell’utilizzo della blockchain per l’autenticazione e transazione dei carnet ATA (i passaporti merci) in formato digitale. La stessa Commissione ha inoltre attribuito vari compiti a diversi dipartimenti interni (DIGIT, FISMA, JUST) per la ricerca e lo studio dell’applicabilità della blockchain nei vari campi di riferimento.

Conclusioni

La tecnologia blockchain rappresenta senz’altro il futuro per quanto riguarda diversi aspetti delle attività commerciali e non solo. È indubbio infatti che questa tecnologia sia destinata a diventare lo standard per queste attività. Tuttavia, sono ancora diversi i nodi da chiarire in merito: a partire dalla gestione delle criptovalute, il cui numero è in continua diffusione e dal rapporto di queste con il denaro “reale” (le criptovalute sono davvero valute? O sono dei beni?), passando per le difficoltà dovute all’implementazione globale di questa struttura, che non è al momento possibile in tutti i paesi, e all’inquadramento corretto all’interno di ciascun sistema legislativo.

Inoltre, se da un alto è necessario che le istituzioni intervengano per regolamentarne l’uso, è ancora necessario che lo sviluppo dello strumento sia definito e affinato, perché se è vero che la blockchain è estremamente sicura, essa non è completamente a prova di hacking: Ethereum ha infatti subito nel 2017 un attacco concluso con successo da parte di un gruppo hacker, il quale è riuscito a compromettere la catena attraverso l’acquisizione di più della metà della capacità di calcolo della piattaforma. C’è ancora da lavorare quindi per rendere effettivamente impenetrabile (o quantomeno il più sicuro possibile) le piattaforme blockchain.

Le principali sfide che devono essere affrontate per normare l’utilizzo della blockchain riguardano la sua sicurezza, il trattamento dei dati e della privacy, la legge applicabile e i meccanismi di responsabilità, riconoscimento del valore legale delle informazioni acquisite tramite la blockchain e la fissazione di standard condivisi. Sarà quindi fondamentale l’apporto delle istituzioni come l’UE nel guidare e incentivare l’adozione di politiche di sostegno condivise per realizzare un progetto per l’utilizzo di questa tecnologia, che sia il più partecipato e accessibile possibile, di concerto con gli sviluppatori delle piattaforme.

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