Tutto ciò che devi sapere sull’architettura della blockchain

Blockchain è ora una tendenza e ha ottenuto una vasta adozione. Ma cos’è e come funziona? Scopri tutto ciò che devi sapere su questo sistema, tipi e componenti accessibili.

Cos’è?

È abbastanza ovvio, ma è un database che memorizza blocchi di dati cifrati e li collega. Questo sistema è stato pubblicato 30 anni fa da un team di esperti ed è stato progettato per datare i documenti digitali, in modo che chiunque possa anticiparli o modificarli.

Tuttavia, la tecnologia blockchain è rimasta in gran parte inutilizzata fino a più di dieci anni fa, quando è stata adottata per lanciare la più grande criptovaluta chiamata BTC.

Si tratta di un registro distribuito completamente accessibile a tutte le parti. È importante notare che una volta che le informazioni sono integrate in una blockchain, i membri non possono modificarle. Parliamo dei blocchi e del loro funzionamento.

Ogni blocco in una blockchain contiene una parte di informazione, l’hash del blocco stesso e l’hash dell’unità precedente. I dati conservati su un blocco dipendono dal tipo di blockchain. Ad esempio, un sistema ampiamente diffuso e famoso è la blockchain Bitcoin e l’architettura della blockchain Bitcoin. Raccoglie tutte le informazioni sui clienti di un trasferimento e sulla quantità di asset.

Ogni blocco ha anche un hash, che è univoco. Un hash identifica il blocco e tutti i suoi contenuti ed è sempre “eccezionale”, proprio come un’impronta digitale. Una volta che un blocco è creato, viene calcolato il suo hash. Modificare qualsiasi cosa all’interno del blocco causerà la variazione dell’hash. Quindi, se l’hash di un blocco cambia, non è più lo stesso elemento.

Il terzo elemento all’interno di ciascun blocco è l’hash dell’unità precedente. Questo crea efficacemente una catena di blocchi ed è questa tecnica che rende una blockchain così sicura.

Quindi, cambiare un singolo blocco danneggerà tutti i blocchi successivi e li renderà inefficaci. Ma utilizzare gli hash non è sufficiente per evitare le contraffazioni. La tecnologia all’avanguardia può calcolare una quantità enorme di hash al secondo. Ciò significa che è possibile alterare efficacemente un blocco e ricalcolare tutti gli hash degli altri blocchi per rendere nuovamente valida la tua blockchain.

Le blockchain implementano una prova di lavoro per rallentare lo sviluppo di nuovi blocchi. Nel caso della blockchain Bitcoin, ci vogliono circa dieci minuti per calcolare la prova di lavoro necessaria e integrare un nuovo blocco nella catena. Questo meccanismo rende impossibile falsificare i blocchi perché se si modifica un blocco, sarà necessario ricalcolare la prova di lavoro per tutti i blocchi successivi.

La sicurezza del sistema e l’architettura della blockchain dipendono dall’uso creativo dell’hashing e dei meccanismi di prova di lavoro. Inoltre, è distribuita.

Invece di avere una singola entità per monitorare la catena, una blockchain utilizza una rete P2P a cui chiunque è autorizzato a partecipare (se la blockchain è pubblica). Quando qualcuno si unisce a questa rete blockchain, ottiene una copia completa del sistema. Questo nodo può quindi utilizzare la copia della blockchain per assicurarsi che tutto sia corretto.

Ora vediamo se un nuovo blocco può essere integrato in un sistema blockchain. Il nuovo blocco viene inviato a tutti i nodi della rete. Ogni nodo verifica quindi il blocco per assicurarsi che non sia falso. Non appena è stato confermato, ogni nodo prende questo blocco nella propria struttura di blockchain. Alla fine, i nodi nella rete raggiungono un consenso: giungono a un accordo su quali unità siano attive e non attive.

I blocchi che sono stati modificati verranno esclusi dagli altri nodi nel sistema blockchain. Non sarà possibile modificarlo perché è necessario controllare più della metà della rete blockchain.

Di cosa è composta?

Una blockchain è un registro finanziario aperto o una registrazione in cui ogni transazione è verificata e autorizzata. Una blockchain è sviluppata come una rete decentralizzata di milioni di macchine elettroniche, comunemente chiamate nodi. Si tratta di un’architettura di database distribuita in cui ogni parte svolge il ruolo di un amministratore di rete che entra volontariamente nell’ecosistema. Non ci sono dati consolidati, ed è costantemente revisionato dagli utenti. Quindi, gli attacchi sono improbabili.

L’architettura della blockchain supporta una gamma sempre più ampia di registri ordinati noti come blocchi. Ogni blocco ha un timestamp ed è collegato all’elemento precedente.

Componenti di un’architettura blockchain

Ecco i principali componenti di un’architettura blockchain:

Nodo: una macchina elettronica nell’intera architettura della blockchain (ogni nodo ha una copia autonoma dell’intero registro della blockchain)

Blocco: un compartimento dati sigillato che contiene:

• l’hash del blocco precedente nella sequenza dei blocchi
• un codice hash nativo che identifica il blocco
• un insieme di transazioni con timestamp

Transazione: un record di dati verificato dai partecipanti che funge da conferma quasi immutabile dell’autenticità di una transazione finanziaria o di un contratto intelligente

Minatori: nodi che convalidano i blocchi prima di aggiungerli al sistema blockchain

Catena: una sequenza di unità chiamate blocchi

Consensus (protocollo): un insieme di regole e accordi per l’esecuzione delle transazioni blockchain.

Tipi

Privato

Un’architettura blockchain privata consente solo a un certo gruppo di membri (organizzazioni o persone) di accedere ai materiali. Tali architetture blockchain sono sviluppate dalle aziende con l’obiettivo di aumentare il beneficio complessivo o l’efficienza. La loro affidabilità è garantita dagli obiettivi comuni dei partecipanti e dagli algoritmi di consenso proof of stake (PoS) e Byzantine fault tolerance (BFT).

Un’architettura blockchain privata scoppia il protocollo principale della blockchain dal livello dei contratti intelligenti. Utilizzando una blockchain privata, è possibile aprire uno spazio transazionale programmabile noto come contratto intelligente, così come i mercati online.

Pubblico

Un’architettura blockchain pubblica funziona sulla base degli algoritmi di consenso proof of work (PoW) e utilizza protocolli appropriati. Una blockchain pubblica non richiede alcun permesso, poiché è open source. È possibile definire nuovi blocchi con il loro stato attuale, poiché è open source. È anche possibile scaricare il codice di una blockchain e verificare le transazioni sulla rete.

Ciò rende possibili transazioni in tutto l’ecosistema. Un’architettura blockchain pubblica fornisce operazioni trasparenti ma non divulgate o pseudonime. Le blockchain Ethereum, Bitcoin e Litecoin sono pubbliche.

Consorzio

E infine, un’architettura blockchain di consorzio. In questo tipo di architettura blockchain, qualsiasi partecipante può unirsi e visualizzarla, ma è possibile modificare o aggiungere informazioni solo con il consenso delle altre parti. Tali blockchain sono utilizzate dalle aziende per costruire la fedeltà tra i propri clienti. È affidabile grazie alla presenza di fiducia tra gli utenti e agli stessi algoritmi di consenso PoS e BFT.

A seconda del tipo di struttura blockchain e del suo contesto, questo ecosistema può essere più centralizzato o decentralizzato. Questo dipende solo dal design dell’architettura blockchain e da chi gestisce il registro blockchain. Una blockchain privata è centralizzata, poiché è controllata da un team con elevata privacy. Al contrario, una versione pubblica è aperta e distribuita.

In una blockchain pubblica, tutti i record sono accessibili a tutti e chiunque può parteciparvi. Ma questo tipo di blockchain è meno efficiente, poiché richiede un notevole tempo per l’approvazione di ogni nuovo record nella blockchain.

Per quanto riguarda le sue prestazioni e il tempo necessario per elaborare ciascuna operazione su una blockchain pubblica, essa non è eco-sostenibile. La maggiore potenza di elaborazione è richiesta rispetto all’architettura blockchain.

Vantaggi

Affidabile

Il processo di transazione tradizionale prevede un partecipante terzo come una banca, una piattaforma di pagamento o una carta di credito. Pertanto, addebitano una commissione aggiuntiva per elaborare ogni transazione. Il principale vantaggio della tecnologia blockchain qui è che ogni transazione effettuata è pubblica. Il costo complessivo è anche ridotto e offre ai consumatori una commissione minima.

I nodi della rete distribuita della tecnologia blockchain verificano ogni fase della transazione e sostituiscono la necessità di un’interferenza di terze parti. Il processo in cui i minatori verificano costantemente tutti i tipi di transazioni 24/7 si chiama mining.

Pertanto, la tecnologia blockchain non manca mai di monitorare gli aspetti delle transazioni ed è quasi inattaccabile. L’esclusione degli intermediari ridurrà i rischi di fare affidamento su una singola azienda e diminuirà anche i costi.

Pagamenti istantanei a costi ridotti

I trasferimenti effettuati tramite blockchain sono rapidi ma a un costo totale ridotto. I processi tradizionali basati su carta delle fasi di transazione sono facilmente sostituiti dalla registrazione unica della blockchain. Viene realizzato bene con transazioni affidabili, anche senza intervento di terze parti.

Non c’è spazio per la carta stampata, e le transazioni vengono elaborate senza problemi e hanno quasi zero difetti. Gli asset virtuali aiutano a semplificare i processi più rapidamente e a costi minimi.

Stabile

Uno dei principali vantaggi è la sua stabilità. Le aziende possono fare affidamento su questi sistemi che hanno una maggiore ritenzione nei loro servizi. Una volta che i dati sono scaricati nel registro digitale, non hai la possibilità di escluderli o modificarli. Quindi, può essere una soluzione ideale per una piattaforma.

Tutti i dettagli salvati su una blockchain sono trasparenti e accessibili da tutti i partecipanti. L’accuratezza e l’ecosistema senza carta consentono una maggiore trasparenza durante tutto il processo di transazione. È anche facile tracciare le transazioni effettuate in precedenza.

Non è necessario creare registri multipli per membri diversi. Un unico registro stabile della blockchain viene distribuito tra i membri con il minor numero di attività fraudolente.

Nessun posto per il controllo totale

La tecnologia blockchain può controllare in modo più efficace i servizi chiave gestiti dalle autorità esistenti. Essa può creare, conservare e elaborare dati su ogni singola operazione in qualsiasi momento.

Le autorità finanziarie, così come le autorità in generale, non hanno controllo sulle criptovalute. E il motivo principale è la tecnologia blockchain. Come sappiamo, l’intervento delle autorità ha spesso portato al crollo delle valute fiat, causando inflazione o iperinflazione a causa dell’emissione di troppe monete fiat in breve tempo.

Poiché la blockchain non ha un governo centrale, le autorità di diversi paesi non hanno possibilità di prenderla sotto controllo o influenzare gli asset criptografici.

Migliorata Sicurezza e Maggiore Efficienza

Come già accennato, il processo blockchain è più veloce e affidabile rispetto alle manipolazioni tradizionali. Inoltre, non c’è intervento di terze parti, il che porta a una maggiore efficienza. Un tale sistema consentirà ai clienti di godere di transazioni finanziarie che risparmiano tempo e denaro.

Le persone si baseranno sulle blockchain per non dipendere da una singola azienda per l’intero processo. Una volta effettuata una transazione, il sistema diffonde le informazioni su una vasta rete aperta anziché in un unico luogo come nel sistema tradizionale di effettuazione delle transazioni. Ciò può prevenire attività illecite e crimini informatici.

Svantaggi

Purtroppo, la blockchain ha diversi svantaggi. Come indicato nella ricerca più recente, ci sono attualmente alcuni tipi di attacchi che si verificano nell’industria. È importante essere consapevoli di questi problemi, ed eccoli qui.

Problemi con la Chiave Privata

Gli indirizzi sono composti da chiavi private individuali. Ciò significa che ogni partecipante ha la propria chiave privata per effettuare queste transazioni. L’encryption è collegata alla blockchain a chiave pubblica e ai suoi processi. Questo indirizzo a chiave pubblica è condiviso con le persone, che vi accedono tramite le loro chiavi private.

Se una persona perde la propria chiave privata, il processo diventa un fallimento. Non possono fare nulla per salvare i propri soldi o procedere ulteriormente con le transazioni.

Non è al 100% Sicuro

Sappiamo tutti che la blockchain offre massima affidabilità e sicurezza ai suoi consumatori. Ma è importante notare che non è completamente protetta e subisce ancora frequenti attacchi.

È così cruciale che i truffatori possano hackerare e prendere il controllo del sistema. La minaccia per la sicurezza è acuita dalla natura latente del sistema Bitcoin. L’anonimato è benvenuto, ma identificare gli scammer che cercano di effettuare transazioni illecite è piuttosto difficile, ed è un punto debole della tecnologia blockchain.

Problemi di Scalabilità

Gli esperti IT e altri partecipanti del settore notano che il BTC è la migliore criptovaluta da scegliere. Ecco perché la tecnologia blockchain merita attenzione. Ma dovremmo sottolineare che elabora solo sette operazioni in un secondo.

Riguardo ai problemi di scalabilità, è importante dire che la quantità di transazioni in ogni nodo è limitata. Quindi, a volte i consumatori affrontano problemi e devono attendere per completare le loro transazioni.

Considerando la velocità delle transazioni blockchain, allargare la gamma di partecipanti attivi è una cattiva idea. Le procedure bancarie ordinarie sono rapide e più scalabili rispetto alla blockchain.

Estremamente Volatile

Le altcoin utilizzate nella tecnologia blockchain sono volatili. Ad esempio, l’altalena selvaggia del prezzo del BTC. Il suo prezzo cambia ogni minuto.

Uno dei motivi di queste selvagge fluttuazioni di prezzo è che gli asset e la tecnologia blockchain decentralizzata sono novità nel settore finanziario. Ciò significa che le aziende, le autorità e altri gruppi hanno la possibilità di influenzare i prezzi e causare gravi fluttuazioni. Questi cambiamenti di prezzo sollevano preoccupazioni tra gli investitori potenziali, rendendo difficile per loro iniziare a utilizzare il BTC o qualsiasi altra altcoin.

È Difficile da Modificare

Nella tecnologia blockchain, è difficile aggiungere o modificare i dettagli una volta che sono stati registrati. Questo può essere considerato un svantaggio anche. Il problema è che è necessario cambiare e riscrivere i codici per modificare i dati. Quindi, questo processo richiede molto tempo.

Ma è importante dire che un sistema stabile non è così buono come dovrebbe essere. Quindi, i record irreversibili e i processi di modifica complicati come principali caratteristiche della tecnologia blockchain possono avere un impatto negativo sul servizio.