La tecnologia dei registri condivisi è una forma di archiviazione di dati digitali che ha lo scopo di consentire modi più veloci e sicuri per trasmettere, ricevere, tracciare ed eseguire transazioni. La blockchain è la forma di tecnologia dei registri condivisi più famosa. Essa impiega un’architettura decentralizzata, senza bisogno di intermediari di fiducia. Tutti i dati relativi a una transazione, compresa la sua origine, devono essere convalidati da tutti i partecipanti alla blockchain. Una volta convalidati, i dati della transazione vengono crittografati e memorizzati in un nuovo blocco. Una copia dei dati crittografati viene inclusa anche nel blocco successivo, formando l’anello della catena. Una volta aggiunti a un blocco, i dati non possono mai essere cancellati, consentendo ai partecipanti di verificare l’intera cronologia di una transazione. L’idea alla base della blockchain nasce dall’esigenza di trovare un modo per proteggere le valute digitali dal rischio di replicazione. Questo ha portato alla creazione di Bitcoin, la prima «criptovaluta» al mondo, che utilizza una crittografia avanzata per consentire l’invio di pagamenti online direttamente da una parte all’altra senza passare per un istituto finanziario.

Descrizione
 

La blockchain è un tipo di tecnologia dei registri condivisi, in cui tutti i computer che partecipano alla rete (nodi) possiedono una copia identica del registro (che è essenzialmente una banca dati di transazioni). Ogni volta che una nuova transazione viene aggiunta al registro, una registrazione di quella transazione appare anche nella copia di ogni partecipante. L’architettura decentralizzata della blockchain fa sì che, oltre a mantenere copie duplicate in tempo reale del registro, ogni nodo del sistema verifichi anche ogni transazione che avviene prima che questa possa essere aggiunta come nuova voce. Pertanto, la blockchain non dipende da una singola entità interna o esterna per la convalida, il monitoraggio o il controllo delle transazioni, né per la modifica dei dati; in quanto tutto questo viene eseguito dalla rete. Queste caratteristiche garantiscono la coerenza di tutti i dati esistenti in una blockchain. Inoltre, poiché i dati memorizzati in una blockchain sono disponibili fin dall’inizio a tutti i partecipanti, le transazioni precedenti possono essere facilmente controllate e rintracciate.

Il termine «blockchain» deriva dalla combinazione di «block» e «chain», dove:

• un blocco è la registrazione di una transazione (ad es. il trasferimento di attivi fisici da un partecipante alla rete a un altro partecipante) e
• la catena è l’infrastruttura che collega tra loro i blocchi.

La componente della catena funziona tramite una funzione di «hashing», un algoritmo che cripta i dati della transazione trasformandoli in una stringa di lettere e numeri di lunghezza fissa. La funzione hashing è irreversibile, cioè sostanzialmente indecifrabile. Una volta verificata una nuova transazione, i dati vengono sottoposti a hashing. Ogni nuovo blocco contiene il proprio hash unico e l’hash unico del blocco precedente, collegando così i due blocchi e creando gli anelli della catena. In questo modo è facile scoprire qualsiasi manomissione in una blockchain, poiché chi effettua la manomissione dovrebbe cambiare l’hash del blocco successivo per coprire le proprie tracce, e poi l’hash del blocco successivo, e del blocco successivo ancora, e così via. E questo cambio non andrebbe fatto in un solo registro, ma in tutti i registri di tutti i nodi collegati alla blockchain.

I sistemi blockchain sono classificati in base all’accessibilità (pubblica o privata) e alla modificabilità (con autorizzazione o senza autorizzazione).

• Nelle blockchain pubbliche senza autorizzazione, chiunque può partecipare alla rete, leggere e scrivere i dati senza necessitare di alcun permesso. Queste blockchain sono intrinsecamente trasparenti, in quanto tutte le azioni sulla rete devono essere convalidate da tutti i partecipanti e visibili a tutti. Qualsiasi azione non visibile a tutti i partecipanti non può essere convalidata correttamente. Nelle blockchain pubbliche con autorizzazione, chiunque può leggere i dati, ma solo i partecipanti selezionati possono scriverli.
• Nelle blockchain private, è necessaria l’autorizzazione per accedervi e partecipare alla rete. Ai partecipanti possono essere assegnati permessi di lettura e scrittura misti. Questa capacità di assegnare una varietà di autorizzazioni ai partecipanti alla rete è particolarmente utile in contesti quali l’assistenza sanitaria, dove alcune azioni e informazioni devono essere mantenute private, ma dove i partecipanti beneficiano della sicurezza di un’infrastruttura condivisa.

Utilizzi
 

Anche se la blockchain è una tecnologia ancora piuttosto nuova, esistono alcune soluzioni che sono già impiegate per la lotta alla contraffazione. Tra le altre cose, tali soluzioni consentono alle aziende di creare i propri ID di prodotto e di monitorare le catene di fornitura. Non esiste uno standard unico per l’utilizzo della blockchain nella lotta alla contraffazione, ma si possono trovare esempi in settori come i beni di lusso, i diamanti, l’agroalimentare, l’elettronica e la farmaceutica.

Implementazione
 

Per dare un’idea di come la blockchain potrebbe essere impiegata in casi concreti, di seguito è presentato un esempio di utilizzo della blockchain per proteggere una catena di fornitura farmaceutica.

• I partecipanti alla catena sono il produttore, il confezionatore, il grossista, il distributore, il medico, ecc. Un partecipante può essere un dispositivo, una persona o un’entità. A ogni partecipante viene assegnata una chiave che indica la sua attività specifica nella rete. Le identità originali dei partecipanti sono nascoste e sono conosciute solo mediante queste chiavi («produttore», «confezionatore», ecc).
• I farmaci sono gli «attivi» della catena. A ogni farmaco viene assegnata una chiave (o hashing) unica. L’ID del farmaco è associato ad esso sotto forma di codice QR.
• Per memorizzare i registri delle transazioni è necessario scegliere una rete blockchain specifica. Bitcoin Blockchain (la rete pioniera), Ethereum, Hyperledger e BigchainDB sono alcuni esempi di reti disponibili sul mercato.
• Tutte le transazioni richieste sono memorizzate sulla blockchain. Una volta che le informazioni per una determinata transazione sono state inserite nella blockchain, non possono più essere modificate.
• I partecipanti utilizzano un’applicazione mobile per effettuare transazioni tramite la blockchain.
• Quando viene prodotto un nuovo farmaco, il produttore crea un hashing unico da assegnare al farmaco (un ID unico). Il medicinale viene registrato nella blockchain. Sarà considerato come un attivo digitale nella rete blockchain e il suo hashing sarà utilizzato per tracciare il farmaco in qualsiasi punto della rete o in qualsiasi momento .
• La proprietà del farmaco può essere facilmente trasferita a un altro partecipante tramite un’applicazione mobile. I possibili scenari sono:
  • il grossista acquista il farmaco dal produttore - il produttore trasferisce fisicamente il farmaco al grossista e contemporaneamente viene registrata una transazione di trasferimento sulla blockchain;
  • il grossista vende il farmaco a un altro grossista, a un distributore o a una farmacia - si applica lo stesso processo di trasferimento e registrazione;
  • un medico acquista il farmaco dalla farmacia - il medico usa l’applicazione per ottenere l’ID del farmaco e, tracciando il suo percorso attraverso la blockchain dal produttore alla farmacia, sarà in grado di verificare se il farmaco è autentico o contraffatto:
    • se il farmaco è autentico, verrà mostrata l’intera cronologia del prodotto;
    • se è contraffatto, non verrà visualizzato alcun dato.

Costi
 

Non è facile determinare i costi generali richiesti per la creazione di una soluzione blockchain commerciale su una scala di produzione, poiché ogni soluzione è altamente specifica per il contesto particolare e la scala di implementazione. I principali fattori che influenzano i costi sono il tipo di rete blockchain utilizzata (pubblica o privata) e il volume e la dimensione delle transazioni. È altresì importante ricordare che le soluzioni blockchain richiedono una quantità significativa di energia per alimentare la loro velocità di elaborazione e le prestazioni, e come tali sono molto più esigenti dal punto di vista energetico rispetto alle reti peer-to-peer centralizzate.

Tuttavia, le blockchain consentono risparmi monetari in altre aree. Poiché le soluzioni basate su blockchain consentono di eseguire contratti e pagamenti in modo fluido e sicuro senza coinvolgere terzi, vengono eliminati i costi di verifica da parte di questi ultimi e i costi di transazione associati alle attuali procedure fisiche di contratto e di pagamento.