La Blockchain e il suo funzionamento, i suoi campi di applicazione presenti e futuri. Le criptovalute più importanti (Bitcoin, ethereum)

1. BLOCKCHAIN e
MERCATO
di Claudia D’Agata

2. INTRODUZIONE
Efficienza, innovazione
e cybersecurity.
Sono le tre priorità sulle quali si focalizza
oggi buona parte dell’attenzione delle
imprese e in tutte queste l’applicazione
della blockchain può fare la differenza.
2

3. Un po’ di storia…
1 3

4. Nel lontano 2008
◉ Satoshi Nakamoto nel 2008 presenta per la prima volta il
suo progetto
◉ Nel 2009 viene creato il Genesis Block e il Bitcoin viene
usato per l’acquisto di un bene fisico
◉ Nel 2017 viene liberalizzata nei primi paesi (Nevada)
4

5. 5
m

6. Ma cos’è una blockchain?
2 6

7. BLOCKCHAIN, CATENA DI BLOCCHI
registro digitale le cui voci sono
raggruppate in "blocchi",
concatenati in ordine cronologico, e
la cui integrità è garantita dall'uso
della crittografia.
7

8. Decentralizzazione (protocollo P2P)
8
◉ Ogni utente della catena possiede una propria copia della
blockchain, non ne esiste una ufficiale
◉ Fiducia distribuita
◉ Distributed ledger tecnology (DLT)

9. 9

10. Immutabilità
◉ registro non modificabile
◉ crittografia
10

11. Sicurezza
◉ Decentralizzazione (51% attack)
◉ Immutabilità (tracciamento dati)
◉ Catena
11

12. Scopo
Lo scopo principale della
blockchain è provvedere alla
transazione di diversi generi
di beni o contatti in formato
digitale
12

13. 13
Transazione

14. Transizione
14
◉ Necessità di essere approvata e verificata e archiviata (da
ogni nodo della rete)

15. Transazione
◉ Crittografia
asimmetrica
15

16. I nodi
sono i server della rete
attraverso i quali vengono
gestite le transazioni.
16

17. 17
I blocchi

18. I blocchi
◉ Il blocco è un insieme di transazioni verificate.
◉ Un blocco è composto da due parti principali: l’header e il
body.
18

19. Body
Dove sono raccolte clausole e
dettagli della transazione
Header
Dove sono presenti i campi di
gestione del blocco:
19
I blocchi

20. I blocchi: header
20
◉ Index: Il numero di blocco
◉ Timestamp: Il momento esatto in cui il blocco viene aggiunto alla
blockchain
◉ Prev. HASH: riferimento al blocco precedente (attraverso il suo codice
HASH)
◉ nonce: 'number that can only be used once'

21. 21

22. Il codice di Hash
sequenza di lettere (a,b,c,d,e,f) e cifre (da zero a 9), lunga 64
caratteri, ottenuta applicando un algoritmo di calcolo alla sequenza
di bit
Viene usato a scopo di:
-nascondere
-verificare la corrispondenza
22

23. Il codice di Hash
23
◉ Applicazione
07ae8b27c7596b3314601736f32d5f0ed17fc8c0e27a0475e8ea2d8
b2c788436
◉ Applicazioni
9377d36b72f4f1455cace0b386b7242d95525832668d02a6cd8055
56d8306d19
https://andersbrownworth.com/blockchain/hash

24. 24
Miners e mining

25. Miners e mining
Il miner (minatore) è colui che
mette a disposizione la potenza di
calcolo del proprio computer per
validare le transazioni e
consentire al blocco di essere
inserito nella catena blockchain.
Il processo di certificazione
effettuato dai miner è definito
mining
25

26. Miners e mining
◉ completa un’operazione o una parte di essa, la rete crea
una certa frazione di Bitcoin nuovi che viene accreditata al
miner.
il consumo di elettricità del mining moniale equivaleva a quello
della Svizzera!
26

27. Miners e mining
◉ Una volta trovata la soluzione gli
altri miner devono verificarne la
correttezza:
27
I miner quindi sono
contemporaneamente creatori di
blocchi e validatori.

28. Miners e mining
La validazione si ottiene attraverso la ricerca da parte del
miner di un numero: il nonce
28
Risoluzione di un puzzle crittografico
◉ Difficulty definita da
un algoritmo

29. Miners e mining
Un caso particolare…
il blocco orfano
29

30. 30
I protocolli

31. I protocolli
◉ Proof of Work (PoW) ◉ Proof of Stake (PoS)
31

32. Proof of work (pow)
◉ Ottenimento della ricompensa (spesso rilasciata in
automatico)
◉ enorme dispendio di energia elettrica
◉ facilità la generazione di una biforcazione della catena
32

33. Proof of work (pow)
• Bitcoin
• Eteherum
• Dogecoin
33
• Bitcoin Cash
• Litecoin

34. 34
Proof of Stake …
la transizione verde delle criptovalute.

35. Proof of stake (pos)
◉ blocchi più semplici da risolvere, necessitano di una
potenza di calcolo inferiore e di meno energia
◉ I blocchi della Pos non vengono estratti, ma coniati
◉ L’unico incentivo per i minatori in questo sistema è
rappresentato dalle commissioni di transazione
35

36. Proof of stake (pos)
• Blocknet
• CLAMS
• Factom
36
• NAV Coin
• NEO

37. 37
Blockchain
pubbliche e
private

38. Blockchain pubbliche
◉ Le blockchain pubbliche, dette anche Unpermissioned
ledger, sono aperte e non hanno una proprietà.
◉ Le più famose sono la Blockchain Bitcoin ed Ethereum.
◉ Queste strutture sono completamente decentralizzate e
non hanno restrizioni di accesso.
38

39. Blockchain private
◉ Le blockchain pubbliche, dette anche Permissioned
ledger, possono essere controllate e avere una proprietà.
◉ Questa autorità determina i criteri di accesso e quali sono i
ruoli che un utente può ricoprire all’interno della rete.
◉ Sono tipologie di blockchain prevalentemente utilizzate da
enti pubblici, banche, imprese
39

40. Quali sono i campi di
applicazione della
blockchain? 340

41. 41
Smart contract

42. Lo smart contract
◉ Lo smart contract non nasce con
la blockchain ma è antecedente.
◉ Si basa su script che legge le
varie clausole del contratto e si
attiva all’avverarsi di determinate
condizioni.
42

43. Esempio di smart contracts
Il pagamento dell’indennizzo avviene
automaticamente in presenza di un ritardo del
volo, senza necessità di richiesta. Si eliminano le
truffe; si semplificano i processi; si riducono i
costi.
43

44. 44
I token

45. Token
Il token è un valore espresso in unità creata da una
persona, un’azienda o un’organizzazione.
45

46. Token
46
Gettoni telefonici
Buoni pasto

47. Token
◉ La blockchain permette gli scambi di token in maniera
sicura e senza intermediari.
◉ Con gli smart conctract si possono creare nuovi token,
definendo tutte le sue caratteristiche fondamentali.
◉ I wallet ne rendono semplice la gestione e lo scambio.
47

48. Token
Il valore dei token varia in base ai beni e servizi che ci puoi
acquistare. I token che sono usati come moneta sono chiamati
"stable coin" .
Il loro valore è ancorato a quello delle valute fisiche o digitali.
48

49. Token
Fungible token (FT)
I token fungibili sono quelli che
possono essere sostituiti con
qualcosa di identico.
Non fungible token (NFT)
Con questi token è possibile
rappresentare qualsiasi
tipologia di asset, sia digitale
che fisico. Ognuno avrà
attributo un codice
identificativo che lo rende
unico.
49

50. Fungible token
50

51. Non fungible token
51
Nel 2017 un gruppo di
sviluppatori canadese
lancia “Cryptokitties”.
Certificati da uno smart
contract della block
chain Ethereum.

52. Non fungible token
52
◉ collectibles (giochi online)
◉ Tikets online (piattaforma unica per l’acquisto)

53. Tokenizzazione
Conversione dei diritti di un bene/servizio in un token digitale
registrato su blockchain, dove il bene reale e il token sono
collegati da uno smart contract.
Un bene tokenizzato ha un valore più elevato rispetto
l’equivalente fisico perché si hanno maggiori possibilità di
reperire su di esso informazioni certe tramite blockchain.
53

54. Tokenizzazione
Tokenizzazione di un’opera d’arte:
◉ accelerare i processi e assicurare la liquidità
◉ la transazione verrà gestita direttamente dalle parti in
causa
54

55. ICO e IPO
IPO (Initial PubblicOffering)
◉ Diffusione dei titoli tra il
pubblico
ICO (Initial Coin Offering)
◉ Una start-up fornisce delle
criptomonete (token) agli
investitori in ottica di
investimento.
◉ Restano aperte per periodi
brevi
55

56. ICO
◉ non corrisponde nessun diritto di proprietà: garantisce
solo dei diritti su un particolare progetto
◉ il processo decisionale è decentralizzato (da all’investitore
una posizione decisionale rilevante, in proporzione dei
token di cui è in possesso)
◉ pochi intermediari
56

57. 57
Identità digitale

58. Identità digitale
◉ è un'informazione utilizzata dai
sistemi per identificare un soggetto
definito
58
Al giorno d'oggi, un'identità digitale ci
definisce tutti i nostri attributi, le nostre
credenziali, i nostri interessi e anche di più...

59. Identità digitale
Nel corso della storia,
dall'avvento di Internet, ci sono
stati due principali modelli per
la gestione dell'identità digitale.
59

60. Identità digitale: modello centralizzato
L'identità digitale centralizzata è quella
tradizionale: l’organizzazione raccoglie
le credenziali dell’utente (account) che
poi potrà utilizzare per accedere ai
servizi.
60

61. Identità digitale: Identity provider
Nel modello IDP di terze parti c'è
una nuova terza parte che funge
da Identity Provider (IDP) tra
l'utente e l'organizzazione.
61
Un esempio comune ditale modello può essere Facebook, Connect o SPID.

62. modello centralizzato… Qualche problema
I dati conservati in un
ambiente
centralizzato sono
molto soggetti ad
hakeraggio
L'utente non ha il
controllo sull’identità
digitale e perde
facilmete traccia dei
dati
Il modello
centralizzato
implica costi
elevati
62

63. Identity provider… Qualche problema
…I costi!
63
Provider di identità deve avere
un'infrastruttura di grandi dimensioni,
pronta per «rispondere» a tutte le
richieste del Servizio Fornitori. Questo si
traduce in costi elevati costi di
manutenzione dei data center.

64. Self Sovereing Identity
La Self Sovereing Identity è un modello di
identità digitale che restituisce all’utente
che la crea il pieno controllo della sua
identità e delle informazioni da
condividere.
64

65. Self Sovereing Identity e Blockchain
65
Grazie alla tecnologia Blockchain
è possibile costruire un sistema di
Self Sovereign Identity.

66. 66

67. Quali sono le possibili
applicazioni future della
blockchain? 367

68. 68

69. Crypto-Voting
69
Crypto-Voting è l'innovativo
sistema di voto elettronico
integrato basato su tecnologia
Blockchain

70. Crypto-Voting, come funziona?
Il Crypto-Voting avverrà tramite
l’utilizzo di due blockchain
concatenate: una per registrare
gli elettori e registrare la
operazione di votazione dei
votanti ed un’altra per
conteggiare i voti assegnati ai vari
candidati.
70

71. Blockchain e la swarm intelligence
71
La swarm intelligence (intelligenza dello sciame) è lo studio
dei sistemi robotici auto-organizzati nei quali un'azione
complessa deriva da un'intelligenza collettiva
Una capacità importante che gli sciami di robot devono
possedere per cooperare efficacemente è quella di
essere in grado di prendere decisioni collettive.

72. Blockchain e la swarm intelligence
72
La tecnologia che permette la
collaborazione tra robot è
quella P2P.

73. P2P, ma gli attacchi?
Le reti peer-to-peer sono particolarmente soggette agli
attacchi Sybil:
73
senza un sistema affidabile, è facile per un
agente malintenzionato creare un numero
illimitato di nuove identità e ottenere una
quantità sproporzionata di potere nello
sciame.

74. 74
L’unione di due tecnologie che porta
a grandi progressi
Sono iniziate le sperimentazioni per applicare la rete
blockchain a quella degli sciami di robot, così da aumentare la
sicurezza e l’efficienza del sistema.
Blockchain e la swarm intelligence

75. Altre possibili applicazioni nel futuro
◉ Mercato musicale
◉ Scuola e mondo
accademico
◉ Garantire la tracciabilità dei
cibi
◉ Car sharing
◉ Assicurazioni
◉ Trasporti
75

76. Criptovalute
476

77. Cos’è una criptovaluta?
Le criptovalute sono una forma
di contante digitale avente la
medesima funzione di scambio
della moneta tradizionale.
77

78. Criptovalute: i vantaggi
◉ Semplificano il
trasferimento di denaro
◉ Trasparenza delle
informazioni
◉ Controllo e sicurezza
◉ Meno rischi oer i venditori
(le transizioni non possono
essere annullate)
◉ Commissioni basse sulle
transazioni
78

79. Criptovalute: gli svantaggi
79
◉ Valore instabile
◉ Rischio e volatilità
◉ Poca informazione
◉ Scarso sviluppo

80. 80
Criptovalute
principali

81. 81
Bitcoin prima di tutto

82. Bitcoin
82
Bitcoin rappresenta a prima blockchain della storia, le
criptovalute ad essa associate sono proprio i bitcoin.
Vediamone alcune caratterisctiche…

83. 83
Ogni bitcoin è
frazionabile in parti
molto piccole,
chiamate satoshi essi sono diversi dai
centesimi che
conosciamo, infatti è
possibile frazionare un
bitcoin fino ad 8 cifre
decimali

84. Bitcoin
◉ Per lo spostamento di bitcoin si paga una fee, cioè una
commissione, che è calcolata sulla base di quanto pesa la
transazione in termini di byte.
◉ I bitcoin si gestiscono mediante un “wallet”, a quali sono
associate una chiave pubblica e una privata.
◉ Il tempo medio per minare un blocco corrisponde a 10 min
84

85. Bitcoin
85
◉ Il Bitcoin usa un protocollo pseudonimo: è disponibile un
elenco liberamente consultabile di tutte le transazioni mai
fatte, ma senza nomi e indirizzi.

86. Ci sonopiù di 700 tipi di
criptomonete ma guardando il
valore di conversione totale di
tutte queste cripto monete che
supera i 40 miliardi di dollari, 25
miliardi e mezzo sono diBitcoin.
86
Bitcoin

87. Bitcoin: la scarsità
◉ I dizionari di solito definiscono la scarsità come:
87
“una situazione in cui qualcosa non è
facile da trovare o ottenere” e “una
mancanza di qualcosa”.
Bene prezioso

88. Bitcoin: la scarsità
I fattori che determinano la scarsità dei bitcoin sono gli eventi
di halving:
88
ogni 210mila blocchi la fornitura
di bitcoin emessi a seguito di un
operazione di mining si dimezza

89. Bitcoin: la scarsità
Il primo halving ebbe luogo nel 2012 quando fu dimezzata la
quantità di bitcoin emessi per blocco, passando da 50 a 25
bitcoin.
Un secondo halving ebbe luogo nel 2016, dimezzando il
numero da 25 a 12,5.
Il terzo halving ebbe luogo nel 2020, dimezzando il numero da
12,5 a 6,25.
89

90. Bitcoin: la scarsità
I bitcoin non sono illimitati, il numero massimo di bitcoin che
potranno mai essere in circolazione è 21 milioni.
90
C’è una stretta correlazione tra
questo numero e l’evento di
halving, vediamola insieme…

91. ◉ L’evento di halving si verifica ogni 210000 blocchi
◉ Nel 2009 minando un blocco si ottenevano 50 btc
91
Prima del 2012 sono stati estratti:
50 ∗ 21000 = 1,05 ∗ 107𝑏𝑡𝑐
⇒
||
Dal 2012 al 2016:
50
2
∗ 21000 = 5,25 ∗ 106
𝑏𝑡𝑐 E così via…
Il numero di btc che potranno mai essere estratti sarà quindi:
50 ∗ 21000 ∗ 1 +
1
2
+
1
4
+
1
8
… = 50 ∗ 210000 ∗ 2 = 𝟐𝟏𝒎𝒊𝒍𝒊𝒐𝒏𝒊
(1 +
1
2
+
1
4
+
1
8
… ) è una
serie convergente di cui è
noto il risultato: 2
( )

92. 92
Ethereum (Ether)

93. Ethereum
Ethereum è una piattaforma blockchain decentralizzata.
Sul mercato delle transizioni è seconda solo a bitcoin, ma per
creazione e pubblicazione peer-to-peer di smart contract
detiene il primato.
93

94. 94
Per poter girare sulla
rete peer-to-peer, i
contratti di Ethereum
"pagano" l'utilizzo
della sua potenza
computazionale
tramite una unità di
conto, detta Ether, che
funge quindi sia da
criptovaluta sia da
carburante.
Ether, criptovaluta (e
non solo)

95. Ethereum
-Gestione di smart
contract
-Creazione e
distribuzione di DApp
(applicazioni
decentralizzate)
95
Ethereum è usata principalmente per:

96. Ether: la disponibilità
96
Questo fattore influenza in
modo significativo il prezzo
dell’ether
A differenza dei bitcoin, non esiste limite all’emissione
dell’ether. Nonostante ciò, molte unità ether verranno
continuamente aggiunte e perse nel corso del tempo,
generando fluttuazioni nella disponibilità.

97. Ether
97

98. La nuova versione: Ethereum 2.0
◉ L’attuale versione è quella 1.0
◉ La nuova versione verrà emessa in più fasi ( la fase 0 è gia
stata messa in atto a dicembre 2021 )
98
Quali sono i cambiamenti apportati?

99. Ethereum 2.0: due cambiamenti radicali
I maggiori cambiamenti in questo aggiornamento sono:
◉ il passaggio da un sistema Proof Of Work a uno Proof Of
Stake
◉ lo "Sharding": spezzare il blocco in parti più piccole
chiamate shards ( ciò significa che più validatori
possono lavorare su una singola transazione
contemporaneamente)
99

100. THANKS!
Any questions?
You can find me at
dagata.cla@gmail.com
100