Il 31 ottobre 2008 Satoshi Nakamoto pubblicò il suo famoso white paper che descriveva la Blockchain (e Bitcoin). Quindi Blockchain compirà dieci anni tra pochi mesi. Dieci anni possono non sembrare molto ma in termini di sviluppo tecnologico sono un periodo molto lungo. Pensiamo per esempio ai telefonini che c’erano nel 2008 oppure ai primi smartphone. Chi li usa ancora? Presumo solo in pochi. In termini tecnologici di ledger (registro distribuito), anche il mondo è andato avanti. Ma incredibilmente pochi lo sanno!

La Blockchain viene utilizzata più ampiamente che mai. Eppure, in generale, è rimasta in gran parte identica al suo progetto iniziale. Si è certamente evoluta nel tempo e sono state adottate misure di miglioramento della scalabilità, come l’hard fork che ha dato origine al Bitcoin Cash o l’implementazione che sta avvenendo in questo periodo del Lightning Network. Ma a parte questi miglioramenti incrementali di fatto le sue caratteristiche principali sono rimaste invariate.

Alcuni di questi attributi, in particolare il suo meccanismo di consenso, la cosiddetta Proof of Work e il modo in cui crea l’immutabilità dei dati, hanno trasformato la Blockchain in una potente DLT (distribuited ledger technology – tecnologia del libro mastro distribuito).

Senza questi due concetti la Blockchain non avrebbe riscontrato il successo di cui gode oggi ma così com’è risulta anche molto lenta. Forse troppo lenta con le sue 3 o 4 transazioni al secondo (tps). In altre parole la Blockchain di oggi è come una vecchia vettura diesel Volvo: robusta e sicura ma certamente non molto comoda e veloce.

I contendenti

Ma cosa è successo in questi 10 anni? Sono emerse due nuove ed interessanti tecnologie che sono i pretendenti per la successione a Bitcoin: Tangle e Hashgraph. Entrambi promettono di fornire rimedi per il collo di bottiglia delle prestazioni di Blockchain.

Semplificando in maniera eccessiva, si può dire che una forza fondamentale della Blockchain è la sua sequenzialità: un blocco estratto – una volta approvato dalla maggioranza della comunità Blockchain – è la base per il successivo.

Il blocco successivo viene messo in sequenza al blocco precedente il qualche non può più essere modificato. Di contro questa sequenzialità rallenta enormemente il processo di costruzione dei blocchi. Se questo processo fosse applicato da madre natura semplicemente non saremmo tutti esistenti: costruire una cellula solo una volta che un’altra cellula è stata completata non produrrebbe l’efficienza necessaria per creare organismi viventi. 

Invece, la natura applica la divisione cellulare simultanea. Inoltre, la natura trasmette solo quei pezzi di informazione alla cella successiva che sono rilevanti per quella stessa cellula. Nel caso della Blockchain invece di fatto l’intera cronologia di tutte le celle precedenti viene passata a quella successiva.

Mentre Tangle e Hashgraph sono anche anche loro dei DLT presentano differenze fondamentali dalla Blockchain. Di base sono delle blockchains senza i blocchi e catena. Le differenze sono più marcate per quanto riguarda la diffusione delle informazioni e il raggiungimento del consenso. Più specificamente, Tangle e Hashgraph sono Directed Acyclic Graphs (che in italiano suona come Grafici Aciclici Diretti).

E’ proprio sulla parola aciclico che risiede la sostanziale differenza. Queste tecnologie infatti NON richiedono che tutti i partecipanti – o nodi di rete – siano sincronizzati su tutte le informazioni in ogni momento. 

Blockchain contro Tangle

Il sistema Tangle non usa “blocchi” nel senso convenzionale. Per poter eseguire una transazione su Tangle devi approvare due transazioni precedenti. Quando si raffigura questo in un grafico, significa che si aggiunge una nuova transazione al groviglio di operazioni (tangle in inglese significa proprio matassa o groviglio) e vengono assegnate casualmente due transazioni precedenti che è necessario convalidare. In tal modo chi comincia una nuova transazione conferma indirettamente che una sottosezione di Tangle è valida e che è conforme alle regole del protocollo. È la proof of work di Tangle.

È importante notare che così facendo Tangle unisce il processo di transazione con il processo di raggiungimento del consenso. Non è più necessario avviare una transazione e attendere che la community approvi la transazione.

Inoltre, poiché le applicazioni Tangle possono raggiungere il consenso senza il coinvolgimento di alcun miners, questa tecnologia può eliminare qualsiasi commissione di transazione. Pensa al tuo approval work come la tariffa che paghi per la tua transazione. Inoltre più partecipanti sono presenti e più la rete Tangle aumenta nella velocità di esecuzione delle transazioni. 

La tecnologia Tangle è stata ben accolta dalla comunità cripto in quanto può scalare rapidamente, in quanto è open source e in genere viene implementata come un libro mastro pubblico distribuito. La sua applicazione principale è Iota, un progetto che facilita l’interoperabilità e la condivisione delle risorse sull’internet of things. Iota attualmente raggiunge una velocità massima di 800 transazioni al secondo. Gli esperti e la comunità di sviluppatori di Tangle hanno avuto il tempo di provare e testare il prodotto a lungo. Hanno apprezzato la sua velocità e agilità, ma hanno anche sottolineato alcuni difetti e suggerito alcuni miglioramenti.

Blcokchain contro Hashgraph

L’Hashgraph usa un metodo completamente diverso per condividere le informazioni e stabilire un consenso: il cosidetto sistema del gossip. Se noi umani sentiamo pettegolezzi o voci di corridoio, spesso facciamo domande del tipo “Chi te l’ha detto?”, “Quando lo hai sentito?”, “Chi altro lo sa?” o “Come ha reagito, cosa ha fatto?” o domande simili per capire se il fatto è vero o se è solo una fandonia.

L’Hashgraph utilizza tecniche di condivisione e analisi delle informazioni simili: un partecipante alla rete è obbligato a condividere tutte le informazioni in suo possesso sulle transazioni con altri nodi di rete selezionati casualmente. Il nodo successivo combinerà quindi le informazioni ricevute con le informazioni ricevute dagli altri partecipanti e aggiungerà a sua volta altre informazioni sulle nuove transazioni. 

Questo insieme di informazioni aggregate sarà quindi trasmesso ai nodi successivi scelti casualmente fino a quando tutti i partecipanti non saranno consapevoli delle informazioni create all’inizio. Ma non vengono trasmesse solo le informazioni sulla transazione stessa includendo un timestamp ma anche le informazioni sui precedenti destinatari che le hanno condivise. In altre parole, l’Hashgraph non fa solo uso di gossip ma anche di gossip su altro gossip. Sembra un gioco di parole ma non trovo altro modo di descriverlo efficacemente.

Questa aggregazione di informazioni su altre informazioni (gossip sul gossip) consente anche un meccanismo di consenso completamente nuovo, il cosiddetto “voto virtuale”. Poiché ogni nodo della rete ha una copia della cronologia delle transazioni insieme a informazioni su chi ha precedentemente ricevuto il gossip, ogni partecipante può calcolare quale sarebbe la reazione della transazione da parte degli altri nodi. Quindi, ogni nodo conosce la reciproca decisione senza mai votare. 

Hashgraph afferma di essere incredibilmente veloce: presumibilmente può gestire più di 250mila transazioni al secondo. Tuttavia, finora l’Hashgraph è stato applicato solo in ambienti privati, cioè come ledger privato distribuito. Se implementato in un ambiente pubblico, l’Hashgraph potrebbe affrontare sfide simili a quelle di altre DLT, specialmente quando si tratta di sicurezza e prestazioni. Per il momento quindi non è ancora stato messo veramente alla prova del fuoco.

C’è tuttavia un particolare molto importante da considerare in quanto Hashgraph non è open source ma una tecnologia brevettata. Molti dettagli di Hashgraph quindi rimangono sconosciuti alla comunità degli sviluppatori di cripto e un giudizio finale sulla sua affidabilità è difficilmente formulabile al momento.

Il futuro

La Blockchain non è ancora obsoleta. Soprattutto in applicazioni private avere un libro mastro distribuito ma non accessibile dall’esterno la blockchain ha i suoi meriti e può essere sufficientemente veloce. Inoltre, ulteriori miglioramenti di Blockchain sono in cantiere e potrebbero contribuire a migliorare ulteriormente le sue prestazioni e lo spettro di applicazioni. Ciò che è più importante è che prevalgono le caratteristiche più importanti della blockchain: decentralizzazione e immutabilità dei dati.

Oggi molte persone identificano la DLT con Blockchain, così come usano alcuni marchi come Jacuzzi, Scotch Tape e Frisbee per identificare diversi tipi di oggetti realizzati da diversi produttori. Ma con il passare del tempo nuovi attori entreranno nel mercato della crittografia e forniranno nuove soluzioni. Le persone hanno capito nel tempo che dire Ford non equivale a dire automobile o dire Haribo non significa inequivocabilmente di liquirizia. In futuro le persone impareranno anche a differenziare tra le varie tecnologie di diversi tipi di ledger.