L E TECNOLOGIE A REGISTRO DISTRIBUITO (DLT)
Blockchain/DLT – Il Registro digitale il cui paradigma può cambiare il modo in cui le PA ed i cittadini interagiscono
1. Struttura di una DLT: le chain, come sono formate e come si interconnettono
2. I nodi di una DLT ed il loro ruolo nel consenso: il consenso come motore della garanzia di “immutabilità”
3. Tipologie di DLT ed applicabilità: blockchain pubbliche, private e permissioned, a quali casi si adattano ed a quali casi sono incompatibili
4. Un modello di governance distribuita: come gestire la governance di un sistema in cui non esiste un centro di controllo e/o decisione.
Quali modelli sono adottati nel mercato
Pregasi dimenticare tutti i “preconcetti”
dell’informatica classica…
stiamo entrando nell’informatica di domani…
…forse ☺
B LOCKHAIN /DL T
Blockchain
E’ un registro (ledger):
1. condiviso tra un numero possibilmente elevato di partecipanti (nodi) in modalità decentralizzata
2. costituito da una sequenza di blocchi di dati concatenati uno con l’altro,
3. in cui un nuovo blocco viene aggiunto solo in base al raggiungimento di un accordo consensuale tra tutti i partecipanti
DLT: generalizzazione di una blockchain dove il registro non e’ detto sia
costituito da blocchi concatenati
S ISTEMI D ISTRIBUITI E S ISTEMI D ECENTRALIZZATI
In un sistema decentralizzato non c'è un singolo punto dove una decisione viene presa: tutti i nodi prendono una decisione autonoma ed il risultato complessivo è un aggregato delle risposte di ogni singolo nodo basato su regole predefinite. In un sistema distribuito la decisione può essere presa centralmente anche se parti del processo avvengono su sistemi diversi.
E SEMPIO : E THEREUM , A LGORAND …
Sono sistemi distribuiti (DLT)
In una blockchain come Ethereum i nodi comunicano l’uno con l’altro per raggiungere una decisione comune e concordata.
Abilitano sistemi decentralizzati
Le applicazioni che operano su una blockchain come Ethereum
possono agire come applicazioni decentralizzate (DAPPs).
I FAMOSI ‘ BLOCCHI ’ E LA ‘ CATENA ’
Blocks & Chain… blockchain ☺
I blocchi contengono un insieme di dati costituiti da transazioni e dati di riferimento. Questi ultimi permettono la costruzione di un collegamento
inscindibile tra un blocco ed il precedente tramite una struttura matematica detta Merkel Tree.
La catena cosi costituita comporta che una variazione su un qualsiasi blocco “N” influenzi la veridicita’
e consistenza di tutti i blocchi successivi.
I L CONSENSO
L’algoritmo di consenso
L’algoritmo di consenso è una delle componenti principali di una DLT e probabilmente è la più complessa da implementare.
E’ in pratica il processo con cui una DLT sceglie quale è il prossimo blocco da aggiungere alla catena.
Questa operazione che sembra semplice è di estrema complessità in un sistema distribuito dove il problema di uno o più nodi truffaldini potrebbe comportare una modifica inappropriata della catena (problema dei generali bizantini )
Sono decine gli algoritmi esistenti ma solo pochi si sono rivelati efficaci
I L CONSENSO .. A NCORA ?
L’algoritmo di consenso è il vero punto di forza della blockchain
Alcuni algoritmi:
• PoW (Proof of Work) e variazioni
• PoS (Proof of Stake)
• PoA (Proof of Authority)
• PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance)
MONETE VIRTUALI?
• Bitcoin • ETHEREUM • RIPPLE • MONERO
• E’ la moneta virtuale che ha dato I natali alla blockchain ed agli algoritmi di consenso PoW
• E’ la nuova generazione di
moneta virtuale che in realta’ non e’ mai stata una moneta!
• La dimostrazione che le banche hanno
usato le monete
virtuali per speculare piu’ di ogni altro
• E’, insieme a Zcash, una delle monete virtuali che garantiscono la maggiore anonimita’
nelle transazioni
L A NASCITA DELLE NUOVE BLOCKCHAIN
Ethereum un nuovo modello
01
Ethereum non e’ nato come una moneta virtuale ma e’ nato come un ecosistema che permette di eseguire applicazioni certificate
Smart Contract
02
Le applicazioni che girano su ethereum sono chiamati ‘Smart Contract’ e permettono la dinamicizzazione dei blocchi: e’ il codice eseguibile ad essere immutabile
Il world computer
03
Gli smart contract vengono eseguiti su tutti I nodi ed il risultato dell’esecuizione verificato
Ether & ERC20
04
Gli ether non sono altro che un unita’ di misura per valutare il costo computazionale necessario ad esseguire uno smart contract.
ERC20 permette di creare monete virtuali
1a rivoluzione: DAP
05
Gli smart contract permettono di implementare applicazioni decentralizzate che quindi garantiscono una forte resilienza
2a rivoluzione: DAO/DAP
06
Gli smart contract possono rappresentare accordi tra soci/investitori di applicazioni che ‘vivono’ sulla blockchain
S MART CONTRACTS
Gli smart contract hanno un nome che ha confuso e continua a confondere il mercato ed I regolatori
Vivendo in un ecosistema rigido ed immutabile operano in un ambiente molto limitante
Operando in un ambiente certificato e con
caratteristiche uniche permettono di abilitare servizi completamente innovativi
La nuova legislazione Italiana sta cercando di dare un ambito legale ai servizi costruiti sulla blockchain
O RACLES , DAO, DAC & DAPP
Dec. Autonomous Corporation Decentralized APPlication
Oracoli
Dec. Autonomous Organization
Oracoli (Oracles)
Gli Smart Contracts non possono direttamente chiamare funzioni al di fuori della blockchain (e.g.
un URL). Gli oracoli permettono di registrare nella chain eventi esterni.
Decentralized Applications DAPPs
Le DAPPs sono applicazioni che operano su una blockchain in cui la parte funzionale non ha una localizzazione. Uno Smart Contract puo’ agire come una DAPP
Decentralized Autonomous Corporation
E’ un entità corporativa (una società) le cui regole azionarie (di voto) sono definite da uno o più smart contract e quindi immutabili a meno di variazioni predefinite
Decentralized Autonomous Organization
E’ un entità organizzazione in cui alcune regole sono definite da uno o più smart contract e quindi immutabili a meno di variazioni predefinite
T IPOLOGIE DI DLT
Permettono a chiunque di avere un nodo, di scrivere e di leggere le transazioni
Whitelisted access is required, all transactions are publicly viewableby anonymous users
Only people with permission can read or write to such systems
Accesso in
scrittura A chiunque, non regolato Permissioned Permissioned Accesso in
lettura Pubblico Pubblico Privato
Topologia Distributed nodes Distributed nodes Distributed nodes
Modelli di consenso
Proof of Work / Proof of
Stake Proof of Authority Practical Byzantine Fault Tolerance, Raft
Bitcoin / Ethereum / EOS / European Blockchain
Hyperledger Fabric /
Pubbliche Permissioned Private
D OVE SI APPLICANO QUESTE TIPOLOGIE
Tipologia di DLT
1. Pubbliche
2. Permissioned 3. Private
Esempi di applicabilità
1. Monete virtuali non-regolate, giochi, loyalty, …
2. Casi d’uso della PA, protezione dati GDPR, controllo di accesso 3. Industria, reti tra enti che
hanno accordi specifici, transaz. interbancarie..
L A GOVERNANCE DISTRIBUITA : EBSI
From a technical perspective, how can we ensure that Member States and European Institutions or Regulators will approve the EBSI network as the trusted, cross border platform for use with their respective official documents and services?
The DECENTRALISED GOVERNANCE MODEL(EBSI-DGM)
The DGM describes the Member State agreed Technologic Operational Boundaries required to ensure that the TRUST(relative immutability) and RESILIENCE in the EBSI network conform to the aims, strategy and rules of the European Blockchain Partnership and the European Union aims and rules they sit within.
Un insieme di regole che devono essere concordate da tutti iI partecipanti.
A MBITI OPERATIVI DI UNA GOVERNANCE TECH
EBSI E’ UNA RETE MULTIPROTOCOLLO PER CUI QUESTI PARAMETRI DEVONO ESSERE CONSIDERATI “PER PROTOCOLLO”:
● Locazione Geografica del nodo in base allo stato membro
● Prorietario/Responsabile del nodo
● Technical Service providers
● Società di proprietà EU
● Performance
● Sicurezza ICT
● Minimo numero di nodi
MEMBER STATE / SOVEREIGN STATE
NODE OWNER
TSP SLAs
PERFORMANCE SECURITY
EBP
EUROPEAN TECHNOLOGY SOVEREIGNTY
NODE
PROTOCOL 1
PROTOCOL 2
I MPLEMENTAZIONE DELLA GOVERNANCE
Definisce il Minimo numero di nodi validatori permessi sia dal protocollo utilizzato che dalle regole EU
La regola definisce il Massimo numero di nodi validatori permessi dal protocollo utilizzato in base alle sue caratteristiche tecniche
(performance, stabilità,..)
MAXIMUM PRACTICAL DEFAULT PER PROTOCOL
ABSOLUTE MINIMUM IS X% OF EBP MEMBER STATES
1
2
Il processo di verifica che garantisce la consistenza della rete:
Numero di nodi ‘Validatori’ esistenti al momento
INSTITUTIONS ARE DISTRIBUTED MAXIMUM % FOR:
● MEMBER STATE OR SOVEREIGN STATE
● INSTITUTION
● TECHNICAL SERVICE PROVIDER
● …
3 DOPO che i precedent elementi sono
soddisfatti, il DGM richiede che nessuna istituzione, stato membro, etc possa avere il controllo di più di una certa % di nodi validatori.
D OMANDE ?
?
GRAZIE
Pietro Marchionni
