Rivista Secondaria di secondo grado Informatica

Blockchain II: garantire la sicurezza

di  Maurizio Giaffredo

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In un recente articolo abbiamo presentato alcune caratteristiche di base di una blockchain. In questo proseguiamo idealmente il discorso e ci concentriamo su come si possa garantire la sicurezza delle blockchain, riferendoci in particolare a quella di Bitcoin ma premettendo che le opzioni possibili sono diverse.

Crittografia a chiave pubblica/privata

La sicurezza delle operazioni elencate nei blocchi di una blockchain è tendenzialmente basata su un sistema crittografico asimmetrico: ciascun utente inserisce le proprie transazioni nei blocchi della catena, ordinandole e poi firmandole attraverso la propria chiave privata (che resta segreta, in possesso del firmatario), mentre l’autenticità delle operazioni può essere verificata utilizzando la chiave pubblica del firmatario di una certa operazione (che è nota a tutti gli utenti della blockchain). Questo meccanismo consente pertanto di garantire l’autenticità dell’autore di ciascuna transazione.

Integrità dei blocchi

Il meccanismo di identificazione e connessione dei blocchi garantisce invece la loro integrità: ciascuno di essi ha una propria “impronta digitale” (che si chiama hash ed è utilizzata come identificatore) e “punta” al blocco che lo precede nella catena, memorizzandone proprio l’impronta digitale stessa.

Nell’immagine, una rappresentazione dei blocchi della blockchain e del sistema di puntamento.

L’hash associato a ogni blocco si può determinare grazie a un’apposita funzione crittografica di hash, ovvero una funzione che preso in input il contenuto di un blocco genera rapidamente un output di lunghezza fissa, che cambia completamente se viene effettuata anche una sola minima variazione al contenuto del blocco. Inoltre, la funzione deve essere anche difficile da invertire, nel senso che deve risultare computazionalmente intrattabile il problema di risalire a un input che abbia generato un certo output.

Con questo stratagemma, è facile verificare se il puntamento dei blocchi è corretto e se i blocchi subiscono variazioni nei contenuti o nell’ordine, rendendo sostanzialmente impossibile modificare blocchi già inseriti nella blockchain (se non altro, senza il consenso della maggior parte degli utenti).

Ci resta ancora da capire come funziona il meccanismo di consenso per l’aggiunta di blocchi validi e di considerare l’impatto ambientale che ha avuto la nascita di Bitcoin. Di questo, però, tratteremo nel prossimo articolo.

Approfondimenti

Un articolo più approfondito sulle blockchain:

Un sito dove trovare spiegazioni su come funzioni BitCoin, con vari livelli di difficoltà: da uno elementare ad uno molto tecnico: