SIATE DI ISPIRAZIONE A.R. 2018/2019 PRES. GIOVANNI REVIGLIO - serata PASCALI
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SIATE DI
ISPIRAZIONE
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
19/3/2019
serata PASCALI
Riunione di Martedì 19 Marzo 2019
SIATE DI
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Presidente per
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
un giorno
Raffaele Pascali
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Blockchain, oltre le criptovalute.
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PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Su Internet nessuno sa che sei un cane.
Peter Steiner
Nella Blockchain nessuno sa che sei un frigorifero.
Richard Gendal Brown
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serata PASCALISIATE DI
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Blockchain è un sistema peer-to-peer distribuito di ledger
peer-to-peer = pari a pari -> non esiste una entità principale A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
ledger = libro mastro -> registro
Blockchain è una rete di registri, separati tra loro, in cui non esiste
un registro principale.
Blockchain … che utilizza algoritmi che trattano i dati con tecnologie
crittografiche e di sicurezza al fine di mantenere l'integrità del sistema
algoritmo = un procedimento che risolve un determinato problema
attraverso un numero finito di passi elementari, procedura
trattare = gestire, manipolare
Blockchain … usa delle procedure … che trattano i dati con tecnologie
crittografiche e di sicurezza …
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Blockchain …con tecnologie crittografiche e di sicurezza al fine di
mantenere l'integrità del sistema
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Blockchain … usa delle procedure che trattano i dati con tecnologie che
impediscono la falsificazione dei dati al fine di mantenere l’integrità del
sistema
integrità di un sistema informatico:
1. integrità del funzionamento: non ci sono errori logici che
generano comportamenti inaspettati
2. integrità dei dati: i dati sono completi e congruenti
3. integrità della sicurezza: utenti accedono solo a dati cui sono
autorizzati
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Blockchain è un sistema peer-to-peer distribuito di ledger che utilizza
algoritmi che trattano i dati con tecnologie crittografiche e di sicurezza
A.R. 2018/2019
al fine di mantenere l'integrità del sistema PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Blockchain è una rete di registri, separati tra loro, dove
non esiste un registro principale; nella rete vengono
utilizzate delle procedure che trattano i dati con
tecnologie crittografiche e di sicurezza al fine di avere
un sistema che non fa errori, nel quale i dati non
vengono persi o modificati in modo errato e, infine, dove
nessuno può accedere alle informazioni per le quali non
ha l'autorizzazione.
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dove sono i registri ? A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Blockchain è una rete di registri, contenuti su computer separati tra loro
e collegati attraverso Internet, dove non esiste un registro principale;
nella rete vengono utilizzate delle procedure che trattano i dati con
tecnologie crittografiche e di sicurezza al fine di avere un sistema che
non fa errori, nel quale i dati non vengono persi o modificati in modo
errato e, infine, dove nessuno può accedere alle informazioni per le quali
non ha l'autorizzazione.
quanto spazio ?
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a marzo 2018 l'intera piattaforma Bitcoin occupava 162 GB.
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... contenere informazioni relative alla proprietà e/o agli scambi di A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
qualcosa
Fiducia -> Autorità centrale
Blockchain è una rete di registri, contenuti su computer separati tra loro e
collegati attraverso Internet, dove non esiste un registro principale; nella rete
vengono utilizzate delle procedure che trattano i dati con tecnologie
crittografiche e di sicurezza al fine di avere un sistema che non fa errori, nel
quale i dati non vengono persi o modificati in modo errato e, infine, dove
nessuno può accedere alle informazioni per le quali non ha l'autorizzazione.
In Blockchain l’autorità centrale non esiste.
Blockchain permette di garantire i rapporti tra i diversi soggetti senza
che ci sia il bisogno di costituire un’autorità centrale che ne conquisti
la fiducia.
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Applicazioni
A.R. 2018/2019
Criptovalute PRES. GIOVANNI REVIGLIO
• Bitcoin è il sistema che permette di trasferire la moneta elettronica
chiamata bitcoin; gli utenti possono scambiare denaro l'un con l’altro e/o
accumularlo in portafogli virtuali (wallet); hardware specializzato (ASIC)
• Ethereum è il sistema che, oltreché consentire lo scambio e la conservazione
della criptovaluta "Ether", consente anche l’esecuzione di “software”
pacchettizzato all’interno di una transazione, rendendo possibili gli “smart
contract”; potenza computazionale delle schede video (GPU)
• Monero è una criptovaluta più recente che privilegia la privacy
decentralizzata perché le transazioni sono pubbliche ma non si può seguire la
catena per sapere chi ha inviato o ricevuto denaro; normali CPU consumer (*).
(*) a volte anche a nostra insaputa, tramite script all'interno di banner pubblicitari
Per evitare tutti gli AD : AdBlock Plus, uBlock Origin
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solo criptovalute: estensioni del browser come NoCoin 11
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Applicazioni
A.R. 2018/2019
Contenuti digitali PRES. GIOVANNI REVIGLIO
nel mondo digitale non si conosce l’autore di
• un’opera d’arte
• un libro
• un film
• un documento prodotto da un’azienda
• …
in assenza di un registro dei contenuti digitali, completo di autore e
proprietario del bene.
Piattaforma Blockchain Ascribe (www.ascribe.com) :
• rivendicare la proprietà di un lavoro
• trasferire i diritti
• creare un numero di edizioni limitate
• tracciare la catena di compravendite
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Applicazioni
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Frodi e contraffazione
beni di lusso e pietre preziose
La piattaforma BlockVerify (www.blockverify.io) verificare se:
• prodotto contraffatto,
• prodotto originale ma rubato,
• vittima di transazioni fraudolente.
o Settore Farmaceutico (autenticità di un medicinale)
o Oggetti di lusso (originali e non contraffatti)
o Diamanti (certificazione di provenienza)
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Applicazioni
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Identità personale
password e codici di sicurezza : insicuri e scomodi
La piattaforma ShoCard (www.shocard.com) offre alle Aziende
servizio identità Utenti registrata in un sistema Blockchain ->
dati sicuri e non modificabili.
• Accessi aziendali: firma digitale all’interno dello smartphone
dell’utente.
• Affidabilità in ambito finanziario: certificazione profilo utenti,
profilo non modificabile in modo fraudolento.
• Call Center: informazioni riservate sul cliente disponibili solo a
personale autorizzato.
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cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Saper dire chi è il proprietario di un bene
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
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cosa deve fare Blockchain A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Saper dire chi è il proprietario di un bene
Titolo CD Proprietario
The Wall Antonio
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
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cosa deve fare Blockchain A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Saper dire chi è il proprietario di un bene
Titolo CD Proprietario
The Wall Antonio
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
Titolo CD Proprietario
The Wall Daniele
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Titolo CD Proprietario
The Wall Antonio A.R. 2018/2019
The Joshua tree Giovanna PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Innuendo Daniele
Titolo CD Proprietario
The Wall Daniele
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
Titolo CD Proprietario
The Wall Daniele, Antonio
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Titolo CD Proprietario
The Wall Giovanna, Daniele, Antonio A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
• quale bene è stato venduto
• chi lo ha venduto
• chi lo ha ricevuto
Nel mondo reale anche
• quando è stato venduto
• quanto è stato pagato
• quanto si è pagato per la transazione
• prova che chi ha venduto volesse farlo
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Titolo CD Proprietario
The Wall Giovanna, Daniele, Antonio A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
The Joshua tree Giovanna
Innuendo Daniele
Data Titolo Venduto Comprato Costo Costo Firma
da da transazione venditore
10/01/2009 The Wall Negozio Antonio 10 0
05/02/2007 The Joshua tree Negozio Giovanna 8 0
06/05/2001 Innuendo Negozio Daniele 7 0
20/09/2017 The Wall Antonio Daniele 8 0
10/10/2018 The Wall Daniele Giovanna 6 0
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cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
Saper dire chi è il proprietario di un bene PRES. GIOVANNI REVIGLIO
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
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in Blockchain si realizza con l’impedire l’accesso alla proprietà del bene A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
a chi non ne ha diritto
La crittografia (dall’unione delle due parole greche kriptós, che significa
“nascosto”, e graphía, che significa “scrittura”, è la branca della crittologia che
tratta delle “scritture nascoste”, ovvero dei metodi per rendere un messaggio
“offuscato” in modo da non essere comprensibile/intelligibile a persone non
autorizzate a leggerlo.
La crittografia quindi non si occupa di proteggere un messaggio evitando
di farlo finire nelle mani sbagliate, ma di renderlo incomprensibile alla
persone non autorizzate.
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La corrispondenza cifrata di A.R. 2018/2019
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Maria Stuarda
XVI secolo. Elisabetta regina d’Inghilterra,
figlia di Enrico VIII, da cui ereditò, oltre a
un regno così importante anche la riforma
religiosa, protestante in chiave anglicana,
con al centro quindi la monarchia, contro
la cugina Mary Stuart di Scozia, diventata
regina consorte di Francia dopo essere
scappata dalle guerre anglo-scozzesi, di
ritorno nel suo paese del nord alla morte
del marito Francesco II, la cui sola
presenza nell’Isola minacciava il trono
della cugina, viste le fondate pretese della
casata degli Stuart sul trono di Londra.
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
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serata PASCALISIATE DI
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A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Esempio
potrei criptare il messaggio "io vado a casa" in questo modo: A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
"io vado a casa" -> 2115 80182215 1872189518
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ISPIRAZIONE
Esempio
potrei criptare il messaggio "io vado a casa" in questo modo: A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
"io vado a casa" -> 2115 80182215 1872189518
La regola viene chiamata chiave.
2115 80182215 18 72189518 -> "io vado a casa”
Sistema a crittografia simmetrica
19/3/2019
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Esempio
potrei criptare il messaggio "io vado a casa" in questo modo: A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
"io vado a casa" -> 2115 80182215 1872189518
La regola viene chiamata chiave.
2115 80182215 18 72189518 -> "io vado a casa”
In mani sbagliate, ma senza conoscere il libro e la logica, si potrebbe
ottenere solo:
2115 80182215 1872189518 -> "as rgfs g tgkg"
priva di senso.
19/3/2019
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Crittografia asimmetrica
Due chiavi: un messaggio criptato con una chiave, può poi essere A.R. 2018/2019
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decriptato solo dall’altra chiave ->
la chiave con cui stato criptato il messaggio non sa decriptarlo
Se ad esempio chiamiamo le due chiavi A e B
• i messaggi criptati con A sono leggibili solo usando la chiave B
• i messaggi criptati con B sono leggibili solo usando la chiave A
(http:/matematica.unibocconi.it/articoli/crittografia-e-numeri-primi)
comunemente definite chiave pubblica e chiave privata
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serata PASCALISIATE DI
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Esempio di corrispondenza A.R. 2018/2019
elettronica utilizzando un PRES. GIOVANNI REVIGLIO
sistema di
crittografia asimmetrica
19/3/2019
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cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Saper dire chi è il proprietario di un bene
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
19/3/2019
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identificare gli utenti A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
la chiave pubblica è l’identificativo dell’utente
Un utente che voglia mandare un messaggio, o trasferire la proprietà di un bene
ad un altro utente perché glielo ha venduto, userà la chiave pubblica del
destinatario, nota nel sistema perché non c’è motivo sia segreta.
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
chi vende firma la transazione con la sua chiave privata
Solo l’utente che è in possesso della chiave privata può con essa autorizzare una
transazione, come la vendita di un suo oggetto, in modo che tutti possano
controllare che avesse veramente l’intenzione di farlo.
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
… e se qualcuno “copia” la mia firma ? A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
non serve: la firma cambia ad ogni transazione
Esempio:
Messaggio 1: passo la proprietà del bene X a Mario
Firma 1: fhkodscke
Messaggio 2: passo la proprietà del bene Y a Giovanna
Firma 2: hhdgdgge
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Procedura informatica di hash:
se ad un testo applico la procedura di hash, ottengo una parola A.R. 2018/2019
formata da un numero definito di caratteri, detta appunto hash del PRES. GIOVANNI REVIGLIO
contenuto iniziale
Esempio:
"Io mi chiamo Raffaele" -> hash = 584589034
”in questo momento sto descrivendo una procedura" -> hash = 732958498
Scopo delle tecniche crittografiche:
non rendere impossibile la decodifica (è impossibile renderla impossibile !),
ma renderla tanto onerosa da non essere “conveniente”.
Scopo di una buona procedura di hash:
non quello di non avere doppioni,
ma far sì che sia difficile trovarne.
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
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Caratteristiche:
1. = procedura, = testo -> = risultato
2. Non si può risalire all’hash di un testo a partire da un altro hash A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
3. Non invertibile
4. Impossibile (molto difficile) che due testi diversi abbiano = hash
1. Ovvio, se no procedura affatto inutilizzabile
2. Cambio poco un testo -> hash deve cambiare “molto” e in modo del tutto
imprevedibile
3. Dato un hash, non posso risalire al testo che l’ha generato
4. Testi diversi sempre hash diversi c.d. “Resistenza alle collisioni”. Molto
difficile da soddisfare.
Se abbiamo deciso che il numero di caratteri di hash è 2, avremo solo 100 (/ 1296
se anche lettere) possibili combinazioni.
NB: lunghezza del testo qualunque (anche l’intera Divina Commedia).
Se numero di caratteri di hash aumenta, si riduce la possibilità di “doppioni”.
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Come si usa:
Mario vuole “firmare” un messaggio A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
1. Mario prepara il suo messaggio
2. Usa la procedura sul suo messaggio e ne ottiene l’hash
3. Cripta l’hash con la sua chiave privata. Il valore corretto dell’hash sarà
comprensibile solo decriptandolo con la chiave pubblica di Mario.
4. Inserisce nella transazione il messaggio in chiaro e il valore criptato
dell’hash
Messaggio leggibile da tutti.
Valore criptato dell’hash solo da chi ha la chiave pubblica di Mario.
In Blockchain tutti conoscono la chiave pubblica (è l’identificativo stesso dell’utente) ->
chiunque può verificare che il messaggio è proprio di Mario: basta farne l’hash (*) e
confrontarlo con il valore che si è ottenuto decriptando l’hash associato al messaggio.
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Se il messaggio è stato alterato i due hash non corrisponderanno. (*)
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Prova che una persona ha fatto una transazione volontariamente, apponendo una
“firma” che, essendo dipendente anche dal testo della transazione (da quel
particolare testo), “cambia di volta in volta”.
Nella singola transazione la proprietà dei beni è difesa da questo meccanismo.
Ma, come visto nel caso dei CD, non garantita ->
serve la storia delle transazioni che la precedono.
(*) se due utenti fanno l’hash di uno stesso testo, ottengono lo stesso risultato.
Per curiosare http://onlinemd5.com/
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Saper dire chi è il proprietario di un bene
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Fondamentale la sicurezza dei dati memorizzati-> A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
non deve essere possibile eliminare o falsificare una transazione.
Assegniamo un codice ad ogni transazione e in ognuna scriviamo anche il
codice della precedente ->
sapremo che ci sono tutte
sapremo che non ci sono duplicazioni
19/3/2019
41
serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Esempio
Prima Transazione
A.R. 2018/2019
Codice transazione: AWE PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Codice transazione precedente: --- (la prima non ha una precedente)
Seconda Transazione
Codice transazione: RYE
Codice transazione precedente: AWE
Terza Transazione
Codice transazione: JKB
Codice transazione precedente: RYE
Se qualcuno volesse falsificare una transazione, potrebbe crearne una nuova con lo
stesso "codice transazione" e lo stesso "codice transazione precedente"; andrebbe a
cambiare solo il contenuto sostituendolo con quello falso e vantaggioso per lui.
19/3/2019
42
serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Ma conosciamo la procedura di hash, quindi
A.R. 2018/2019
codice transazione = hash[contenuto transazione + codice PRES. GIOVANNI REVIGLIO
transazione precedente]
poiché l'hash dipende anche dal contenuto della transazione, se cambia il
contenuto, ne cambia il suo hash e se qualcuno volesse falsificare una
transazione, dovrebbe poi falsificare anche tutte le successive.
Ogni volta che viene aggiunta una nuova transazione, tutte quelle precedenti
diventano "più sicure" perché chi volesse falsificarle si troverebbe a dover fare un
lavoro sempre maggiore per riuscirci.
Una struttura così descritta rende chiaro il nome Blockchain = catena di blocchi.
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
Saper dire chi è il proprietario di un bene PRES. GIOVANNI REVIGLIO
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
19/3/2019
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Se l'operazione di scrivere ex-novo o modificare un blocco è dispendiosa,
A.R. 2018/2019
non è conveniente fare delle modifiche (alla transazione e a tutte quelle che PRES. GIOVANNI REVIGLIO
la seguono).
Per renderla "costosa" -> tantissimi calcoli di un computer.
Per farli -> acquistare computer potentissimi e
metterli a lavorare per tantissimo tempo.
Costoso
• in termini di tempo
• in termini economici, per
o acquisto di potenti computer
o energia elettrica per farli funzionare
Garanzia di sicurezza dei dati, ma anche grande criticità di Blockchain.
19/3/2019
45
serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
quale strategìa per rendere "complicato" aggiungere un blocco, per far sì che
aggiungere un blocco richieda tanto "lavoro computazionale"
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
NB: la "complicazione" dovrà essere risolta solo attraverso tanti calcoli, quindi tempo
ed elettricità, e non grazie all'intelligenza di chi prova a risolvere il problema.
Si costruiscono gli "hash puzzle" (*)
Esempio:
Trovare quel numero che, aggiunto ai dati del blocco, fa sì che l'hash del
totale inizi con 4 zeri
hash del totale inizi con 4 zeri
ci sono procedure che, applicate a un contenuto, restituiscono un gruppo di
caratteri chiamato hash
19/3/2019
"puzzle" : rompicapo, indovinello. 46
serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Se l'hash deve iniziare con 4 zeri deve essere qualcosa come
hash[ ... ] = OOOOEFH
A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Per esempio:
hash[mi chiamo raffaele] = 54FHUEN
per cambiare il risultato dobbiamo modificare il contenuto stesso.
Il rompicapo stabilisce la regola: "Trovare quel numero che, aggiunto ai dati del
blocco, …".
blocco "mi chiamo raffaele", aggiungendo i numeri
mi chiamo raffaele1
mi chiamo raffaele2
mi chiamo raffaele3
...
mi chiamo raffaele4356
mi chiamo raffaele4357
…
19/3/2019
47
serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
hash[mi chiamo raffaele] = 54FHUEN
hash[mi chiamo raffaele1] = FHEL45S
hash[mi chiamo raffaele2] = 89DSJTU A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
hash[mi chiamo raffaele3] = FSDSSS2
…
hash[mi chiamo raffaele5278] = 0000FHS
L'unico modo per trovare questa soluzione, in gergo chiamata nonce, è aggiungere i
numeri uno alla volta e calcolare l'hash del totale.
Non esiste altro modo per risolvere il rompicapo.
Il livello di difficoltà è dato dal numero di zeri richiesti
E' complicato, lungo, trovare la soluzione ma facilissimo verificare che sia corretta.
Basta aggiungere la soluzione al testo e vedere se effettivamente l'hash inizia con
quattro zeri.
Nell'esempio bisognerà semplicemente vedere se
hash[mi chiamo raffaele5278] è del tipo 0000 ...
19/3/2019
48
serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
Alcune applicazioni cambiano continuamente la difficoltà del rompicapo.
A.R. 2018/2019
Bitcoin: un blocco ogni 10 minuti PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Controlla tempo di aggiunta ultimi blocchi
se diminuisce -> aumenta livello difficoltà
se aumenta -> riduce livello difficoltà
L'hash include anche
indicazione temporale,
hash del blocco precedente,
livello di difficoltà dello stesso.
Il rompicapo diventa quindi:
hash[contenuto + timestamp costruzione del blocco + hash [blocco
precedente] + livello di difficoltà]
Blocco confermato dopo un'ora.
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
Saper dire chi è il proprietario di un bene PRES. GIOVANNI REVIGLIO
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
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ISPIRAZIONE
Blockchain è una rete di registri separati tra loro dove non esiste un registro
principale -> i registri devono essere mantenuti aggiornati in modo che ognuno A.R. 2018/2019
abbia tutte le transazioni o, per meglio dire, tutti i blocchi della catena. PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Ogni nodo della rete ha un indirizzo che lo identifica in modo univoco;
se un nodo vuole mandare un messaggio ad un altro, gli basta mandarlo al suo indirizzo.
Rete cambia continuamente:
un computer si disconnette, uno si rompe, uno nuovo si aggiunge, etc.
Non è possibile pianificare un modo ordinato di distribuire l'Informazione.
I nodi si parlano tra loro in modo "disordinato”->
ogni nodo ha una lista di nodi partner con cui comunica e scambia informazioni
Tre tipi di messaggi:
• controllo di esistenza
• aggiornamento parziale delle informazioni
• aggiornamento totale delle informazioni
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controllo di esistenza
serie ripetuta di ping senza pong -> computer disconnesso A.R. 2018/2019
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aggiornamento parziale delle informazioni
informazioni sui nuovi blocchi inseriti nella catena.
Quando un nodo riceve un aggiornamento da uno dei suoi contatti,
immediatamente lo manda anche a tutti gli altri; in questo modo ci si assicura
che tutti ricevano le informazioni.
aggiornamento totale delle informazioni
messaggi che inviano l'intera catena di blocchi di dati.
Inviati ai nodi appena entrati in rete; vengono così aggiornati allo stesso livello
di tutti gli altri.
NB: ogni computer nella rete riceverà più volte lo stesso blocco
codice del blocco, verifica di esistenza
timestamp di creazione, ordinamento temporale
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l'algoritmo di Blockchain manda a tutti i nodi, i blocchi di transazioni per i
quali ancora non è stato risolto il rompicapo
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gara tra i nodi per risolvere rompicapo associato al blocco: PRES. GIOVANNI REVIGLIO
chi dà soluzione corretta guadagna un premio
(e.g. attualmente in Bitcoin 12.5 btc/blocco, circa 0.0072 btc/transazione,
dal 2020 la metà, + eventuali plus da singole transazioni nel blocco).
quando un nodo trova la soluzione, la manda a tutti gli altri:
gli altri la verificano immediatamente e
se non corretta, la gara continua
se corretta, il vincitore è il nodo che l'ha mandata,
si parte con la gara successiva
Garanzia vengano aggiunti alla catena solo blocchi corretti.
Garanzia ci siano sempre nodi che vogliono fare il lavoro di aggiungere blocchi.
Garanzia tutti controllino che il lavoro sia stato fatto correttamente.
In Bitcoin, l'operazione di soluzione del rompicapo viene chiamata mining e coloro che
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si prestano all'opera miners (minatori) 53
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cosa deve fare Blockchain
A.R. 2018/2019
Saper dire chi è il proprietario di un bene PRES. GIOVANNI REVIGLIO
oggetto fisico
documento
opera d’arte digitale
moneta
identità digitale
Difendere la proprietà del bene
identificare gli utenti
provare che chi vende abbia davvero la volontà di farlo
Memorizzare le transazioni
passaggi di denaro
passaggi di proprietà (sia di oggetti fisici che di opere digitali)
Proteggere i dati
Far avere le informazioni ai registri
Decidere, in caso di contesa, qual è l’informazione corretta
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Sistema distribuito -> nodi non in perfetta sincronia ->
diversi registri possono non essere allineati tra loro. A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Mentre uno sta risolvendo ancora un rompicapo, un altro potrebbe averlo già concluso
e aver inviato la soluzione agli altri nodi della rete.
Se il primo è lontano dal secondo, nel senso che non hanno contatti diretti con nodi in
comune, continuerà a lavorare e magari a trovare la soluzione.
Quando questo accade, ci si trova ad avere due nuovi blocchi da collegare alla catena
dei blocchi già costruiti. Entrambi validi e ottenuti attraverso una procedura non
fraudolenta. Si genera una biforcazione (fork).
quale dei due blocchi unire alla catena ? ->
quale dei nodi va remunerato per il lavoro fatto ?
Longest block chain (catena più lunga): ogni nodo deve scegliere di inserire
nel proprio registro il blocco appartenente alla catena più lunga.
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PRES. GIOVANNI REVIGLIO
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Criterio accettabile
A.R. 2018/2019
La probabilità che due rami crescano con lo stesso identico ritmo cala sempre più alla PRES. GIOVANNI REVIGLIO
aggiunta di ogni blocco -> impossibile che la catena mantenga a lungo una diramazione.
"imbrogliare" -> "convincere" gli altri nodi a proseguire la catena da lì.
falsificazione -> convincere più del 50% dei nodi -> sistema compromesso
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affidabilità di Blockchain: A.R. 2018/2019
• crittografia asimmetrica PRES. GIOVANNI REVIGLIO
• utilizzo di rompicapo
• "incatenamento" dei blocchi
limiti dipendenti dal contesto
in certi casi trascurabili,
in altri impediscono l'adozione della tecnologia
Limitata velocità
Aggiunta di un nuovo blocco -> soluzione di un rompicapo ->
Blockchain NO in applicazioni alta velocità (e.g. carte di credito)
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Costi
Costo soluzione rompicapo -> computer molto potenti e tanta elettricità -> A.R. 2018/2019
Sistema costoso in termini economici e anche ambientali. PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Nel 2015 una transazione in Bitcoin aveva un consumo energetico pari circa a 5.000
pagamenti con carta di credito; oggi c'è stato un miglioramento dell'efficienza, ma è
comunque ancora pari a 4.000 pagamenti. Ogni mezz'ora (4 blocchi aggiunti) l'energia
elettrica di un anno di una casa americana media (10.000 kWh/anno)
Se si abbassa il livello di difficoltà -> sistema molto meno sicuro.
Rischio di centralizzazione
Entità economicamente molto potente -> computer velocissimi ->
risolvere per prima i rompicapo
-> per i nodi più piccoli, con meno capacità di calcolo, diventerebbe poco conveniente
continuare a partecipare alle "gare" per la soluzione dei rompicapo e si ritirerebbero ->
ritirandosi non contribuirebbero nemmeno più alla funzione di controllo della validità
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delle soluzioni e il sistema diventerebbe meno sicuro. 59
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Necessità di una dimensione minima
Almeno metà dei nodi "onesti" -> rete formata con molti nodi A.R. 2018/2019
se pochi, sarebbe facile per i "disonesti" aggregarsi e manipolare i dati. (*) PRES. GIOVANNI REVIGLIO
Mancanza di privacy
Transazioni su tutti i registri, informazioni pubbliche ->
garanzia che un bene non sia venduto più volte
garanzia circa la proprietà -> mancanza di privacy ->
informazioni visibili a tutta la rete.
NB: ogni utente può essere conosciuto nel sistema unicamente attraverso il suo
codice identificativo; non è necessario saperne nome, cognome, etc.
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(*) attualmente in Bitcoin sono poco meno di 10.000, con una riduzione nel 2018 di circa il 19%
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Superare i limiti
Due "conflitti" in blockchain: A.R. 2018/2019
trasparenza contro privacy e PRES. GIOVANNI REVIGLIO
velocità/costo contro sicurezza.
trasparenza contro privacy, esempio:
• conosciamo transazioni compravendita quadro Van Gogh mentre lo
acquistiamo -> vero proprietario, non falsario o rubato da museo.
• non le conosciamo -> ognuno vedrà rispettata la propria privacy ma ci potremo
solo fidare del venditore.
velocità/costo contro sicurezza:
• più diventa facile, veloce ed economico, aggiungere nuovi blocchi -> più il
sistema perde sicurezza.
• sicurezza estrema -> rompicapo complicatissimi -> forza di calcolo enorme
per aggiungere ogni blocco.
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Non c'è soluzione univoca -> calibrare il sistema nello specifico contesto.
A.R. 2018/2019
1. usare blockchain in ambienti non completamente aperti: PRES. GIOVANNI REVIGLIO
solo alcuni soggetti fidati hanno diritto scrivere / leggere le transazioni.
2. aumentare velocità:
solo alcuni soggetti fidati inseriscono nuovi blocchi ->
complessità dei rompicapo resa anche minima.
In entrambi i casi: sistema non più completamente aperto e orizzontale,
-> nella rete elementi più "importanti" di altri.
Blockchain è ancora un sistema in completa evoluzione ed è ancora da vedere quali
vie prenderà il suo sviluppo.
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Conclusioni
• idea più chiara di cosa sia Blockchain
A.R. 2018/2019
• quali le strategie adottate per la sua progettazione che ne fanno uno PRES. GIOVANNI REVIGLIO
strumento così potente.
Meccanismi legati al consenso, alla sicurezza e all'autorevolezza ->
considerata una vera rivoluzione su Internet.
Internet ha permesso di comunicare e stabilire relazioni orizzontali, senza
organismi centrali. Mancava un sistema capace di dare e ottenere la fiducia
delle persone -> freno alla evoluzione
Blockchain può essere soluzione ->
far nascere nuove forme di rapporti mediati attraverso Internet.
Tecnologia in costante evoluzione -> in futuro potremo vedere
quali sviluppi avrà e
come andrà a modificare la società.
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serata PASCALISIATE DI
ISPIRAZIONE
15 Febbraio 2019
J.P.Morgan, la più grande banca americana, ha lanciato la sua A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
criptovaluta: JPM Coin, legata al dollaro americano e destinato agli
investitori istituzionali.
9 Marzo 2019
OneCoin, si è rivelata essere non una criptovaluta ma una classica truffa
a schema piramidale da 3,8 miliardi di USD, il proprietario / fondatore
Konstantin Ignatov rischia 85 anni di carcere.
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15 Febbraio 2019
J.P.Morgan, la più grande banca americana, ha lanciato la sua A.R. 2018/2019
PRES. GIOVANNI REVIGLIO
criptovaluta: JPM Coin, legata al dollaro americano e destinato agli
investitori istituzionali.
9 Marzo 2019
OneCoin, si è rivelata essere non una criptovaluta ma una classica truffa
a schema piramidale da 3,8 miliardi di USD, il proprietario / fondatore
Konstantin Ignatov rischia 85 anni di carcere.
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