Blockchain e il declino dei database

Una breve analisi e confronto fra i vari tipi di database e Blockchain esistenti - e come quest'ultima stia portando i primi verso il declino..
Articolo di Paolo Rollo


“La Blockchain ha la capacità di migliorare l'affidabilità nei processi aziendali eliminando i rischi politici ed economici associati alla fiducia in un sistema centralizzato”. (Vitalik Buterin, fondatore di Ethereum).
Prima di analizzare questa citazione, facciamo qualche passo indietro.

Nel settembre 2015, il professore all’Università di Stanford Arvind Narayanan definì le “Blockchain private come un altro nome per i database condivisi” (link all’articolo qui).
Una Blockchain privata è una Blockchain in cui viene implementato un controllo sull’accesso alla rete distribuita, oppure in cui sono presenti dei nodi validatori che controllano le informazioni, oppure vi è una sorta di “discriminazione” su quali possono partecipare al consenso e quali meno, o addirittura quali possono leggere/scrivere le informazioni sulla catena.

Risultano evidenti le differenze con la sua controparte pubblica, in cui chiunque - come utente - può accedere alla rete e partecipare al consenso. Inoltre, nelle Blockchain pubbliche sono implementati meccanismi (come il proof-of-work nel caso di Bitcoin) che rendono matematicamente impossibile creare transazioni false o modificare quelle già esistenti.
Sembrerebbe, di primo acchitto, chiaro e indiscutibile il punto del professor Narayanan, che si può riassumere nel vademecum dei “puristi Blockchain”: “se proprio devi usare un ledger privato, usa un database”.

Cerchiamo ora di capire tutto ciò che non va in questa frase:

Caso database tradizionale:
  1. Un database tradizionale (da ora in poi, d.t.) utilizza un’architettura client-server, ovvero l’utente tramite software richiede delle informazioni (fornendo i propri dati di autenticazione) ad un’entità centrale, informazioni che sono tenute in un file (criptato o meno, replicato o meno, con backup o meno) controllato da un’autorità designata;
  2. Un client può effettuare quattro funzioni principali sui dati: creazione, lettura, modifica e cancellazione (le cosiddette operazioni CRUD - Create, Read, Update, Delete);
  3. I d.t. sono dei singoli punti di fallimento (SPOF - Single Point of Failure), ovvero che il corretto funzionamento di una applicazione è (quasi) unicamente basato sull’esistenza e sulla consistenza del proprio database che in caso di malfunzionamento può portare alla cessazione delle attività dell’applicazione;
Caso database condiviso:
  1. Un database condiviso (da ora in poi, d.c.) non prevede particolari meccanismi di validazione delle transazioni;
  2. Qualunque delle entità partecipanti può inserire dati corrotti all’interno del d.c. [presente anche nel caso dei d.t.].

Una menzione speciale va ai database relazionali, ovvero database in cui tutti i dati sono rappresentati tramite relazioni e vengono manipolati tramite operazioni di algebra relazionale (unione, intersezione, etc.): grazie alla loro struttura sono ottimi per memorizzare informazioni riguardanti un oggetto (che può essere una transazione, un voto, etc.), ma non per memorizzare la “conoscenza” di esso, ovvero tutto ciò che rende quell’oggetto tale anche al di fuori del contesto dell’applicazione stessa.

Una Blockchain privata a differenza di un database garantisce l’integrità dei dati - ogni utente che ne fa parte può verificare l’integrità dei dati che sta richiedendo e/o inviando; garantisce la trasparenza - ogni utente (se ne ha il permesso) può consultarla; garantisce il consenso anche in assenza del proof-of-work - è possibile implementare algoritmi (vedi Juno, Raft o BFT) che garantiscono la validità dei blocchi; non possiede alcun un SPOF - dovrebbero crollare tutti i nodi appartenenti alla rete ed è possibile ricostruire la rete a partire da un solo nodo superstite o da un backup; permette solo operazioni di scrittura (in fondo alla catena) e lettura (i blocchi non possono essere eliminati, in alcune ledger privati può essere prevista la modifica dei blocchi).

Banche, istituti finanziari, imprese ed istituzioni stanno sempre di più investendo nel mondo della Blockchain, con un’attenzione particolare alla parte “privata” della tecnologia; con particolare riferimento agli enti creditizi ed istituti finanziari europei, essi sono sottoposti a direttive sull’antiriciclaggio dall’Unione Europea e stanno sperimentando nuove metodologie di pagamento tramite l’utilizzo di stablecoins.

Riprendendo la citazione da cui eravamo partiti - “La Blockchain [in questo caso, privata] ha la capacità di migliorare l'affidabilità nei processi aziendali eliminando i rischi politici ed economici associati alla fiducia in un sistema centralizzato”. Ma come?
  • I nodi validatori sono noti a tutti gli utenti che partecipano alla rete, quindi non è possibile una “coalizione” da parte di questi senza alcuna ripercussione;
  • Le transazioni sono molto più economiche, perchè passano solo attraverso alcuni nodi con elevata potenza computazionale e non attraverso migliaia di computer - il costo della transazione può essere (anzi, spesso lo è) nullo;
  • Il consorzio o l’azienda che gestisce la Blockchain privata può, in qualsiasi momento, cambiare le regole del consenso o modificare alcuni blocchi - ad esempio un’istituzione, nel caso di una nuova legge, può essere costretta a modificare alcuni blocchi, oppure un istituto finanziario deve poter ripristinare alcune transazioni;
  • Un nodo, in caso di guasto o malfunzionamento, può essere riparato velocemente e manualmente, garantendo un meccanismo del consenso stabile e rapido.

Ovviamente non esiste una Blockchain universalmente giusta, come qualcuno cerca spesso di millantare: per un determinato caso la via pubblica è quella giusta, per un altro quella privata, per un altro ancora una Blockchain ibrida può essere la soluzione.

Qualunque sia la sua impronta, è chiaro che la Blockchain stia portando al declino dei database che allo stato dell’arte tecnologica non rappresentano più l’opzione migliore da utilizzare all’interno dei processi aziendali e non.

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