I ricercatori di Princeton stanno rispondendo a domande fondamentali sulla blockchain per esplorarne tutto il potenziale. Credito:Beatrice Trinidad
A seconda di chi chiedi, La tecnologia blockchain è pronta a rivoluzionare il mondo, dalla creazione di una valuta universale alla creazione di un Internet gratuito e veramente privato. O, la nuova tecnologia, costruito con una combinazione di crittografia e trasparenza, è una soluzione alla ricerca di un problema.
La realtà probabilmente cade da qualche parte nel mezzo. Mentre un numero crescente di startup e ricercatori si dedica all'esplorazione del pieno potenziale della blockchain, gli esperti avvertono che è necessaria una sana dose di scetticismo per valutare appieno la tecnologia e il suo eventuale posto nella società.
Per molti individui, sebbene, compresi alcuni che cercano di investire, le tecnologie blockchain e i loro limiti rimangono poco compresi, lasciando le persone vulnerabili allo sfruttamento di cattivi attori. I ricercatori della School of Engineering and Applied Science dell'Università di Princeton stanno cercando di cambiarlo attraverso l'istruzione, divulgazione e ricerca.
"All'inizio ci siamo resi conto che si trattava di una tecnologia non ben compresa ma a cui molte persone erano interessate, " ha detto Ed Felten, il Robert E. Kahn Professore di Informatica e Affari Pubblici a Princeton. "Non c'era un coerente, modo di alta qualità di insegnare questa tecnologia o spiegarla, quindi abbiamo cercato di sistematizzare la conoscenza e i problemi irrisolti che ne sono alla base".
In poche parole, una blockchain è un registro. Ma a differenza di un vecchio registro d'albergo che raccoglie polvere su un bancone, un registro blockchain è tenuto elettronicamente in più posizioni su Internet. È visibile a qualsiasi membro della comunità che partecipa a quella particolare blockchain. Ogni copia del libro mastro è conservata su un computer chiamato nodo; quando qualcuno effettua una transazione utilizzando la blockchain, ad esempio utilizzando la valuta virtuale per ordinare una pizza, gli operatori dei nodi eseguono calcoli per creare una nuova voce, o blocco, nel registro. Ogni nuovo blocco viene crittografato utilizzando un privato, tasto numerico della persona che ha acquistato la pizza; i nuovi blocchi sono anche collegati ai blocchi precedenti utilizzando una crittografia aggiuntiva.
La combinazione di crittografia e visibilità rende le voci estremamente difficili da falsificare. Poiché i calcoli vengono eseguiti su più nodi e i risultati sono visibili ai partecipanti, la variazione di risultati sarebbe un segnale d'allarme immediato. La natura distribuita del sistema significa che è difficile da controllare per una singola entità. Inoltre, rende le transazioni estremamente difficili da rintracciare a un utente.
L'uso iniziale della tecnologia blockchain era in nuove forme di valuta come Bitcoin. Più recentemente, la capacità di tracciare in modo affidabile le transazioni decentralizzate ha attratto altri settori. Le aziende stanno esplorando il suo utilizzo per i contratti, sviluppo di app e finanza internazionale.
"Penso che questa sarà una storia di integrazione graduale, piuttosto che una storia di una rivoluzione, " disse Arvind Narayanan, professore associato di informatica a Princeton. "È una nuova tecnologia interessante, e molti di noi qui stanno lavorando per rendere ancora più forte quella base tecnica".
Nel 2014, Narayanan ha iniziato a insegnare uno dei primi corsi universitari sulla blockchain, che lui e Felten hanno presto ampliato in una serie Coursera online e in un popolare libro di testo. Allo stesso tempo, con colleghi e studenti ex e attuali, hanno iniziato a innovare modi per massimizzare i benefici della blockchain e ridurre al minimo i rischi. "C'è molto in gioco, e molto non capito su questa tecnologia, "Ha detto Felten. "Come accademici indipendenti, il ruolo che cerchiamo di svolgere è quello di spiegare, interpreti e B.S. rivelatori."
Detto ciò, Felten e Narayanan credono che la blockchain abbia un ruolo significativo da svolgere, anche se, più probabilmente, dobbiamo ancora immaginare cosa sarà. "In un certo senso, siamo ancora alla ricerca della sua applicazione principale, " disse Feltri.
Numerosi alunni di Princeton stanno tentando di colmare questa incognita diventando i primi innovatori nel campo, tra cui un co-fondatore della criptovaluta Ethereum e fondatori di diverse società di alto profilo, come Blockstack (vedi elenco sotto). Dove prenderanno queste e altre iniziative dipende non solo dalla finezza tecnica, ma fantasia.
La rete decentralizzata
L'uso più importante di Blockchain finora è stato nella creazione di criptovalute, come Bitcoin ed Ethereum, che non sono controllati da una banca centrale. Queste valute non sono blockchain stesse, sono token astratti, ma gli scambi delle loro monete sono registrati su blockchain. Poiché la proprietà e qualsiasi trasferimento di proprietà è registrato nel libro mastro pubblico, i partecipanti al sistema Bitcoin non hanno bisogno di fidarsi di nessuna entità. Anziché, ripongono la loro fiducia nella tecnologia di contabilità distribuita, che è mantenuto da un gran numero di partecipanti in tutto il mondo.
Ogni criptovaluta offre un numero limitato di monete, anche se di nuovi vengono regolarmente creati e distribuiti come pagamento agli utenti, chiamati minatori, che sono i primi a risolvere i difficili problemi computazionali - gli aspri enigmi - aggiunti alla catena. I computer dei minatori eseguono algoritmi che svolgono il difficile compito di creare record blockchain e risolvere problemi matematici. In cambio, ricevono monete.
Anche se questo suona astratto, Felten sottolinea che il sistema in realtà ha molto in comune con le valute convenzionali. "La maggior parte dei soldi che abbiamo esiste in numeri su qualche computer da qualche parte, " ha detto. "Se entri in una paninoteca, ti danno un panino in cambio del fatto che dici a una banca di spostare i numeri da un conto all'altro." Come la cartamoneta, lui continua, le criptovalute hanno valore perché la loro offerta è limitata, e perché gli utenti possono essere sicuri di poterli scambiare con beni e servizi. Le criptovalute ora vengono scambiate contro il dollaro, e la loro capitalizzazione di mercato combinata è di oltre $ 100 miliardi.
Tra le loro maggiori attrazioni, le criptovalute offrono un modo per trasferire denaro su distanze e confini senza coinvolgere intermediari che potrebbero addebitare commissioni elevate. In altri casi, alcune criptovalute possiedono funzionalità avanzate, inclusa la possibilità di creare contratti intelligenti, o regole auto-applicanti che regolano gli accordi di deposito a garanzia e altre interazioni.
Blockchain è ancora agli inizi, anche se, quindi è probabile che la vera portata della sua utilità non sia ancora stata rivelata.
"È una specie di analogia con i primi giorni di Internet, dove alcune persone erano super eccitate e facevano molte affermazioni su come avrebbe cambiato l'esistenza umana per sempre, e alcuni dicevano che era solo una moda passeggera, "Ha detto Felten. "Anche se non ha risolto tutti i problemi dell'umanità, si è rivelato piuttosto importante".
Ma per tutti gli interessanti usi attuali e futuri della blockchain, Ha aggiunto, c'è "una quantità straordinaria di olio di serpente e di esagerazione nella retorica pubblica". Poiché alcune transazioni di criptovaluta sono anonime, Per esempio, sono particolarmente attraenti per i gruppi criminali, compresi quelli che cercano di scambiare merci illegali. In altri casi, gli utenti meno esperti vengono sfruttati attraverso "schemi di pompaggio e scarico" in cui investitori senza scrupoli aumentano artificialmente il prezzo di una merce calda e poi vendono rapidamente, provocando uno schianto. "Ci sono un numero enorme di truffe in corso, " avvertì Narayanan.
Blockchain è anche estremamente energivoro, principalmente a causa dell'estrazione mineraria, che richiede attrezzature specializzate con un'elevata domanda di elettricità. L'estrazione di bitcoin da sola rappresenta circa lo 0,1 percento del consumo totale di energia mondiale, più energia di alcuni paesi, tra cui Danimarca e Irlanda, consumare. Come Narayanan ha testimoniato dinanzi al Comitato del Senato per l'energia e le risorse naturali ad agosto, questo rappresenta un grave problema per l'uso dell'energia e per l'ambiente.
Codificare il futuro
Fin dai primi giorni, I ricercatori di Princeton si sono sforzati di mitigare alcuni di questi problemi e di comprendere meglio la tecnologia e il suo potenziale.
"Bitcoin è ritratto nei media come un salto nell'esistenza dalla mente di una persona misteriosa, ma sono stato coautore di un articolo sulle tecnologie componenti delle criptovalute che citava la letteratura dei primi anni '80, " ha detto Narayanan. "Continuare a migliorare su criptovaluta e blockchain richiederà molta più ricerca informatica".
BlockSci, Per esempio, è un database che Narayanan e i suoi colleghi hanno creato per analizzare centinaia di milioni di transazioni Bitcoin. BlockSci consente loro di indagare sulle tendenze e di rispondere a domande come quanto denaro viene effettivamente trasferito e quanta privacy hanno veramente gli utenti.
"Ci sono molte domande scientifiche e commerciali interessanti che possiamo porre con questi dati, " ha detto Narayanan. Una recente indagine ha rivelato, Per esempio, che i bitcoin cambiano di mano meno spesso di quanto si presumeva in precedenza, circa 1,4 volte al mese, il che suggerisce che gli individui utilizzano meno monete come valuta e più come investimenti.
Anche gli studenti e i laureati di Princeton stanno spingendo in avanti il campo, creando app e scrivendo software per migliorare le criptovalute; fondare società basate su blockchain; e finanziare tali iniziative. Giuseppe Lubin, uno dei fondatori di Ethereum, laureato a Princeton nel 1987 con una laurea in ingegneria elettrica e informatica.
Una recente impresa, Base, fondata dagli ex studenti di informatica di Princeton Nader Al-Naji, Lawrence Diao e Josh Chen, ha recentemente raccolto $ 133 milioni per lo sforzo di costruire una criptovaluta che mantenga un prezzo più stabile rispetto alle "monete" convenzionali basate su blockchain. Il sistema Base crea l'equivalente virtuale di una banca centrale, che regolano automaticamente l'offerta di valuta, in base alla domanda.
Una recente impresa di alunni di Princeton, blocco di blocchi, mira a costruire un Internet completamente decentralizzato basato su blockchain. Secondo i co-fondatori Ryan Shea (2012 BSE in ingegneria meccanica e aerospaziale) e Muneeb Ali (2017 Ph.D. in informatica), blocco di blocchi, che è registrato come ente di pubblica utilità, è stato ispirato dai principali problemi che hanno percepito nel modo in cui funziona Internet, comprese le preoccupazioni relative ai dati personali e all'autonomia.
"Abbiamo visto che la mancanza di concorrenza e di controllo per l'utente finale stava davvero ostacolando la libertà, sicurezza e privacy in tutto il mondo, " ha detto Shea. "Volevamo costruire un nuovo sistema che autorizza l'individuo e permette a ciascuno di noi di possedere i nostri dati".
Piuttosto che Facebook archiviare e controllare tutti i dati di una persona sui suoi server, Per esempio, un utente Blockstack potrebbe facilmente migrare la propria identità digitale da un'app all'altra, se desiderato. Il software Blockstack per la gestione dei profili e la protezione degli account è già disponibile, così come le app di messaggistica decentralizzata e l'editor di documenti. L'anno prossimo, la società prevede di rilasciare la propria blockchain in tandem con un token Blockstack, e sono in corso discussioni per la creazione di un Twitter decentralizzato.
"Stiamo lavorando con molti team per aiutarli a creare tutte le app che desiderano sulla piattaforma, " Dice Shea. "Le cose più entusiasmanti riguardano meno i dettagli esatti dell'infrastruttura sottostante che forniamo e più il modo in cui permettiamo agli sviluppatori di creare nuove esperienze".
Blockstack sta già chiudendo il cerchio ispirando e consentendo ad altri studiosi di Princeton di creare nuove tecnologie. Al Keller Center for Innovation in Engineering Education's eLab Summer Accelerator Program ad agosto, un team di neolaureati di Princeton ha lanciato Afari, una piattaforma di social media basata su Blockstack pensata per restituire la privacy dei dati alle persone restituendo la proprietà e la privacy dei dati agli utenti, e dando a tutti uguali possibilità che la loro voce sia ascoltata e ricompensata.
"I social media sono così rotti secondo noi che è necessario ridisegnarli da zero, " disse Avthar Sewrathan, co-fondatore di Afari e laureato in informatica nel 2018. Blockchain, la squadra ha detto, lo rende possibile. "Quando scrivi un post su Afari, " ha detto il co-fondatore Felix Madutsa, "i tuoi dati non sono archiviati con noi ma piuttosto sono archiviati su un sistema decentralizzato che tu, l'utente, controlla e possiede».