7 incredibili tecnologie Blockchain a cui prestare attenzione nel 2017

“Blockchain”, la tecnologia alla base di Bitcoin sta guadagnando slancio da un paio d’anni. Con così tante nuove tecnologie e DAPP scritti quasi ogni settimana, c’è una quantità impressionante di nuove cose a cui prestare attenzione. Per chiunque inizi con lo sviluppo della blockchain, o semplicemente sappia di più sulla blockchain stessa, ci sono una serie di tecnologie tra cui scegliere. Questa breve guida ti darà una panoramica del panorama e potrai scegliere una delle tecnologie più adatte al tuo caso d’uso.

In questo post, cercherò di essere imparziale nei confronti di qualsiasi protocollo e di fornire una panoramica dei diversi protocolli blockchain dal punto di vista di uno sviluppatore mentre entriamo nel 2017. Poiché ci sono così tante sidechain diverse per Bitcoin e diverse implementazioni per Ethereum, non sarò in grado di coprire l’intera gamma, ma cercherò di coprire almeno la maggior parte delle principali implementazioni standalone.

Si prega di notare che sto solo cercando di dare una visione imparziale sulla tecnologia e sulle sfide in generale. Non sono necessariamente d’accordo o in disaccordo con nessuno dei punti di vista o delle critiche mosse contro di loro.

Ecco l’elenco dell’implementazione che tratterò:

  1. Bitcoin
  2. ZCash
  3. Ethereum
  4. Ondulazione
  5. Tessuto Hyperledger
  6. Corda
  7. Intel Sawtooth

Cominciamo con la “prima” blockchain: Bitcoin

Bitcoin

La blockchain di Bitcoin è stata introdotta per la prima volta da Satoshi Nakamoto nel suo white paper nel 2008. Mentre Bitcoin come criptovaluta ha attirato l’attenzione dei media mainstream, come sviluppatore, molto più interessante è la tecnologia sottostante: Blockchain! È qui che è iniziato tutto. bitcoin è stata una grande innovazione, perché ha risolto due problemi fondamentali in modo decentralizzato: prevenire la doppia spesa e la fiducia decentralizzata!

La blockchain bitcoin utilizza il meccanismo UTXO (Unspent Transaction Outputs). I componenti principali di una transazione bitcoin sono ID transazione, descrittori e metadati, input e output. Ogni transazione riceverà un input e genererà alcuni output. Insieme a questo, puoi anche incorporare alcuni dati nella transazione, in un campo chiamato OP_RETURN. Questo campo è stato utilizzato per molti casi d’uso innovativi, dalla scrittura di graffiti sulla blockchain, all’inserimento di file certificati di matrimonio sulla blockchain all’introduzione di Monete colorate.

Nel corso degli anni, con la proliferazione della rete bitcoin e l’aumento del numero di persone che utilizzano bitcoin, abbiamo assistito a un aumento significativo del numero di transazioni sulla rete. Ma la rete non è stata in grado di scalare in modo efficiente insieme al numero crescente di TXN, il che ha portato a un tempo di blocco significativo, in media circa 10-15 minuti. Ci sono stati diversi tentativi per risolvere questo problema:

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  1. Aumentare la dimensione del blocco
  2. Canali di pagamento
  3. Diminuzione della dimensione dei dati della transazione

Segwit (Segregated Witness)

Mentre c’erano molte discussioni e dibattiti sull’aumento della dimensione del blocco della stessa blockchain bitcoin, in una conferenza di Scaling bitcoin a Hong Kong nel dicembre 2015, uno degli sviluppatori principali di bitcoin, Pieter Wuille, ha presentato l’idea di Segwit a quella conferenza. È stata un’innovazione interessante che ha proposto di rimuovere i dati della firma dalle transazioni e inviarli separatamente, aumentando così la capacità dei blocchi di trasportare più transazioni.

In questo caso, la parola “segregato” in realtà significa separazione e la parola “testimone” sta per dati di firma. Quando i dati della firma vengono rimossi dai dati della transazione, si stima che la dimensione delle transazioni si ridurrà del 40%, consentendo a più transazioni di adattarsi in un unico blocco. Sebbene Segwit stesso non possa essere l’unica soluzione per il ridimensionamento del bitcoin, quando viene utilizzato in combinazione con altre soluzioni come i canali di pagamento e forse aumentando la dimensione del blocco, contribuirà sicuramente a rendere bitcoin in grado di gestire più transazioni e casi d’uso.

Ora, considerando questa fantastica innovazione, ci si potrebbe chiedere perché non sia già stata implementata? Il motivo è che, come scritto nel codice del rilascio Segwit, verrà attivato completamente solo una volta che ci sarà un’adozione da parte del 95% dei miner, e quindi un periodo di grazia del 2016 blocchi di transazione. A dicembre 2016, circa il 30% dei nodi era su Segwit.

Sebbene questa sia una soluzione davvero innovativa, alcune persone hanno espresso le loro riserve al riguardo.

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“Anche con Segregated Witness, la rete raggiungerà un punto in cui avrà bisogno di ridimensionarsi” – Jacob Donelly, in un articolo sulla rivista bitcoin

Zcash

Zcash è l’ultima cosa brillante nella terra di Bitcoin e blockchain. Personalmente, sono sempre stato affascinato dalle prove Zero-Knowledge e Zcash è una delle migliori incarnazioni di questa tecnologia. Un’altra sfida non tecnica di Bitcoin e una delle critiche da parte degli utenti è stata la natura pubblica delle transazioni. Tutte le transazioni possono essere ricondotte a un indirizzo di origine (a meno che non si utilizzi un servizio di mixaggio o qualche altro meccanismo) e questo può portare a molti problemi, come rivelare quante risorse possiedi. Inoltre, c’è il problema dell’utilizzo di “Bitcoin contaminati”, i Bitcoin che sono stati utilizzati per scopi illegali o oscuri prima.

Zcash è una criptovaluta decentralizzata e open source che offre privacy e trasparenza selettiva delle transazioni. I pagamenti Zcash vengono pubblicati su una blockchain pubblica, ma il mittente, il destinatario e l’importo di una transazione rimangono privati.

Le implicazioni di questo sono enormi! Ora hai un modo per trasferire risorse sulla blockchain senza rivelare tutte le tue informazioni personali. È costruito sulla base del codice di bitcoin Core e il miglioramento principale è l’aggiunta della privacy. Senza rivelare i dettagli delle transazioni, gli utenti dimostrano semplicemente che le transazioni sono bilanciate e non sono una doppia spesa. Usano una costruzione a prova di conoscenza zero chiamata Zk-SNARK. Potrebbe sembrare una magia, quindi lasciami provare a spiegare Zero Knowledge Proof in un paio di frasi:

In sostanza, una prova di conoscenza zero è un modo in cui un “prover” è in grado di verificare una certa verità in modo da non rivelare il segreto utilizzato per dimostrare al “verificatore”. Uno degli esempi nel mondo reale di questo può essere un modo per “provare” a un sito web che la tua password di accesso è la password giusta senza rivelare effettivamente la password in chiaro al server stesso (che di solito esegue l’hashing della password e la confronta con l’hash memorizzato nel database).

Puoi trovare una meravigliosa spiegazione di Zero Knowledge Proof su questo blog dal Prof. Matthew Green della John Hopkins University.

Ovviamente, Zcash non è stato privo di problemi. Alcune persone l’hanno criticata come una moneta “aziendale”, con il mining e la distribuzione centralizzati con il team fondatore. Inoltre, ci sono dubbi sulla chiave privata principale che è accessibile ai sei membri del team fondatore.

Ethereum

Etheruem è una blockchain nata da un’idea di Vitalik Buterin e la prima implementazione pubblica, chiamata Frontier, è stata rilasciata a metà 2015. Etheruem ha una macchina virtuale completa di Turing chiamata EVM. Il principale miglioramento rispetto alla blockchain bitcoin è la capacità nativa di scrivere contratti intelligenti. ethereum ha diverse lingue che possono farlo: Solidity, Serpent, LLL, ecc. sebbene Solidity sia attualmente la lingua più supportata dalla comunità.

ethereum ha riscontrato un crescente interesse da parte della comunità e dell’industria stessa. Ha anche la sua valuta nativa chiamata Ether, che viene scambiata in borsa. Un’importante innovazione in Ethereum è la relativa semplicità di implementazione di contratti intelligenti che sono stati utilizzati per creare “token”, che rappresentano alcune risorse fisiche come la valuta Fiat, l’oro, le azioni della società, le ore di calcolo, solo per citarne alcuni. Ci sono anche molte aziende che hanno fatto ICO (Initial Coin Offering) su Etheruem che è simile a un’IPO, ma con i token di Ethereum.

Le sfide affrontate da Etheruem sono in un modo simili a quelle di Bitcoin, vale a dire la scalabilità e l’adozione “ampia” dall’azienda. Etheruem sta cercando di risolvere il problema della scalabilità adottando un nuovo algoritmo di consenso chiamato Proof-of-Stake, che sarà in una versione chiamata Serenity, la fase finale dello sviluppo. Ma prima, nel 2017, vedremo il rilascio di Metropolis, che rappresenterà un importante punto di riferimento nello sviluppo di Etheruem. Ha a che fare con la semplificazione delle implementazioni del client, rendendo così più facile per le persone non tecniche trattare con Etheruem e migliorando anche la logica di sicurezza negli Smart Contracts. L’altra sfida – l’adozione da parte delle imprese – è risolta da implementazioni come Eris.

Eris è una piattaforma per la creazione, il test, la manutenzione e il funzionamento di applicazioni dell’ecosistema con un backend blockchain. Eris rende facile e semplice disputare i draghi delle blockchain di contratti intelligenti.

monax

Eris è costruito su EVM, ma con un diverso algoritmo di consenso di Tendermint, che è Proof-of-Stake. La maggior parte delle aziende che desiderano adottare Ethereum come blockchain privata attualmente utilizzano Eris, che è stato sviluppato dalla società Monax. Fornisce un livello di autorizzazione in cima a Ethereum, consentendo così alle imprese di creare e utilizzare una rete blockchain privata.

Ondulazione

Ripple è una tecnologia blockchain, che si concentra sul regolamento e sulle applicazioni finanziarie della tecnologia. È stato costruito da zero in modo che possa integrarsi facilmente con l’infrastruttura esistente delle banche, senza troppe spese generali di integrazione.

La tecnologia finanziaria distribuita di Ripple consente alle banche di inviare pagamenti internazionali in tempo reale attraverso le reti.

Ondulazione

Ripple è una società privata, che sta sviluppando questo protocollo da alcuni anni e ha raccolto alcuni sostanziosi round di finanziamento. Stanno anche vedendo una buona adozione da parte di banche e istituzioni finanziarie. Il protocollo di base è chiamato Interledger Protocol (ILP), che consente alle banche di inviare pagamenti attraverso diversi registri e reti a livello globale. Hanno anche una criptovaluta con lo stesso nome (XRP), che è la terza più grande per quanto riguarda la capitalizzazione di mercato, appena dietro bitcoin ed Ethereum.

C’è anche un concetto di validatori ILP in una rete Ripple. Le banche hanno la possibilità di scegliere i propri validatori ILP centralizzati oppure di affidarsi ad una rete di validatori ILP già presenti in rete che si basano su un algoritmo di consenso BFT. Sebbene i validatori ILP forniscano una verità centrale e convalidino le transazioni, mantengono anche la privacy delle transazioni. Si assicurano solo che siano soddisfatte determinate “condizioni crittografiche”. In questo caso, se i fondi sono disponibili per il trasferimento o meno. Puoi trovare ulteriori informazioni sui validatori ILP in questo white paper ILP.

Hyperledger

Giusto per chiarire le cose, il progetto Hyperledger è un progetto di incubazione per diverse tecnologie DLT (Distributed Ledger Technologies) della Linux Foundation. Questo progetto ha attualmente tre implementazioni in incubazione: Fabric, Sawtooth e recentemente Corda. Mentre Fabric è l’implementazione di IBM, Sawtooth è stato sviluppato da Intel e Corda da R3.

Tessuto

In questa sezione, parlerò dell’implementazione da parte di IBM chiamata Fabric. Fabric è essenzialmente una versione privata della blockchain, in cui i nodi nella rete formano una catena privata e condividono i dati. Questa blockchain viene utilizzata principalmente dalle imprese per condurre POC e risolvere i diversi problemi esistenti nell’ecosistema aziendale. Fabric è un protocollo open source e gli sviluppatori possono contribuire allo sviluppo. Sta per rilasciare una v1.0 (principalmente Q1-Q2 2017) in cui ci saranno importanti cambiamenti nel protocollo, inclusi gli algoritmi di consenso.

Attualmente, ha tre moduli principali: servizi di iscrizione, servizi di blockchain e servizi di chaincode. I servizi di abbonamento sono il luogo in cui ogni nuovo membro deve registrarsi mentre si unisce alla rete. Funziona come un’autorità di certificazione (CA) e mantiene e inserisce nella blacklist i diversi nodi. I servizi blockchain hanno il modulo di consenso, il servizio di registro effettivo e il protocollo P2P. Il modulo dei servizi di chaincode contiene i “chaincode”, che sono contratti intelligenti in contenitori dockerizzati.

L’intera architettura di Fabric è modulare e puoi collegare e riprodurre diversi moduli nel sistema. Ad esempio, puoi avere un NOOPS (un singolo peer di convalida senza bisogno di consenso) o utilizzare l’algoritmo di consenso PBFT. Un altro vantaggio è che puoi scrivere il chaincode usando JAVA o Golang, che sono familiari alla maggior parte degli sviluppatori invece di imparare nuovi linguaggi come nel caso di Etheruem.

Corda

Corda è un’implementazione della DLT sviluppata da una società chiamata R3. Mentre lo stavano sviluppando in modo indipendente in precedenza, sono diventati parte del progetto Hyperledger in seguito. Nel novembre 2016, hanno reso open source il codice del progetto. Questa implementazione è basata sul modello UTXO, simile a bitcoin al contrario di Ethereum.

“Non abbiamo blocchi e non abbiamo una catena”

-Tim Grant, CEO, R3 Lab e Centro di ricerca

In Corda, c’è un concetto di cambiamenti di stato e transazioni invece di blocchi e una catena. Corda mira a ottenere una scalabilità molto maggiore e ad affrontare i problemi di privacy richiesti dalle banche e da altre istituzioni finanziarie includendo i “Notai” nella loro rete. I notai svolgono essenzialmente la funzione di minatori, ma senza il sovraccarico di eseguire costosi algoritmi Proof-of-Work. Validano tutte le transazioni e solo una volta che è stato timestampato da un notaio può essere incluso nella catena immutabile. I notai possono essere centralizzati (es. I nodi R3 stessi o le banche centrali) oppure possono essere distribuiti (in questo caso useranno un algoritmo di consenso, principalmente PBFT, e ci sarebbe un compromesso con la scalabilità). In Corda, puoi scrivere gli Smart Contracts usando Java e Kotlin.

Secondo la loro documentazione, questo libro mastro è specificamente pensato per le applicazioni finanziarie e tutte le altre applicazioni non finanziarie sono al di fuori dell’ambito.

Lago a dente di sega

Sawtooth Lake è un’implementazione del progetto Hyperledger sviluppato da Intel. È un progetto open source con una licenza Apache.

Sawtooth Lake è attualmente nella sua versione 0.8 ed è considerata una versione sperimentale. NON è consigliato per l’uso in applicazioni sensibili alla sicurezza nella sua documentazione.

Fornisce un algoritmo “Nakamoto consensus” chiamato PoET (Proof of Elapsed Time) che può essere eseguito in un Trusted Execution Environment (TEE) come Intel® Software Guard Extensions (SGX). In un certo senso, il principio è simile a quello del bitcoin, in cui il primo validatore a vincere la “lotteria” (in caso di bitcoin, risolvendo un puzzle crittografico) propaga il blocco. Ma in un caso di Sawtooth Lake, i validatori richiedono un “tempo di attesa” da una funzione fidata, possibilmente un processore sicuro e il validatore con il tempo di attesa più breve vince la lotteria per quel round. Viene anche chiamato algoritmo di “prova del processore”. Ha un concetto di “famiglia di transazioni” per rappresentare il modello di dati e i servizi di libro mastro. Mentre si aspettano che gli utenti implementino i propri servizi familiari di transazione, forniscono anche alcuni servizi pronti all’uso. Un’altra tecnologia di scalabilità Bitcoin, TEECHAN prevede inoltre di utilizzare un tale TEE.

Sfide per le implementazioni di Hyperledger

Alcune delle sfide che Hyperledger deve affrontare, in generale, sono la maturità della tecnologia stessa. Rispetto a bitcoin ed Ethereum, c’è un’adozione minore da parte della comunità più ampia al di fuori delle imprese stesse o della loro comunità di sviluppatori. Mentre protocolli come bitcoin ed Ethereum sono in circolazione da alcuni anni e sono sopravvissuti a importanti cambiamenti e attacchi al suo codice, i protocolli Hyperledger sono relativamente più recenti e quindi potrebbero esserci alcune incognite quando si tratta di applicazioni di produzione scalabili.

Mike Owergreen Administrator
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