Block Chain, come la tecnologia al cuore di Bitcoin può cambiare la banca (e non solo)

L’attenzione dei media sulle evoluzioni del Bitcoin e delle altre criptovalute sembra molto calata nel corso degli ultimi dodici mesi, anche se il suo utilizzo nel mondo continua a crescere. Gli investimenti di venture capital sulle aziende legate a Bitcoin e soprattutto alle tecnologie sottostanti stanno crescendo in modo esponenziale. La stessa Associazione Bancaria Europea ha dedicato un report molto positivo al tema.

Block Chain Bitcoin

Tutti sanno cos’è un bitcoin, grazie anche all’attenzione mediatica che lo ha accompagnato tra il 2013 e il 2014. Molte meno persone  sanno che la sua caratteristica fondamentale è la decentralizzazione, ossia che non esiste un deposito centrale delle transazioni in valuta Bitcoin. Infine, solo gli addetti ai lavori sono informati sulle tecnologie che rendono possibile il suo funzionamento decentralizzato e tuttavia sicuro.

Bitcoin è reso possibile dalla convergenza creativa di una serie di tecnologie informatiche già esistenti: i protocolli di file sharing peer-to-peer, la crittografia a chiave pubblica e privata, la cifratura hash, ossia che trasforma dei dati a lunghezza variabile in un record a lunghezza fissa tramite una chiave di cifratura univoca. L’ingrediente qualificante è però originale, anche se costruito su concetti in circolazione dalla fine degli anni ’80 (i file system a spirale): l’architettura block chain, letteralmente, ma anche sostanzialmente, catena di blocchi.

Un’architettura block chain definisce un deposito di dati distribuito costituito da una lista di record in continua crescita resistente a modifiche e revisioni, anche da parte degli operatori dei nodi (computer) su cui risiede il deposito di dati.  I dati sono così sicuri anche in presenza di partecipanti non affidabili alla rete. Una copia totale o parziale del block chain è memorizzata su tutti i nodi. I record contenuti sono di due tipi: le transazioni, che sono i dati veri e propri, e i blocchi, che sono la registrazione di quanto ed in quale ordine le transazioni sono state inserite in modo indelebile nel database. Le transazioni sono create dai partecipanti alla rete nelle loro operazioni (per esempio, trasferimento di valuta ad un altro utente), mentre i blocchi sono generati da partecipanti speciali, i cosiddetti “miners”, che utilizzano software e a volte hardware specializzato per creare i blocchi. L’attività dei miners viene ricompensata con l’assegnazione di “qualcosa”, nel caso della rete Bitcoin di un certo numero di unità di valuta.

Bitcoin_Block_Data

Le transazioni, una volta create, vengono distribuite sui nodi con un protocollo del tipo “best effort” (ossia che prova comunque a mandare il messaggio ma non verifica che sia stato ricevuto). La validità di una transazione viene verificata dal consenso dei nodi della rete sulla base di una serie di parametri, che variano secondo l’implementazione specifica dell’architettura. Una volta verificata come valida, la transazione viene inserita nel primo blocco libero disponibile. Per evitare che ci sia una duplicazione, per esempio che la stessa somma venga spesa due volte, l’architettura prevede un sistema di time stamping, a sua volta decentralizzato, ossia che non richiede un server centralizzato. Esistono diversi modi per garantire il time stamping. Bitcoin usa il metodo proof-to-work, che si basa sulla risoluzione di un problema matematico piuttosto complesso, che richiede tempo e  risorse di calcolo e di rete, e che quindi  impedisce di fatto che da un nodo ci possa essere duplicazione di transazioni (la prima transazione viene inserita nella block chain prima che l’elaborazione del problema collegato alla seconda transazione con la stessa somma possa essere completata).

Le transazioni viaggiano in rete e sono registrate nel block chain  in forma cifrata, validate dalla firma digitale di chi ha originato la transazione. In questo modo l’identità di chi ha generato una transazione è pubblica, mentre non lo è la natura delle transazione (questo tra l’altro rende la rete Bitcoin non molto adatta a chi fa seriamente riciclaggio di denaro perché non è anonima). L’immutabilità della registrazione nella block chain è garantita da una codifica hash a 256 bit, ossia la mappatura del contenuto di lunghezza variabile del blocco in una sequenza fissa di 256 bit che viene copiata nel blocco successivo. In questo modo, il tentativo di modificare un blocco rende invalidi tuti i blocchi successivi, e quella versione della block chain viene eliminata automaticamente dalla rete.  Dal momento che l’integrità della block chain viene costantemente controllata da tutti i nodi, è molto difficile che una block chain manipolata possa sopravvivere su qualche nodo per più di una decina di minuti, che è il tempo medio di validazione di una transazione.

Da quanto detto brevemente, appare chiaro che con un’architettura block chain è possibile registrare in modo indelebile, non modificabile, sicuro e distribuito qualunque tipo di dato digitale, da una valuta come Bitcoin, ad un contratto, un attestato di proprietà, dati medici, eccetera.  In pratica, permette di spostare sulla rete pubblica tutte le applicazioni che ora risiedono su singoli server o su reti private per motivi di sicurezza.

Panorama Block Chain

L’industria IT e il venture capital hanno colto quasi subito il potenziale della tecnologia e sono in corso sviluppi sull’utilizzo delle architetture block chain in molti settori. La maturità delle diverse tipologie di soluzioni non è omogenea. Per esempio, lo sviluppo di ambienti di sviluppo applicativo basati su block chain, come quelli di Ethereum (https://www.ethereum.org ) o Codius (https://codius.org/ ), sono ancora allo stadio iniziale. Un po’ più avanti sono gli sviluppi che tendono a migliorare di diversi ordini di grandezza l’efficienza nell’utilizzo delle block chain per memorizzare “oggetti” digitali di dimensioni rilevanti, per esempio contratti, attestati di proprietà, cartelle cliniche. Le applicazioni più avanzate sono quelle attigue alle criptovalute, per esempio il trasferimento fondi intra e transfontaliero, sia in singola valuta che multivaluta. Il venture capital americano sta finanziando aziende come BitPesa  (https://www.bitpesa.co in Kenya, sulle orme di quello che è  M-Pesa nell’ambiente del mobile payment), BitPagos (https://www.bitpagos.com in Argentina), Coins.ph (https://coins.ph Filippine), alla caccia di una fetta del mercato globale del trasferimento di denaro tra privati, che vale qualcosa come 450 miliardi di dollari. Ripple Labs, americana (https://www.ripplelabs.com/) , ha invece sviluppato un’infrastruttura di trasferimento generica per ogni tipo di valuta. Diverse banche di medio-piccole dimensioni l’hanno adottata. La tedesca Fidor Bank , per esempio, offre alla clientela un sistema di trading in valuta e di trasferimento fondi trans-frontaliero basato su Ripple dal 2014. Il sistema si basa su block chain, ma non utilizza un registro pubblico, operando in modo distribuito su nodi appartenenti agli aderenti al network. I costi e la velocità di esecuzione, praticamente in tempo reale, sono i principali punti di forza del sistema.

L’uso di un registro distribuito ma non pubblico sembra l’approccio preferito dalle istituzioni finanziarie nell’adozione delle tecnologie crittografiche basate su block chain. Almeno questo è quanto consiglia l’Associazione Bancaria European (ABE-EBA) nel suo recente rapporto “Cryptotechnologies, a major IT innovation and catalyst for change”, curato dall’EBA Working Group on Electronic and Alternative Payments. Esaminando le possibili applicazioni  delle architetture block chain e delle relative tecnologie crittografiche, l’EBA individua quattro categorie di applicazioni: monetarie (criptovalute), registrazione della proprietà di asset (titoli, veicoli, case, nomi di dominio…), ambienti di sviluppo applicazioni (applicazioni distribuite su reti decentralizzate peer-to-peer pubbliche, ossia versioni decentralizzate dei vari servizi cloud sul mercato oggi); scambio di rappresentazioni digitali di asset già esistenti (valute, metalli, titoli azionari, bond,…) basato su un registro condiviso dai partecipanti al network. Lo studio dell’EBA ritiene che dei quattro abiti, quello più maturo e più adatto per l’adozione da parte delle istituzioni finanziarie tradizionali sia l’ultimo. Alla base sta l’utilizzo di registro condiviso, non però su rete pubblica ma solo sui nodi dei partecipanti al network, che si impegnano a pubblicare rappresentazioni digitali degli asset trattati. In questo modo la fiducia è organizzata direttamente tra i partecipanti e non per mezzo di strumenti tecnologici come il mining. Alcuni dei partecipanti al network hanno un ruolo speciale, di convertire le rappresentazioni digitali in asset appartenenti al mondo fisico. Questi partecipanti speciali che fanno da porta verso e dall’esterno sono definiti market maker. Un ruolo aggiuntivo dei market maker è quello tradizionale di garantire liquidità e asset. Infine, tra alcuni partecipanti al network è possibile attivare relazioni esclusive, riducendo i rischi di controparte (come accade in alcune dark pools). L’EBA individua quattro possibili applicazioni di queste reti: cambi/rimesse, pagamenti real-time, cosiddetto documentary trade (il caso più noto sono le lettere di credito per il commercio estero); scambio di asset di ogni tipo, dalle valute ai titoli di debito, alle azioni, ai metalli e alle commodities. Il vantaggio delle architetture block chain in tutte queste applicazioni possibili è la riduzione della complessità, l’esecuzione in tempo reale (che riduce i rischi di insolvenza) e il coordinamento automatico tra tutte le parti grazie al registro condiviso delle transazioni.

Indipendentemente dai consigli dell’EBA, diverse istituzioni finanziarie si stanno interessando a block chain. Oltre ad alcune banche piccole e medie, come la già citata Fidor e diverse negli Stati Uniti, si stanno muovendo i giganti. Pescando tra gli annunci delle ultime settimane: UBS ha costituito un laboratorio interno  sulla block chain presso la sede di Londra; Goldmann Sachs ha investito 50 milioni di dollari in una start-up, Circle Internet Financial, che sta realizzando un servizio di pagamenti real-time decentralizzato basato su block chain; Il Nasdaq sta costruendo un pilota per il Nasdaq Private Market, un’area di scambio per i titoli azionari in fase pre-IPO che consente il trading di azioni tra privati. Fino ad oggi, il trading sul Private Market richiedeva la stipula di contratti legalmente vincolanti con l’intervento degli studi legali. Utilizzando la block chain, questa esigenza sparisce: uno scambio viene registrato in modo immodificabile sul registro condiviso, senza bisogno di legali.

Il grande rivale del Nasdaq, il NYSE, ha investito in Coinbase (https://www.coinbase.com), un’azienda attiva nel settore dei wallet per Bitcoin.

Infine, Banco Santander ha identificato 25 aree dove applicare le architetture block chain. Tra quelle di interesse ufficialmente annunciate ci sono il money transfer internazionale, la finanza per il commercio, i prestiti sindacati e la gestione del collaterale. La banca spagnola ha costituto un’unità di sviluppo denominata Crypto 2.0  e ha deciso di investire, tramite il proprio fondo specializzato in fintech, Santander InnoVentures con una dotazione di 64 milioni di euro, in una start-up attiva nelle tecnologie block chain. L’attività di Santander è particolarmente interessante perché non si limita alle aree “sicure” identificate da EBA. In un recente intervento pubblico, infatti, Julio M.Faura, global head of R&D innovation di Santander, ha chiaramente identificato come area più promettente quella degli ambienti applicativi e in primo luogo i cosiddetti “smart contracts”. Ma su questi ultimi torneremo nel prossimo numero.