Classificazione e Funzionamento delle Blockchain più utilizzate

Uno dei punti chiave dell'utilizzo di una Blockchain è permettere alle persone, in particolare, a persone che non si fidano l'una dell'altra, di condividere dati preziosi in modo sicuro, un modo a prova di manomissione. Questo perché le Blockchain memorizzano i dati usando sofisticate regole matematiche e software innovativi estremamente difficili da attaccare per essere manipolate. Ma, per quanto riguarda la sicurezza, anche i sistemi delle migliori Blockchain possono fallire nel caso in cui entrano in gioco fantasiose regole matematiche e software creato da persone che sono abili imbroglioni.

Per capirne il motivo, iniziamo con ciò che rende le Blockchain "sicuri" in linea di principio. Nella Blockchain dei Bitcoin vengono condivisi i dati storici di ogni transazione Bitcoin realizzata nel ledger. Il ledger è memorizzato in più copie su una rete di computer, chiamati "nodi". Ogni volta che qualcuno invia una transazione al ledger, i nodi controllano che la transazione sia valida e che chiunque abbia speso un Bitcoin abbia avuto un Bitcoin da spendere. Un sottoinsieme di essi compete per il pacchetto di transazioni valide in "blocchi" e li aggiunge a una catena di quelli precedenti. I minatori (proprietari dei nodi) aggiungendo con successo nuovi blocchi alla catena guadagnano Bitcoin come ricompensa.
Questo sistema risulta teoricamente antimanomissione, poiché utilizza:

⁃ impronte digitali crittografiche uniche per ogni blocco;
⁃ un "protocollo di consenso".

L'impronta digitale, chiamata hash, richiede molto tempo di calcolo ed energia per essere generata inizialmente. Essa serve come prova che il minatore che ha aggiunto il blocco alla Blockchain ha fatto il lavoro computazionale per guadagnare un premio Bitcoin. Serve anche come una specie di sigillo, poiché modificare il blocco richiederebbe una nuova generazione hash. Verificare se l'hash corrisponde o meno al suo blocco, tuttavia, è facile, e una volta che i nodi hanno fatto, aggiornano le rispettive copie della Blockchain con il nuovo blocco. Questo è il protocollo di consenso trattato precedentemente.
L'ultimo elemento di sicurezza è che gli hash servono anche come link nel file Blockchain: ogni blocco include l'hash univoco del blocco precedente. Quindi se si vuole modificare una voce nel ledger in modo retroattivo, si deve calcolare un nuovo hash non solo per il blocco in cui si trova ma anche per ogni blocco successivo. E ciò deve essere fatto più velocemente di quanto gli altri nodi possano aggiungere nuovi blocchi alla catena. Quindi, a meno che non si abbiano computer più potenti del resto dei nodi combinato (e anche allora, il successo non è garantito), nessuno dei blocchi aggiunti sarà in conflitto con quelli esistenti e gli altri nodi rifiuteranno automaticamente le modifiche. Questo è ciò che rende la Blockchain a prova di manomissione o "immutabile". Il semplice fatto che un sistema funziona come Bitcoin significa che è altrettanto sicuro.
Le persone hanno anche trovato modi creativi per imbrogliare. Emin Gün Sirer e i suoi colleghi della Cornell University hanno dimostrato che esiste un modo per sovvertire una Blockchain anche se si ha meno della metà del potere di estrazione degli altri minatori. Tralasciando i dettagli tecnici, un "minatore egoista" può ottenere un vantaggio ingiusto ingannando altri nodi nel perdere tempo per cripto-puzzle già risolti.
Un'altra possibilità è un "attacco di eclissi". I nodi sulla Blockchain devono rimanere in costante comunicazione al fine di confrontare i dati. Un attaccante che riesce a prendere il controllo delle comunicazioni di un nodo e ingannarlo ad accettare dati falsi che sembrano provenire dal resto della rete, ingannandolo per sprecare risorse o per confermare transazioni false.
Gli hacker di criptovaluta di solito si trovano nei luoghi in cui i sistemi Blockchain si connettono con il mondo reale, ad esempio, nei client software e di applicazioni di terze parti. Ad esempio, gli hacker possono entrare in "portafogli bollenti" collegati a applicazioni Internet per la memorizzazione delle chiavi crittografiche private che chiunque possiede e che una criptovaluta richiede per poterli spendere. I principali obbiettivi sono diventati i portafogli online per gli scambi di criptovaluta. Molti scambi affermano di mantenere la maggior parte dei soldi dei loro utenti in portafogli hardware "freddi", dispositivi di archiviazione scollegati da Internet.

Un’altra presunta garanzia di sicurezza di un sistema Blockchain è la "Decentralizzazione". Se le copie della Blockchain sono mantenute su una grande e ampia rete di nodi distribuita, non c'è nessun punto debole da attaccare, e così è difficile per chiunque costruire abbastanza potenza di calcolo per sovvertire la rete. Ma recenti lavori hanno mostrato che né Bitcoin né Ethereum è decentralizzato come si potrebbe pensare.
Alcuni ritengono che i protocolli di consenso alternativi, che non fanno affidamento sul minerario, potrebbero essere più sicuri. Ma questa ipotesi non è stata testata su larga scala e probabilmente i nuovi protocolli avranno problemi di sicurezza.
I sistemi autorizzati, tuttavia, sollevano alcune domande relativamente a chi ha l’autorità per concedere l'autorizzazione e a come farà il sistema per garantire che i validatori sono chi dicono di essere. Un sistema autorizzato può far in modo che i proprietari si sentono più sicuri, ma in realtà dà loro solo più controllo, il che significa che possono apportare modifiche indipendentemente dagli altri partecipanti alla rete d'accordo.
Quindi, alla fine, il termine "sicuro" finisce per essere molto difficile da definire nel contesto delle Blockchains.