Non solo bitcoin: il ruolo della blockchain nell'Industria 4.0

Articolo pubblicato su L'Industria Meccanica n. 716.

Industria 4.0 contribuisce a creare un ecosistema intelligente completamente connesso in cui l'innovazione è uno dei pilastri principali. In questo nuovo paradigma l'ambiente digitalizzato funge da forza trainante anche per un modello di business che si basa su idee nuove e, per certi versi, rivoluzionarie.
Il percorso di trasformazione digitale delle imprese manifatturiere porta con sé anche una dote di nuove tecnologie. Una delle più promettenti è la blockchain.

A che cosa serve la blockchain
La blockchain garantisce che i sistemi cyber-fisici, elementi essenziali delle cosiddette fabbriche intelligenti,
possano ordinare in modo sicuro e autonomo un pezzo di ricambio, individuare i guasti imminenti nella catena di approvvigionamento prima che essi accadano e snellire quindi i loro processi di produzione per ridurre, tra l'altro, il consumo energetico.
Il potenziale della tecnologia blockchain consente alle aziende di adattarsi a un nuovo modello di business più efficiente, flessibile e ottimizzato basato sulla sicurezza e sulla fiducia reciproca. Questo rende la blockchain una perfetta (e fedele) alleata per il completamento dell'Industria 4.0, i cui obiettivi saranno incentrati nell'assicurare che le informazioni personali e finanziarie, relative alle imprese e ai suoi funzionari, siano ben custodite.

Che cos'è la blockchain
La blockchain è una tecnologia di registro distribuito utilizzata per trasferire informazioni digitalizzate da un peer (gruppo) a un altro. In parole povere, si tratta di blocchi di informazioni protette e crittografate che possono essere pubblicate su una rete pubblica o privata per facilitare il trasferimento dei dati. Questi valori sono quindi accessibili a tutti i membri approvati della rete in qualsiasi momento e in tempo reale.
Una qualsiasi transazione nel mondo reale e sul web richiede una terza persona di fiducia delle parti a garanzia dello scambio: la blockchain nasce con l'obiettivo di eliminare l'intermediario, permettendo di effettuare operazione criptate completamente anonime, archiviando tutte le transazioni in un registro pubblico distribuito in rete. In questo contesto l'intermediario è il mining, un protocollo in grado di approvare ed archiviare le transazioni attraverso delle opera operazioni matematiche. Come compenso per questo servizio, i minatori o miner ricevono una commissione dalle transazioni.
I dati di una transazione non sono memorizzati su un Pc ma su più sistemi collegati tra loro che rappresentano, di fatto, i nodi della blockchain.
Quando si parla di blockchain quindi, si fa riferimento essenzialmente ad una catena di blocchi che devono essere verificati e resi sicuri mediante crittografia. Ogni blocco contiene un puntatore che funge da collegamento a quello precedente, una variabile di tempo e i dati della transazione.
Attualmente, la tecnologia viene principalmente utilizzata per verificare le transazioni all'interno delle valute digitali, ma una blockchain consente di digitalizzare, codificare e inserire praticamente qualsiasi documento.
Ciò crea un record indelebile che non può essere modificato; inoltre, l'autenticità del record può essere verificata dall'intera comunità utilizzando invece di un'unica autorità centralizzata.
I benefici che blockchain può fornire all'industria possono essere riassunti nei seguenti punti: significativo aumento della produttività; trasferimento dati sicuro e completa manutenzione e verifica dell'integrità dei dati; rimozione della necessità di fiducia tra le parti associate a una transazione; processi semplificati tramite la rimozione di intermediari e attività di convalida.

Gli Smart contractas
A parte il suo uso come libro pubblico, una delle più grandi rivoluzioni che la blockchain potrebbe portare nel settore industriale è rappresentato dai "contratti intelligenti" (smart contracts) che possono essere automaticamente eseguiti in modalità peer-to-peer o machine to machine (M2M). Si tratta di contratti in forma di programma auto-eseguito in blockchain, che applica automaticamente i termini e le condizioni di qualsiasi accordo tra le varie parti. In pratica è un mercato digitale in cui un contratto sarà pubblicato dal proprietario o dal noleggiatore e l'altra parte negozierà il prezzo direttamente tramite la rete blockchain.
Gli smart contracts, quindi, non sono nient'altro che codice computer a prova di manomissione scritto in uno dei numerosi linguaggi di programmazione che legge e scrive i dati in un libro mastro distribuito.
I contratti intelligenti saranno eseguiti da una rete di computer che utilizza protocolli di consenso per determinare la sequenza delle azioni risultanti dal codice di programmazione, con l'obiettivo di automatizzare calcoli, eseguire approvazioni e altre attività di transazione. Prima dell'uso della blockchain, questo tipo di contratto intelligente era impossibile da effettuare poiché le parti di un accordo gestivano database separati.
Con un database condiviso che esegue un protocollo blockchain, i contratti intelligenti si auto-eseguono e tutte le parti convalidano il risultato istantaneamente, senza perdere tempo in ulteriori scambi e senza la necessità di un intermediario. I contratti intelligenti possono essere programmati inoltre per liberare fondi, comunicare informazioni, registrare e incorporare i dati, il tutto in un modo pre-programmato, autoeseguibile e autonomo.

Le barriere e le sfide della blockchain
Nonostante il suo potenziale, prima di adottare tecnologie basate sulla blockchain occorre porsi alcune domande.
Il punto chiave da ricordare è il concetto di "fiducia senza fiducia" e l'abbattimento delle barriere. Per i produttori, ovviamente, le grandi domande riguarderanno i costi: quanto costerebbe rimpiazzare le infrastrutture esistenti? Che tipo di risorse sono necessarie per tenere attiva e funzionante una blockchain? La risposta è che non sono richiesti grossi investimenti o modifiche di infrastruttura per integrare questa tecnologia. Non si tratta infatti di condividere tutto del database, ma di selezionare ciò che si desidera condividere in modo che la blockchain possa quindi scrivere su un nuovo libro mastro autorizzato agli altri partecipanti. Una blockchain può essere personalizzata per soddisfare le esigenze e le specifiche relativamente al compito finale da eseguire.
Naturalmente, sarà necessaria un'integrazione minima, sfruttando gli strumenti già in essere. Rfid è un primo esempio di come incorporare la blockchain in uno strumento già esistente per farne un uso migliore.
Un'altra preoccupazione sarà su vasta scala: quanto può essere rapida ed economica la soluzione? La grande quantità di energia richiesta per attivare le risorse computazionali necessarie è un deterrente per molte aziende. La blockchain ha un effetto di rete: più cresce, più aumenta il valore di tale tecnologia; l'obiettivo sarà quello di raggiungere una massa critica per offrire un vantaggio competitivo. Un'ultima nota da evidenziare riguarda il fatto che la blockchain non è ancora consentita da tutte le giurisdizioni mondiali.