Sistemi decentralizzati vs sistemi centralizzati: vantaggi e applicazioni

di Cristina Cannata
16/07/2019
5 minuti

Sin dai primi tempi del suo avvento, la tecnologia blockchain ha attirato l’attenzione di molte aziende, investitori e curiosi in generale, che si sono avvicinati affascinati dalle diverse potenzialità, opportunità e soluzioni che questa ha lasciato intravedere.

Il concetto fondante del Bitcoin e, più in generale, l’idea di un sistema digitale decentralizzato peer-to-peer, è stato decisamente rivoluzionario ed ha fatto emergere i tanti benefici di un sistema decentralizzato, soprattutto se pensato in contrasto ad un sistema centralizzato.

Proprio l’avvento della blockchain ha portato la discussione su un altro livello, ravvisando la necessità di individuare una definizione chiara di ciò che si intende con il termine “decentralizzazione”, cosa comporta esattamente la decentralizzazione, quali caratteristiche fondanti, quali benefici ed aspetti vincenti. Generalmente, il concetto di decentralizzazione è stato definito a partire dal concetto di centralizzazione, come il suo opposto:

Un sistema centralizzato implica che una informazione passi (entri ed esca) da un singolo punto centrale. Pertanto, un’informazione non può essere inviata o ricevuta senza che questa non passi dal punto centrale.

 Per contro:

Un sistema decentralizzato non richiede che un’informazione passi da un singolo punto. Ci sono invece tanti punti in connessione tra loro che danno vita ad un network peer-to-peer.

Sistemi centralizzati e sistemi decentralizzati sono entrambi delle forme esistenti e comunemente adottate in diversi ambiti.

Un altro punto da sottolineare, dato l’alto rischio di confusione, è la differenza tra i sistemi decentralizzati e i sistemi distribuiti. Questi due tipi di sistemi sono molto spesso confusi tra loro. La differenza è da ricercare in termini “fisici” relativi al luogo:

un sistema distribuito implica che non tutti i processi delle transazioni siano fatti nello stesso posto.

centralized vs decentralized

Al fine di definire meglio la decentralizzazione e cosa questi sistemi comportano, si fa riferimento all’articolo di Vitalik Buterin, “The Meaning of Decentralization”. In questo elaborato, si sottolineano tre aspetti, tre tipi di decentralizzazione:

  • Architectural de/centralization – Da quanti computer è fisicamente composto il sistema? Quanti di loro il sistema riesce a tollerare senza cedere ogni volta?
  • Political de/centralization – Quanti individui/organizzazioni/parti in ultima analisi controllano i computer che formano il sistema?
  • Logical de/centralization – L’interfaccia e la struttura dei dati che il sistema presenta e mantiene somiglia di più ad un singolo oggetto monolitico o ad uno sciame informe? Che succede se il sistema si divide in due parti? In questo caso, l’interfaccia e la struttura dei dati riescono a lavorare indipendentemente?

logically centralized decentralized

Dalla matrice emerge chiaramente che una blockchain si definisce come un sistema decentralizzato a livello di politica e di architettura, ma centralizzato a livello di logica, in quanto nelle blockchain vige un agreed state, il cosiddetto consensus, e tutto il sistema agisce come fosse un tutt’uno. Maggiori e dettagliati approfondimenti su questo tema si rimandano all’articolo sopracitato di Buterin.

Questi tre aspetti della decentralizzazione definiscono tre caratteristiche. La architectural decentralization definisce quanto un network è distribuito, la political decentralization suggerisce quante persone controllano il network e il concetto di “trust” all’interno dello stesso, infine la logical decentralization stabilisce il comune e condiviso agreed state, ossia il consensus all’interno del network.

Questi elementi suggeriscono un altro spunto di discussione: cosa implica esattamente un sistema decentralizzato? Perché i sistemi decentralizzati sono utili?

  1. Fault Tolerance (Tolleranza di errore) – Dato che i sistemi decentralizzati sono composti da più costituenti diversi, hanno meno probabilità di avere dei problemi in maniera accidentale. Ad esempio, più computer hanno meno probabilità di ‘sbagliare’ (o rompersi o crashare tutti insieme nello stesso momento) rispetto ad un singolo computer.
  2. Attack Resistance (Resistenza all’attacco) – I sistemi decentralizzati non hanno un singolo punto centrale, quindi è molto più difficile e più costoso cercare di attaccarli e/o manipolarli.
  3. Collusion Resistance (Resistenza alla collusione)  – E’ difficile per coloro che partecipano al network cercare di colludere il sistema agendo in modo da agevolare se stessi.

Più il sistema è decentralizzato, più sono vere e valide queste tre caratteristiche.

Considerati i vantaggi, ci sono tuttavia anche degli svantaggi da sottolineare:

  1. Lack of Focus (Mancanza di attenzione) – Di contro ai sistemi centralizzati dove una singola identità si occupa di tutto il resto del network e lo gestisce, generalmente nei sistemi decentralizzati la situazione è più complessa. Quando il decision-making è delegato a più persone cresce il rischio di dispersione dell’informazione e ambiguità circa gli obiettivi e gli scopi finali. Questo può dare come risultato proprio una perdita di focus sugli obiettivi finali e rallenta i processi decisionali.
  2. Duplication of Work (Duplicazione del lavoro) – Dato che un sistema decentralizzato si compone da diverse parti, questo è sicuro per natura. Più grande è il sistema, più grande è il livello di sicurezza che si raggiunge. D’altra parte, ognuna di queste singole parti deve fare esattamente lo stesso task delle altre e questo aumenta proporzionalmente il livello di costi, di attenzione e di energia richiesta.
  3. Speed of Action (Velocità di azione) – Nei sistemi decentralizzati ci si aspetta una perdita di velocità, visto che raggiungere il consensus richiede del tempo.

Questi tre concetti sono particolarmente validi all’interno dei contesti aziendali, dalle grandi aziende a quelle di media dimensione. La decisione di adottare una struttura centralizzata o decentralizzata, oltre a un fatto di business, dipende dalle esigenze strategiche dell’azienda stessa. Ad esempio, la decentralizzazione viene prediletta nei contesti in cui si ricerca l’innovazione, la diversificazione delle attività, una maggiore responsabilizzazione delle persone coinvolte, etc. Anche i sistemi centralizzati hanno i loro vantaggi e svantaggi relativi all’efficienza circa il coordinamento e le comunicazioni, il tracciamento dell’informazione, i minori costi amministrativi e tanto altro.

Parlando di blockchain, è più complesso citare i sistemi centralizzati accanto a quelli decentralizzati. Le blockchain sono per definizione dei sistemi decentralizzati, ma occorre approfondire l’argomento introducendo nel discorso altri elementi, come il concetto di pubblica e privata, o ancora quello di permissioned e permissionless.

Innanzitutto, la decentralizzazione è un tratto fondante della tecnologia blockchain, che si tratti di una blockchain pubblica o privata. Le blockchain sono dei sistemi decentralizzati e distribuiti, in logica peer-to-peer, dove ogni computer che forma il sistema ha una replica di registro.

Oltre alla decentralizzazione, ci sono altre caratteristiche da sottolineare:

  • Validazione – Tutte le transazioni all’interno del network devono essere validate dai nodi che lo compongono che devono concordare sullo stato attuale e sulla validità delle transazioni iscritte nel registro (consensus). Il network deve raggiungere il consensus.
  • Immutabilità – La blockchain è un registro immutabile, una volta che i dati sono riportati e validati non possono più essere modificati o cancellati, garantendo l’immutabilità degli stessi.

Blockchain pubbliche e private sono massivamente adottate da tante realtà, in diversi campi e con diverse finalità. Infatti, anche se mettere insieme le parole “blockchain” e “privato” può risultare una forzatura, di fatto blockchain private esistono e stanno anche diventando sempre più popolari, adottate principalmente da aziende e governi che vogliono beneficiare dei benefici di usufruire delle potenzialità di un registro decentralizzato. Di fatto, una blockchain privata si identifica come un registro distribuito.

Per ultimo, al fine di meglio comprendere la distinzione tra blockchain private e pubbliche bisogna prendere in considerazione chi ha il permesso di leggere il registro. Dall’altro lato, specularmente, i permessi di scrittura introducono le nozioni di permissioned e permissionless.

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