Several solutions to tackle the most relevant blockchain limitations in the context of user-confined data and for tuning performances and scalabilty [Varie soluzioni per affrontare le principali limitazioni della blockchain nel contesto dei dati custoditi dall’utente e per ottimizzare le prestazioni e la scalabilità]

Inizialmente utilizzata per creare una criptovaluta decentralizzata e un mercato finanziario autonomo, la tecnologia blockchain ha significativamente trasformato il panorama economico sfidando i sistemi finanziari tradizionali e introducendo nuovi metodi di trasferimento e investimento di asset economici, aprendo la strada a modelli di business innovativi e facilitando l’accesso ai servizi finanziari per individui privi di accesso ai sistemi bancari tradizionali. L’avvento degli smart contract, programmi eseguibili governati unicamente dal proprio codice e funzionanti sulla tecnologia centrale della blockchain, ha ulteriormente catalizzato lo sviluppo di applicazioni al di fuori del settore finanziario, permettendo processi decentralizzati, resistenti alle manomissioni e regolati dal codice, senza necessità di autorità centralizzate. Tuttavia, la creazione di applicazioni distribuite basate su blockchain affronta numerose sfide che potrebbero ostacolare una più ampia adozione ed efficacia. Queste sfide si estendono su diverse dimensioni e includono problematiche legate alla privacy, dovute alla trasparenza intrinseca delle blockchain, limitazioni di scalabilità poiché tutti i nodi devono validare ogni transazione, difficoltà nella gestione dei dati a causa dell’immutabilità che impedisce modifiche o eliminazioni, barriere di interoperabilità derivanti da protocolli incompatibili e un alto consumo di risorse dovuto a meccanismi di consenso onerosi dal punto di vista energetico. Questa tesi esamina e propone diverse soluzioni per favorire interazioni innovative con la blockchain, ottimizzando gli smart contract e affrontando problematiche legate a efficienza, costi, immutabilità e fabbisogno di risorse. Con l’obiettivo di sfruttare le caratteristiche decentralizzate delle reti pubbliche, in particolare Ethereum, alcune delle soluzioni proposte, concepite durante questa ricerca di dottorato, sfruttano il paradigma dell’edge computing per mitigare i costi finanziari associati all’uso della blockchain e migliorare le prestazioni e la capacità di throughput. Le caratteristiche fondamentali di sicurezza intrinseche alla tecnologia blockchain e l’integrità dei dati off-chain sono mantenute applicando al di fuori della blockchain le stesse tecnologie di base utilizzate nel cuore della blockchain stessa. Inoltre, nelle soluzioni proposte, le implicazioni economiche legate all’elaborazione delle transazioni e all’esecuzione degli smart contract sono sempre tenute in considerazione, in particolare su Ethereum, poiché possono rappresentare una barriera alla partecipazione ma svolgono un ruolo cruciale nel mantenere l’equilibrio tra gli stakeholder, inclusi utenti, validatori e fornitori di servizi, senza dipendere da un’autorità centrale. Infine, viene proposta una nuova architettura blockchain per affrontare problematiche legate all’immutabilità e alla crescita indefinita della catena. L’approccio proposto consente la cancellazione controllata dei dati, migliorando la privacy, riducendo lo spazio di archiviazione necessario e garantendo la conformità alle normative che richiedono la rimozione di dati personali o inappropriati, fornendo un’infrastruttura più efficiente e flessibile per lo sviluppo di applicazioni decentralizzate basate su blockchain dove i dati memorizzati hanno una natura transitoria e possono essere eliminati nel tempo.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• MANDARINO, VALERIO

Contributors dc:contributor

• TRAMONTANA, EMILIANO ALESSIO

• Blockchain
• Cryptocurrencie
• Smart Contract
• Solidity
• Blockchain Scalability
• Blockchain Immutability
• Blockchain Privacy
• Edge Computing
• Ethereum
• Smart Contracts Design Patterns
• Criptovalute
• Scalabilità della Blockchain
• Immutabilità della Blockchain
• Privacy della Blockchain
• Smart Contract Design Pattern

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/685250

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/685250