Come la blockchain viene ricostruita per l’era quantistica

Le reti blockchain sono state originariamente progettate attorno a un’idea ingannevolmente semplice: distribuire un registro su molti computer, collegare le sue voci crittograficamente e rendere le modifiche non autorizzate proibitive. Questa base ha reso possibile Bitcoin (BTC ) possibile, ma non è stata costruita per supportare ogni pagamento, applicazione finanziaria, identità digitale e flusso di lavoro aziendale che gli sviluppatori ora immaginano.

Uno studio recentemente accettato su ICT Express¹ esamina come l’architettura della blockchain si stia evolvendo in risposta. Dopo aver selezionato 830 documenti, i ricercatori hanno conservato 125 articoli che coprono primitive crittografiche, meccanismi di consenso, sistemi di scaling, tecnologie di privacy e rischi di sicurezza emergenti.

Il quadro risultante non è semplicemente quello di blockchain più veloci. L’industria sta gradualmente sostituendo i progetti monolitici con componenti specializzati che possono elaborare transazioni, verificare risultati, preservare la privacy e proteggere i registri dalle minacce in evoluzione. Questa transizione potrebbe determinare se la blockchain rimarrà una tecnologia finanziaria specializzata o diventerà un’infrastruttura durevole per un’economia digitale molto più ampia.

Perché le blockchain di prima generazione incontrano limiti strutturali

Le blockchain tradizionali generalmente chiedono a molti nodi di ripetere lo stesso lavoro. Questa ridondanza rende difficile manipolare la rete, ma limita anche la capacità di throughput e aumenta i requisiti computazionali. Con l’aumento dell’attività, gli utenti possono incontrare commissioni più elevate, tempi di regolamento più lunghi e competizione per lo spazio limitato nei blocchi.

Ciò crea il familiare trilemma della blockchain: migliorare la scalabilità senza indebolire materialmente la sicurezza o la decentralizzazione. Nessuna architettura elimina completamente il compromesso. Invece, i sistemi più recenti suddividono le responsabilità affinché ogni componente possa essere ottimizzato per un compito specifico.

Questo è già visibile nell’espansione di protocollo Layer-2 per la scalabilità di Ethereum (ETH ). Invece di costringere la blockchain di base a eseguire ogni azione, i sistemi Layer-2 elaborano l’attività separatamente e inviano dati compressi o prove crittografiche alla rete sottostante.

Il documento identifica diverse tecnologie che stanno plasmando questa prossima fase architettonica:

• Rollup Layer-2 e canali di stato
• Blockchain modulari e sharding
• Esecuzione parallela delle transazioni
• Prove a conoscenza zero
• Sistemi crittografici post-quantistici

Questi sviluppi sono spesso discussi separatamente. La loro maggiore importanza diventa evidente quando vengono considerati come parti della stessa transizione. La blockchain si sta allontanando da reti che fanno tutto e si sta dirigendo verso sistemi assemblati da livelli interoperabili di sicurezza, esecuzione, regolamento e disponibilità dei dati.

Le reti Layer-2 spostano il lavoro lontano dalla catena di base

Le reti Layer-2 migliorano la capacità senza richiedere alla blockchain sottostante di elaborare direttamente ogni transazione. I rollup raggruppano più transazioni insieme, le eseguono al di fuori dello strato di base e pubblicano le informazioni o le prove risultanti su di essa. I canali di stato consentono ai partecipanti di scambiare aggiornamenti firmati in privato e di utilizzare la blockchain principale principalmente per aprire o chiudere il canale.

Ciò può ridurre la congestione e le commissioni mantenendo un collegamento alla sicurezza della rete di base. Genera anche nuove dipendenze. Gli utenti devono considerare l’affidabilità del sequencer, la sicurezza dei bridge, i sistemi di prova, i controlli di aggiornamento e se l’attività che si svolge sul secondo livello avvantaggi alla fine la rete sottostante.

Il cambiamento è visibile nell’OP Stack, che separa funzioni come esecuzione, regolamento, sequenziamento e disponibilità dei dati. In una recente intervista a Securities.io, la fondatrice di Optimism Jinglan Wang ha descritto come questa infrastruttura blockchain modulare consenta di configurare o aggiornare componenti individuali senza ricostruire un’intera rete.

Si tratta di più di un miglioramento tecnico. Un’infrastruttura standardizzata potrebbe consentire alle aziende di distribuire catene specifiche per applicazioni senza assemblare ogni componente da fornitori diversi. Lo sviluppo della blockchain inizierebbe a somigliare al cloud computing, dove le organizzazioni scelgono i servizi in base a prestazioni, sicurezza e requisiti normativi, anziché costruire l’intero stack autonomamente.

Le blockchain modulari trasformano l’architettura in un mercato

Una blockchain monolitica combina esecuzione, consenso, regolamento e disponibilità dei dati all’interno di un unico sistema. Una blockchain modulare separa alcune o tutte queste funzioni. Un livello può eseguire contratti intelligenti, un altro può rendere disponibili i dati delle transazioni e un terzo può fornire il regolamento finale.

Questa divisione può migliorare l’efficienza perché ogni livello è progettato per un carico di lavoro più ristretto. Lo sharding segue un principio correlato suddividendo l’elaborazione e l’archiviazione della rete in gruppi più piccoli che operano in parallelo. I motori di esecuzione parallela vanno oltre identificando transazioni indipendenti che possono essere elaborate simultaneamente.

Il documento confronta i principali approcci architetturali come segue:

La modularità introduce propri rischi. Se sono necessari più livelli per completare una transazione, l’intero sistema è affidabile solo quanto la loro interazione. Un guasto nella disponibilità dei dati, nel bridging, nella sequenza o nella verifica delle prove potrebbe compromettere un’applicazione altrimenti sicura. Gli investitori dovrebbero quindi evitare di presumere che un tasso teorico di transazioni più elevato produca automaticamente una rete più robusta.

Le prove a conoscenza zero collegano privacy e scalabilità

Le prove a conoscenza zero consentono a una parte di dimostrare che un’affermazione è valida senza rivelare le informazioni sottostanti. Un utente può dimostrare che una transazione rispetta le regole della rete o che sono disponibili fondi sufficienti senza rivelare tutti i dettagli del conto.

Nei sistemi blockchain, questa capacità affronta due problemi contemporaneamente. Può proteggere le informazioni sensibili consentendo al contempo che molte transazioni off-chain siano rappresentate da una prova compatta. zk-SNARK e zk-STARK sono tra le implementazioni più conosciute, sebbene la generazione delle prove possa richiedere notevoli risorse computazionali e una accurata ingegneria crittografica.

Le conseguenze vanno oltre la privacy delle criptovalute. Le imprese non possono inserire informazioni riservate di clienti, dati medici o commerciali su un registro leggibile pubblicamente semplicemente perché il registro è resistente alla manomissione. La verifica che preserva la privacy potrebbe consentire alle organizzazioni di dimostrare conformità, identità, proprietà o validità di una transazione senza esporre i dati utilizzati per raggiungere tale conclusione.

Ciò rende la tecnologia a conoscenza zero un potenziale ponte tra la verifica pubblica e la riservatezza istituzionale. La metrica importante non sarà solo il numero di transazioni che una rete pubblicizza. Il costo di generazione delle prove, il tempo di verifica, l’interoperabilità e la sicurezza dell’implementazione aiuteranno a determinare quali sistemi possono supportare un’adozione pratica.

Il calcolo quantistico crea un rischio di scadenza crittografica

I registri blockchain sono persistenti, ma gli algoritmi crittografici che li proteggono non sono garantiti per rimanere sicuri indefinitamente. Molte reti utilizzano firme digitali a curva ellittica per stabilire la proprietà e autorizzare le transazioni. Un computer quantistico sufficientemente potente potrebbe eventualmente minacciare le assunzioni matematiche alla base di queste firme.

Ciò non significa che i computer quantistici possano attualmente sequestrare asset blockchain su larga scala. Significa che le reti hanno bisogno di un percorso di migrazione credibile prima che tale capacità si manifesti. La sfida è particolarmente difficile per le blockchain perché vecchi indirizzi, chiavi pubbliche, smart contract e transazioni registrate in modo permanente potrebbero rimanere esposti molto tempo dopo l’introduzione di un nuovo algoritmo.

La transizione è già passata dalla teoria alla pratica nella sicurezza informatica convenzionale. Il US National Institute of Standards and Technology ha finalizzato gli standard post-quantistici iniziali e ha selezionato HQC come algoritmo di crittografia di riserva. Gli sviluppatori blockchain devono ora considerare l’agilità crittografica: la capacità di sostituire gli algoritmi senza frammentare la rete, bloccare gli utenti fuori dagli asset o invalidare il software esistente.

Il documento discute approcci post-quantistici basati su reticoli, hash, codici e altri. Ognuno introduce compromessi riguardanti la dimensione delle firme, il calcolo, lo storage e la compatibilità. Di conseguenza, la strategia vincente potrebbe non essere una migrazione universale immediata. Le reti potrebbero prima identificare gli account esposti, introdurre indirizzi opzionali resistenti al quantum e creare meccanismi per trasferire in modo sicuro gli asset prima che le firme più vecchie diventino vulnerabili.

La vera competizione si sta spostando dalle catene agli stack

La più importante implicazione del documento è che confrontare le blockchain esclusivamente in base alle transazioni al secondo sta diventando meno utile. Le prestazioni dipendono sempre più da un intero stack che può includere un livello di esecuzione, un sequenziatore, un generatore di prove, un servizio di disponibilità dei dati, un ponte, una rete di regolamento e un sistema di chiavi crittografiche.

Ciò modifica il modo in cui gli investitori dovrebbero valutare il settore. Una rete può attrarre attività senza creare valore durevole per il proprio token. Un livello più veloce può dipendere economicamente da un’altra rete per il regolamento. Un sistema modulare può guadagnare flessibilità introducendo al contempo rischi di governance e di interoperabilità. Le affermazioni di sicurezza quantistica possono anche risultare incomplete se portafogli, ponti, validatori o indirizzi legacy continuano a utilizzare crittografia vulnerabile.

Le piattaforme più solide saranno probabilmente quelle che combinano performance tecniche con governance affidabile, migrazione sicura, strumenti per gli sviluppatori e compatibilità con i requisiti normativi. L’architettura sta diventando un prodotto, ma l’affidabilità operativa determinerà se tale prodotto potrà passare dalla sperimentazione a un’infrastruttura critica.

Investire nella prossima generazione di infrastrutture blockchain

La convergenza tra design modulare delle blockchain e sicurezza quantistica crea una transizione naturale dagli asset digitali alla tecnologia aziendale. Gli investitori che cercano esposizione nei mercati pubblici possono considerare IBM, sebbene debba essere vista come una società tecnologica diversificata piuttosto che un puro player blockchain.

Il lavoro di IBM nel campo della blockchain è costruito attorno a Hyperledger Fabric, un framework permissioned di livello enterprise con componenti modulari, controlli di identità, canali privati e consenso configurabile. Queste caratteristiche sono in linea con l’argomentazione del documento secondo cui le implementazioni pratiche devono bilanciare scalabilità, privacy, interoperabilità, governance e sicurezza, piuttosto che massimizzare un unico indicatore.

L’azienda sta inoltre sviluppando sistemi di calcolo quantistico mentre aiuta le imprese a preparare la loro infrastruttura esistente per la crittografia sicurezza post-quantistica e agilità crittografica. Il lavoro di IBM in questo ambito le conferisce rilevanza sia per le opportunità sia per le minacce discusse nello studio.

Per gli investitori, la tesi non è che la blockchain diventerà una fonte dominante di ricavi per IBM da sola. L’argomento più difendibile è che le imprese che adotteranno registri distribuiti, asset digitali e sistemi post-quantistici avranno bisogno di integrazione, infrastruttura cloud ibrida, competenze di cybersecurity e supporto tecnico a lungo termine. IBM è posizionata lungo tutto questo più ampio processo di modernizzazione.

La prossima generazione di blockchain sarà misurata in termini di durabilità

Il primo grande risultato della blockchain è stata la capacità di mantenere un registro condiviso senza fare affidamento su un operatore centrale. La sua prossima sfida è rendere quel modello veloce, privato, interoperabile, economicamente sostenibile e sicuro contro minacce che potrebbero non essere ancora praticabili.

Le reti layer‑2, i componenti modulari, lo sharding, l’esecuzione parallela e le prove a conoscenza zero forniscono diverse parti della risposta. La crittografia post‑quantistica aggiunge un requisito a più lungo termine: le reti devono poter cambiare le proprie fondamenta di sicurezza senza sacrificare continuità o proprietà dell’utente.

Il risultato non sarà necessariamente una singola blockchain che sconfigge tutti i concorrenti. È più probabile che emerga un ecosistema di layer specializzati collegati tramite standard condivisi e prove crittografiche. In tale contesto, l’infrastruttura più preziosa potrebbe essere la tecnologia che consente alle blockchain di evolversi in modo sicuro, non semplicemente la catena che oggi elabora il maggior numero di transazioni.

Riferimenti:

¹ Khan, J., Khan, G. A., Alam, I., Khan, M. R., Sharma, S., Hussain, T., Khan, M. A., Prasuna, P. M., & Alghamdi, A. A. (2026). Architetture blockchain di nuova generazione: uno studio approfondito sull’innovazione guidata dalle criptovalute. ICT Express. https://doi.org/10.1016/j.icte.2026.09.006