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Company Oriented Blockchain Weinberghöhe 27, 6300 Zug, Svizzera Settembre 16, 2019 - v.3.0
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Company Oriented Blockchain Weinberghöhe 27,
6300 Zug, Svizzera
Settembre 16, 2019 - v.3.0
AiliA SA Weinberghöhe, 27 6300 Zug, Svizzera mail: [email protected]
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Abstract
TakaMaka risolve e risponde ai problemi di Governance della Blockchain pubblica e distribuita ed esecuzione di Smart Contract, con particolare attenzione agli ambienti enterprise.
TakaMaka introduce una innovativa soluzione di Proof Of Stake, che permette un elevato grado di affidabilità delle transazioni in condizioni normali di lavoro (1.000.000 Tx/h). In questo contesto, il processo di verifica e l'algoritmo della Blockchain, hanno permesso di ottenere l'autofinanziamento del network e la costruzione di una valuta digitale per l'organizzazione ed il reward, in evoluzione e libera dall'influenza da attori estranei.
Abbiamo la capacità di stimare in modo preciso, il numero delle operazioni e la quantità di risorse da impiegare, per l’esecuzione di Smart Contract, fornire stime esatte e non variabili per le operazioni a gas costante e parametrizzare per quelle in cui la dimensione dei dati varia. L’idea alla base di questa struttura è permettere, a chi pianifica il budget e a chi scrive contratti intelligenti, di sapere e pianificare i costi, con elevato grado di precisione.
TakaMaka è una Blockchain free e open source, di terza generazione, con elevato grado di sicurezza ed affidabilità, altamente performante, con esecuzione di Smart Contract ed interamente sviluppata in JAVA.
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Indice
Abstract 3
Indice 4
Introduzione 6
L’ idea di TakaMaka 6
TakaMaka 7
Perchè Java 7
L’algoritmo di TakaMaka 8
Vantaggi della Bootstrap from genesis 8
Attacchi malevoli sulla catena TakaMaka 9
Prevenire un attacco 9
Specifiche dell’algoritmo 10
Timing attack in PoS 11
Perchè in TakaMaka l’attacco non funziona? 11
Ruolo dei minatori 12
MINING: delegate miner 12
Comportamento dei nodi 13
L’ algoritmo VRF (Verified Random Function) 13
Tipi di nodi 14
Competizione tra nodi 14
Mining reward 15
COIN 15
Green Coin 16
Red Coin 16
Perchè due coin? 16
Token Verde TKG 17
Token Rosso TKR 17
Governance 18
Smart Contract 20
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Ulteriore approfondimento 20
Ulteriori punti di forza 21
CASI DI USO 22
Trusted ticketing 23
Marketplace 23
Controllo della catena di produzione 24
Team 25
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Introduzione
Come noto la blockchain è un libro mastro distribuito, progettata per fornire un record immutabile e affidabile, tra un certo numero di attori non attendibili; nel caso più conosciuto, la blockchain grazie a bitcoin permette il trasferimento del controllo di un valore digitale da un utente ad un altro salvaguardando integrità e privacy.
Il protocollo Ethereum ERC20, ha permesso di elaborare e realizzare un'ampia varietà di progetti e strutture con risorse tokenizzate, che hanno consentito di creare il primo ponte da un modello di business centralizzato verso uno disintermediato, tra il mondo reale e quello della Blockchain.
Innumerevoli altri progetti hanno preso piede, o semplicemente copiando e forkando l'algoritmo di Bitcoin, o sfruttando il protocollo di Ethereum, in altri casi realizzando soluzioni proprie che hanno alla base una blockchain, un algoritmo di consenso, una programmabilità ed un Token.
L’ idea di TakaMaka Tuttavia nè Bitcoin, nè Ethereum, nè altri più blasonati progetti sono stati realizzati sfruttando potenzialità, semplicità di programmazione e comfort di progetto, attraverso un linguaggio ampiamente conosciuto, ad alto livello, orientato agli oggetti, progettato per essere il più possibile indipendente dalla piattaforma hardware di esecuzione, come Java.
Takamaka è un protocollo simile ad Ethereum, ma più' veloce e sicuro, studiato per essere utilizzato in linguaggio Java, con una usabilità ed una familiarità del codice di utilizzo, che rende friendly l'approccio alla maggior parte di coloro che avviano idee e progetti in Blockchain.
Si azzerano in questo modo spiacevoli "colli di bottiglia", che rallentano l'approccio alla Blockchain, senza le competenze specifiche di programmazione, riducendo il gap tra avvio del progetto, formazione del personale e costi complessivi di start-Up, che incidono in maniera significativa e che spesso dissuadono dall'avvio di un nuovo modello di business.
La possibilità di personalizzare e tokenizzare la propria idea, la costruzione di Smart Contract dai costi certi, l'integrazione con Oracoli di terze parti (e non), la possibilità di utilizzare due coin, uno stabile ed uno no, offre ai programmatori TakaMaka orientati all'ambito Business, a sviluppatori e startUp, un accesso completo, veloce e diretto al mondo della Blockchain.
Il protocollo di consenso PoS ( Proof of Stake ), permette l'accesso al network ad investitori, sostenitori dei nodi e scommettitori stake holder, un reward costante, che indirettamente permette ai fruitori una rete veloce e sicura, facile da programmare, che transa in modo stabile fino a 1.000.000 Tx/h ed oltre …
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TakaMaka
E’ una Blockchain company oriented che basa il proprio core sul più diffuso ed utilizzato linguaggio di programmazione verificabile: Java!
Java è un linguaggio responsabile, con caratteristiche intrinseche di portabilità, affidabilità e verificabilità, che abbiamo deciso di utilizzare come codice unico per la gestione e la programmazione dell'intera infrastruttura della nostra Blockchain: dal nodo, agli Smart Contract, alla programmazione, la sola cosa che devi sapere è Java.
I principali punti di forza della nostra blockchain, sono identificabili in: Fullstack java, che non necessita di ambienti di sviluppo particolari, Smart Contract Java, Blockchain altamente performante, Token brandizzati che richiedono token nativi per funzionare, ma ne nascondono l’impiego all’utilizzatore finale.
Oltre alla tecnologia blockchain abbiamo sviluppato una criptovaluta nativa che si presenta, sia come coin stabile, che come coin variabile che segue l’andamento del mercato di mining, necessario al network TakaMaka
Perchè Java
Da più di 20 anni Java è sempre stato uno dei linguaggi di programmazione preferiti e nonostante la sua età, resta in assoluto il linguaggio più diffuso. Per questo motivo abbiamo deciso di utilizzarlo come base e codice unico dell’intera infrastruttura Blockchain.
A tutt’oggi: Il 97% dei computer desktop aziendali utilizza Java.
L'89% dei computer desktop (o dei computer) negli Stati Uniti utilizza Java.
9 milioni di sviluppatori Java in tutto il mondo.
Opzione preferita dagli sviluppatori.
3 miliardi di telefoni cellulari utilizzano Java.
5 miliardi di schede Java in uso.
125 milioni di dispositivi TV utilizza Java.
5 dei primi 5 produttori di attrezzature originali fornisce Java ME.
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Grazie a questa scelta, che riteniamo strategica e che ha rappresentato il core del progetto TakaMaka, è stato possibile applicare allo sviluppo di software blockchain tutti gli strumenti per la segnalazione di Bug in fase di scrittura e di previsione degli esiti di esecuzione, che attualmente fanno già parte della nostra Blockchain.
L’algoritmo di TakaMaka
L'algoritmo di TakaMaka è una parte cruciale dell'infrastruttura che supporta, utilizza una nuova dimostrazione dell'algoritmo di PoS (Proof of Stake) , che determina in che modo i 1
singoli nodi raggiungono il consenso sulla rete.
TakaMaka è a tutti gli effetti un PoS crittograficamente sicuro e con una nuova regola di selezione della catena, che consente ai nuovi partecipanti e a quelli offline di unirsi alla Blockchain attraverso bootstrap, utilizzando la sola copia attendibile del blocco genesis e client, senza che ciò’ avvenga attraverso ulteriori consigli, come checkpoint, o ipotesi relative alla disponibilità passata (conoscenza dell’intera storia della catena).
In questo senso TakaMaka permette l'accesso alla Blockchain attraverso l'esecuzione di bootstrap from genesis . 2
Vantaggi della Bootstrap from genesis Nella fase di Bootstrap, ossia di caricamento di istruzioni iniziali, un client qualunque può scegliere la catena corretta, perchè esegue il processo di bootstrap from genesi.
Grazie al bootstrap, un nodo si ricorderà le sue più recenti connessioni peer di successo, in modo che qualora venisse riavviato potrà ristabilire rapidamente le connessioni con la sua ex rete peer, optando sempre per la catena giusta.
Chiunque potrà unirsi alla chain, in modo sicuro e sulla catena corretta, eseguendo ed utilizzando semplicemente, le informazioni del blocco genesi, senza la necessità di aderire alla catena sicura attraverso blocchi costantemente on line e/o di "check point attendibili".
Il bootstrap from genesi è una caratteristica importante degli ambienti PoW in particolare di bitcoin e rappresenta un vantaggio anche in termini di sicurezza rispetto agli ambienti di PoS.
1 https://it.wikipedia.org/wiki/Proof-of-stake/ Proof Of Stake https://www.bitconio.net/blockchain/il-consenso-nella-pos-proof-of-stake/
https://blocksdecoded.com/blockchain-consensus-algorithms/ Blockchain Consensus Algorithms Explained
2 https://eprint.iacr.org/2018/378.pdf Ouroboros Genesis: Composable Proof-of-Stake Blockchains with Dynamic Availability
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TakaMaka integra PoW e PoS, in un nuovo concetto ibrido di sicurezza, che permette a questa catena di rimanere pressoché immune anche da attacchi a lungo raggio, perpetrati da attori malevoli.
Nella PoS di Takamaka vi è la presenza del cosiddetto block reward, non esiste infatti il premio per chi inserisce il blocco giusto nella blockchain, in quanto non vengono create nuove unità di criptovaluta con la creazione di ogni blocco. Ma in sostanza, i validatori vengono ricompensati in maniera differente, guadagnando “solo” una commissione per le transazioni validate.
Attacchi malevoli sulla catena TakaMaka Un nuovo attore della rete stà cercando di trovare " la storia giusta", ma non ha alcuna informazione sul protocollo. In una rete complessa e distribuita, ci sono sempre parti che definiamo oneste e che forniscono una blockchain corretta e parti disoneste o avversarie che ne forniscono un'altra.
E mentre nella POW (Proof of Work) , quello che puoi dimostrare è che la catena 3
principale (gestita da parti oneste) avrà il maggior numero di blocchi e quindi che la catena degli “avversari” sarà sostanzialmente più breve (permettendo alle nuove parti di connettersi alla blockchain corretta), nella Proof of Stake di Takamaka la sola informazione che i nuovi partecipanti hanno, per capire quale è la parte onesta, è il blocco genesi, che rappresenta la sola ed unica informazione veritiera per accedere alla catena affidabile e verificare se ci si trova effettivamente di fronte alla blockchain onesta.
Quando hai a che fare con due catene biforcute create nella storia recente, per capire e scegliere la blockchain corretta, è applicata la regola della catena più pesante. Dove il concetto di catena pesante, rappresenta la stake complessiva che è stata “puntata” su quella versione della storia.
Grazie al concetto di Blockchain from genesis, ampiamente rielaborato e da noi rivisitato dalla versione piu’ nota di Ouroboros[3], abbiamo ottimizzato e costruito un algoritmo di consenso inoppugnabile e sicuro, a prova di attacchi a lungo raggio, tipici del protocollo di Stake, economico e democratico.
Prevenire un attacco
Ma se la forcella è più grande di un certo numero N di blocchi?
Allora si torna al momento in cui la catena diverge e si isola una certa regione di blocchi. Entro un certo intervallo di tempo, si controlla quale delle 2 catene è più densa. La catena corretta sarà sempre quella più densa e proprio all'interno di quell’intervallo di tempo.
3 https://it.wikipedia.org/wiki/Proof-of-work Proof of Work
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Se la maggioranza delle parti segue il protocollo, allora in un segmento sufficientemente ampio, la catena corrispondente sarà sempre quella più densa (specialmente dopo il verificarsi di una forcella).
TakaMaka è progettata in modo che le Blockchains contraddittorie, poco dopo il punto di divergenza (fork), presentino una distribuzione di blocchi meno densa.
Questa è la regola utilizzata per determinare qual è la giusta blockchain a cui connettersi, efficacemente implementata nell’algoritmo, per migliorare il principio della catena più lunga.
Specifiche dell’algoritmo
Mentre nella Proof Of Work, i minatori investono il potere di calcolo per competere, per essere scelti, per minare il prossimo blocco e vincere un premio per farlo, nella Proof of Stake, è lo stakeholder che forma il blocco successivo.
I vantaggi principali del nostro algoritmo di Proof of Stake sono principalmente identificabili nell’efficienza energetica e nella sicurezza, mentre la facilità e l’accessibilità al network incoraggia gli utenti ad impostare e mantenere i nodi.
Sebbene la stake funga da incentivo economico che dissuade a convalidare o creare transazioni fraudolente, Il protocollo TakaMaka, è indipendente sia dal ritardo massimo della rete, sia dal livello minimo e/o massimo di disponibilità di stake, ed è sviluppato per affrontare un numero arbitrario di problemi da parte dei nodi, come problemi di network, riavvii o aggiornamenti di sistema operativo, errori su interfaccia di rete e orologio di sistema, che potrebbero non essere pienamente operativi, sebbene attivamente impegnati nel mantenimento del Network, delle transazioni e nella convalida degli Smart Contract.
L’algoritmo di TakaMaka è a tutti gli effetti una POS, ma con caratteristiche comparabili alla Proof of Work, costruito su una griglia di partizionamento temporale di 30 sec. chiamata SLOT.
Ad ogni SLOT [30 sec] può corrispondere 1 solo blocco prodotto dal miner, che può essere riempito al massimo per un numero di transazioni pari a 10.000, che successivamente lo concatena ai dati degli EPOCH precedenti (periodo di tempo formato da 24000 slot contigui).
Sappiamo bene che nelle PoS, uno dei principali aspetti di vulnerabilità è legato al tempo, in questi termini, o si rende il tempo sicuro, oppure si trova un modo per non fare affidamento sul tempo.
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Timing attack in PoS Diciamo che ci troviamo nella condizione in cui il minatore A ha 1000 monete e il minatore B 10.000, in una condizione così esposta, è evidente che il minatore B ha rispetto a quello A un vantaggio 10 volte maggiore, nella generazione dei blocchi.
Uno dei modi possibili che un minatore/validatore ha di compromettere la catena di una PoS è quella di eseguire un "Timing Attack" , sfruttando UXTO , ossia frammenti di 4 5
“moneta” riconosciuta da tutto il network, presente nella Blockchain e mai spesa.
Per esempio, se non appena terminato il tempo di mining, un attore malevolo, provasse immediatamente a minare un nuovo blocco, creando un concetto di tempo virtuale, otterrebbe il massimo profitto anche su una catena fasulla.
Ecco che, se la catena principale si sposta sempre a una media di 1 blocco al secondo ma la catena segreta o fraudolenta si sposta ad una media di 0,8 blocchi al secondo (distribuiti in modo esponenziale), allora è possibile che la catena segreta ottenga circa due blocchi nel tempo in cui la catena principale ne riesce ad ottenere solamente uno.
In PoS un attacco ha possibilità significative di funzionare, solamente se l'attaccante ha un alto bagaglio di Stake e se esegue un numero molto consistente (rispetto a tutti gli altri nodi) di puntate, " fuori tempo ".
Perchè in TakaMaka l’attacco non funziona? L'algoritmo di TakaMaka risolve brillantemente ambo gli aspetti.
TakaMaka ha reso il tempo sicuro, permettendo di fatto a tutti i processi di non essere attaccabili ed assolutamente robusti.
Il prerequisito per eseguire TakaMaka infatti, è quello di avere una sorgente affidabile del tempo, in termini molto stretti se tu vuoi diventare nodo della rete, l’unica cosa che devi fare, oltre ad avere una infrastruttura hardware compatibile, è garantire un timing affidabile (orologio atomico, a precisione di 1 sec).
Oltre a garantire un tempo sicuro, per essere accettato come delegato, devi garantire un valore di stake all’interno di un range, minimo e massimo, che viene definito dallo stesso algoritmo di TakaMaka. Il range garantisce che tu abbia un valore minimo per poter diventare un miner delegato, ma limitato per impedirti di assumere un ruolo predominante nel network.
Pertanto per diventare un attore affidabile del Network, l’algoritmo di TakaMaka, inserisce due importanti concetti che vanno a delimitare il perimetro per possibili attacchi malevoli: lo stake posseduto e/o la possibilità di un accumulo nel tempo e la necessità di un orologio atomico che imposti un timing corretto per fare in modo che l’azione di mining per blocco, sia costante e vincolata nel tempo.
4 https://amslaurea.unibo.it/6930/1/calza_cristina_tesi.pdf Timing Attack 5 https://www.r3.com/blog/what-is-a-uxto/ UXTO cos’è?
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In questa blockchain il tempo è scandito da un main loop con cadenza 30 secondi. All’istante 15 e 45 di ogni minuto viene prodotto un segnale che fa avanzare lo stato del mondo.
Ruolo dei minatori Capirai quindi, che il ruolo dei minatori è strategico, non solo per mantenere attiva la Blockchain, ma anche per stabilire un reward che possa accontentare i NODI ed i possessori di token, creando un processo virtuoso strettamente legato all’incentivazione economica ed in grado di soddisfare tutti.
MINING: delegate miner
La struttura di mining di TakaMaka, è definita attraverso il concetto di delegate miner.
Con il termine di delegate miner, ci riferiamo a figure della rete, più prossime ad elected miner, ossia un gruppo ben definito di minatori (eletti), che contribuiscono al mantenimento del Network.
Se possiedo Coin, ma non voglio farmi carico di costruirmi una infrastruttura hardware ed iniziare a minare, posso delegare il mio voto ad un nodo di miner, che diventa tale se arriva a possedere un livello di stake che rientra nei parametri definiti dall’algoritmo di TakaMaka.
L’elezione dei nodi delegati a minare, avviene una volta ogni otto giorni, ed in quella occasione per gli stakeholder sarà sufficiente puntare su un nodo, caricandolo di stake, ed eleggendolo a tutti gli effetti come minatore; ecco che, per chi fosse interessato all’investimento nel network e non avesse nessuna specifica competenza tecnica e/o capacità informatiche, la decisione di collaborare alla crescita e al mantenimento della rete può avvenire semplicemente puntando su un nodo.
Daltrocanto i nodi, attraverso un minimo investimento, possono decidere di avviare una infrastruttura che genera profitti, che arrivano non solo dal mining, ma anche dalle scommesse provenienti dagli investitori stessi.
Gli stakeholder sono a tutti gli effetti controllori della rete, perché possono valutare le prestazioni complessive dei nodi su cui hanno scommesso, eventualmente modificare la loro scelta per premiare quelli con migliori prestazioni.
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Comportamento dei nodi
La chain pubblica di TakaMaka, permette di verificare e controllare non solo le transazioni, ma il comportamento dei nodi stessi, offrendo una panoramica real time dei migliori Miner su cui puntare, per ottenere il massimo dei profitti dal network.
L’ algoritmo VRF (Verified Random Function) Verified Random Function è l'algoritmo TakaMaka che calcola la distribuzione degli slot, tra i nodi, per una data epoca.
L'algoritmo prevede che venga assegnato ad ogni nodo un definito numero di SLOT, corrispondente alla quota di puntata per una data EPOCH. Tali SLOT non sono mai necessariamente continui, ma riflettono il valore delle puntate totali su un singolo nodo, e le modifiche di importo dei singoli scommettitori, che possono variare nel corso del tempo.
In questo senso, se chi possiede i nodo non performa correttamente, diventa irrimediabilmente poco attraente ed incentiva gli scommettitori a cambiare la puntata e a scommettere su altri attori del network, di fatto estromettendoli dalla rete.
L’interesse dello scommettitore si sposta quindi su altri nodo, piu’ efficienti e performanti incentivando il network stesso a dare il meglio.
Se il nodo non stà minando sulla rete, può utilizzare le risorse per votare l’esecuzione di uno Smart Contrat. L’idea di base dell’esecuzione degli Smart Contract nell’algoritmo di TakaMaka, è fare in modo che questi vengano approvati solo nel momento in cui ricevono un numero di Tx-base necessarie a coprire il 50%+1 della stake.
Non appena il contratto viene caricato, cioè viene incluso nella Blockchain, si verifica uno start, in cui i nodo che ricevono la copia del blocco votano per stabilire il risultato.
Solo i nodo che hanno votato per primi vengono ricompensati, mentre quelli che calcolano in ritardo, sono considerati a tutti gli effetti nodi lenti e non ricevono alcun compenso. L’idea è quella di creare una competizione virtuosa in cui è ricompensato e vince, il nodo piu’ performante, innescando un processo proattivo di competizione ad incentivazione economica.
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Tipi di nodi
Esistono due tipi di nodi, uno detto main e un l'altro chiamato di Overflow.
Il protocollo prevede che esistano due tipi di nodo, il primo detto nodo di main e l’altro chiamato di Overflow.
Il nodo main, è a tutti gli effetti un nodo virtuale, un catalizzatore delle attività di mining dei nodi che organizza, che sono proprio i nodi di Overflow.
Quest'ultimi, mentre sono direttamente e strettamente impegnati a validare le transazioni, confermare gli smart contract e raccogliere le puntate dagli stakeholder, lasciano ai nodi di main il compito di esporre la propria chiave pubblica, utile ad aggregare sotto un unico elemento di direzione operativa, i nodi e le attività degli Overflow.
Sono i nodi di Overflow che accettano le puntate dei better (scommettitori) e che poi elaborano come minatori le transazioni del network, ma è il nodo di main che organizza le attività ordinarie e le manutenzioni straordinarie del pool dei nodi che lavorano.
Ecco che se un nodo o un gruppo di nodi Overflow, entra in manutenzione, subisce un attacco o semplicemente un guasto, è il direttore d'orchestra, ossia il nodo di main, che riorganizza il Pool dei miner Overflow, garantendo la continuità operativa di tutto il Pool.
Ogni nodo di Overflow, può essere creato da un nodo di main, ma può anche "crearsi da solo", tuttavia per essere un nodo affidabile e dare garanzie funzionali e di continuità, una volta operativo, la scelta più logica è che faccia richiesta di essere inserito in un pool di mining, facendosi autorizzare da un nodo di main, cioè dal direttore di orchestra del pool.
L’ Overflow fa richiesta e solitamente viene accettato, attraverso una operazione di iscrizione automatica a basse fees dal nodo di main, il quale per tutto il periodo dell' EPOCH, lo amministra e lo gestisce come elemento del suo pool con lo scopo di ottenere ed ottimizzare il massimo della profittabilità.
Il nodo di main in buona sostanza, è un indirizzo pubblico virtuale che permette di ridistribuire un possibile disastro su più server (nodi di overflow) invece che su una sola fonte di problema.
Competizione tra nodi Tra i nodi del Network non esiste una sostanziale competizione per determinare chi diventa minatore, come accade per esempio in quelle più blasonate ed energivore, tipo PoW. Nella PoS di TakaMaka, i minatori competono esclusivamente sul valore di efficienza in cui il nodo crea un blocco, piuttosto che sul numero di transazioni che riesce ad includere in esso.
Un nodo veloce è colui che più rapidamente riesce a votare sulla bontà dell'esecuzione di una chiamata allo smart contract, i nodi impegnati per ogni EPOCH sono 400 massimo e
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questo permette una sufficiente ridondanza nel network, garantendo l’impossibilità di un sovraccarico significativo del protocollo e mantenendo invariata l’efficienza funzionale.
Mining reward
Il reward corrispettivo per ogni Miner, in uno SLOT, è fissato in una quota pari a 1 Token Verde, per un complessivo reward di 24.000 Token Verdi per ogni EPOCH.
anni per il rilascio della moneta 100,00
giorni in un anno 365,00
ore in un giorno 24,00
minuti in un'ora 60,00
tick al minuto 2,00
105.120.000,00
Se non sono un gestore di un nodo, ma uno stakeholder che punta su un miner, il mio premio sarà pari all’80% del reward finale, distribuito in base alla dimensione della puntata di ogni singolo better.
Il miner non viene pagato, qualora calcola in ritardo (una regola dell’ Universal Time). Quando un blocco, in uno SLOT, non viene aggiunto alla chain, quello SLOT risulta vuoto e quindi il MINER per questa mancata operazione non riceve nessun compenso.
Un blocco vuoto conterrà solo COINBASE e nessuna fees, mentre la transazione che non vengono incluse entro 10 minuti dalla loro sottoscrizione, saranno scartate esattamente come previsto dall’algoritmo di TakaMaka,
COINBASE sono le transazioni che creano le monete da dare in premio al nodo che ha minato un blocco, anche se il blocco è vuoto
COIN
Di fatto attraverso la blockchain, TakaMaka permette la gestione simultanea di due coin, uno chiamato Token verde, l’altro chiamato Token rosso, il primo standard, necessario al funzionamento della PoS e a garantire la longevità della Blockchain, il secondo a costo fisso, abilitante per i trasferimenti di valore e il pagamento dei costi di transazione.
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In questo senso possiamo fornire stime precise per le operazioni a gas costante e parametrizzate per quelle in cui la dimensione dei dati varia.
L’idea di base di questa struttura è permettere, a chi pianifica il budget e a chi scrive gli smart contract, di sapere nel concreto quanto andrà a spendere con un alto grado di precisione.
Alcuni dei vantaggi e di casi di utilizzo per i Coin della rete, sono enunciati nei punti che seguono:
Green Coin ● paga le fee di transazione
● è generato nei nodi come risultato del mining
● è utilizzato per il calcolo del peso della chain
● permette di puntare su un nodo per trasformarlo da nodo replica a nodo di mining
● utilizzato nel calcolo della PoS
● divisibile fino a 18 cifre decimali.
Red Coin ● paga le fee di transazione
● creato una volta all’interno del blocco Zero
Perchè due coin? Tutte le attuali implementazioni di PoS e le varianti principali si basano sull'uso esclusivo di un token a catena singola per la quantificazione del lavoro e la gestione del controllo.
Questo, specialmente nelle fasi iniziali, porta a una scarsità innaturale del token dovuto al fatto che, chiunque lo possegga, ha il controllo della catena e non è disposto a venderlo per non perdere questo controllo. La situazione di scarsità porta a una difficoltà da parte di chi opera sulla rete, ad ottenere i token necessari per il pagamento delle operazioni condotte sulla rete.
Inoltre, in una catena inizialmente lanciata da un singolo soggetto o consorzio, un'altra conseguenza è che il controllo dell'intera rete rimane nelle mani del soggetto, che può favorire l'insorgenza di comportamenti anomali e annullare la natura decentralizzata della rete.
Se il soggetto o il consorzio di cui sopra cede in misura significativa oltre il 70% del token di sistema, sarebbe in grado di preservare la natura decentralizzata della rete ma perderebbe progressivamente la capacità di operare su di esso.
Per evitare l'insorgere di questi problemi, particolarmente pesanti durante la fase di bootstrap, è stato deciso di introdurre un token di abilitazione aggiuntivo. Questo token
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abilitante consente a coloro che hanno inizializzato la rete di trasferire anche l'intero controllo del network senza perdere la possibilità di operare al suo interno.
Token Verde TKG Il token Verde non è direttamente scambiabile con il Token Rosso e viene generato direttamente dall’attività di mining sulla chain di takamaka, il pagamento del premio dell’attività di mining, viene sempre pagato con il token verde e questo viene anche utilizzato per pagare transazioni, creare e gestire gli Smart Contract, ottenere un reward dalle attività di mining.
Ma cosa succederebbe se il token in questione fluttuasse il proprio valore a seguito di azioni speculative o a causa di incremento dei fattori mining, come per esempio aumento del numero degli stakeholder ?
E’ evidente che il costo per le transazioni di blob, base, o la gestione ( creazione ed avvio ) di Smart Contract, avrebbe dei costi che aumentano anche temporaneamente, ma la rete si comporterebbe come quella più blasonata di ethereum per esempio, senza la garanzia di costi certi.
Mentre lato holder la possibilità di un apprezzamento in portafoglio dei token verdi, permetterebbe un significativo vantaggio economico, proprio scambiando questi su qualche Exchange
Token Rosso TKR Il token Rosso ha le medesime funzioni del token Verde, paga le fees, attiva le transazioni e gli Smart Contract, ma non è in nessun modo coinvolto nell’attività di mining e a differenza del token Verde è stabile, nel senso che il suo valore non cambia mai ed è sempre garantito da AiliA SA . 6
I token Rossi, sono stati generati nel blocco zero, e non esiste per essi nessun valore di contropartita, in quanto la società AiliA SA ha stabilito un prezzo di vendita ed un prezzo di riacquisto, stabile al netto di un costo di spread.
Il token Stabile di takamaka, il Rosso, permette la gestione sicura della infrastruttura e l’utilizzo di tutti i tools della rete, paga le fees agli scommettitori che puntano su un nodo di mining, ma garantisce sempre la certezza dei costi.
Essendo stabile, non è soggetto alle fluttuazioni di mercato, alle variazioni di attività di mining o ad effetti di tipo speculativo, per esempio, in questo senso token Rosso garantisce la stabilità e la certezza dei costi di gestione sia delle transazioni che degli Smart Contract.
Ecco perché con TakamaKa è possibile stimare in modo preciso, il numero delle operazioni e la quantità di risorse da impiegare per l’esecuzione di Smart Contract,
6 https://www.moneyhouse.ch/it/company/ailia-sa-18734704271
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fornendo stime esatte e non variabili per le operazioni a gas costante e parametrizzare per quelle in cui la dimensione dei dati varia.
Entrambe i Token sono Utility, ma mentre il Token Rosso è acquistabile esclusivamente sul marketplace di AiliA, il token Verde è acquistabile negli Exchange di prossima pubblicazione.
Governance In Takamaka è implementata una struttura autoconsistente in cui la partecipazione collettiva degli attori coinvolti (e non) li rende onesti, spingendoli a cercare di migliorare il protocollo, introducendo azioni di upgrade e correzioni di bug. TakaMaka spinge l'interesse collettivo alla "sopravvivenza", evitando tendenze autodistruttive e non allineate con il valore intrinseco della catena. Esattamente 5.000.000 di Token Verdi sono messi a disposizione dall'azienda, per premiare coloro che segnalano azioni di miglioramento, purchè avvengano contattando il team attraverso [email protected] ed aderendo alla Responsible Disclosure. Applicando questo modello, controllato ed eticamente corretto per le segnalazioni di vulnerabilità di sicurezza, si contribuisce ad innalzare il livello di protezione dei servizi TakaMaka, aiutando l'azienda a rilevare e porre azioni correttive, per evitare che vengano creati danni e/o disservizi.
Coin Economics Takamaka ha deciso di introdurre due monete, TKG (Green Coin) e TKR (Red Coin). Il motivo alla base di questa scelta è che, anche se coloro che hanno implementato la rete decidono di trasferire l'intero loro stock di TKG, potrebbero comunque continuare a operare su di essa utilizzando il TKR. Inoltre ciò non provocherebbe manipolazioni dei prezzi. Il TKG (Green Coin) non è mai scambiabile con il TKR (Red Coin) ma potrebbe essere inizialmente acquistato dal sito Web Takamaka e successivamente da Exchange. Inoltre è la moneta generata dalle attività estrattive e utilizzata per premiare gli StakeHolder. Il TKR (Reed Coin) viene generato nel blocco “Zero”, con un valore stabile e garantito. Non è soggetto a fluttuazioni del mercato e / o speculazioni. In questo senso, il TKR garantisce la stabilità e la certezza dei costi di gestione della rete sia per le transazioni che per i contratti intelligenti.
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I TKG creati nel blocco "Zero" sono 99.000.000 (novantanove milioni), mentre 105.120.000 (centocinquemilionicentoventimila) saranno rilasciati in un arco di tempo di 100 anni come COINBASE, un TKG per blocco. Il TKR sarà generato solo nel blocco "Genesis" in un valore pari a 100.000.000.000 (cento miliardi) e acquistabile direttamente sul sito Web Takamaka.
Smart Contract
Come noto gli Smart Contract sono sequenze di regole e funzioni personalizzate, attivate 7
attraverso l’invio di transazioni di comando, sono soggette a regole generali di Chain, non possono mai essere cancellate, sono inarrestabili ed hanno un costo.
L’idea alla base in TakaMaka, è permettere a chi pianifica il budget e a chi scrive gli smart contract, di sapere preventivamente gli effettivi costi di spesa con elevato grado di precisione.
7 https://en.wikipedia.org/wiki/Smart_contract Smart Contract https://medium.com/coinmonks/creating-smart-contracts-with-smart-contract-d54e21d26e00 Make a Smart Contract Eth Vision
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L’algoritmo è in grado di prevedere con precisione, un costo fisso per la loro esecuzione, permettendo di stabilire in modo preciso, sia il numero delle operazioni, che la quantità di risorse complessive da impiegare per eseguire gli SC sulla Blockchain.
Gli Smart Contract sono interamente scritti in Java, Il file class/jar contiene le righe di comando necessarie, che saranno inviate al network per la loro esecuzione.
Sono facilmente integrabili con Oracoli, siano essi centralizzati che decentralizzati, attraverso chiamate esterne che arrivano direttamente dalle APIs (Application Programming Interfaces) di applicazioni.
Gli Oracoli o Gateway, altro non sono che anelli di congiunzione tra la blockchain (e quindi gli smart contracts) ed il mondo reale ed hanno il solo ed unico obiettivo di passare informazioni agli smart contracts, nel momento esatto in cui qualche condizione del mondo reale viene a verificarsi.
Ulteriore approfondimento Gli Smart Contract (SC) altro non sono che un programma scritto sulla Blockchain a prova di manomissione, deterministico, cioè eseguito automaticamente quando tutte le condizioni del (contratto) sono soddisfatte; sono il futuro di tutti gli accordi digitali e molti non digitali, sono resistenti alle manomissioni, irreversibili ed inarrestabili e in linea di principio quasi sempre molto efficaci.
Tuttavia, dal momento che gli Smart Contracts sono deterministici (cioè definiti dalla disponibilità delle condizioni richieste per attivare azioni nel contratto) è necessario disporre di dati affidabili al 100%, affinchè questi vengano eseguiti nella massima trasparenza e correttezza dell’informazione.
Questi possono essere implementati, eseguiti ed autorizzati anche a trasferire denaro.
Questi contratti infatti solitamente si dividono in Smart Contract che contengono denaro, ma non hanno codice (account di proprietà esterna) e quelli che, invece, contengono codice (contratti intelligenti).
Mentre i primi sono tipicamente controllati da un agente esterno (un portafoglio, un umano, per esempio) i secondi sono generalmente controllati dal loro codice.
Takamaka implementa entrambe le alternative all’interno del medesimo codice, attraverso un linguaggio che, a tutti gli effetti si presenta come un codice di programmazione ad Oggetti, essendo questo Java nativo.
Ulteriori punti di forza
Abbiamo quindi analizzato il comportamento di TakaMaka, offrendo una panoramica funzionale dell’algoritmo, del linguaggio e dell’ infrastruttura, ed evidenziando in
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particolar modo in usabilità, facilità di scrittura e leggibilità del codice, i punti di forza del progetto.
TakaMaka tuttavia si concentra su altri punti, esattamente come fa un progetto che vuole puntare alla leadership di mercato.
Vediamone qualcuno:
● Velocità delle transazioni: la blockchain di TakaMaka per le caratteristiche descritte, è una chain tarata su un volume definito di transazioni stimate nell’ordine di 1.000.000 [Tx] /h.
● Smart contract: Nelle blockchain esistono delle transazioni speciali chiamate Smart Contract. Gli Smart Contract sono sequenze di regole e funzioni personalizzate di programmi, che vengono attivati attraverso l’invio di transazioni di comando, sono soggetti alle regole generali della chain e quindi non possono eseguire cancellazioni, ogni operazione ha un costo, non possono creare moneta dal nulla, sono inarrestabili, indipendenti dall’Hardware, automaticamente portabili. Grazie all’algoritmo di TakaMaka è possibile stimare in modo preciso, sia il numero delle operazioni, che la quantità di risorse complessive da impiegare per eseguire uno Smart Contract sulla Blockchain. Dopo aver avviato la creazione di un file java, viene incluso il framework TakaMaka che introduce i metodi di accesso alla blockchain. Il file class/jar contiene lo Smart Contract, che sarà inviato al network per l’ esecuzione. Il life cycle di TakaMaka, rispecchia fedelmente il life cycle standard delle applicazioni java.
● Sicurezza: TakaMaka si concentra sul codice e feedback con la massima attenzione alla sicurezza. Mentre il team verifica il codice alla ricerca di eventuali bug e difetti di sicurezza, assicura anche l’implementazione di patch con risposta rapida, delegando ad un team esterno, la fase di stress test, alla ricerca continua di bug lato client. Gli strumenti di analisi di Java sono i medesimi che si utilizzano in TakaMaka. Trattandosi di Software critico è necessario che lo sforzo di sviluppo sia totalmente diretto alla verifica e al testing per ottenere una significativa quanto definitiva riduzione dei problemi, legati in primo luogo alla modellazione degli smart contract.
● Caso d'uso e adozione: la tecnologia è sicuramente uno degli aspetti più importanti della blockchain. Tuttavia, quale sarebbe il compito di una tecnologia se venisse utilizzata solamente a scopo speculativo, piuttosto che come caso d’uso reale ? Questo è uno dei motivi per cui TakaMaka si distingue rispetto ad altri progetti.TakaMaka sta affrontando numerosi casi di uso ed in partnership con società quotate sta attivando implementazioni sul proprio network, per risolvere e traghettare queste realtà all’integrazione di processi produttivi centralizzati, in direzioni di processi decentralizzati nella blockchain.
● Facilità di uso: se il principale problema è lavorare in una infrastruttura che possa agevolmente permettere a chiunque di poter essere da subito operativo,
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TakaMaka è la risposta. Spesso il principale problema di lavorare con tecnologie nuove è la formazione, TakaMaka risolve il problema perchè utilizza pattern di sviluppo e tecnologia consolidata. Inoltre l’azienda ha nella roadmap la creazione di un’ampia libreria di documentazione specifica con esempi pratici e guide passo passo, perchè per coloro che sceglieranno di lavorare con TakaMaka si sentano sicuri della qualità e della bontà di ciò che si sviluppa.
CASI DI USO
Abbiamo parlato dell'aspetto decentrato e scalabile per il business, della Blockchain di TakaMaka, della facilità di programmazione, della presenza di due coin, del mining e della della Blockchain, ma quali sono i casi di utilizzo reale ?
Ovviamente non sono solo quelli legati all'aspetto di trasferimento e velocità delle transazioni, ma TakaMaka offre incredibili ed efficaci soluzioni per differenti casi di uso pratico come:
➢ Timestamping ➢ Trusted DNS ➢ CA Authority ➢ Trusted Ticketing ➢ Budget Management
Trusted ticketing
Per poter operare sulla blockchain è necessario munirsi di un set di chiavi, solitamente indicato come wallet. Con un contratto ad-hoc è possibile associare ad ogni chiave uno o più indirizzi web, identificativi di campioni o documenti per creare registri pubblici inalterabili e condivisi degli stessi. Un oggetto di questo tipo può essere impiegato per creare registri di consegna, sistemi DNS, bolle...
Nel caso di un registro di consegna la gestione delle deleghe, le firme di consegna e ritiro, la presenza dei timestamp per le prese in carico unite alle proprietà di inalterabilità della blockchain garantiscono la non ripudiabilità del sistema di tracciamento.
Quando si opera in settori critici è normale trovare contratti che prevedano il rispetto di SLA che fissano il livello minimo di qualità del servizio richiesto prevedendo penali per il mancato rispetto di tempistiche di risposta o risoluzione. Uno dei punti deboli dei sistemi tradizionali di ticketing è la “collocazione” del sistema di gestione degli stessi.
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Se sono collocati presso il cliente questo potrebbe alterare il registro o non applicare corrette politiche di conservazione. Se sono collocati presso il fornitore le stesse obiezioni possono essere mosse, anche in malafede, dal cliente.Se sono presenti da entrambi potrebbero crearsi disallineamenti difficilmente conciliabili.
Affiancando a questi sistemi il timestamping su blockchain e la gestione di identità e risorse è possibile garantire l’integrità dei registri indipendentemente dalla loro collocazione senza il coinvolgimento di un ente terzo che si occupi di garantire gli stessi.
Tutto questo è reso possibile anche da contratti multifirma che prevedono l’esecuzione solo se tutti o buona parte dei firmatari approvano l’operazione. Quello che abbiamo visto fino a questo punto è solo una piccola parte delle possibili applicazioni sviluppate su blockchain.
In molti casi si tratta di applicazioni esistenti a cui si aggiunge un ulteriore livello di garanzia.
Marketplace
La società serena è un Marketplace all’interno del quale vengono negoziati contratti di compravendita di materie prime, eseguiti scambi di valuta crittografica proprietaria (Serena Coin) e Stablecoin, la piattaforma rappresenta a tutti gli effetti un Marketplace e dex.
La negoziazione avviene all’interno di una Blockchain altamente performante, regolata da contratti intelligenti, in cui l’accesso dei partecipanti è possibile a seguito di una iscrizione e dopo aver fornito KYC/AML.
Ogni partecipante, accede alla piattaforma, dove verifica e controlla i prezzi di negoziazione, analizza il trend delle materie prime da acquistare e ricerca i migliori prezzi di vendita e di acquisto.
Storico, statistiche ed azioni predittive rappresentano elementi integrati nella piattaforma, che diventano oltremodo dati che l’azienda vende, raccolti e gestiti da oracoli con API esterne.
Le negoziazioni all’interno del MarketPlace avviene con smart contract che automatizzano le azioni di vendita ed acquisto, perfezionando il trasferimento di valuta e la chiusura di un contratto. Tutti i pagamenti avvengono con la Stablecoin definita nella piattaforma.
Controllo della catena di produzione
Il controllo di filiera è implementato presso un’azienda la cui necessità è quella di mantenere sotto controllo i livelli di inquinante in uscita dalle macchine di produzione e
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lavorazione dei metalli, dalla ciminiera del forno di fusione e di tutti gli ambienti di lavoro. In questo senso l’azienda intende avviare monitoraggi specifici e continui su svariate matrici ambientali.
La soluzione di Takamaka si compone di una parte di misurazione ed una di rilevazione, la prima interamente sviluppata con un Hardware leggero, la seconda prevedendo l’integrazione con la Blockchain.
La rilevazione del dato avviene attraverso un display autoalimentato, che espone a ciclo continuo e con cadenza regolare un QR code identico a quello scritto su un server ubicato in posizione remota, secondo la logica del Multi Factor Authentication (2 Factor Authentication).
L'operatore di area avvisato della necessità di effettuare una rilevazione, interrompe le normali procedure di lavoro e si avvia verso il manometro per la rilevazione. Dal suo telefono cellulare attiva QR code reader ed inquadra il display. L'app rileva il qrcode e scatta una foto. La sequenza che QR code espone non è predicibile e la foto esattamente come è, viene mandata all’agenzia per il controllo e la sua archiviazione e alla Blockchain. Alla foto è applicata una marca temporale e grazie alla Blockchain TakaMaka, è certificata la cronologia di inserimento del dato (la foto in questo caso), ed associata la data (l’ora, il minuto e secondo) in cui questo dato è stato inviati/ricevuti. Nel momento in cui la foto è inviata a TakaMaka, si ha una transazione sulla Blockchain. Una copia, rimane sul cellulare dell’operatore, una va all’azienda certificatrice ed una ai server della società interessata a verificare il controllo del dato.
Team
Il team Takamaka, si compone di un ampio mix di collaboratori che svariano dall’ambito ingegneristico, matematico e crittografico, allo sviluppo di soluzioni strutturali e di architettura della Blockchain:
Nicola Fausto Spoto (resarch consultant) : docente di Analisi e verifica di software, presso il Dip.Informatico dell’ Università degli Studi di Verona. Si occupa principalmente di ricerca, a livello internazionale, in analisi e verifica del software, in particolare di codice scritto in linguaggi a oggetti, finalizzata a inferire proprietà di correttezza e sicurezza del codice analizzato.
Fausto ha ottenuto un MSc e un PHD in Computer Science presso l'Università di Verona e ha all'attivo svariate pubblicazioni scientifiche e partecipazione a convegni accademici nel suo campo di specializzazione.
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Giovanni Antino (blockchain developer): si é specializzato nello sviluppo di protocolli e soluzioni su tecnologia blockchain. Giovanni ha maturato inoltre una lunga esperienza nella gestione e sviluppo di infrastrutture server per grandi aziende del settore Healthcare.
Giovanni ha conseguito un BSc in Computer Science presso l'Università di Verona e inoltre lavora come docente Bcademy.
Francesco Pasetto (blockchain developer) : é specializzato nello sviluppo di soluzioni e applicazioni su tecnologia blockchain. Francesco ha una lunga e variegata esperienza nello sviluppo software e web, nell'analisi di sicurezza e nella consulenze sistemistiche, maturata lavorando per medie imprese e per grandi aziende del settore Healthcare.
Francesco é esperto in vari linguaggi di programmazione e ha sviluppato il suo primo motore grafico 3D all'età di 17 anni.
Fabio Tagliaferro (blockchain development support): si é specializzato nello sviluppo di soluzioni su tecnologia blockchain e in cybersecurity.
Fabio ha conseguito un BSc in Computer Science presso l'Universitá degli Studi di Verona ed è membro di Blockchain Education Network Italia e Algorand Ambassador.
Mario Carlini (investors relations): ha avviato e gestito imprese dai primi anni 90, occupandosi principalmente di commercio internazionale tra cina ed europa, dove ha potuto apprendere tecniche e nuove dinamiche dei flussi economici e tecnologici. Nel 2017 compra AiliA SA, società svizzera, con sede nel cantone di Zugo, con focus nel settore della fornitura di servizi informatici e processi di innovazione e successivamente negli ambiti della trasformazione tecnologica Blockchain e AI.
Dal 2017 é tra i soci fondatori di TakaMaka.io.
Andrea Belvedere (developers community relations): specializzato in consulenza su ambienti e soluzioni Blockchain-based. Dal 2016 si occupa di divulgazione, networking, analisi e costruzioni di modelli di Business su Blockchain, per varie società e ICOs.
Nel 2016 ha fondato bitconio.net, portale italiano di riferimento sul mondo blockchain.
Federico Tai (Advisor) si é specializzato nella gestione prodotto e nello sviluppo strategico di grandi piattaforme digitali, ricoprendo vari ruoli di responsabilità in aziende impegnate nell'innovazione digitale come Amazon e Amadeus. Federico ha maturato un ampia esperienza internazionale lavorando tra Italia, Francia, Germania e Lussemburgo.
Federico ha ottenuto un BSc e un MSc in Ingegneria Aerospaziale presso il Politecnico di Milano
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Davide Cordioli (Advisor) Dopo la laurea si é specializzato in commodities trading e in ricerche di mercato, maturando esperienze tra Inghilterra, Giappone e Cina.
Davide ha un BSc in International business presso la Regents University di Londra e inoltre parla fluentemente Inglese, Giapponese e Cinese.
AiliA SA Il progetto nasce e sviluppa a seguito di un primo ed approfondito studio del
funzionamento delle Blockchain pubbliche, svolto da Mario Carlini, attuale AD di AiliA SA, che individua in questa tecnologia, la nuova frontiera, il paradigma tecnologico che nei prossimi anni coinvolgerà milioni di persone e rivestirà un ruolo verticale nel business di nuove società e di quelle esistenti.
Valutata l'impossibilità di ottenere una soluzione che risolvesse il "Trilemma della scalabilità", decide di far realizzare una blockchain pubblica, democratica ed ecologica e si affida alle competenze e alle conoscenze di un team esperto di ingegneri.
Compra in svizzera AiliA SA all'inizio del 2017, e nell'ottobre dello stesso anno avvia il progetto Takamaka.
Affida una parte del progetto, relativa allo sviluppo crittografico, all'università di Verona e Trento e delega i livelli successivi di sviluppo agli ingegneri Giovanni Antino, Francesco Pasetto, a cui affida la realizzazione dell'algoritmo di consenso, il Networking tra nodi e la crittografia.
Attualmente la società ha sede in Svizzera, nel cantone di Zugo, ed è attiva e operante nel settore della “Fornitura di servizi informatici” e processi di innovazione negli ambiti della trasformazione tecnologica Blockchain e AI
Perché Takamaka
Takamaka è una valle della Réunion francese, dove un insieme di cascate confluiscono in unico fiume. Analogamente a quanto succede con gli smart contract in Takamaka, distinti oggetti collaborano attraverso un archivio globale e condiviso in blockchain.
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