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Introduzione
Blockchain indica una tecnologia nata all'inizio degli anni novanta del secolo scorso (Bayer et al., 1992), che ha subito un notevole sviluppo negli ultimi dieci anni per gestire transazioni che riguardano operazioni su file senza intermediazioni in cui i risultati di vari tipi di operazioni sono archiviati in modo trasparente, decentralizzato e immutabile.
Per l'impatto che potrebbe avere sulla vita delle persone in una grande varietà di contesti che spaziano dalla finanza alla zootecnia, ha suscitato un grande interesse. Seppure le attuali applicazioni sono relative soprattutto alla logistica e alle transazioni monetarie, l'applicazione blockchain più nota è certamente la criptovaluta Bitcoin, presentata da Satoshi Nakamoto in una white paper del 2008.

La tecnologia di base (hash SHA256, Merkel trees e firme digitali) è molto solida e rende possibile registrare la fingerprint, detta hash, di un file all’interno del ledger distribuito rendendolo di fatto pubblico e non più modificabile.
Questo perché viene resa fissa, nel tempo, la dimostrazione dell’esistenza di tale documento, e nell'intera blockchain ci si può riferire ad esso in qualsiasi momento futuro. Si può così dimostrare l’integrità di un documento senza rinunciare alla privacy, non è infatti possibile risalire al contenuto del file originario conoscendo unicamente il suo hash.

Questa peculiarità sta alla base delle applicazioni della blockchain nel tracciamento degli alimenti. Si può utilizzare per provare che un determinato descrittore alimentare sia esistito in uno specifico momento, gestire un registro di carico e scarico e garantire che un bene provenga effettivamente da una zona specifica come richiesto, ad esempio, dall'indicazione geografica protetta (IGP), ottimizzando la logistica (come recentemente sperimentato da Poste Italiane), ed i dati sanitari (come già avviene in Estonia).

Gli scambi di alimenti
L'applicazione della blockchain al monitoraggio delle transazioni che riguardano gli alimenti può annullare una delle problematiche che sta alla base di queste attività: la fiducia (contesti trustless). Il senso di questa affermazione è che non è necessario conoscere o avere rapporti con i referenti con cui si sta trattando, o ai quali vengono richieste informazioni, ma sugli stessi algoritmi (riconosciuti estremamente difficili da alterare) su cui si basa la blockchain.

Quello che probabilmente verrà maggiormente implementato d'ora in poi è l’utilizzo di blockchain nelle grandi istituzioni che si occupano di sicurezza alimentare.
Queste infatti potrebbero risolvere una delle questioni più annose in ambito veterinario, ovvero la certificazione dell’integrità di dati sanitari e tecnologici di accompagnamento dei cibi.
Non ci si può solo affidare alla buona fede di chi descrive le condizioni merceologiche di un alimento di origine animale e quindi uno strumento universalmente riconosciuto per dimostrare l’autenticità di tali documenti, potrebbe alleggerire molto la burocrazia e velocizzare il lavoro di controllo sanitario.
Sarebbe inoltre possibile verificare chi ha i diritti di accesso a tali informazioni e assicurare che non vi siano state modifiche o falsificazioni.

Implementazione di una blockchain Ethereum per il trattamento dei dati sui cibi
Tra le varie versioni di blockchain utilizzabili, possiamo riferirci ad Ethereum, che ha sviluppato più di altre, feature interessanti per quanto riguarda gli scopi applicativi: prima fra tutte gli smart contracts. Uno smart contract non è altro che un programma che si auto-esegue quando vengono soddisfatte alcune condizioni predeterminate. Una blockchain è in grado di memorizzare tutte le caratteristiche dei prodotti scambiati, come ad esempio il Paese di origine, il produttore, la località specifica di coltivazione/allevamento. Oltre a questo gli smart contracts specifici saranno in grado di automatizzare varie operazioni dispendiose o complicate. Un esempio possono essere le verifiche sull’effettiva provenienza dei prodotti e la certificazione della composizione dei prodotti.

Un altro impiego degli smart contracts riguarda gli standard di qualità. Risulterebbe infatti oltremodo utile la possibilità di creare smart contracts in grado di certificare i risultati di ispezioni ufficiali, così da rendere pubblico ed immutabile l’esito di tale verifica. È altresì possibile adoperare una tale operazione in un contesto di certificazione di prodotto, o ancor meglio per quanto riguarda la shelf life, in modo che non ci sia alcuna aleatorietà su ciò che riguarda le scadenze nella grande distribuzione.
La tracciabilitá della filiera al consumatore è un'implementazione massiva e non è difficile ipotizzare che tramite una App e semplici QR code egli stesso possa controllare tutti i passaggi che ha subito il prodotto che si accinge ad acquistare, verificando sulla blockchain che quanto dichiarato corrisponda al vero.
Quest’ultima possibilità può essere realizzata applicando ai lotti dei prodotti delle tecnologie identificative, come ad esempio RFID / NFC (Radio-frequency Identification - Near Field Communication), e imponendo ad ogni passaggio della filiera la registrazione di tali lotti con salvataggio dell’hash in questione nella blockchain. Successivamente i documenti assegnati a tali hash andranno resi pubblici (accessibili al consumatore), ad esempio con l’applicazione di QR code da applicare direttamente sul package del prodotto. Così basterebbe uno smartphone con un'applicazione scanner per avere conferma su quanto scritto in etichetta.

Utilizzando gli smart contracts, i responsabili della distribuzione potrebbero registrare anche la data di scadenza e fare in modo che si attivi automaticamente una procedura di ritiro dell'alimento appena passata tale data che rende non più vendibile il prodotto. Grazie all'Internet of Things (IoT) non è difficile ipotizzare che queste procedure possano essere estese anche alla gestione del prodotti facilmente deperibili, ad esempio i surgelati esposti a temperature troppo alte. In questo caso sarebbe l'apparato refrigerante a segnalare allo smart contract le condizioni per attivare una clausola di ritiro merci.
Esempi di questi sistemi ci sono già. Nel settore caseario: Spinosa Spa, azienda di Castel Volturno fra i principali produttori di mozzarella di Bufala campana DOP, ha appena completato un progetto che implementa una blockchain che comunica al consumatore informazioni sul prodotto. Carrefour, da parte sua, ha portato avanti un progetto analogo dal Marzo del 2018, per quanto riguarda il pollame, ora esteso ad altri quattro prodotti delle loro filiere controllate, e si propone di estendere questa certificazione a tutti i prodotti marcati “Filiera qualità Carrefour” entro il 2022. Sono segni di un auspicabile cambiamento nella filiera agroalimentare anche se qualcuno fa notare che l'implementazione di una blockchain di per se non basta a garantire la qualità del prodotto. Bisognerà che esse siano studiate (e standardizzate) per riflettere un profilo di dati indicativi per il consumatore.

Rischio per l'integrità e sicurezza dei dati
Quanto sopra detto ha senso d’essere in virtù del fatto che la blockchain è immutabile e pubblica, per cui non vi è alcuna possibilità che possa essere modificata per trarre in inganno uno degli attori in causa o possa essere parzialmente nascosta. Chiaramente vi è un problema intrinseco che riguarda l’uso degli smart contracts: i contratti sono anch'essi "immutabili e immodificabili", debbono pertanto essere programmati perfettamente evitando bug strutturali. Questo però non dovrebbe essere (almeno in linea teorica), un vero problema, visto che qualsiasi tecnologia, se non si vogliono affrontare criticità, dovrebbe essere ben progettata sin dall'inizio. L'onere di una programmazione più accurata in questo caso è ben ripagato dal fatto che gli smart contracts garantirebbero grande trasparenza e affidabilità, la massima possibile, come la stessa blockchain di cui sono parte integrante.

Conclusioni
Abbiamo delineato come l'ecosistema Blockchain risulti adatto ad un utilizzo nell’ambiente della sicurezza alimentare, della logistica e della assicurazione di qualità.
Questa è forse la tecnologia più discussa negli ultimi anni e sta rivoluzionando rivoluziona le basi su cui si è sempre operato. Non ci sarebbe infatti più bisogno di un ente centrale che supervisioni processi e validi informazioni, ma semplicemente della matematica e negli algoritmi coinvolti. Inoltre avremmo anche che la possibilità di automatizzare le disposizioni contrattuali e di verifica della qualità di prodotto, tramite smart contracts. Questi possono memorizzare dati fino ad eseguire operazioni complesse tramite applicazioni decentralizzate (Dapps). Si tratta della principale abilità di Ethereum che ha sviluppato allo scopo una EVM (Ethereun Virtual Machine), applicazione Turing equivalente, con potere computazionale di una macchina di Turing universale.

Ciò ha consentito di avviare una vera piattaforma di Computing Distribuito Open Source la quale, seppure molto avanzata, non è esente da inconvenienti che riguardano soprattutto alcune incongruenza di "Solidity" (linguaggio di programmazione orientato ai contratti, adottato anche dalle blockchain Qtum, Rootstock, Ubiq). A causa di ciò si sono verificati eventi distruttivi come il DAO exploit ed accessi indebiti causati dal Parity multi-sig wallet bug (Pillmore, 2019). La possibilità di disporre di "sistemi mission critical" in questo settore deve pertanto ancora essere raggiunta e prevede un certo lavoro di ricerca. Tuttavia la comunità di sviluppo di Ethereum sembra ben avviata nell'attività di revisione e miglioramento della blockchain (risorse: Ethereum Smart Contract Best Practices, Truffle Suite tools for Smart Contacts).
In fondo gli inconvenienti servono proprio a questo: migliorare il codice e trovare le incongruenze del sistema. Perciò si può cominciare sin d'ora ad operare affinché le imprese del settore agroalimentare diano più fiducia a queste tecnologie e le sfruttino appieno, cercando di ottenere il massimo da esse, come sta facendo un colosso mondiale del livello di Walmart.

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