Premessa: il caso emblematico che gira sui forum e sui social in questi giorni è quello riguarda un monitor LG UltraGear di fascia alta e Windows che, senza chiederti nulla, scarica sul tuo PC “LG Monitor App Installer”.
Introduzione
Ogni volta che si parla di sicurezza informatica l’attenzione si concentra quasi sempre su vulnerabilità software, malware, ransomware o algoritmi di cifratura.
Eppure chi lavora nel settore sa che il principio fondamentale non è cambiato da decenni: un sistema è sicuro quanto il suo anello più debole.
Nella maggior parte dei casi quell’anello non è una macchina, ma una persona.
Da Kevin Mitnick fino a Susan “Susy Thunder” Headley, la storia dell’hacking ha dimostrato che convincere qualcuno a fidarsi è spesso più semplice che violare direttamente un sistema.
Il social engineering non aggira la sicurezza: sfrutta la fiducia.
Ed è proprio la fiducia il bene più prezioso di qualsiasi infrastruttura informatica.
Capitolo 1 — La fiducia come infrastruttura invisibile
Esistono meccanismi che utilizziamo ogni giorno senza più metterli in discussione.
Quando vediamo un certificato HTTPS valido, una firma digitale, Secure Boot oppure Windows Update, non analizziamo ogni dettaglio tecnico. Ci fidiamo.
Non si tratta di ingenuità.
È un automatismo costruito in anni di utilizzo corretto.
Ogni infrastruttura moderna vive anche grazie a questi automatismi.
Capitolo 2 — Windows Update: molto più di un aggiornamento
Per chi ha amministrato sistemi Windows, Windows Update non è mai stato semplicemente un servizio di aggiornamento.
È un canale privilegiato.
Può scaricare codice, sostituire componenti di sistema, installare driver firmati e riavviare automaticamente una macchina.
In ambienti aziendali questo meccanismo viene spesso gestito attraverso processi di validazione, gruppi pilota, WSUS o altre piattaforme di distribuzione centralizzata. Non perché non ci si fidi di Microsoft, ma perché ogni modifica ad un sistema produttivo richiede controllo.
Quella fiducia ha però sempre avuto un presupposto implicito: quel canale esiste per distribuire componenti destinati al funzionamento e alla sicurezza del sistema.
Capitolo 3 — Quando cambia lo scopo del canale
Il recente caso che ha coinvolto Windows Update e un’applicazione distribuita automaticamente insieme ad una periferica ha acceso un dibattito che, a mio avviso, è stato affrontato dal punto di vista sbagliato.
Molti hanno discusso del software distribuito.
Pochi del canale utilizzato.
Il problema non è se quel software fosse legittimo oppure no.
Il problema è aver modificato il significato di un canale che, per decenni, gli utenti hanno imparato ad associare esclusivamente alla sicurezza e al corretto funzionamento del sistema operativo.
Capitolo 4 — L’attaccante sfrutta ciò che già esiste
Il social engineering funziona perché sfrutta comportamenti consolidati.
L’attaccante non costruisce una nuova fiducia.
Sfrutta una fiducia che qualcun altro ha impiegato anni a costruire.
È esattamente questo il motivo per cui qualsiasi abuso di un canale privilegiato rappresenta un rischio.
Ogni eccezione rende più difficile distinguere ciò che appartiene al normale funzionamento del sistema da ciò che non dovrebbe esserci.
Capitolo 5 — Non riguarda soltanto Windows
Lo stesso principio vale per i repository delle distribuzioni Linux, gli aggiornamenti OTA degli smartphone, i certificati digitali, le firme Authenticode, Secure Boot e qualsiasi altro meccanismo che richieda fiducia preventiva.
La sicurezza di questi sistemi non dipende soltanto dalla loro robustezza tecnica.
Dipende anche dalla credibilità che riescono a mantenere nel tempo.
Quando quella credibilità viene compromessa, aumenta inevitabilmente anche la superficie di attacco.
Capitolo 6 — I precedenti insegnano
La storia ci ricorda che casi come Lenovo Superfish, SolarWinds, CCleaner compromesso e la recente vicenda XZ Utils hanno avuto caratteristiche tecniche molto diverse.
La vicenda di XZ Utils (CVE-2024-3094) fa riferimento a una grave vulnerabilità di sicurezza informatica scoperta alla fine di marzo del 2024. Si è trattato di un sofisticato attacco alla catena di fornitura (supply chain attack) mirato a inserire una backdoor (una porta di servizio nascosta) all’interno di liblzma, una libreria di compressione dati comunemente integrata nei sistemi operativi Linux e Unix. [1, 2, 3, 4]
Ciò che li accomuna è una lezione fondamentale: quando viene meno la fiducia nella catena di distribuzione del software, il problema non riguarda più il singolo prodotto ma l’intero ecosistema.
Per questo motivo ogni modifica alle regole implicite di un canale privilegiato dovrebbe essere valutata con estrema cautela.
Conclusioni
La sicurezza non consiste soltanto nell’impedire che qualcuno entri.
Consiste nel preservare i motivi per cui continuiamo ad aprire volontariamente alcune porte.
Un firewall può essere aggiornato.
Una vulnerabilità può essere corretta.
La fiducia, invece, richiede anni per essere costruita e può essere compromessa da un solo precedente.
Forse è proprio questa la lezione più importante: la sicurezza non è fatta soltanto di codice, protocolli e algoritmi.
È fatta soprattutto di aspettative.
E nel momento in cui alteriamo le aspettative degli utenti, stiamo modificando uno degli elementi più delicati dell’intera architettura della sicurezza.
Nell’articolo di oggi voglio parlare di Nixos, che non è solo una distribuzione Linux, ma è un sistema diverso di usare Linux e che a mio parere porta alcuni vantaggi estremamente importanti. Nixos è un sistema operativo Linux che ha alcune peculiarità che lo rendono particolarmente differente da ciò che già conosciamo ed usiamo. Nei sistemi operativi Linux, definiamoli “standard” intendendo quelle versioni che esistono da decenni e che si sono fatte una reputazione, come Debian, Ubuntu, Fedora etc… , tendiamo ad avere un sistema operativo nel quale possiamo installare applicazioni usando dei comandi da terminale. Su Linux i packet manager, quindi la parte del sistema dedicata a gestire i pacchetti e le applicazioni, più utilizzati sono Apt, Yum, Pacman etc. Quindi noi per esempio per installare un’app tenderemo ad utilizzare il comando :
# sudo apt install brave (comando tipico per tutte le versioni Debian derivate per installare per esempio un browser)
Nixos invece funziona in maniera molto diversa. Infatti c’è un sistema operativo di base inalterabile, modificabile solo e soltanto tramite l’uso dell’utenza amministrativa nota come ROOT, senza la quale non potete andare direttamente ad agire sul sistema, tutto viene svolto dalle utenze normali che invece di passare comandi sulla shell possono dire al sistema che cosa installare tramite l’uso di un file di configurazione testuale. Riassumendo (repetita iuvant) noi non andiamo ad installare direttamente delle app dando dei complicati comandi nel terminale, ma abbiamo un file di testo che viene chiamato configuration.nix ; all’interno di questo file di configurazione andiamo a installare applicazioni, andiamo a personalizzare parti del sistema, installare servizi, eccetera eccetera. Detto questo facciamo una piccola overview di cosa è Nixos e perché si distingue dagli altri sistemi operativi in 3 punti principali:
Il punto numero Uno è l’astrazione; abbiamo detto che tutti i pacchetti vengono astratti al posto che utilizzare tantissimi comandi dal terminale li definiamo in un file di configurazione, quindi nel sistema i pacchetti sono gestiti, con un file di linguaggio Nix. Es: vogliamo installare Brave, Tor e Telegram, non dobbiamo dare un sacco di comandi a terminale, ci basta aprire semplicemente il file di configurazione, aggiungere una linea con scritto Tor, una linea con scritto Brave, una linea con scritto Telegram, salvarlo, dire “aggiorna” al sistema e quando questo avrà caricato tutti i pacchetti ci troveremo all’interno del nostro sistema operativo tutte queste applicazioni installate. Il sistema inoltre è riproducibile. Cos’è? Cosa significa questo? Vuol dire che se io ho un computer con Nixos e voglio per esempio copiarlo uno a uno su un altro PC, mi basta copiare il file di configurazione da un PC all’altro, dare il comando per fare il build di un nuovo sistema operativo ed otterremo due sistemi operativi di base che sono, tra virgolette, identici e immutabili. [Per chiarezza diciamo, cosa che i più esperti e navigati già avranno capito, che NixOS non ha inventato nulla, sistemi per “clonare” i pacchetti già installati su una macchina anche su altre erano già possibili, ma è stato reso più facile e più fruibile l’uso di un metodo di configurazione esportabile che può assomigliare anche ai concetti di Ansible, che rende la gestione di un sistema Linux più accessibile a tante persone che non amano dover continuamente imparare “linguaggi” di programmazione/configurazione di sistemi, che in questo modo diventano solo un’interfaccia di replicazione velocizzando notevolmente i tempi di installazione e configurazione di una nuova macchina, sia essa fisica o virtuale…].
Tutte le personalizzazioni sono dunque integrate all’interno del file di configurazione di Nix. Se io lo copio da un computer all’altro, i due PC diventano praticamente identici, quindi installano gli stessi pacchetti, le stesse personalizzazioni dunque diventa molto facile andare a copiare per esempio il nostro computer sul nostro portatile, sul nostro server. Diventa estremamente più semplice fare due macchine identiche e con le stesse proprietà. Nix supporta gli Atomic Upgrade, per dirlo in parole facili, quando voi aggiornate il vostro sistema operativo non si potrà più bloccare con facilità. In poche parole, può capitare, in generale (capita sempre meno , ma può succedere) che quando si fanno importanti aggiornamenti di sistema o si aggiorna il Kernel del sistema operativo…, questo facendo l’upgrade di interi blocchi di librerie, possa andare in conflitto con parti della gestione hardware (molto spesso si hanno problemi con la gestione dei componenti delle schede video a causa di librerie parzialmente open source o proprietarie) dando come esito finale o che il sistema non riesce ad avviarsi o che non riesca a far partire l’interfaccia grafica, perda il punto di accesso dei permessi dell’utente con cui state cercando di collegarvi etc etc…; con gli aggiornamenti atomici invece se c’è qualsiasi tipo di problema, tipo il computer non si avvia, non parte, si corrompono delle funzioni fondamentali di esso; questo torna automaticamente alla versione precedentemente funzionante.
La parte successiva interessante di NixOS è l’immutabilità. Come detto prima, il sistema non può essere modificato e quindi nemmeno, per esempio, potreste fare dei casini accidentalmente oppure a causa di software malevoli. Tranne nei casi in cui DECIDIATE di operare con l’utente ROOT, il sistema è sempre in protezione, fermo e immutabile. Quindi è molto più difficile fare casini all’interno di esso, sia in maniera involontaria che, per esempio, in maniera malevola.
L’ultima parte su cui ci concentriamo è proprio il pacchetto Nix ossia il packet manager di NixOS, quindi l’equivalente di APT su Debian/Ubuntu, il quale ha delle funzionalità in più rispetto agli altri sistemi operativi, a mio parere, molto interessanti. Nix offre aggiornamenti e rollback atomici, più versioni dell’installazione dei pacchetti, gestione dei pacchetti multiutente e configurazione semplice degli ambienti di compilazione per un pacchetto, indipendentemente dai linguaggi di programmazione e dagli strumenti utilizzati dallo sviluppatore. Sotto Nix, i pacchetti sono costruiti da un linguaggio di pacchettizzazione, il linguaggio Nix è progettato per creare e comporre comodamente derivazioni : descrizioni precise di come i contenuti dei file esistenti vengono utilizzati per derivare nuovi file. Questo approccio funzionale alla gestione dei pacchetti garantisce che l’installazione o l’aggiornamento di un pacchetto non possa danneggiare altri pacchetti. Nix ha anche il supporto multiutente, il che implica che gli utenti di sistema normali (o non privilegiati) possono installare i pacchetti in modo sicuro e ogni utente è identificato da un profilo (una raccolta di pacchetti nello store Nix che appare nel PERCORSO dell’utente). Nel caso in cui un utente abbia installato un pacchetto, se un altro utente tenta di installare lo stesso pacchetto, il pacchetto non verrà compilato o scaricato una seconda volta.
In più è possibile eventualmente anche utilizzare software e applicazioni senza doverli direttamente installare. Questo, a mio parere, è un vantaggio comodissimo perché, per esempio, se voi state utilizzando Ubuntu e volete provare Electrum, perché non l’avete mai utilizzato, su NixOS potete semplicemente testare, utilizzare un software in maniera temporanea. Quindi lo provo, sia che mi piaccia, non mi piaccia, una volta che chiudo la shell, chiudo il programma, è tutto scomparso. Utilissimo per, per esempio, scoprire un software che non funziona. Invece se dovete utilizzare software che utilizzate soltanto occasionalmente, tipo, non so, balena Hatcher per creare chiavette, un wallet Bitcoin, non dovete per forza tenere tutto installato sul PC, potete anche avviare un programma una sola volta e nel momento in cui lo chiudete tutto dimenticato, tutto pulito.
NIX-BITCOIN
(https://github.com/fort-nix/nix-bitcoin) Alcuni sviluppatori di Bitcoin Core, esperti di sicurezza privacy e conoscenze in ambito bitcoin hanno sviluppato questo pacchetto per nixos che si chiama nix-bitcoin ; nix-bitcoin è dunque una raccolta di pacchetti Nix e moduli NixOS per installare facilmente nodi Bitcoin completi, con particolare attenzione alla sicurezza.
nix-bitcoin può essere utilizzato per portafogli personali o commerciali, per infrastrutture pubbliche o per backend di applicazioni Bitcoin. In tutti i casi, l’obiettivo è quello di fornire sicurezza e privacy per impostazione predefinita. Tuttavia, sebbene nix-bitcoin sia oggi già utilizzato in produzione, è ancora considerato sperimentale.
I nodi nix-bitcoin possono essere distribuiti su hardware dedicato, macchine virtuali o container. I pacchetti Nix e i moduli NixOS possono essere utilizzati indipendentemente e combinati liberamente.
nix-bitcoin è costruito sulla base del linguaggio Nix e NixOS, che forniscono potenti astrazioni per mantenerlo altamente personalizzabile e manutenibile. Ne sono testimonianza le robuste funzioni di sicurezza di nix-bitcoin e il suo potente framework di test; inoltre l’esecuzione di nix-bitcoin non richiede alcuna esperienza precedente con l’ecosistema Nix.
Considerando dunque in fine tutti punti trattati a favore di NixOS + NixBitcoin, vale certamente la pena per chi è sempre interessato a nuove possibilità e funzioni di accrescimento delle proprie libertà lavorative e tecnologiche, di fare almeno un test, uno studio a riguardo, per cercare di comprendere i tanti vantaggi che un sistema come NixOS ed il suo linguaggio di programmazione/configurazione, possono dare al miglioramento del tempo di lavoro, sicurezza e scalabilità dei sistemi.
Mentre ero affacendato nella preparazione del prossimo articolo su Bitcoin, e tutto il mondo che gli ruota attorno, mi sono imbattuto in un post Linkedin che recitava esattamente “Il web3 è sicuro, se sai quello che fai”.
Questo pensiero mi ha intrattenuto in una serie di pensieri articolati che proverò a sciorinare senza esprimere verdetti ma dando, come sempre, il mio parere personale.
Consapevolezza
I progressi tecnologici diventano veramente di massa nel momento in cui l’avanzamento delle nuove tecnologie si evolve talmente tanto da diventare quasi invisibile per cui il loro utilizzo si trasforma in uno standard in nuova gestualità a cui non dobbiamo più pensare. Oggi quasi chiunque ha familiarità con l’account di posta, con l’uso di diversi tool di messaggistica (su pc e smartphone) o anche l’uso di vari sistemi di pagamento tra carte di credito, pagamenti online o anche tramite App su smartphone e smartwatch.
Molta della tecnologia appena descritta fruisce dalle pagine web dei nostri browser che usiamo per comprare su Amazon, per scrivere messaggi su Whatsapp, per sbrigare una commissione amministrativa sui portali delle Regioni magari usando un sistema SPID e molto altro ancora. A tutto ciò che potremmo includere in quelli che sono ad oggi la base portante dei servizi web online su quello che viene chiamato WEB 2.0 si sono aggiunti e continuano ad aggiungersi nuovi servizi con nuove modalità che sono quelli che appartengono alla galassia del WEB 3.0, tra i quali spiccano certamente in pole-position le crypto, gli nft ed i metaversi.
Ma in molti servizi giornalistici/TG continuano a comparire i rischi di frode dati dalla poca conoscenza delle metodologie migliori per gestire i propri dati personali durante l’uso dei servizi online, per cui filoni come il Phishing sono ancora oggi una delle minacce più importanti per le frodi online, frodi che spaziano dal furto di identità online da rivendere nel DarkWeb fino al furto di username/password per l’accesso a servizi bancari, carte di credito e quant’altro.
Dunque sarebbe logico affermare che ci troviamo ancora in una fase di “studio” da parte della CriticalMass nell’imparare i metodi per un uso consapevole dei mezzi informatici, potremmo paragonarci all’inizio del ‘900 in cui l’uso dell’automobile iniziava a diffondersi ma ancora non esistevano molti sistemi di verifica e controllo per un uso intelligente e consapevole da parte dei neo possessori dell’auto, mancanza di segnaletica stradale, mancanza di semafori per un controllo dei flussi di marcia, mancanza dei sistemi di sicurezza e di divisione stradale tra il flusso dei pedoni e quello dei mezzi a 4 ruote etc…. In tutto ciò stiamo gia vivendo l’affiancamento delle tecnologie appartenenti al WEB 3.0 che porta con se sia la necessità di una maggiore conoscenza e consapevolezza da parte dell’utente ma anche di chi sta creando le nuove applicazioni. Infatti potremmo dire che mai come oggi i TEST ed il DEBUG delle Applicazioni web sono di vitale importanza.
I test sono una parte importante di qualsiasi progetto di sviluppo software, ma si sono rivelati particolarmente cruciali per il successo dei progetti Web3. Mentre con le app Web2 si possono verificare registrazioni errate o pagamenti falliti, i bug introdotti nello sviluppo delle app Web3 possono consentire agli utenti malevoli di sgonfiare il valore di un token coniando token in eccesso, modificare le regole di funzionamento di una DAO o persino congelare in modo permanente i fondi collegati a uno smart contract.
Con i progetti Web2, i bug possono essere risolti con semplici rami di correzione che vengono distribuiti prima che altri dati vengano corrotti o che importanti vendite vadano perse. Questo non è il caso di Web3: i bug in un’applicazione Web3 sono permanenti, poiché qualsiasi smart contract distribuito sulla blockchain è immutabile. Si può trovare una soluzione, ma una volta che il contratto è attivo diventa impossibile implementarla.
Possiamo realisticamente pensare di scrivere codice invulnerabile agli attacchi? L’idea di una sicurezza perfetta, anche nel Web3, è un’aspirazione impossibile ?!. Tuttavia, con test adeguati ed una maggiore conoscenza da parte di tutti gli attori, possiamo ridurre le superfici di attacco per i malintenzionati.
SAFER SMART CONTRACTS
Proverò ora ad introdurre un nuovissimo sistema di TESTING che potrebbe essere di aiuto nella gestione e verifica della stesura degli SmartContracts per Bitcoin, questo strumento si chiama CLARITY.
Clarity porta i contratti intelligenti in Bitcoin usando un linguaggio decidibile (che può essere deciso, cioè risolto, stabilito, determinato), il che significa che si può sapere con certezza dal codice stesso cosa farà il programma. Clarity è interpretato (non compilato) ed il suo codice sorgente è pubblicato sulla blockchain. Clarity offre così agli sviluppatori un modo sicuro per costruire contratti intelligenti complessi per la blockchain più sicura del mondo.
I progetti Clarity vengono creati con Clarinet (clarinet è un runtime di Clarity confezionato come strumento a riga di comando, progettato per facilitare la comprensione, lo sviluppo, il test e la distribuzione dei contratti intelligenti) sono dotati di un framework di test TypeScript integrato. Utilizzando questo framework è possibile distribuire i nostri smart contract su catene di test per eseguire le nostre varie funzioni su di esse. Questo ci permette di simulare funzioni pubbliche e di sola lettura e di verificare come accedono e modificano lo stato della catena.
Conclusioni
Dunque se una maggiore integrazione di sistemi per i test è fondamentale per una buona progettazione Web3, allora conoscere gli strumenti di test migliori è fondamentale per scrivere test ottimi e a copertura totale. Per il momento posso solo consigliare a coloro che sono interessati all’argomento di dare un’occhiata al materiale distribuito sullo spazio Github del progetto:
Per chi ancora non conosce il progetto IPFS (creato all’interno del MIT di Boston), posso cominciare dando la definizione riportata sulla pagina Wikipedia, ossia che: L’InterPlanetary File System (IPFS) è un protocollo di comunicazione e una rete peer-to-peer per l’archiviazione e la condivisione di dati in un file system distribuito.
IPFS basa il suo funzionamento sull’utilizzo di molteplici tecnologie, racchiudendo in se le più moderne idee alla base di precedenti sistemi peer-to-peer, inclusi DHT, BitTorrent, Git e SFS.
Bene, dopo questa introduzione dobbiamo capire cosa si può già realmente fare con IPFS, poichè essendo un progetto in forte sviluppo, sono già parecchi gli usi pratici su cui potremo inserire IPFS in un nostro progetto.
Ma quella definizione di “Sistema Interplanetario per la gestione dei dati” potrebbe forse farvi comprendere la vicinanza di questo progetto con la blockchain. Infatti quando è nata la tecnologia della Blockchain, il Bitcoin aveva lo scopo di far usare la blockchain per espandere la libertà finanziaria a tutti coloro che avrebbero usato quel sistema. IPFS vuole portare ulteriormente avanti il concetto da cui è nata la blockchain, non a caso, per gli sviluppatori del progetto la stessa blockchain non dovrebbe essere vista legata solamente alle transazioni di denaro (immagine che attualmente è stata appiccicata a questa fantastica tecnologia ), ma bensì dovrebbe rappresentare la nuova infrastruttura di Internet.
In pratica, Internet, così come lo conosciamo oggi, non dovrà più essere il sistema a cui noi semplicemente accediamo, e di cui qualcun’altro possiede l’infrastruttura.
Proviamo a fare un esempio che possa essere chiaro per tutti:
Oggi quando cerchiamo Facebook sul motore di Google, stiamo compiendo le seguenti azioni
Chiediamo a Google di cercare Facebook, per poi
Chiedere a Facebook di mostrarci che cosa fanno i nostri contatti
..tutto ciò senza considerare tutti i passaggi intermedi che ci servono per arrivare su Google e successivamente arrivare a Facebook, ad iniziare dalla prima "request" che viene fatta dal nostro device al nostro gestore di connessione, che sia il provider che ci fornisce la linea di casa o l’operatore telefonico che ci fornisce la rete per navigare.
Passaggi nei quali lasciamo in rete un sacco di tracce, dal nostro indirizzo IP, il nostro indirizzo MAC(ossia l’identificatore unico e univoco del nostro dispositivo connesso in rete), la localizzazione geografica della nostra posizione in tempo reale, la versione di Browser che stiamo utilizzando, fino alla stringa di ricerca che vogliamo venga esaudita. Insomma un bel pò di dati per una semplice ricerca.
Consideriamo adesso che tutte le aziende attraverso cui passano i nostri dati di navigazione, possono leggere e dunque sfruttare tutte queste informazioni per capire come ci comportiamo in rete, cosa siamo soliti cercare, se siamo appassionati di viaggi o di informatica, se abbiamo preferenze verso certi prodotti piuttosto che altri, e molto altro ancora, una vera e propria profilazione.
Ma una profilazione non serve solo come agglomerato di dettagli e specifiche di un’ utente, vendute agli inserzionisti per creare una pubblicità su misura per ogni singolo internauta. Una profilazione di questo tipo identifica una specifica persona meglio delle sedute dallo psicanalista, e non serve usare il concetto di coloro che sono soliti dire: "ma io non ho nulla da nascondere", in quanto il concetto di Privacy non nasce per difendere coloro che hanno qualcosa da nascondere. Immaginate di diventare dei VIP e che improvvisamente stuoli di giornalisti e paparazzi si piazzino davanti a casa vostra, cercando di rubare un momento qualunque della vostra vita, fotografandovi ovunque voi siate……, credo che invochereste il diritto di privacy immediatamente, non perchè abbiate qualcosa da nascondere, ma perchè avete una vostra vita da vivere; allora immaginiamo questi "scrutatori" della vostra vita, come costantemente parcheggiati nel vialetto davanti alla vostra stradina per navigare in Internet. Appena vi collegate, per un qualunque motivo, loro sono già li tutti pronti a scattare foto di ogni attimo della vostra navigazione, che sia per lavoro o per svago.
Adesso immaginiamo come potrebbe essere la stessa esperienza se non ci fosse bisogno di "Internet, per accedere ad Internet", questo è quello che stanno cercando di realizzare con IPFS, costruendo un protocollo di navigazione che sostituisca HTTP/S, ormai vecchio, accroccato e che non riesce più a stare al passo con la costante crescita delle innovazioni del WEB. Tenendo anche presente che l’http/s è un protocollo di livello 4, mentre nella pila (ISO/OSI) dei protocolli di rete ci sono ben 7 livelli.
IPFS vuole dunque cambiare il protocollo standard da https:// a ipfs:// , che può sembrare una cosa insignificante, invece tutto questo cambia moltissimo l’uso della rete per ogni utente, perchè con IPFS quando richiediamo un’informazione in rete , non la stiamo più chiedendo ad un insieme di server, sparsi chissà dove nel mondo, e di proprietà di una Big Corporation, ma lo stiamo chiedendo a qualcuno che si trova vicino a noi e che condivide quella informazione, nello spirito dei sistemi peer-to-peer.
Oggi il web è fondamentalmente inefficiente e costoso perché internet costa in ogni suo singolo aspetto, dalla connessione, alle infrastrutture per i servizi che si appoggiano, tutti, troppo, alle infrastrutture GAFA (Google, Amazon, Facebook, Microsoft), di conseguenza, non è possibile immaginare l’attuale Internet come il luogo che preserverà la storia umana.
I vantaggi che si potrebbero trarre dall’utilizzo di IPFS sarebbero molteplici, ad esempio:
• download più veloci ed efficienti: mentre HTTP può scaricare una risorsa da un solo computer alla volta, IPFS pu`o recuperare parti diverse di un file da molteplici computer contemporaneamente;
• un web più robusto: l’architettura di IPFS elimina i server centrali che rappresentano un single point of failure permettendo la creazione di un Web “permanente”. IPFS crea una rete resiliente dove ogni risorsa è sempre disponibile grazie al mirroring dei dati su più nodi;
• resistenza alla censura: mentre può essere molto semplice per un governo bloccare l’accesso a un determinato sito internet ospitato presso un server centralizzato, IPFS crea un Web immune alla censura.
Wikipedia è stato uno dei primi progetti ad essere stato “portato” su IPFS con un progetto che si chiama Distributed Wikipedia.
Dunque come iniziato ad accennare all’inizio dell’articolo, <u>IPFS è un sistema distribuito per l’archiviazione e l’accesso a file, siti Web, applicazioni e dati</u>.
Questo, in soldoni, significa che potrai archiviare qualsiasi tipo di dato/file in IPFS e, dopo averli archiviati, IPFS fornirà un hash che inizia con Qm. Si potrà quindi accedere ai dati usando quell’hash.
HASH
Che cosa sono e quale scopo hanno gli hash ?
L’hash in termini tecnici è noto come Identificatore di contenuto (CID) in IPFS. Il CID è sostanzialmente un’etichetta utilizzata per indicare il contenuto in IPFS, ma non indica dove è archiviato il contenuto. L’hash crittografico del contenuto viene quindi utilizzato per generare CID. L’hash corrisponde a un multihash di caratteri che inizierà con “Qm”. Le lettere “Qm” definiscono l’algoritmo (SHA-256) e la lunghezza (byte 32) utilizzati da IPFS.
Gli hash sono funzioni che accettano input arbitrari e restituiscono un valore di lunghezza fissa. Essi possono essere rappresentati in diverse basi (base2, base16, base32, ecc…).
Caratteristiche degli hash crittografici:
Deterministico
Non correlato
Unico
Senso unico
L’utilizzo dell’hash come chiave per l’identificazione dei file ha inoltre il vantaggio di garantirne l’integrità, poichè, così facendo, il nodo che ha richiesto una risorsa, per assicurarsi che il file ottenuto sia effettivamente quello richiesto e che non abbia subito alcuna alterazione, non dovrà far altro che ricalcolarne l’hash e verificare che questo corrisponda con quello che aveva inizialmente richiesto. Oltre ad aggiungere questa misura di sicurezza gratuitamente, la scelta di utilizzare l’hash come chiave porta un secondo vantaggio, ovvero la deduplicazione dei file: ogni volta che un utente pubblica un nuovo file su IPFS, la rete verifica attraverso il suo hash se questo è già presente, evitando automaticamente che ne vengano mantenute molteplici copie qualora più utenti caricassero la medesima risorsa.
Dal momento che IPFS utilizza l’indirizzamento basato sul contenuto, i file memorizzati su di esso non possono più essere modificati, infatti qualunque aggiornamento al file produrrebbe anche una modifica dell’hash che lo identifica. Per questa ragione IPFS, esattamente come Git, supporta il versioning dei file. Ogni volta che il contenuto di un file viene aggiornato, IPFS crea un oggetto chiamato commit che rappresenta un particolare snapshot nella cronologia delle versioni di un determinato IPFS object. Ogni commit contiene un riferimento al commit precedente e un link alla specifica versione dell’IPFS object (vedi immagine). IPFS tiene traccia in questo modo dell’ultima versione del file e di tutte le versioni precedenti.
SALVARE I DATI
pinning
Ora, una volta spiegato cosa c’è alla base del progetto IPFS, dobbiamo chiarire alcuni punti importanti. IPFS usa lo slogan per cui ciò che SALVI sul sistema rimarrà li per sempre….. SI & NO. La precisazione va ben fatta perchè, facciamo un esempio: Qualche giorno fa abbiamo assistito ad un service-down da parte di Google, che ha precluso l’accesso ai dati personali e lavorativi di milioni di persone, le quali improvvisamente, non riuscivano più ad accedere all’account Gmail, ai dati (privati e di lavoro) su Google Drive etc…. (e la lista è lunga). Pensiamo ai danno provocati da questo “blackout informatico”. Tutto ciò non sarebbe accaduto se i dati a cui noi volevamo attingere fossero stati già salvati su IPFS perchè non dipendono dai servizi e dalle architetture di un’azienda, per grande che sia, ma sono attivi perchè condivisi e replicati da tutti i pc degli utenti che utilizzano questo sistema/protocollo. Quindi se io salvo in rete un documento, questo sarà accessibile fino a quando ci sarà anche solo 1 pc nella rete IPFS in grado di condividermelo. Seppur banalizzato, il concetto è questo ma, non tutto ciò che possiamo caricare su IPFS rimane in eterno, questo perchè non ci serve mantenere ogni cosa, quindi esiste un processo, il PINNING, che ci permette di dire alla rete quali file noi consideriamo IMPORTANTI e vogliamo vengano mantenuti, altrimenti IPFS ha un suo sistema di pulizia della cache per cui, tutto ciò che non è stato “pinnato” verrà svuotato. Un pò come il garbage collector.
PROBLEMA
Chiaramente nessun sistema è perfetto, dunque anche IPFS, seppur abbia ottimi punti di partenza e di futuro sviluppo, ha anch’esso alcuni aspetti problematici da tenere presente, ma così come la Blockchain ha creato i Bitcoin come sistema di INCENTIVAZIONE per poter far crescere l’uso della sua innovazione, così anche IPFS ha dovuto trovare la soluzione per lo stesso dilemma.
Infatti, il problema principale di IPFS è quello di riuscire a mantenere i file sempre disponibili, poichè se un file è condiviso da pochi nodi della rete questo diventerà non disponibile non appena questi nodi andranno offline, esattamente come capita su BitTorrent per i file con pochi seeders. L’unico modo per risolvere questo problema è offrire un incentivo ai nodi per rimanere online quanto più tempo possibile e distribuire così proattivamente i file sulla rete in modo che ci sia sempre un certo numero minimo garantito di nodi, che ne mantenga una copia disponibile.
SOLUZIONE
Per questo gli stessi sviluppatori di IPFS hanno creato il progetto Filecoin, una blockchain basata su IPFS che punta alla creazione di un mercato decentralizzato per lo storage di dati. In questo modo chi offre il proprio spazio di archiviazione per il salvataggio di dati su IPFS è al tempo stesso incentivato economicamente a farlo e a mantenere il proprio nodo online per quanto più tempo possibile. In pratica come Bitcoin per la Blockchain.
Di Filecoin parleremo approfonditamente in un prossimo articolo.
IPNS
L’IPNS, ossia Inter-Planetary Name System è la parte tecnologica di IPFS che possiamo associare a ciò che noi conosciamo sulla internet, basata sul protocollo HTTP, come il servizio DNS, tramite il quale possiamo navigare, grazie alla traduzione da indirizzo-IP basato su numeri, a sequenza ordinata di lettere che compongono gli URL che utilizziamo ogni giorno.
Secondo la documentazione ufficiale di IPFS:
” l’ IPNS è un sistema per la creazione e l’aggiornamento di collegamenti mutabili al contenuto IPFS. Poiché gli oggetti in IPFS sono indirizzati al contenuto, il loro indirizzo cambia ogni volta che il loro contenuto lo fa. È utile per una varietà di cose, ma rende difficile ottenere l’ultima versione di qualcosa.”
Quindi, un nome gestito su IPNS equivale all’hash di una chiave pubblica, ed è associato a un record contenente informazioni sull’hash a cui è collegato, che è firmato dalla chiave privata corrispondente. Chiaramente tutti i nuovi record possono essere firmati e pubblicati in qualsiasi momento.
OGNI COSA HA BISOGNO DEL PROPRIO ATTREZZO
Come ho carcato di spiegare (data la vastità dell’argomento) , IPFS può rendervi indipendenti dall’Internet tradizionale, infatti posso salvalre file, pubblicare un sito ed altro ancora, senza dover usare Google, un DNS, o avere un dominio comprato su un ISP……, già dimenticavo di dire che, così come oggi siamo abitutati a comprare e registrare un dominio per il nostro sito, la stessa cosa la possiamo fare in modo indipendente anche su IPFS, tramite ENS (Ethereum Name Service).
In questo caso possiamo vedere come due tecnologie, simili nei concetti, si possono unire, ed è il caso proprio di IPFS+ENS.
L’ Ethereum Name Service (ENS) è definito come un “sistema di denominazione distribuito, aperto ed estensibile basato sulla blockchain di Ethereum”. Ethereum, per coloro che non lo sapessero, è una piattaforma di contratto intelligente (una blockchain) che vanta un gran numero di applicazioni decentralizzate (dapps), una vivace community di sviluppatori e una dichiarata community di utenti.
ENS è stato progettato per creare un sistema simile al DNS, tuttavia, a causa della diversa architettura decentralizzata di Ethereum, l’ENS varia dalla struttura sfruttata nei sistemi DNS. Tuttavia, proprio come il DNS, l’ENS detiene un record di nomi gerarchici separati da punti chiamati domini, con il proprietario del dominio di primo livello che ha il pieno controllo sui sottodomini.
Ad esempio, se “tizio” possiede il dominio “soldiapalate.eth”, può creare “blog.soldiapalate.eth” e configurarlo come desidera.
Per gli utenti della rete principale di Ethereum, l’ENS semplifica decisamente le cose, inquanto migliora l’usabilità delle dapps restituendo, attraverso la risoluzione inversa, nomi leggibili dall’uomo invece dei lunghi hash di IPFS.
WEB 3.0
Come stavo chiarendo qui sopra, posso essere indipendente da tutto se voglio usare IPFS come sistema di backup/scambio di file ma, cosa succede se voglio usare queste nuove tecnologie per creare un sito web?. Da questi ragionamenti è nato quello che oggi è il web3, che accomuna sistemi decentralizzati come IPFS alle Blockchain, come Ethereum, ma non solo. Infatti, seppur abbiamo chiarito che IPFS funziona, a livello concettuale com Torrent, se i contenuti che voglio condividere sono presenti solo su un computer e quel computer, per qualsiasi motivo, non è disponibile, quei contenuti saranno irragingibili.
Per questo motivo, da qualche tempo per IPFS esistono anche dei servizi di pinning: che ci aiutano a garantire la disponibilità dei nostri contenuti. Tra questi, alcuni nomi sono quelli di Pinata, Infura ed anche il blasonato Cloudflare ha aggiunto tra i suoi servizi quelli di “Gateway Website for IPFS” …… and more.
Il vantaggio del Web 3.0 è che i dati sono distribuiti punto a punto, quindi non è necessario preoccuparsi di perdere i dati se i server sulla rete vengono interrotti. Non è lo stesso di un Web centralizzato, quando il server di accesso viene interrotto, non è possibile accedere al sito Web.
CONCLUSIONE
Per questo primo articolo introduttivo è tutto, nel prossimo inizieremo ad affrontare alcuni casi pratici per vedere come si salvano i dati, li si recuperino in caso di cancellazione, vedremo come attivare un nostro nodo locale e come accedere alla Dashboard di gestione del nodo, e come usare alcuni dei servizi di gateway per velocizzare e gestire il pinning dei dile importanti.
Ok, ammetto che fino a non molto tempo fa mi ero quasi scordato di Javascript, nonostante fosse stato uno dei primi linguaggi da me studiati, nel lontano 1997, quando mi approcciai al mondo del web; negli anni successivi pero’, non essendo io uno sviluppatore, le tecnologie di gestione e deploy dei server web che dovevo gestire si erano spostate verso un grande quantitativo di linguaggi, in particolare per la parte back-end , passando cosi dal php, perl, python, java, ruby, lua etc……
Come stavo dicendo, per me javascript era rimasto in sordina come un linguaggio di scripting che intercorreva tra l’hmtl ed il css, nella composizione piu’ o meno dinamica di una pagina web ,prima che i pesi massimi sopra citati entrassero in campo per svolgere il duro lavoro.
Poi, un giorno, a ciel sereno……BOOOOOOOMMMM ! scopro l’esistenza di NodeJS, ed iniziai a chiedermi a cosa si dovesse tutto l’interesse di cui stavo leggendo; scopro quindi che NodeJS e’ una piattaforma Open Source event-driven per l’esecuzione di codice JavaScript Server-side, costruita sul motore V8 di Google Chrome. Mmmmhhhh, ok bene, ma quindi? cosa fa?
Ebbene questa piccola rivoluzione creata da Google consente agli sviluppatori di realizzare web application con JavaScript non più solo lato client, ma anche sfruttandolo come linguaggio di programmazione lato server.
E gli sviluppi sono davvero moltissimi, cosi tanti che mettere un’elenco sarebbe noioso e stancante ma, tanto per farne uno molto odierno, con NodeJS possiamo, ad esempio, realizzare dei ChatBot.
Ma qual’e’ dunque il funzionamento che lo rende cosi appetitoso? Innanzitutto partiamo dal dire che Node funziona con una logica a eventi: quando un evento viene generato, allora viene eseguita un’azione. Grazie a questa tecnica non bisogna attendere che le istruzioni precedenti siano terminate, rendendo cosi il tutto molto veloce.
Nella pratica, non c’e’ bisogno di sapere come funziona il V8 per poter utilizzare NodeJS, basti sapere che e’ l’interprete javascript piu’ veloce al mondo, poiche’ e’ stato altamente ottimizzato utilizzando un tipo di programmazione JIT (Just In Time), che trasforma rapidamente il codice javascript in linguaggio macchina.
Ma la cosa che, almeno a parere personale, mi ha maggiormente colpito, e’ stato quello che possiamo chiamare come “Modello non bloccante” , questo si basa sul concetto degli eventi, ma per meglio chiarire dovremmo spiegare un minimo la differenza tra modello bloccante e NON bloccante.
Immaginiamo di dover creare un programma che ci permetta di scaricare un file da internet e che alla fine dell’esecuzione del download ci mostri un messaggio.
Bene, con il modello classico (bloccante) basato sulla programmazione sincrona potremmo schematizzare il processo nel seguente modo:
Scarica il file
Mostra il messaggio
Fai qualcos’altro
Ci aspetteremmo quindi che le azione vengano eseguite in ordine, leggendo le operazioni da eseguire dall’alto verso il basso.
Nel sistema asincrono di NodeJS invece le operazioni verranno svolte nel seguente modo:
Scarica file
Fai qualcos’altro
Mostra il messaggio
Perche’ questa diversita’ nell’esecuzione rende il tutto piu’ veloce e performante? Beh perche’ mentre il sistema effettua il download del file, il programma non rimane in attesa che il processo venga portato a termine ma anzi nell’attesa il programma esegue altre operazioni.
console.log(“Mentre aspetto eseguo il resto del codice…”);
Quello appena descritto qui sopra e’ un’esempio di procedura di callback
Ok ma se non fosse ancora del tutto chiaro, proviamo ancora a spiegare perche’ le callback sono cosi importanti, procediamo con l’esempio di prima ed aggiungiamo una difficolta’; adesso i file da scaricare sono diventati due, dunque nel sistema sincrono il programma procederebbe nel seguente modo:
Scarico primo file
Attendo che finisca
Scarico secondo file
Attendo che finisca
Mando messaggio
La grande differenza in questo esempio sarebbe che con NodeJS verrebbero lanciati entrambi i download, nello stesso momento, permettendo gia cosi un piu’ veloce download e, nel frattempo il programma e’ in grado di svolgere eventuali altri compiti. Ma questo come dicevo e’ soltanto un esempio, invece di un download multiplo, potrebbero essere delle query ad un DB, o la richiesta di dati a servizi esterni tramite API (Facebook, Twitter).
Pensiamo quindi ad un sistema come Facebook, che riceve X richieste di Like ogni tot secondi e vengono cosi aperti N operatori che devono attendere il loro turno per fare la modifica (del like) consumando comunque energie anche mentre sono fermi in attesa; invece NodeJS nella stessa situazione di richiesta di “reaction” sul sisto di FB (like o altro) si comporterebbe nel seguente modo:
metterebbe tutte le richieste in ordine di arrivo, prenderebbe la prima e, vedendo che si tratta di una sfilza di input le inserirebbe all’interno del sistema e, una volta capito che si tratta di stesse azioni (ad esempio che aggiungono un Like) che devono contattare un DB, NodeJS contatta il DB e invece di attendere per effettuare ogni singola modifica, aggancia alla richiesta una callback, per ogni richiesta di modifica, tutti uno dietro l’altro. Quando il DB finisce la prima modifica scatta la callback e NodeJS restituisce all’utente l’avvenuta modifica della pagina e cosi via, gestendo quindi con un solo operatore le N richieste di modifica del Like invece di crearne uno per ogni richiesta e parcheggiandoli tutti in attesa della loro singola modifica. Quindi con un server (magari anche un container con Docker) e con poche risorse possiamo gestire un’enorme quantita’ di richieste al secondo.
Inoltre NodeJS usa come sistema di pacchetti e librerie l’NPM, ma di questo fantastico sistema di librerie parleremo in un’altro articolo.
Nel prossimo articolo su NodeJS parleremo anche di 5 nuovi framework ottimi per chi si occupa di sviluppare.
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