• blockchain
• blockchain interoperability
• comunicazione cross-chain
• comunicazione inter-blockchain
• Cosmos
• cross-chain communication
• inter-blockchain communication
• interoperabilità tra blockchain
• layer 2

Versione in lingua italiana.

L'industria della blockchain è attualmente uno dei settori in più rapida crescita dell'economia globale. Uno dei problemi più importanti che presenta tale fin dalla sua nascita è l'assenza di interoperabilità tra blockchain. Al giorno d'oggi le blockchain consentono lo sviluppo di applicazioni che abbracciano diverse aree, ma raramente contengono funzionalità che abilitano la comunicazione con altre blockchain. Per la necessità superare la concezione di ecosistema chiuso di funzionalità e dati, l'interoperabilità tra blockchain è diventata una delle caratteristiche cruciali della tecnologia blockchain. Attualmente, nel complesso, esistono numerose reti di blockchain eterogenee con approcci diversi alla gestione dei dati e del consenso. Di conseguenza, questa situazione limita il valore potenziale che queste reti potrebbero avere per un ecosistema più ampio. Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi sistemi per mitigare questo annoso problema e consentire la comunicazione tra più blockchain. L'obiettivo di questa tesi di laurea magistrale è studiare le soluzioni di comunicazione e interoperabilità cross-chain, esplorare uno di questi sistemi, ovvero Cosmos, e studiarne le caratteristiche anche attraverso la progettazione, lo sviluppo e l'analisi del sistema Erasmus+ through Cosmos Unified Blockchain Environment (E-CUBE), un sistema basato sul caso d'uso del Programma Erasmus+ che è stato sviluppato al di sopra di Cosmos. Il Programma Erasmus+ si presta fortemente a mostrare le peculiarità di un sistema come Cosmos, dato il suo contesto e l'ampia interazione e comunicazione di informazioni tra i diversi attori che vi operano. Per rendere il sistema proposto il più vicino possibile al caso reale, oltre ad un ambiente locale, è stato preso in considerazione anche un ambiente distribuito in cui i nodi sono stati collocati in diverse località europee. Le funzionalità principali sono state implementate con successo e il sistema è stato testato per evidenziarne i vantaggi, i punti di forza, di debolezza e le sfide che che sono affrontate.

Versione in lingua inglese.

The blockchain industry is one of the fastest growing sectors of the global economy currently. One of the most important problems that has affected the blockchain domain since its inception is the absence of interoperability between blockchains. Blockchains nowadays allow the development of applications on top of them that span several areas, but rarely contain functionality to communicate with other blockchains. Driven by the need to eliminate data and value silos, blockchain interoperability has become one of the crucial features of blockchain technology. Currently, overall, there are a number of heterogeneous blockchain networks with different approaches to data and consensus management. As a consequence this situation limits the potential value these networks could have for the larger ecosystem. Over the years, several systems have been developed to mitigate this long-standing problem and enable communication between multiple blockchains. The focus of this master thesis is to study the cross-chain communication and interoperability solutions, explore one of these systems, namely Cosmos, and study its features also through the design, development and analysis of the Erasmus+ through Cosmos Unified Blockchain Environment (E-CUBE) System, a system based on the use case of the Erasmus+ Programme that was built on top of Cosmos. The Erasmus+ Programme lends itself strongly to showing the peculiarities of a system like Cosmos, given its context and the extensive interaction and communication of information between the different actors operating within it. To make the proposed system as close as possible to the real case, in addition to a local environment, a distributed environment was also considered in which the nodes were allocated in different locations in Europe. Core functionalities were successfully implemented and the system was tested to highlight opportunities, strengths, weaknesses and challenges.