Come funzionano i Bitcoin? Ne hai sentito parlare parecchio negli ultimi tempi, vero? “Criptovalute”, “Bitcoin”, “Mining”… Ci hanno fatto su servizi ovunque: giornali, telegiornali, Web. Show televisivi come le Iene sono andati addirittura in Russia per intervistare un giovane italiano che ha aperto una “farm” (un magazzino enorme pieno di computer) per l’estrazione dei Bitcoin. Nel frattempo, le valutazioni dei Bitcoin hanno raggiunto cifre stratosferiche. E sono proliferate nuove criptovalute: Ripple, Ethereum, Litecoin, ognuna di esse con la propria rete crittografata e il proprio tasso di cambio. Sembra essere il business del futuro …

Ma come funzionano i Bitcoin, realmente? Una visione d’insieme

A differenza delle normali valute flat cartacee come Euro o Dollari, le criptovalute esistono solo su internet, non in forma fisica e funzionano in modo diverso rispetto alla normale valuta. Anziché dipendere da un’autorità centrale come la banca nel caso del denaro cartaceo, le criptovalute utilizzano una rete peer-to-peer (lo stesso principio di funzionamento di eMule, per intenderci) crittografata e decentralizzata per archiviare i depositi di moneta virtuale e per conferma e verifica di tutte le transazioni avvenute. Questa rete peer-to-peer decentralizzata è un insieme di computer che lavorano su una piattaforma chiamata blockchain.

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A dispetto delle modalità complesse di creazione di una rete blockchain, capire il suo funzionamento in realtà è molto semplice. Devi pensarla come un enorme archivio dove viene registrata ogni singola transazione di valuta, associata alla relativa data. Queste registrazioni sono incancellabili. Si ha così la possibilità di consultare la storia di ogni transazione dall’inizio alla fine. La blockchain è memorizzata su tutti i computer (chiamati nodi) facenti parte della rete ed elenca il mittente, il destinatario, il valore ed il tempo di trasferimento di ogni transazione, tutti verificati dall’intera rete e resi anonimi.

La nuova rivoluzione del web 3.0 è partita nel 2008. L’ideatore dei Bitcoin è Satoshi Nakamoto (nome in codice)

I Bitcoin, introdotti nell’Ottobre 2008 e creati da un programmatore misterioso sotto lo pseudonimo di Satoshi Nakamoto, sono stati la prima valuta digitale e il primo sistema di pagamento virtuale che hanno avviato una nuova rivoluzione economica destinata a portarci in una nuova era del Web 3.0. A causa della loro natura complessa, i Bitcoin sono stati per anni a disposizione solo degli utenti più esperti.  Solo dopo che è stato compreso davvero il potenziale di questa nuova “moneta”, le infinite possibilità di applicazione della tecnologia che sta dietro la criptovaluta, questi termini sono diventati di dominio pubblico ed hanno aumentato la loro popolarità in modo esponenziale. Il fascino di questa nuova tecnologia risiede nel fatto che la valuta non è controllata da alcuna Autorità o Paese e permette di inviare denaro in modo anonimo in totale sicurezza.

Come funzionano i Bitcoin: il loro fascino è legato al totale anonimato con cui si può inviare denaro

Nati inizialmente come valuta per effettuare transazioni sicure ed anonime in un ambiente estremamente pericoloso come il Deep Web, i Bitcoin sono stati utilizzati per la compravendita di ogni genere di oggetto illegale presente nella rete nascosta. Per questo a tutt’oggi i Bitcoin sono soggetti a pesanti critiche da parte degli esperti, perché il consentire operazioni anonime incoraggia comportamenti illegali.

Il modo migliore per capire come funziona il registro blockchain è fare attenzione al processo che si avvia, passo dopo passo, dalla prima transazione. Quando un utente intende inviare Bitcoin a qualcun altro trasmette i dettagli della transazione all’intera rete di computer interconnessi specificando:

• la propria chiave pubblica (il codice di riconoscimento)
• la chiave pubblica del destinatario
• la quantità di bitcoin che intende trasferire

 

Come funzionano i Bitcoin: il codice che autorizza la transazione, la protezione dalle frodi e la cronologia tracciabile

La richiesta di trasferimento di informazioni viene verificata in modo indipendente da tutti gli altri computer della rete che fungono da “testimoni” della validità della transazione. Successivamente alla verifica, da ognuno di essi viene apposta una “firma digitale”, un codice che autorizza la transazione.

Questa serie di numeri viene generata dal codice di chiavi private (le chiavi di accesso al tuo portafoglio bitcoin) e pubbliche di un utente insieme al codice di identificazione della transazione. A protezione dalle frodi, il codice alfanumerico associato ad ogni transazione è unico e non può mai essere utilizzato due volte.

Una volta autenticata la transazione, i dati da essa generati devono essere inseriti nella blockchain per essere considerati “confermati”. I nodi della rete raccolgono regolarmente tutti quei “blocchi liberi” che non sono altro che gruppi di transazioni non confermate – ovvero quelle verificate dalla rete ma non inserite in blockchain. I blocchi liberi vengono quindi trasmessi alla rete come nuovo potenziale blocco.

I blocchi sono costituiti da un gruppo di transazioni che hanno avuto luogo nello stesso momento. Ogni nuovo blocco che viene aggiunto alla catena (da qui il nome blockchain) deve fare riferimento al blocco precedente così che la blockchain crei una cronologia tracciabile che riconduca fino al primo movimento avvenuto.

La Blockchain e il processo di estrazione dei Bitcoin: il mining

Iniziamo con il definire cosa si intende con questa parola. Si chiama mining quel processo di archiviazione dei registri portato a termine tramite la potenza di calcolo di un computer. Chiunque può scaricare e installare il software per l’estrazione di Bitcoin. Questo particolare programma utilizza la potenza computazionale della macchina per eseguire i calcoli necessari per eseguire le transazioni. Lo scopo principale del processo di mining è identificare una sequenza alfanumerica denominata “blocco”. Viene quindi creata una “hash”, una sequenza di lettere e numeri di lunghezza costante che consente al primo miner che riesce a generarla di essere premiato con un Bitcoin.

Il numero massimo di Bitcoin in circolazione è stato stabilito in 21 milioni di unità. Più monete vengono estratte dall’individuazione del corretto hash, meno ne rimangono disponibili e più preziosa diventa ognuna di quelle rimaste. Questo perché meno ce ne sono in circolazione e più aumenta il valore del Bitcoin stesso in rapporto alla valuta flat.

Il premio in Bitcoin non è costante ma parte da 12,5 unità per hash, cifra che si dimezza ogni 210.000 blocchi completati. Questo fa si che, nonostante diminuisca il numero di Bitcoin disponibili, il valore della ricompensa aumenti. Per i moderni computer generare un codice hash corretto è un’operazione abbastanza semplice e veloce. Ecco perché la difficoltà del processo di mining aumenta costantemente.

La forza della rete blockchain dipende dalla collaborazione del gruppo: la soluzione al cripto-puzzle arriva in 10 minuti appena

La forza della rete blockchain dipende dalla collaborazione del gruppo nello svolgimento di calcoli matematici estremamente complessi. Ognuno dei nodi della rete può controllare l’andamento dell’intera blockchain e se uno dei nodi invia dei dati che non corrispondono a quelli previsti, tali informazioni vengono rifiutate.

È importante che tutti i nodi di rete operino sulle stesse informazioni di blockchain. Per evitare che due gruppi di dati vengano proposti contemporaneamente su nodi separati, prima che un blocco venga accettato dalla blockchain, i nodi devono risolvere un puzzle criptografico molto complesso.

Per darti un’idea della complessità di questi “puzzle” ti basti sapere che un singolo computer impiegherebbe anni per arrivare alla soluzione giusta. La collaborazione è la chiave della blockchain: i computer collegati alla rete, che lavorano simultaneamente, arrivano alla soluzione in circa 10 minuti.

I computer, o nodi, che svolgono queste funzioni sono chiamati “minatori” e ogni nodo che risolve con successo uno di questi puzzle ottiene la ricompensa, il Bitcoin, come incentivo per continuare la blockchain e mantenere il sistema operante.

Come funzionano i Bitcoin, una parola sulla privacy

Come dicevamo poco sopra, uno dei principali vantaggi dei Bitcoin e delle criptovalute in generale rispetto ai sistemi monetari tradizionali è il loro anonimato. Ciò significa che i trasferimenti di criptovaluta non possono esser fatti risalire ai singoli utenti. Si ottiene questo risultato grazie al metodo con il quale vengono gestite le transazioni. Sebbene la rete abbia un registro pubblico e aperto con la storia di ogni transazione, la blockchain non conserva i dati individuali degli utenti che creano questo blocco all’interno della catena.

Per verificare che il singolo utente abbia fondi sufficienti per effettuare la transazione, la blockchain utilizza un sistema “referenziale”.  Quando si invia denaro ad un altro utente, infatti, la transazione in atto viene convalidata solo dopo aver fatto riferimento a tutto lo storico delle transazioni dell’utente stesso e conseguente verifica se l’ammontare di fondi necessario è presente nel conto dell’utente. Per evitare che gli utenti tentino di fare quello che in inglese si chiama “doublespending” ovvero tentare di aggirare il sistema ed associare lo stesso invio di denaro a diversi destinatari, ogni transazione può essere referenziata una sola volta. Per ogni trasferimento effettuato, la rete fa automaticamente un controllo incrociato con i dati registrati in blockchain.

Questo sistema è un secondo metodo di autenticazione degli utenti, usato assieme al metodo della firma virtuale di cui parlavamo poco sopra. La firma assicura che il trasferimento di valuta sia autorizzato dall’effettivo proprietario del conto e il sistema referenziale si assicura che in tale conto ci siano fondi sufficienti per il buon esito della transazione. Ecco, anche, come funzionano i Bitcoin.

Una crescita esponenziale: entro il 2025, il 10% della valuta mondiale sarà su blockchain

La capacità di registrazione, immagazzinamento e condivisione dei dati che ha il sistema blockchain elimina la necessità di un intermediario che svolga tali funzioni.  Alla velocità con la quale sta crescendo, si prevede che entro il 2025, il 10% della valuta mondiale sia immagazzinata su sistemi blockchain e che la valuta delle criptovalute superi i 500 miliardi di dollari. Numeri alla mano, non ci sono dubbi che la blockchain sta inaugurando una nuova era nel campo delle transazioni commerciali e dei sistemi di pagamento. Ed è saggio pensare che siamo solo all’inizio.

 

Guest post a cura di Alessio Colzi