Il bitcoin e la blockchain: l’entanglement vincente

Secondo appuntamento con le valute digitali, i bitcoin e la blockchain

L’idea di sviluppare un mezzo di scambio completamente digitale per acquistare beni e servizi risale agli anni ’90, durante il boom della nascita di aziende attive nell’ambito internet. Diverse compagnie come Beenz, DigiCash e Flooz, svilupparono e proposero la loro moneta virtuale in cui il processo di verifica e validazione delle transazioni era centralizzato. A causa di frodi, problemi finanziari e attriti interni, tutte queste aziende fallirono nel giro di pochi anni, alimentando per anni l’idea che fosse impossibile sviluppare una valuta completamente digitale.

Nel 2009, un programmatore (o un gruppo di programmatori) sotto lo pseudonimo di Satoshi Nakamoto, introdusse il Bitcoin, un innovativo sistema di pagamento basato sulla crittografia completamente automatizzato e decentralizzato cioè che non necessita di un ente centrale che validi gli spostamenti di denaro ed eviti il fenomeno del double spending.

Il Bitcoin è formato da una rete di computer, chiamati nodi, che si estende per tutto il globo e collegati tra di loro tramite internet. All’interno della rete, in maniera molto simile a quello della rete torrent utilizzata per condividere file, vengono scambiate le monete digitali, chiamate bitcoin. Coniati circa ogni 10 minuti dai nodi della rete in maniera programmatica, il loro numero totale è limitato ed è fissato a 21 milioni di unità. Ad oggi sono state introdotte circa 15 milioni di unità e l’ultimo bitcoin verrà introdotto nella rete nel 2140.

I nodi della rete condividono un registro virtuale di tutte le transazioni valide effettuate, chiamato blockchain. La blockchain è una delle più grandi innovazioni introdotte da Nakamoto: è un registro completamente automatizzato, trasparente, consultabile da tutti e virtualmente inalterabile, di tutte le transazioni monetarie effettuate nella rete bitcoin. Ma le sue funzionalità non si esauriscono qui. Come vedremo nei prossimi articoli, la blockchain:

·         può registrare dati sensibili, criptati e non, in maniera completamente sicura;

·         può essere utilizzata per verificare con assoluta certezza le identità digitali;

·         può convalidare e provare l’esistenza di un documento ad una certa data;

·         può essere utilizzato per registrare un contratto ed eseguirlo programmaticamente.

Queste caratteristiche la rendono estremamente affascinante agli occhi delle banche, delle aziende e delle istituzioni pubbliche

La blockchain o catena, è composta da blocchi sequenziali di transazioni valide, simili alle pagine dei registri reali. Parallelamente alla blockchain, esiste un secondo registro chiamato mempool che contiene la lista di tutte le transizioni da verificare e che quindi non sono state ancora registrate ufficialmente nella blockchain. I nodi che si occupano di verificare le transazioni salvate nella mempool e aggiungere un nuovo blocco alla catena vengono chiamati miner. Il nuovo blocco conterrà un numero limitato di transazioni valide e un numero che rappresenta in maniera univoca il riassunto matematico del blocco, chiamato hash. L’hash del blocco è calcolato risolvendo un problema matematico molto complesso dal punto di vista computazionale a partire dall’ insieme di transazioni scelte e dall’hash del blocco precedente, in modo da incatenare i due blocchi indissolubilmente per evitare qualsiasi contraffazione: una qualsiasi modifica ad una transazione di un blocco precedente modificherebbe istantaneamente l’hash di tutti i blocchi successivi rendendo evidente l’alterazione.

I miner competono per aggiungere un nuovo blocco alla catena: il primo miner che riesce a risolvere il problema e calcolare l’hash si aggiudica il diritto di aggiungere un nuovo blocco alla catena e viene ricompensato del lavoro computazionale svolto con la possibilità di coniare una certa quantità di bitcoin. A questo punto il nuovo blocco viene propagato a tutti i nodi della rete Bitcoin e se viene confermato come valido, il miner vincitore conia i nuovi bitcoin e tutti i miner iniziano le procedure per creare il blocco successivo.

È importante notare a questo punto che in un determinato istante di tempo possono coesistere versioni differenti della catena. Questo a causa della mancanza di un sistema centrale che sincronizzi la rete, della sua estensione globale e dell’elevato numero di nodi presenti. Infatti è possibile che due o più miner riescano a risolvere il problema matematico includendo transazioni valide diverse e che il nuovo blocco non si propaghi sufficientemente in tempo in tutta la rete. Questo porta ad avere due o più versioni della blockchain di dimensione differente che si diffondono nella rete Bitcoin. Dal momento che i miner vengono ricompensati solo se aggiungono un blocco che viene riconosciuto valido da tutta la rete, tenderanno ad abbandonare la versione della blockchain più corta, perché validata da una minoranza della rete. Questo meccanismo funge anche da disincentivo per alterazioni, fraudolente e non, della catena: volendo infatti annullare una transazione passata, un nodo deve risolvere nuovamente il problema matematico per quel blocco e per tutti quelli successivi, molto più in fretta di quanto tutti gli altri nodi aggiungano nuovi blocchi alla catena ufficiale, motivati dalla promessa della ricompensa in bitcoin. Si stima, matematicamente, che un blocco qualsiasi è praticamente immodificabile se ne sono stati aggiunti successivamente almeno sei.

Vorrei concludere l’articolo con una considerazione molto importante, necessaria visto il clima di confusione che si è creato attorno alla blockchain. Mentre l’importanza strategica di questa tecnologia sta diventando palese, le sue radici e le sue implicazioni più profonde sfuggono ancora a causa della sua estrema complessità. Si stanno affacciando sul panorama industriale sempre più attività commerciali che promettono di offrire servizi basati su una ‘blockchain’ privata distribuita su una rete di computer proprietaria e scollegata dal concetto di moneta digitale. Ma una blockchain, con tutte le sue caratteristiche uniche e strategiche, può essere chiamata tale solo se i nodi della rete appartengono ad una moltitudine di persone completamente indipendenti tra di loro che sostengono la rete competendo per ottenere la remunerazione in moneta. Altrimenti il sistema è solo un classico registro distribuito.

Non esiste bitcoin senza blockchain e non esiste blockchain senza bitcoin.

Nel prossimo articolo spiegherò come funzionano le transazioni di bitcoin e quali sono i modi per scambiare la moneta digitale.

Andrea Bellacicca

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Introduzione: Il bitcoin è il messaggio