Bitcoin: come funziona la criptovaluta più famosa al mondo

I Bitcoin sono una moneta virtuale. Numeri in un registro. Numeri che però permettono di acquistare beni e servizi da chi li accetta come mezzo di pagamento. In particolare, i Bitcoin sono una criptovaluta, la più famosa del mondo. La particolarità delle criptovalute è che si basano sulla crittografia per mantenere la sicurezza del sistema e generare la moneta.

I primi software per utilizzare e generare Bitcoin sono stati distribuiti nel 2009.

L’inventore della criptovaluta più famosa del mondo è Satoshi Nakamoto. Ma dietro questo nome non è chiaro chi ci sia. Secondo molti è uno pseudonimo che potrebbe nascondere un uomo o una donna, ma anche un gruppo di persone.

Il sistema Bitcoin si basa su una rete informatica P2P (Peer to Peer), dove i diversi nodi (computer) non sono gerarchizzati come client e server. Ma sono nodi paritari che possono alternativamente servire da client o da server nei confronti di altri terminali della stessa rete. Qualsiasi nodo può avviare o completare una transazione. E non ci sono nodi “centrali” che possano assumere un ruolo di controllo del funzionamento e della sicurezza dell’intera rete. La rete si controlla da se sulla base di complicati meccanismi matematici.

Tutto questo realizza l’idea di una moneta di libero mercato, senza una banca centrale che possa controllarla e senza intermediari per i trasferimenti di denaro. Come vedremo meglio in seguito, il sistema P2P su cui si basa il funzionamento dei Bitcoin utilizza un database distribuito tra gli utenti per tenere traccia di tutte le transazioni, e garantire l'autenticità e la regolarità delle stesse.

Non essendoci banca centrale, né banche né intermediari, i costi di utilizzo del sistema sono molto bassi. Non ci sono condizioni per l’apertura di un conto e nemmeno la possibilità che il conto venga bloccato.

LO STATO GIURIDICO DEI BITCOIN

Lo stato giuridico del Bitcoin varia di molto da paese a paese. In alcuni è ancora è indefinito, in altri è in fase di trasformazione. Parte del futuro di questa moneta dipenderà da quanto verranno “legalizzati” in giro per il mondo. E da quanto verranno accettati dalle autorità finanziarie come asset di investimento.

COME FUNZIONA L’ECONOMIA BITCOIN

In estrema sintesi, il sistema Bitcoin si può riassumere in due registri. Uno, la Transaction Chain, serve a tracciare le transazioni in modo da garantire che chi spedisce denaro lo abbia veramente nel suo wallet (portamonete virtuale). L’altro, la Blockchain, serve a garantire la sicurezza del sistema, e cioè a eliminare la possibilità di truffe. Entrambi sono condivisi da tutti i computer dalla rete Bitcoin.

Per spedire denaro bisogna comunicare al sistema che il proprio conto deve diminuire di una certa quantità e che quello del destinatario deve aumentare della stessa quantità. I nodi della rete segnano l’operazione nella loro copia del registro – la Transaction Chain - e poi la passano agli altri nodi.

Le principali differenze rispetto ad analoghi procedimenti svolti da una banca son i seguenti. Il registro delle transazioni non è tenuto da una singola istituzione, ma da tutti i nodi della rete. Ogni singolo nodo conosce le transazioni di tutti i nodi della rete Bitcoin, e non solo i propri.

COME AVVENGONO LE TRANSAZIONI IN BITCOIN

Supponiamo che Alice voglia inviare dei Bitcoin a Roberto. Per farlo Alice deve trasmette alla rete un messaggio dove indica il conto di partenza e quello di arrivo, e l’importo da trasferire. Ogni nodo che riceve il messaggio trascrive la transazione sul proprio registro e successivamente la trasmette agli altri nodi.

Alice può spendere quei soldi solo se li ha ricevuti. E cioè se sono state ordinate e registrate correttamente operazioni che hanno generato input al suo conto.

Ogni singolo input deve essere utilizzato completamente in ogni transazione. Quindi, se si sta cercando di inviare un importo che non corrisponde a uno degli input, è necessario inviare l’importo residuo a se stessi e poi inviarlo nuovamente al destinatario.

Quando la transazione è stata usata una volta viene considerata spesa, e non può essere riutilizzata.

COME LA RETE BITCOIN CONTROLLA LA VALIDITA’ DELLE TRANSAZIONI

Ma come fanno i nodi a essere sicuri che la richiesta sia valida, che sia stato il legittimo proprietario a inviare in denaro e che abbia davvero i Bitcoin che sta trasferendo?

L’autenticità del messaggio è garantita dalla firma digitale, che in questo caso è un algoritmo matematico che impedisce la copia o la contraffazione.

La firma digitale deriva da un complesso meccanismo di crittografia e matematica. E’ formata da una chiave privata e da una chiave pubblica.

La rete Bitcoin non salva nessun saldo dei conti. Per verificare che il “mittente” possegga realmente il denaro che sta inviando, si devono seguire i collegamenti alle transazioni precedenti. Per questo il sistema conserva la Transaction Chain.

COS’E’ LA TRANSACTION CHAIN

Per inviare 5 Bitcoin a Roberto, Alice deve far riferimento ad altre transazioni in cui ha ricevuto 5 o più Bitcoin. Quando verificheranno la transazione dei 5 Bitcoin tra Alice e Roberto, i nodi della rete andranno a controllare che Alice abbia veramente ricevuto quegli input. La validità di ogni transazione dipende quindi dalle transazioni precedenti. Andrebbero verificate tutte, dato che su Bitcoin si ha a che fare con sconosciuti. E non c’è un soggetto centrale che possa fungere da controllore del sistema.

E infatti, quando si installa un portafoglio Bitcoin, questo scarica ogni transazione fatta e controlla a ritroso la validità di tutte fino alla primissima. Questo processo può richiedere più di 24 ore ma va fatto solo la prima volta, e cioè quando si apre un account.

Al posto di un registro di saldi, il sistema Bitcoin conserva un gigantesco registro di transazioni.

IL RISCHIO DELLE TRANSAZIONI DOPPIE

Abbiamo visto sopra come il sistema della firma digitale - della chiave privata e della chiave pubblica – e quello del controllo degli input permetta di sapere chi sta spendendo e se possiede davvero i Bitcoin per farlo.

Ma il sistema ha un punto di debolezza che ha a che fare con l’ordine delle transazioni.

Il messaggio che mette in atto la transazione, infatti, passa di nodo in nodo attraverso la rete Bitcoin. Ma non arriva simultaneamente a tutti i nodi. E non c’è nessuna garanzia che l’ordine con cui ogni nodo riceve il messaggio sia l’ordine reale con cui le transazioni sono state fatte. E non sapere con certezza se una transazione sia stata fatta prima di un’altra può creare problemi.

Ad esempio.

Alice potrebbe inviare 5 Bitcoin a Roberto, e Roberto inviare ad Alice un prodotto per cui quei 5 Bitcoin rappresentano il pagamento. Ma, data la diversa velocità di propagazione del messaggio, Alice potrebbe inviare quegli stessi 5 Bitcoin a se stessa prima che il pagamento precedente sia stato condiviso da tutta la rete.

Alcuni nodi potrebbero ricevere la seconda transazione prima della prima transazione, considerando valida la seconda.

Nella rete ci sarebbe quindi un dissenso, e cioè dati contraddittori e non ci sarebbe modo per dimostrare quale delle due transazioni sia avvenuta per prima. E Roberto perderebbe i suoi soldi.

LA BLOCKCHAIN: ALTRO SISTEMA DI SICUREZZA

La soluzione di questo problema viene ancora da un complesso meccanismo matematico.

La rete Bitcoin ordina le transazioni in gruppi chiamati blocchi e collega i blocchi in una catena chiamata Blockchain. Che è diversa dalla Transaction Chain che abbiamo visto prima.

La Blockchain tiene traccia dell’ordine delle transazioni, la Transaction Chain traccia di come cambia la proprietà dei Bitcoin.

Le transazioni nello stesso blocco della Blockchain sono considerate avvenute nello stesso momento. Le transazioni non ancora in un blocco sono considerate non confermate o non ordinate. Ogni nodo può raccogliere un insieme di transazioni non confermate in un blocco e trasmetterlo al resto della rete per approvazione.

Più nodi possono creare blocchi nello stesso momento, e ci potrebbero essere più opzioni tra cui scegliere. Come fa la rete a decidere quale sarà il blocco successivo da inserire nella Blockchain non potendosi basare sull’ordine in cui i blocchi arrivano?

Una parte della soluzione è che ogni blocco deve contenere la risposta a un problema matematico molto particolare. Senza entrare nei dettagli, trovare la soluzione del problema è un po’ come indovinare la combinazione di un lucchetto. A meno di avere molta fortuna, ci vorranno parecchi tentativi per trovarla. E in media la rete Bitcoin impiega una decina di minuti per trovarla.

La prima persona che risolve il problema trasmette il blocco e il suo gruppo di transazioni viene accettato come il prossimo nella catena. La casualità del problema matematico rende improbabile che due persone trovino contemporaneamente la soluzione, e quindi creare dubbi sulla sequenza delle operazioni.

Occasionalmente però, più di un blocco può essere risolto allo stesso tempo, portando a diversi rami possibili. L’incongruenza si verrà risolta al momento della ricezione del blocco successivo: la regola vuole che venga accettato il ramo più lungo. La matematica rende improbabile che i blocchi si risolvano contemporaneamente. E ancora più raro che questo possa accadere più volte di fila. Il risultato finale è che la Blockchain si stabilizza rapidamente, quindi che tutti siano d’accordo circa l’ordine degli ultimi blocchi.

Questo meccanismo rende estremamente improbabile la realizzazione di un meccanismo di doppia spesa. Ma gli esperti consigliano di attendere comunque alcuni blocchi per considerare davvero ricevuto il denaro. E, se si tratta di un commerciante, di spedire il bene o il servizio corrispondente a quella transazione.

COME GUADAGNARE BITCOIN: COS’E’ IL MINING

Per inviare denaro è necessario averlo ricevuto e fare riferimento a quest’ultima transazione quando se ne comunica alla rete la successiva. Ma seguendo le transazioni a ritroso, cosa che viene fatta quando si apre un account proprio per accertarsi che la catena della transazioni sia regolare, dove si arriva?

Si arriva a quello che viene chiamato “mining”. Che in realtà non è altro che il premio in Bitcoin a chi risolve un blocco nel senso che abbiamo visto sopra. E permette quindi di dare certezza alla sequenza delle transazioni. Anche per questo risolvere blocchi è chiamato anche “bitcoin mining”. E così quella che è la attività principale a protezione dell’economia Bitcoin diventa il motivo per la remunerazione dei miner.

Ogni quattro anni il numero di Bitcoin distribuiti viene dimezzato. Così, a un certo punto, la quantità di questa moneta virtuale in circolazione si stabilizzerà. E alla fine dell’intero processo ci saranno circa 21 milioni di Bitcoin. E’ stato calcolato che entro il 2030 ne circoleranno almeno 20 milioni. Ma visto che è possibile inviare fino a un centomilionesimo di Bitcoin, il numero totale di monete a disposizione probabilmente non sarà tale da limitare l’utilizzo della moneta.

Ma una volta raggiunti i 21 milioni, quale sarà la ricompensa per il controllo della sicurezza del sistema?

Con ogni probabilità la ricompensa saranno le commissioni sulle transazioni controllate e inserite nella Blockchain. In futuro quindi l’invio di denaro non sarà più del tutto gratuito come è adesso.

ALTRI MODI DI OTTENERE BITCOIN: I MINING POOL

Risolvere i blocchi in modo da garantire la sicurezza della rete richiede una grande capacità elaborativa e molta energia elettrica. Per un singolo computer è un compito proibitivo. Le monete estraibili sono così poche rispetto alla spesa, che ottenere Bitcoin in questo modo risulterebbe antieconomico.

Per superare questo ostacolo, i miners si uniscono in gruppi chiamati ”mining pool”, servizi che permettono di mettere in comune la capacità elaborativa dei computer che vi partecipano, per poi suddividere il risultato – i Bitcoin “estratti” – secondo quanto è stato messo in comune.

Per partecipare a un mining pool bisogna iscriversi, scaricare un software e utilizzare la GPU, la potenza di calcolo della scheda grafica.

I link ad alcune tra le più importanti Mining Pool li trovate su Bitcoin Wiki. A questa pagina trovate una lista dei migliori software di mining.

Ma si possono ottenere Bitcoin anche senza dover scaricare un software apposta. E lo si può fare tramite Bitcoin Plus. Basta iscriversi al sito cliccando sulla voce Sign Up e compilare il modulo proposto. E poi avviare il mining cliccando su Start Generating. In questo caso la mining pool userà la potenza della vostra CPU.

E ci sono anche siti internet che permettono di guadagnare piccole somme di Bitcoin in cambio della sola iscrizione al sito stesso, come ad esempio QoinPro.

COMPRARE BITCOIN SUL MERCATO

I Bitcoin possono anche essere semplicemente acquistati sul mercato. O meglio, nei diversi Exchange che esistono sulla rete. Una panoramica sui più importanti la potere trovare Bitcoin Charts. Il loro valore, essendo legato alla dinamica della domanda e dell'offerta, varia nel tempo e da Exchange a Exchange.

LEGGI ANCHE: Come investire in Bitcoin

OTTENERE BITCOIN AUMENTANDO LA POTENZA DI CALCOLO

Ci sono poi soluzioni tecnologiche per ottenere Bitcoin, come gli ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), circuiti integrati che, tra le altre cose che fanno, sono particolarmente adatti ai calcoli necessari all'estrazione. E computer dedicati, come gli ASIC Bitcoin Miner.

COME PARTECIPARE ALL’ECONOMIA BITCOIN

La prima cosa da fare è scaricare sul proprio computer il client Bitcoin Core dal sito Bitcoin.org. E' gratuito e funziona su Windows, macOS e Linux. Una volta scaricato e avviato Bitcoin Core, avviatelo. La prima importante scelta da fare è dove, nella memoria del vostro computer, conservare il portamonete dove verranno conservati i Bitcoin.

Al portamonete verrà associato un indirizzo da cui partiranno e arriveranno i trasferimenti che a vario titolo farete. Lo potete visualizzare facilmente cliccando su File e poi su Indirizzi di ricezione. Meglio proteggere il portamonete con una password cliccando su Cifra portamonete dal menu Impostazioni.

BITCOIN E ANONIMATO

Per come è organizzata, l’economia Bitcoin permette di mantenere l’anonimato. Ogni singola chiave pubblica è anonima è può essere generata casualmente. E gli indirizzi possibili sono talmente tanti che non c’è alcun motivo per controllare se qualcun altro abbia già quella chiave.