Blockchain&Bitcoin – Parte 2 “Le Tecnologie Blockchain e Bitcoin”

Dopo aver delineato il contesto sociale nel quale le tecnologie della Blockchain e del Bitcoin affondano le proprie radici, possiamo provare a scalare la parete più impervia, quella che descrive il funzionamento e le caratteristiche delle B più innovative dei nostri tempi.

E’ difficile rimanere aggiornati su tutti gli sviluppi che l’ingegno umano e la tecnologia sono in grado di portare avanti, ma la curiosità nell’approfondire Bitcoin e Blockchain si dovrebbe acuire quando personaggi del calibro di Christine Lagarde, direttore operativo del Fondo Monetario Internazionale (la seconda “banca delle banche” accanto alla Banca Mondiale), e Jamie Dimon, amministratore delegato della J.P. Morgan Chase (tra le tre più grandi banche negli Stati Uniti, che gestisce 2400 miliardi di dollari di asset) ne parlano, anche se non in termini lusinghieri.
Il Financial Times riporta che Lagarde durante una conferenza a New York ha affermato che l’industria finanziaria non dovrebbe preoccuparsi di diventare obsoleta a causa dell’avvento di nuove tecnologie, come il Bitcoin, in quanto “anonymous and trustless, while people need trust, without which no trade, no transaction, no business can take place.”
Dimon, di pensiero affine, durante il “Fortune Global Forum” afferma come si stia sprecando tempo con il Bitcoin, e di come il governo, sebbene per il momento tollerante nei confronti di questa valuta digitale, prima o poi dovrà dire ai suoi utenti “it’s an illegal currency and it’s against the laws of the land, and if you do it again, we will put you in jail”; non respinge invece la possibilità di esaminare meglio la Blockchain, ma che “could be used to transport currency, but it will be dollars, not bitcoins.”

Queste dichiarazioni, provenienti da professionisti nel settore, ricordano come la storia sia piena di dichiarazioni che sembrano beffarde lette nel futuro, previsioni errate, come “La radio non avrà mai un valore commerciale. Chi mai pagherebbe per un messaggio che non è inviato a una persona specifica?” (i colleghi di David Sarnoff, pioniere della radiofonia 1912), “La televisione non potrà reggere il mercato per più di sei mesi. La gente si stancherà subito di passare le serate a guardare dentro a una scatola di legno” (Darryl F. Zanuck, Presidente della 20th Century Fox, 1946) e “L’auto ha raggiunto i limiti del suo sviluppo. La prova? Quest’anno non ci sono state innovazioni” (da Scientific American, 1909).

Questo è un breve video (circa 2 minuti) di presentazione del Bitcoin:

Il Bitcoin è un progetto open source creato nel 2009 da Satoshi Nakamoto (una o più persone delle quali non si conosce l’identità) e rappresenta la prima cripto valuta, distribuita ed anonima.

Bitcoin è la prima moneta digitale che risolve il problema del double spending (letteralmente “spendere due volte”) senza utilizzare un intermediario.
L’idea è quella di distribuire il “data base” di tutte le transazioni attraverso una rete peer2peer. Questo permette di tenere traccia di tutti i trasferimenti in modo da evitare che la stessa moneta sia utilizzata più volte. E dato che il sistema è distribuito non c’è una autorità centrale. Questo rende i Bitcoin come i contanti: li si da in mano direttamente alla persona che viene pagata, e dopo averlo fatto non li si possiede più, il tutto senza la necessità di una terza parte. La moneta Bitcoin si comporta in maniera simile alle banconote tradizionali, nel senso che è anonima (es. se al mercato si pagano gli acquisti in contanti non c’è nessuna traccia di questa transazione); al contrario del denaro elettronico convenzionale, che fa capo a conti correnti, da cui si può avere accesso a diverse informazioni nei riguardi degli intestatari, il Bitcoin non utilizza conti correnti e fa affidamento alla firma digitale (basata sulla crittografia a chiave pubblica/privata), non permettendo di conoscere mittente e destinatario, guardando il database delle transazioni.

Ma attenzione, il sistema funziona senza una entità centrale, proprio perché tutte le transazioni che avvengono sono pubbliche; la privacy deriva dal fatto che le persone che effettuano le transazioni sono definite per mezzo di indirizzi Bitcoin, che sono composti da una particolare sequenza di numeri e lettere, quindi non riconducibili ad alcuno, ma una volta reso pubblico il proprio indirizzo è possibile ricostruire tutte le transazioni registrate su quest’ultimo, ad esempio attraverso il sito blockexplorer.com.

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Credit: Mutuovincente.com

Ora, è stato citato il termine “crittografia a chiave pubblica”; la teoria del sistema public/private key (crittografia asimmetrica), si basa sul principio che alcuni calcoli matematici sono semplici da compiere ma difficilmente reversibili (ad es. la moltiplicazione di due numeri da 300 cifre, i fattori, è un’ operazione “semplice” ma difficilmente reversibile, anche se possibile; reversibile significa risalire al calcolo dei due fattori avendo solo il prodotto della moltiplicazione). I due fattori sono la chiave privata e il prodotto quella pubblica.
La firma digitale si basa sullo stesso principio, si ha una chiave pubblica e una privata, solo che adesso la chiave pubblica sono i fattori e la chiave privata è il prodotto, in modo che il soggetto “firmatario” possa cifrare e i destinatari possano decifrare.
Se si vuole apporre una firma digitale, per esempio in un documento, si crea un hash crittografico sul documento; un hash crittografico è un algoritmo che esegue una sorta di somma di tutti i dati e ne calcola un valore irreversibile, non deducibile. Un esempio semplice di funzione hash è quello del codice fiscale, che viene costruito sulla base dei nostri dati personali: cognome, nome, comune di nascita e data di nascita; il codice fiscale rappresenta il codice hash dei dati personali elencati (es. DRCVDM60A07F205V, è il codice fiscale che si ricava da Dracula Vladimir nato a Milano il 07/01/1970).
In crittografia le funzioni hash devono essere più elaborate, deve risultare veramente difficile riuscire a trovare una relazione tra l’hash e i dati che sottintende. Le funzioni hash, ad esempio, entrano in gioco quando ci iscriviamo ad un sito; il gestore del sito non memorizza la password degli utenti nel proprio database, ma un “hash” della password, in modo da oscurarne i dati. In questo modo è possibile verificare se un utente digita la password corretta, ma senza conoscerla, perché è visibile solo il suo hash, per propria natura inutile allo scopo di carpire le credenziali.

Pertanto solo quel documento e nessun altro ha lo specifico valore dell’hash calcolato; su questo hash si esegue la criptazione (trasformazione di una informazione in un codice) mediante la propria chiave privata e la si “incorpora” nel documento.
La chiave pubblica viene messa in rete. Il destinatario ora può usare la chiave pubblica per decifrare l’hash e verificare se l’hash da lui calcolato è lo stesso di quello “incorporato” dal mittente. Se il tutto corrisponde, è verificato che il mittente è la persona giusta, infatti solo colui il quale possiede la chiave privata corretta può criptare l’hash del documento.
E’ praticamente impossibile dedurre la chiave privata dalla chiave pubblica, perché sarebbe così dispendioso da un punto di vista computazionale che anche avendo la possibilità di utilizzare tutti i computer del mondo per questa operazione sarebbero necessari migliaia di anni di calcoli.

Per lo scambio di Bitcoin si inizia da un wallet con una chiave pubblica (per comunicare le transazioni) e una privata (per validare le transazioni), le quali servono per dimostrare alla rete di essere i proprietari di un indirizzo e che è stato realmente autorizzato il trasferimento di una certa quantità di moneta ad un altro indirizzo. Per inciso, il wallet è da immaginarsi come il conto corrente bancario, il “deposito” in cui si custodiscono i propri Bitcoin.

La Blockchain è la struttura che permette al Bitcoin di funzionare.
Satoshi Nakamoto ha creato un protocollo che stabilisce una serie di regole, le quali assicurano l’integrità dei dati scambiati tra miliardi di dispositivi, senza passare attraverso una terza parte di fiducia, costituendo una piattaforma globale affidabile per le transazioni, definita “Protocollo della Fiducia”.

Il Bitcoin è rappresentato da transazioni registrate nella Blockchain, un po’ come un foglio di calcolo globale (chiamato libro mastro), il quale sfrutta le risorse di una grande rete peer-to-peer per verificare e approvare ogni transazione. La blockchain è quindi distribuita, perché funziona su computer di tutto il mondo (non esiste un database centrale), è pubblica, perché chiunque può visualizzarla in qualsiasi momento (risiede nella rete), ed è criptata, infatti utilizza una crittografia a chiave pubblica e privata, come già anticipato.
Tutte le transazioni effettuate vengono verificate, eliminate e memorizzate in un blocco che è collegato al blocco precedente, creando una catena (catena dei blocchi); ogni blocco deve far riferimento al blocco precedente affinché sia considerato valido. Questa struttura memorizza permanentemente gli scambi di valore, impedendo a chiunque di modificare il libro mastro (se si volesse rubare un bitcoin, bisognerebbe riscrivere tutta la storia della moneta sulla blockchain).

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Credit: Coindesk.com

I soggetti che partecipano alla rete peer2peer, coloro che permettono la verifica delle transazioni, sono i “miner“, i minatori; nella pratica più che di persone si parla di computer e della loro capacità di calcolo che permette in breve tempo il procedimento crittografico di hash e la registrazione delle transazioni nella blockchain. I miner vengono motivati a partecipare grazie al sistema di creazione di nuova moneta Bitcoin, stabilito fin dall’inizio dal protocollo ideato da Nakamoto: ogni volta che un miner riesce a risolvere il “problema matematico” che sta alla base della verifica di un blocco, riceve in “premio” dei Bitcoin. All’origine il numero di bitcoin in premio per ogni blocco era 50, ma tale quantità è stata programmata per diminuire nel tempo con un dimezzamento del premio ogni 4 anni circa; ciò comporta che in totale verranno creati 21 milioni di bitcoin nel giro di 130 anni circa (nel 2012 la ricompensa è passata a 25 bitcoin per blocco, mentre nel 2016 a 12,5 bitcoin).
Fondamentale per “aggiudicarsi il premio” è il numero di calcoli che il miner riesce ad effettuare per unità di tempo, infatti più è alto e più velocemente troverà una soluzione, che andando avanti nel tempo sarà sempre più lunga e complessa, richiedendo maggior potenza di calcolo.

Una volta che un miner trova la soluzione, gli altri minatori verificano se la soluzione è esatta, e solo quando un certo numero di nodi ha verificato la validità del nuovo blocco bitcoin, questo viene reso valido come “moneta” e la transazione “certificata”.

Un ulteriore caratteristica che si evidenzia è il fatto che non è possibile inflazionare la moneta. Nella maggior parte delle nazioni una banca centrale controlla l’emissione di moneta ed a volte può decidere di “iniettare” più moneta nell’economia, essenzialmente stampando denaro; ma più denaro nel sistema implica che il suo valore diminuisce. Per contrasto, dato che in BitCoin non c’è una autorità centrale, nessuno può decidere di aumentare l’offerta di moneta; il tasso di nuovi bitcoin introdotti nel sistema è definito attraverso un algoritmo pubblico, e quindi perfettamente prevedibile.

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Credit: Bbc.com

Come ogni nuova tecnologia il Bitcoin può avere degli usi buoni e cattivi. Tra quelli cattivi vi è il fatto che il Bitcoin potrebbe facilitare operazioni illegali, comprese la vendita di materiale contraffatto o illegale, numeri di carte di credito rubate, password; un esempio ne è il marketplace “Silk Road”, l’e-bay dei prodotti illegali, che conduceva i suoi affari solo in Bitcoin.
Inoltre l’utilizzo del Bitcoin non è esente da minacce, inconvenienti o rivali.
Tra le minacce per esempio si annida il possibile (sebbene difficile) “51% attack”, ovvero se un’entità arrivasse a controllare il 51% dell’hashrate (cioè del potere di calcolo disponibile nella rete dei miners), potrebbe impedire le transazioni; questo è un evento possibile, in quanto andando avanti nel tempo la potenza di calcolo necessaria ai miners per “produrre” Bitcoin è sempre maggiore, e di conseguenza sono nati dei “mining pools”(gruppi di estrazione, che uniscono diversi utenti miners e le loro capacità di calcolo, il cui lavoro risulta più efficace insieme che singolarmente); ma ragionevolmente nessun miner o mining poll avrebbe interesse nel raggiungere un controllo del 51%, perché in tal caso verrebbe meno la fiducia nel sistema, che verrebbe di conseguenza abbandonato. Inoltre richiamo solamente il caso Mt.Gox, che era una delle più grandi piattaforme di scambio di Bitcoin e che nel 2014 ha dichiarato bancarotta, ammettendo di aver perso circa 490 milioni di dollari in Bitcoin dei propri clienti, e nonostante le indagini ancora non è stato possibile inchiodare i responsabili o ritrovare il “bottino”.
I Bitcoin inoltre rappresentano i pionieri di numerose altre cripto-valute che si sono sviluppate sulla scia di interesse da loro suscitate; cito solamente il “principale” rivale dei Bitcoin, che è attualmente Ethereum, valuta che funziona essenzialmente come i Bitcoin, ma permette anche la creazione di software usati per “stipulare” contratti vincolanti (prendono il nome di smart contract), come quelli alla base della fondazione di una società.

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Credit: Visualcapitalist.com

Non esente da inconvenienti la valuta Bitcoin presenta una performace marcatamente “fluttuante” sul mercato valutario (arrivando a perdere anche il 10% nel giro di pochi minuti); la visione globale però ci mostra che il Bitcoin risulta essere, sia nel 2015 che nel 2016, la valuta con la migliore performance di crescita, superando a inizio 2017 i mille dollari di valore per unità.
Altri inconvenienti sono simili all’ uso di moneta di carta: ad esempio se “perdo” il mio wallet, così come succede con il portafogli, la moneta è perduta; ancora, se la transazione avviene verso un indirizzo di user sbagliato non c’è possibilità di recuperare la transazione dato che il tutto è perfettamente anonimo.

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Credit: Visualcapitalist.com

In ogni caso l’attenzione e l’interesse suscitati sono fuori discussione: i maggiori “commercianti” (più di 100 mila globalmente) che accettano pagamenti in Bitcoin includono Microsoft, Dell, Expedia e PayPal; le transazioni giornaliere in Bitcoins ammontano a oltre 289 milioni di dollari, comparabili a quelle eseguite con Western Union (216 milioni) e Paypal (397 milioni); l’ammontare totale degli investimenti in Bitcoin provenienti da fondi di venture capital ammontavano a fine 2015 a 927 milioni di dollari, di cui 469 milioni solo nel 2015.

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Credit: Visualcapitalist.com

La Blockchain, oltre che registro digitale delle transazioni in Bitcoin, può essere programmato per registrare innumerevoli “valori”: certificati di nascita e morte, atti e titoli di proprietà, conti finanziari, voti, provenienza del cibo, e qualsiasi altra cosa che può essere espressa in codice informatico.
In Ucraina, per esempio, il ministro delle Finanze ha annunciato di voler sfruttare il meccanismo per vendere asset di Stato in modo efficiente e senza imbrogli. La Svezia vuole far traslocare tutte le transazioni immobiliari che saranno formalizzate nel Paese sulla Blockchain una volta che venditore e acquirente hanno firmato il contratto; un programma ambizioso perché punta a rimpiazzare il ruolo di figure professionali storicamente di garanzia come quella dei notai (costosi e non esenti da frodi).
In Europa, e non solo, molti istituti bancari, come Santander e Barclays, sono già attivi nell’esplorazione delle potenzialità di questa tecnologia. Accanto al fintech (financial technology), anche il mercato dell’insurtech (insurance technology), quindi relativo ai servizi assicurativi è interessato alla tecnologia alla base dei bitcoin, che può contribuire a ridurre episodi di truffa e corruzione, diminuire i costi associati alle transazioni e garantire la privacy.

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Credit: Startupitalia.eu

Concludo invitando a chi fosse incuriosito di guardare l’intervento di Don Tapscott, esperto di criptovaluta, durante la conferenza Ted. L’intervento fornisce spunti di riflessione interessanti, insieme al sito Coindesk.com, che sebbene in inglese fornisce spiegazioni più chiare di molti siti in italiano.

Alice Querzoli

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