Come funziona Bitcoin: La super guida per principianti

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Come funziona Bitcoin_ guida per principianti semplice

Lo scopo di questa guida è farti capire in maniera facile come funziona il Bitcoin, quali sono le sue componenti principali e quali sono le dinamiche che devi conoscere.

Nonostante il Bitcoin sia in giro da oltre dieci anni, il suo funzionamento è ancora largamente incompreso o travisato.

In questa guida per principianti capirai non solo cosa sono e come funzionano i Bitcoin, ma troverai anche risposta a gran parte dei tuoi dubbi: Come si producono? Quando finiranno? chi c’è dietro? è sicuro? sono affidabili?

Dal mio punto di vista, hai 3 validi motivi per prendere sul serio questa guida sul funzionamento del Bitcoin:

  1. Capire il Bitcoin e le sue possibilità nel futuro.
  2. Valutare autonomamente l’impatto e la portata di questa tecnologia.
  3. Difenderti da truffatori, guru e parolieri.

Arrivato in fondo, avrai compreso i meccanismi e gli elementi fondamentali che fanno funzionare il Bitcoin che ora non conosci o magari non ti sono chiare.

Certo, non sarai un esperto ma ne saprai più del 99% delle persone e saprai muoverti sulle tue gambe.

Piccolo disclaimer:

Per mantenere questa guida scorrevole ed intuitiva, ho omesso specificità e dettagli tecnici non necessari (che ti invito ad approfondire su questo sito o su altri siti e libri sul Bitcoin).

Il motivo è che prima di saper correre bisogna saper camminare. E prima di saper camminare bisogna saper stare in piedi.

Sei pronto? Buona lettura!

Bitcoin: Cosa sono e chi li ha inventati.

Il Bitcoin è una moneta digitale creata da Satoshi Nakamoto nel 2009.

Del suo inventore sappiamo poco e niente.

Nessuno sa se fosse un uomo o una donna, così come nessuno sa se fosse una singola persona o un gruppo di individui. Ogni informazione sul suo conto è dedotta dai messagi che ha lasciato sparsi nell’internet fino al 2011, anno in cui sparirà senza lasciare alcuna traccia.

Satoshi Nakamoto ha pubblicato il progetto descrittivo del Bitcoin nell’ottobre del 2008, il Bitcoin white paper. Pochi mesi più tardi, il 3 Gennaio 2009, avrebbe minato il primo blocco della Blockchain, il cosìddetto Blocco Genesi, segnando così la nascita del Bitcoin.

Oggi Satoshi Nakamoto è una sorta di figura mitologica. La riconoscenza della community verso l’inventore del Bitcoin è tale che, per convenzione, l’unità più piccola del Bitcoin viene chiamata ‘Satoshi’.

Prima di avventurarci nei meandri del funzionamento del Bitcoin è opportuno fare delle distinzioni di massima:

  • Il Bitcoin – Inteso come il progetto del Bitcoin nella sua globalità.
  • I Bitcoin – Le unità monetaria in sè. Ogni Bitcoin è composto da 100 milioni di Satoshi.
  • Blockchain del Bitcoin – La tecnologia che raccoglie tutte le transazioni di Bitcoin.
  • Network del Bitcoin – La rete di utenti che operano nel Bitcoin e conservano una copia della Blockchain.
  • Community del Bitcoin – Tutti coloro che in qualche modo sono attivamente coinvolti nel Bitcoin.

Detto questo, diamo il via alle danze.

Come funziona Bitcoin: Decentralizzazione e Network

Bitcoin è un software per PC.

Come un videogioco, il tuo antivirus o il programma che usi per scaricare film.

Per essere un pò più precisi, Bitcoin è un software Peer-2-Peer (P2P).

I software P2P permettono di condividere e scaricare informazioni direttamente da altri utenti che hanno lo stesso software sul pc.

Se queste informazioni sono un film, chiunque con quel programma può scaricare quel medesimo film direttamente da un altro utente. Hai mai sentito parlare di eMule? Ecco, qualcosa di simile.

Nel caso del Bitcoin, le informazioni che ogni utente condivide non sono film, ma tutte le transazioni nella storia del Bitcoin.

Queste informazioni stanno scritte in un file di cui hai probabilmente sentito parlare: La Blockchain del Bitcoin.

Visto che il network del Bitcoin non ha orari di apertura e chiusura, le informazioni nella blockchain vengono aggiornate e condivise 24 ore su 24, 7 giorni su 7, festivi compresi.

In questo modo, gli utenti del network sono continuamente sulla stessa pagina: sanno chi possiede bitcoin, chi li ha inviati, chi li ha ricevuti, in che momento, etc etc.

Chi c’è dietro il Bitcoin? Tutti e nessuno

Il network del Bitcoin è aperto a chiunque. Ti basta scaricare il software, accettarne le regole e sei dentro. Nessuna iscrizione, nessun distinzione di sesso, razza, lingua, religione, di opinioni politiche, di condizioni personali e sociali.

Questa è una delle forme di decentralizzazione del Bitcoin.

Data la sua conformazione di network aperto e trasparente, anche se venissero meno 1 o 100 utenti, il network riuscirebbe a funzionare ugualmente mantenendo affidabilità e sicurezza.

Un altro aspetto rilevante del Network del Bitcoin è la sua struttura paritaria.

Tutti gli utenti hanno il medesimo valore. Non c’è un entità più importante delle altre che può compromettere il funzionamento del network. Sono tutti sullo stesso piano.

Date queste caratteristiche, non esiste e non può esistere qualcuno con un potere diretto sul Bitcoin.

In altri termini… dietro il Bitcoin non c’è nessuno. Non ci può essere nessuno.

Se proprio vuoi identificare qualcuno, ci sono tutti gli attori del network ma nessuno è al comando.

Abbiamo così uno dei primi ma fondamentali elementi per sapere come funziona Bitcoin: Il Network Aperto Decentralizzato Peer-to-Peer ossia un gruppo di utenti in luoghi diversi che condividono tra di loro delle informazioni.

Come funziona Bitcoin: Transazioni, Blockchain e Mining

Quando un utente vuole inviare dei bitcoin ad un altro utente, effettua una transazione che resta sospesa finchè non viene verificata e inserita in un blocco della blockchain dai miners.

E chi sono questi?

I minatori (miners) sono quei soggetti che spendono risorse economiche per creare i blocchi di cui si compone la Blockchain (fare mining).

L’insieme di questi blocchi costitusce la Blockchain che gli utenti del network aggiornano e scambiano tra di loro. Lì dentro puoi trovare tutte le transazioni del network del Bitcoin, dalla sua nascita al momento in cui leggi questa frase.

Occhio ai dettagli:

La Blockchain contiene informazioni su chi controlla i Bitcoin e non i Bitcoin stessi. Ecco perchè per usarli e custodirli non ti serve la blockchain, ma le chiavi che dimostrano quali Bitcoin controlli. Confuso? leggiti questa guida per conservare e gestire dei Bitcoin.

Tornando ai miner, fu proprio Satoshi Nakamoto a minare il primo blocco della Blockchain del Bitcoin decretandone la nascita.

primo blocco blockchain transazione di satoshi nakamoto con riferimento banche
Il primo blocco della Block Chain minato da Satoshi Nakamoto.

Come ho scritto sopra, I miner spendono risorse per trovare questi blocchi.

Lo fanno per la gloria?

Tutt’altro!

Dietro questo lavoro non c’è alcuno spirito di sacrificio, ma piuttosto la ricerca del profitto.

  • Se i blocchi che creano vengono accettati dagli utenti del network, vengono ripagati ricevendo denaro sotto forma di Bitcoin.
  • Se i blocchi che creano non vengono accettati dagli utenti del network, non ricevono nulla. Hanno speso tempo ed energia che non riavranno mai.

Dal momento che spendono ingenti risorse per formare questi blocchi — denaro/energia/tempo — i minatori non hanno ragione di creare dei blocchi potenzialmente non validi.

Quand’è che un blocco è valido?

Bella domanda.

In generale quando si verificano queste circostanze:

  • Tutte le transazioni inserite nel blocco creato e proposto sono possibili (chi sta inviando Bitcoin ha realmente quei Bitcoin).
  • Il blocco appena creato non ha falsato alcuno dei blocchi precedenti (ossia le transazioni precedenti – lo storico di chi aveva Bitcoin, chi li ha ricevuti, etc.).

Le regole che un blocco deve rispettare per essere considerato valido dal network, fanno parte di un raggruppamento più grande di regole che prende il nome di consensus.

Il consensus è quell’insieme di regole che un utente accetta nel momento in cui prende parte al network e rispetta per interagire con gli altri utenti.

Se un utente usa regole diverse, le informazioni che quell’utente ‘secessionista’ condivide vengono respinte dagli altri utenti del network del Bitcoin che invece continuerà tranquillo per la sua strada.

La creazione dei blocchi (e le dinamiche connesse) è uno dei meccanismi più significativi nel funzionamento del Bitcoin. É proprio da questo processo che si creano i Bitcoin, ed è esattamente ciò di cui parleremo ora.

Come si creano i Bitcoin? E quando finiranno?

Minare un blocco valido può non essere abbastanza.

La vita avvolte è dura, soprattutto se sei in competizione. Per aggiudicarsi i Bitcoin nuovi di zecca, un minatore non solo deve riuscire a creare un blocco valido, ma deve anche crearlo più velocemente di tutti gli altri.

Solo il miner più rapido nel formare un blocco valido riceverà l’ambito premio (i nuovi Bitcoin).

Ricapitolando, la creazione di Bitcoin funziona quindi così:

  1. Il miner crea un blocco valido.
  2. Lo propone al network prima di tutti gli altri miner.
  3. Il network lo accetta.
  4. Il blocco è ora parte della Blockchain
  5. Il miner riceve Bitcoin.

Questo è l’unico modo per creare Bitcoin..

Gli utenti che scaricano continuamente informazioni tra di loro, staranno adesso scaricando la blockchain aggiornata all’ultimo blocco. Questa sarà quindi la rappresentazione dello stato contabile attuale del network.

Transazione Coinbase: Il momento in cui si creano i Bitcoin.

La transazione con cui un miner riceve Bitcoin per essere ricompensato del lavoro svolto viene chiamata ‘Coinbase’. Questa speciale transazione è il modo con cui i Bitcoin si creano e vengono immessi nel network.

Ogni 10 minuti circa – il tempo medio di creazione di un blocco – nuovi Bitcoin entrano in circolo per sempre. Questa produzione continuerà fino a 21 milioni, il numero massimo di unità di Bitcoin che si possono creare.

I Bitcoin in circolo saranno sempre uguali alla somma delle transazioni Coinbase passate, rispettando un ritmo di produzione lento, costante e prevedibile.

Quando finiranno i Bitcoin?

Quando i 21 milioni di unità saranno stati tutti creati. L’ultimo Bitcoin verrà minato circa nel 2140.

Se sei stato attento, i meccanismi di cui abbiamo parlato finora ti mostrano già alcune radicali differenze rispetto ai sistemi monetari moderni( euro, sterline, dollari, etc.):

La produzione di Bitcoin non è discrezionale ma segue un ritmo prestabilito ed è limitata a 21 milioni di unità.

Inoltre, I Bitcoin non si possono creare dal nulla ma solo dietro uno sforzo produttivo (quello dei minatori e delle loro risorse).

ATTENZIONE:

Questi non sono dettagli da poco ma caratteristiche distintive di una moneta sana che svolge al meglio le sue 3 funzioni.

Interessante, non trovi?

Per concludere il nostro discorso su miner e creazione di Bitcoin, alcune precisazioni:

  • Al momento della scrittura di questo articolo, ogni transazione coinbase può creare 6,125 Bitcoin. Questa ricompensa continuerà ad essere tale fino al prossimo halving, quel momento in cui la transazione coinbase si dimezza (più o meno ogni 4 anni come i mondiali di calcio).
  • Il minatore vincente, oltre ai nuovi Bitcoin, incassa anche le fee (le commissioni per processare la transazione). Quando finiranno i Bitcoin producibili incasserà solo quelle. E quale sarà il valore di un Bitcoin allora?

Come funziona Bitcoin: Sicurezza, Proof of work e Nodi

Bitcoin nasce per permettere alle persone di scambiare denaro senza aver bisogno di alcun intermediario di fiducia. Un pò come quando paghi in contanti.

Questo perchè chi ha il potere di produrre e gestire il denaro può approfittarsene, come la storia recente chiaramente mostra.

Non è una coincidenza che Bitcoin sia nato subito dopo la crisi del 2007 e che nel primo blocco della blockchain ci sia un chiaro riferimento al mondo delle banche (guarda in basso a destra nella foto del blocco genesi).

Voler rimuovere ogni intermediario nella vita economica di qualsiasi persona è un progetto davvero ambizioso. Come ci riesce Bitcoin?

Intreccia tecnologie e incentivi economici.

L’insieme di queste due dimensioni è ciò che rende il Bitcoin sicuro.

Non si tratta di una singola componente a creare una sicurezza estrema nel Bitcoin, ma piuttosto la fusione tra tecnologia e convenienza economica.

Questo non vuol dire che i Bitcoin non possono essere rubati o persi. Proprio perchè il Bitcoin è estremamente sicuro, la fragilità sta nell’individuo. Ecco perchè fioccano scam e raggiri che puntano l’utente o gli exchange.

Per lo stesso motivo è essenziale rispettare delle regole e dei comportamenti basilari, oltre che dotarsi di cold wallet per conservare i Bitcoin in massima sicurezza.

Andiamo ora a scoprire quali meccanismi rendono il Bitcoin sicuro e affidabile.

I Bitcoin sono sicuri?

Come dicevo in precedenza, un blocco può essere rigettato perchè non è valido, ovvero contiene cose che non dovrebbe contenere.

Come fa un untente del network ad accorgersene?

Immagina questo processo come te in pizzeria che ordini la pizza margherita.

Vuoi che ci siano solo i condimenti corretti e non altre robe tipo ananas, tonno o capperi. Poi se il pizzaiolo mette prima la mozzarella e dopo il basilico, a te non interessa perchè tu vuoi una dannata margherita. Se ti arriva la pizza che hai chiesto la accetti, se ti arriva una tonno e cipolla, la mandi indietro.

Questo è quello che fa ogni nodo del network quando arriva un blocco da un minatore: Lo verifica.

I nodi rendono i Bitcoin affidabili

I nodi sono quei soggetti del network che hanno il software P2P di cui parlavo all’inizio.

Oltre a scaricare continuamente le informazioni l’uno dall’altro, ogni nodo VERIFICA il contenuto di ciò che ha scaricato.

Se le informazioni contenute sono valide e rispettano le regole del network, il nodo lo ricondividerà a sua volta altrimenti lo respingerà finchè non riceve un altro blocco (che verificherà ugualmente).

In questo modo si crea un ecosistema in cui ognuno verifica quello che riceve. Quando un nodo accetta un blocco accetta lo stato delle cose.

Cosa verifica un nodo nel blocco?

In linea di massima, un nodo si assicura che in un blocco ci siano:

  • Transazioni che potevano effettivamente essere eseguite
  • La transazione coinbase con la ricompensa corretta (i nuovi Bitcoin)
  • L’hash del blocco precedente
  • L’hash del blocco corrente

Non spaventarti di fronte a questi termini, sono più difficili da pronunciare che da capire.

Che cos’è l’hash e a che serve?

L’hash (che tradotto in italiano significa macinato) è una speciale funzione matematica con la quale un qualsiasi dato digitale (una foto, un documento etc.) viene trasformato in un numero. È possibile avere quel numero soltanto usando lo stesso dato.
Esempio

Se prendo la costituzione italiana, la scrivo su word, salvo il file e ne faccio l’hash, mi uscirà un numero incomprensibile tipo: 2387dsfas4238946357w638098la09580345093figa44850923.

Se riapro quel file, cambio anche solo una virgola e rifaccio l’hash, mi uscirà un numero completamente diverso: 5adsthv32748dgjio8736487289854673298443879843798.

Confrontando questi due numeri e vedendo che non sono identici, saprò che nel secondo caso è stato modificato qualcosa che magari non doveva essere toccato.

Gli hash servono proprio a questo: verificare l’autenticità (e quindi la non compromissione) di qualsiasi dato. Basta siano identici. Non c’è verso che due file diversi abbiano lo stesso hash.

Un altro uso degli hash nel Bitcoin è nel verificare la compatibilità tra dati o nell’autorizzare operazioni.

La verifica dell’hash è onnipresente nel Bitcoin e lo trovi in molteplici contesti e circostanze.

Il punto è che sono queste sfumature tecnologiche che rendono tutto verificabile, attendibile e che permettono di rimuovere ogni intermediazione.

Ecco perchè “i Bitcoin sono affidabili“.

Ma c’è di più.

Torniamo al miner per completare il discorso su come Bitcoin elimina gli intermediari.

Proof of work: Come disincentivare i disonesti

Il nostro amico miner, per creare un blocco valido deve creare l’hash del blocco corrente, che sarà quindi un numero che origina da tutte le informazioni di cui ti ho parlato sopra:

Transazioni degli utenti + Transazione coinbase + Hash del blocco precendente

Partendo da questi dati il miner cercherà di creare l’hash del blocco corrente.

Quest’ultimo hash dovrà per forza rispettare alcuni parametri (per esempio iniziare con tre zero di fila 000 oppure con undici zero di fila 00000000000). Più zero iniziali ci saranno, più difficile sarà trovare un hash che vada bene.

E da cosa dipende la difficoltà?

Da quanti minatori ci sono (o meglio dalla potenza complessiva delle macchinette hardware collegate a minare, il cosiddetto hash-rate). Maggiore è la potenza di calcolo impiegata per produrre Bitcoin, maggiore sarà la difficoltà del calcolo necessario a trovare l’hash per creare un blocco valido.

Ogni  2016 blocchi – 2 settimane circa – Il Bitcoin (che ti ricordo essere un software P2P) va a fare una stima della potenza di calcolo impiegata dall’insieme dei minatori e aumenta o diminuisce proporzionalmente la difficoltà richiesta per creare un blocco valido (ossia trovare l’hash compatibile).

Così facendo, il ritmo di produzione di Bitcoin resterà prevedibile nella cadenza adattandosi a variazioni nella potenza di calcolo.

Il miner quindi prenderà tutti i dati di sopra (transazioni + hash blocco precendente) e farà il “macinato” di tutte queste informazioni finchè non trova un hash valido.

Ma sai qual’è la cosa più bella?

Non c’è altra possibilità di trovare l’hash corretto se non a tentativi.

E non si parla di un centinaio di tentativi, ma di MILIARDI di tentativi. Ed ogni tentativo costa tempo ed energia.

Adesso pensaci: perchè mai, un miner, dovrebbe spendere un enorme quantità di energia e tempo per creare un blocco che irrimediabilmente verrà respinto?

Il miner sa come funziona Bitcoin e non ha alcun incentivo a mettere informazioni false.

Anche decidesse di provarci, verrebbe sgamato subito perchè mentre trovare un hash adeguato richiede un sacco di energia e tempo, verificare che sia valido per un nodo è questione di secondi.

Dal momento che spende un rilevante ammontare di risorse per trovare un hash valido (e quindi creare un blocco valido) non c’è motivo per il miner di tentare di creare un blocco non valido.

Questi sono gli incentivi economici di cui ti parlavo prima e che fanno la loro parte nel rendere il Bitcoin sicuro.

Ciò che rende i Bitcoin sicuri e affidabili

Alla fine della fiera, i minatori si comportano onestamente perchè gli conviene.

La sproporzione di costi e di incentivi tra creare un blocco e verificarlo, fa sì che per i miner sia più conveniente essere onesti che disonesti.

Bitcoin si fonda sul perseguimento dell’interesse personale tipico della natura umana.

Il meccanismo di cui hai letto sopra si chiama proof of work ed è uno dei più significativi per far funzionare Bitcoin. Tuttavia, come tutte le cose in Bitcoin, non è una dinamica isolata.

Proof-of-work e verifica dei nodi, vanno a braccetto.

Controllare la validità di un blocco prende pochi secondi ed è pressochè gratis, ma creare e sottomettere un blocco costa enormi quantità di energia elettrica e tempo che nessuno potrà restituirti. Quindi non vuoi sprecarla.

I miner che tentano di fregare il network finirebbero per fregare solo loro stessi, pertanto seguono le regole del gioco.

Chiaro?

A questo punto, quando il miner trova l’hash corretto, lo mette nel blocco e lo propone al network.

Se il blocco è valido, i nodi lo diffonderanno a loro volta (dopo averlo verificato), e così via fino a che tutti hanno lo stesso blocco.

In questo modo la blockchain è aggiornata con l’ultimo blocco, i nodi condividono tutti le stesse informazioni , il miner ha ricevuto la sua ricompensa e chi voleva usare Bitcoin l’ha usati.

I meccanismi che hai letto fin qui si ripetono ogni dieci minuti circa e vanno avanti, inarrestabili, da più di dieci anni.

É proprio il funzionamento di tutti questi processi a rendere i Bitcoin sicuri e affidabili.

Complimenti, ora sai come funziona Bitcoin.

Se sei arrivato fin qui, probabilmente ne sai più del 99% delle persone che ti circondano. Non male.

In questo momento potresti sentirti confuso e potrebbero esserci diverse parti che non ti sono chiare o non ti tornano.

Vedi, è esattamente come dovresti sentirti.

Bitcoin è un paradigma che l’umanità non ha mai visto, non c’è da stupirsi se non lo afferri immediatamente in tutte le sue sfumature. È  così per tutti all’inizio.

Continua a leggere, continua a informarti, continua a porti domande.

A presto,

Fabio

P.S.

Se ti è piaciuta questa guida, fammi sapere cosa ne pensi nei commenti 🙂

 

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