Bitcoin come funziona: spiegazione facile e veloce a disegni (video)

Bitcoin, come funziona? Pur senza entrare nei dettagli tecnici, sono fermamente convinto che tutti quanti dovrebbero conoscere, perlomeno a grandi linee, le meccaniche alla base di questo fenomeno dalle potenzialità rivoluzionarie. Ancor più che "come funziona Bitcoin?" dovrebbe essere la domanda da porsi prima di chiedere "come guadagnare con Bitcoin?". D'altro canto, la spiegazione fornita dai media generalisti è solitamente troppo superficiale e, all'estremo opposto, ci sono i siti specializzati con articoli molto tecnici e inadatti ai principianti. Ho dunque preparato questa video-guida a disegni nella quale cerco di rispondere, nel modo più facile possibile, alla specifica domanda: Bitcoin, come funziona?

nota: questo articolo ha come unico scopo spiegare come funziona Bitcoin, in modo semplice e facile. Per raggiungere l'obbiettivo ho cercato di lasciare da parte i dettagli tecnici e matematici, pur mantenendo la maggior correttezza della quale sono capace. Per una raccolta di tutti gli approfondimenti sul mondo delle criptovalute:

» Leggi: Guida Bitcoin e criptovalute: tutto quello che devi sapere per iniziare

Bitcoin: moneta e sistema di pagamento

Iniziamo chiarendo che Bitcoin è un sistema di pagamento open source che si basa su una propria moneta, la quale si chiama anch'essa "Bitcoin". Per spiegarlo tramite un'analogia, ricordiamo che la carta di credito Visa è un sistema di pagamento che utilizza i tradizionali euro o dollari.

La valuta Bitcoin viene convenzionalmente identificata con il simbolo BTC, anche se l'ente di standardizzazione International Standards Organization (ISO) ha successivamente scelto XBT. Come a dire: nella quotidianità di parla di BTC, ma ricordiamoci che XBT è l'alternativa formalmente più corretta che fa riferimento alla stessa, identica moneta: il Bitcoin.

Schematizzando:

• Bitcoin è un sistema di pagamento
• Bitcoin è una moneta con simbolo BTC o XBT

Così come l'euro è frazionabile in centesimi (1 € equivale a 100 centesimi), anche BTC prevede le unità decimali: la misura più piccola prevista vale 0.00000001 BTC, equivalente a 1 Satoshi (simbolo: SAT). 100 milioni di SAT (100.000.000) costituiscono 1 BTC.

L'intero meccanismo è stato presentato tramite un documento di specifiche (detto whitepaper) pubblicato il 1° Novembre 2018 su una mailing list dedicata alla crittografia. L'autore si firmava Satoshi Nakamoto (uno pseudonimo, probabilmente), che ha poi interrotto ogni comunicazione per scomparire nel nulla. Ad oggi, la vera identità di Nakamoto è ignota.

Il sito generalmente riconosciuto come "ufficiale" è bitcoin.org e rende disponibile, fra le altre risorse utili, anche una copia in PDF del whitepaper originale. Al contrario, bitcoin.com è una risorsa informativa privata considerata "non-ufficiale".

Pagare in Bitcoin

Lo scopo "pratico" del sistema Bitcoin è consentire alle persone di pagare per beni e servizi in modo apparentemente non dissimile a quanto siamo abituati a fare con il denaro tradizionale. In poche parole:

1. un supermercato potrebbe accettare Bitcoin e consentire ai clienti di pagare per la spesa in moneta BTC
2. il gestore del supermercato potrà a propria volta pagare il benzinaio con una parte dei BTC incassati
3. detto benzinaio potrebbe andare a cena fuori e pagare il ristorante in Bitcoin
4. il ristoratore andrà su Internet e userà i BTC incassati per acquistare sui siti di eCommerce

La proposizione di Bitcoin, quella che interessa al grande pubblico, è sostanzialmente tutta qui.

Bitcoin come funziona: chiave privata, chiave pubblica

Il sistema Bitcoin impiega la metafora del borsellino/portamonete (wallet). Ogni utente può creare infiniti wallet nei quali "conservare" monete BTC. Ogni nuovo wallet appena creato contiene, inizialmente, zero monete.

Ogni wallet è associato ad una coppia di chiavi crittografiche. Il funzionamento esatto di dette chiavi ed il modo in cui vengano generate si basa su procedimenti matematici di sicuro interesse per gli addetti ai lavori, ma irrilevanti per tutti gli altri.

Per capire come funziona Bitcoin basti sapere che ogni wallet è associato a due specifiche chiavi, ovvero lunghe sequenze di numeri e lettere:

• chiave privata: è una sorta di "password segreta", che deve essere conservata al sicuro poiché permette di spendere e inviare i Bitcoin conservati nel borsellino (wallet) associato a detta chiave. Banalizzando impropriamente: la chiave privata è l'equivalente di username e password per l'accesso al conto corrente bancario tradizionale. Chi possieda la chiave privata (o riesca a rubarla) possiede il wallet e il pieno controllo su tutte le monete depositatevi ora e in futuro
• chiave pubblica: è una sequenza di caratteri matematicamente correlata alla chiave privata (ogni chiave privata può avere una sola chiave pubblica, e viceversa). La chiave pubblica viene usata per verificare che la richiesta di trasferire denaro da un certo wallet sia originata realmente dal proprietario di detto wallet (cioè il detentore della chiave privata ad esso associata). Costituisce inoltre la base per generare l'indirizzo del wallet al quale inviare le monete per effettuare un pagamento. Pensiamo a detto indirizzo come "l'IBAN del conto corrente" sul quale effettuare i bonifici per trasferire denaro

Non è possibile risalire alla chiave privata partendo dalla chiave pubblica. Più propriamente: è possibile farlo, ma, pur utilizzando i più potenti supercomputer al mondo, sarebbero necessari millenni di calcoli ininterrotti.

Ogni qual volta un utente desideri inviare un pagamento al wallet di qualcun altro (identificato tramite l'indirizzo del wallet di destinazione):

1. utilizza la propria chiave privata per firmare il messaggio che autorizza l'invio di una determinata quantità di monete dal proprio wallet a quello del destinatario
2. trasmette questo messaggio a tutta la rete Bitcoin
3. l'autenticità del messaggio firmato viene verificata dalla rete per evitare che qualcuno possa movimentare il contenuto di un wallet che non gli appartiene.
4. se la verifica ha esito positivo, il bilancio del pagatore viene decurtato dell'importo inviato e quello del ricevente viene incrementato della stessa quantità (tolta una piccola spesa di commissione)

Perdere la chiave privata significa perdere definitivamente l'accesso al wallet e alle monete ivi conservate. Poiché non esiste un'autorità centrale alla quale rivolgersi, non esiste alcun "recupera password": i BTC salvati in un wallet del quale nessuno possiede più la chiave privata rimangono bloccati all'interno del wallet stesso e sono dunque "congelati" per l'eternità.

Differenze fra Bitcoin e metodi di pagamento tradizionale

All'apparenza, Bitcoin potrebbe sembrare un ennesimo clone di PayPal o una sgangherata alternativa a carte di credito, Bancomat, conti correnti e altri metodi di pagamento digitali. In verità, è quello che "sta sotto" a rendere Bitcoin una tecnologia dal potenziale rivoluzionario. In particolare, ricordiamo questi punti-chiave:

• Bitcoin è decentralizzato => non esiste un singolo soggetto (banca o Stato) che lo controlli, possa emettere arbitrariamente nuove monete o decidere d'autorità di bloccare un determinato wallet
• Bitcoin è peer-to-peer => è possibile inviare Bitcoin direttamente dal mittente al destinatario, diversamente dal bonifico bancario (per il quale serve l'autorizzazione della banca) ed in modo più simile al denaro contante
• Bitcoin non ha inflazione => possono esistere solo 21 milioni di Bitcoin, non uno di più. Quelli bloccati all'interno di wallet dei quali gli utenti abbiano perso la chiave privata rimangono inaccessibili, senza alcuna possibilità di sostituirli

Tutto questo è in netta contrapposizione ai metodi di pagamento tradizionali che si basano su euro, dollari o altre valute tradizionali (dette "valute fiat"). Monete sulle quali le varie banche centrali hanno invece il pieno controllo e relativamente alle quali possono prendere decisioni con ricadute molto pesanti su tutti noi. Ad esempio:

• innalzare i tassi d'interesse => aumento delle rate dei mutui, aumento del costo e delle garanzie necessarie per accedere ai prestiti da parte di private e aziende
• immettere in circolazione altro denaro => il denaro già in circolazione e i nostri risparmi si svalutano, perdendo valore intrinseco e potere d'acquisto

Gli Stati, inoltre, possono procedere d'autorità e:

• attuare un prelievo forzoso dai conti correnti => sottrarre materialmente denaro dai conti correnti dei cittadini
• bloccare l'accesso ad un conto corrente => l'intestatario non potrà più ritirare o trasferire i propri soldi
• aumentare il debito pubblico => questo consente ai governi di far quadrare i conti artificiosamente, ma crea un pesante debito per tutti noi, che finirà per risultare insostenibile per le generazioni future

Ricordiamo infine che i gestori di carte di pagamento (carte di credito e di debito) sono intermediari attivi. Oltre a trattenere una lucrosa commissione su ogni pagamento processato, hanno il potere di sospendere arbitrariamente il servizio di incasso a chiunque risulti loro sgradito.

Le banche? Aggiornano un database centralizzato

Nell'era dei pagamenti digitali, dove il contante sta progressivamente sparendo, i pagamenti tramite bonifico, carte di credito/debito e altri metodi tradizionali sono semplici da implementare e spiegare:

1. la banca conserva l'informazione che l'intestatario del conto corrente A possiede 100 €
2. la banca conserva l'informazione che l'intestatario del conto corrente B possiede 300 €
3. l'utente A paga 10 € all'utente B
4. la banca aggiorna il dato e scrive una nuova informazione: l'utente A possiede ora 90 €
5. la banca aggiorna il dato e scrive una nuova informazione: l'utente B possiede ora 310 €

Di fatto, la banca si limita ad effettuare una sottrazione sul conto del pagante e un'addizione su quello del pagato. Il risultato (lo "stato del sistema") è conservato in modo inappellabile dalla banca stessa

Oltretutto, l'istituto non è nemmeno tenuto a possedere materialmente i 400 € dei due correntisti e può dunque impiegarli per elargire mutui, prestiti o in investimenti di vario tipo a favore della banca stessa. Fino a quando le persone non richiedono fisicamente un trasferimento o la liquidazione in contanti, l'ente può limitarsi ad aggiornare i totali nei propri database senza che emerga alcuna irregolarità.

Tutto questo è previsto e perfettamente legale fino a quando la banca detiene materialmente nelle proprie casseforti la riserva frazionaria prevista per legge, ovvero una percentuale (minima) del totale depositato dai correntisti.

Gestire i pagamenti in modo decentralizzato

Al contrario, la realizzazione di un sistema di pagamento decentralizzato come Bitcoin è tutt'altro che banale.

La difficoltà più evidente è legata alla semplicità con cui si duplicano le informazioni nel mondo di Internet: poiché possiamo, ad esempio, scaricare un file illimitate volte senza che nulla accada all'originale, un sistema di pagamento digitale deve evitare che gli utenti copino la stessa moneta e la spendano due o più volte (problema chiamato double-spending).

Ne consegue che è necessario conservare lo stato del sistema. In parole povere: è necessario stabilire in modo condiviso da tutti i partecipanti quante monete sono conservate in ogni wallet e aggiornare gli importi in seguito ad ogni transazione, scalando l'importo da quanto disponibile al pagatore per poi accreditarlo al pagato

Non esistendo una "zecca" che conia nuove monete, sussiste poi il problema di immettere in circolazione i 21 milioni di BTC previsti. La procedura deve essere:

1. oggettivamente "difficile", altrimenti ognuno cercherebbe di accreditarsi istantaneamente tutte le monete possibili
2. attribuibile, di modo che tutti i partecipanti sappiano che sono state coniate nuove monete e che sono ora conservate in un certo wallet
3. coordinato, per impedire che più utenti conino e posseggano una stessa moneta contemporaneamente

Tutte queste complessità sono derivate dalla natura decentralizzata del sistema: non esistendo un'entità centrale che coordini il tutto e detenga "la verità", l'attività di gestione deve essere svolta dai partecipanti stessi, ognuno dei quali ha fortissimi incentivi economici a non rispettare alcuna regola.

Come funziona il mining

Bitcoin risponde splendidamente a queste necessità tramite il meccanismo detto mining. In pratica:

• ogni utente può scegliere di "diventare minatore" e "minare Bitcoin", ovvero mettere a disposizione le risorse di calcolo del proprio computer per validare e confermare i pagamenti (transazioni) che avvengono sulla rete, aggiornando lo stato del sistema di modo da decurtare l'importo da quanto disponibile al pagatore per poi accreditarlo al pagato
• come incentivo economico a svolgere questa attività, il sistema consente ai "minatori" di coniare Bitcoin nuovi di zecca, fino al raggiungimento del 21 milionesimo BTC coniato (cosa che dovrebbe verificarsi attorno all'anno 2140, anche se già nel 2030 sarà stato prodotto il 98% del totale)
• i minatori trattengono inoltre una (piccola) percentuale delle transazioni confermate

Una volta che la transazione è stata confermata (risulta correttamente firmata con la chiave privata associata al wallet che desidera inviare le monete, e un'opportuna quantità di monete sono effettivamente presenti nel wallet) il miner la scrive all'interno di un'unità di archiviazione chiamata blocco insieme ad altre transazioni confermate. Ogni blocco ha una capacità di 1 MB e contiene l'identificativo del blocco temporalmente precedente: in questo modo, si crea una catena di blocchi (detta blockchain) immutabili nel tempo (modificare un singolo blocco significherebbe riscrivere anche tutti quelli successivi, operazione computazionalmente insostenibile).

L'intera blockchain è liberamente consultabile da tutti:

» Leggi: Come controllare lo stato delle transazioni sulla blockchain

Affinché un miner possa generare un nuovo blocco riconosciuto come valido dalla rete deve svolgere miliardi di volte un procedimento matematico di difficoltà variabile che lo porta a scoprire un determinato risultato. Chi, fra tutti i miner, scopre questo risultato per primo guadagna il diritto di scrivere il blocco e la ricompensa in Bitcoin.

La difficoltà di questa operazione viene alzata o abbassata in concerto ogni due settimane circa per fare in modo che, in media, un nuovo blocco venga generato ogni 10 minuti.

Il numero di Bitcoin che costituiscono la ricompensa principale per il miner che genera il blocco viene dimezzato ogni 210.000 blocchi generati, ovvero ogni 4 anni circa. Questo avvenimento è noto come halvening: il prossimo avverrà a maggio 2020, occasione nella quale il premio scenderà a 6.25 BTC.

Nel tempo che trascorre fra la generazione di un blocco e il successivo, le transazioni in attesa di essere confermate vengono "parcheggiate" in una lista detta mempool. I miner attingono dunque da questa lista per scegliere cosa confermare e iscrivere nel blocco minato in seguito. I miner sono liberi di scegliere arbitrariamente quali transazioni confermare e quali lasciare nel mempool. A renderne più interessante una rispetto alle altre è la commissione agganciata ad ogni singola transazione (stabilita dal pagatore): poiché detto valore finisce appunto nelle tasche del miner, più la commissione è alta, più il miner sarà incentivato a validarla in modo prioritario.

Inizialmente, bastava un semplice PC domestico per "minare", ma poi l'interesse è cresciuto, ed è arrivata la concorrenza specializzata. La verità è che, oggi, il mining di Bitcoin è realmente profittevole solo per chi sia in grado di sostenere investimenti iniziali considerevoli per l'acquisto di schede video (GPU) e/o apparecchi hardware dedicati (ASIC), abbia buona disponibilità di corrente elettrica a basso costo, tempo da dedicare alla manutenzione e ottimizzazione e, in definitiva, ne faccia una vera e propria professione.

Che valore ha Bitcoin?

La critica che viene rivolta più spesso a Bitcoin è che non sia sostenuto da nulla. Al contrario, euro e dollaro sono sostenute dagli Stati e dalle loro leggi che prevedono l'obbligo di utilizzarli per il commercio.

Ebbene: il valore di Bitcoin è dettato unicamente dalla volontà dei singoli di accaparrarselo oggi per fini speculativi e domani come mezzo per pagare beni e servizi. Se questa collettività di persone diverrà abbastanza ampia a livello mondiale, sarà sufficiente ad attribuirgli un valore grazie alle stesse meccaniche socio-economiche con le quali viene riconosciuto un valore all'oro o alle opere d'arte.

Per una trattazione estesa sul valore di Bitcoin:

» Leggi: Bitcoin è una truffa, un Ponzi oppure la rivoluzione del denaro? (video)

Conclusioni

In questo articolo ho proposto la mia spiegazione di come funziona Bitcoin. In caso di domande o perplessità, i commenti qui sotto sono a disposizione.