Che tu sia in testa o in coda alla mania delle criptovalute, una cosa e certa: queste risorse digitali stanno colpendo duramente il mainstream e non sembrano scomparire presto. In particolare, il paese di El Salvador ha recentemente adottato bitcoin come moneta a corso legale e il sindaco entrante di New York Eric Adams e intenzionato a trasformare New York City in un hotspot per la criptovaluta.
Sebbene solo il 16% degli americani affermi di aver investito, scambiato o utilizzato criptovaluta, quasi il 90% ne ha sentito parlare, secondo un recente sondaggio del Pew Research Center.
I sostenitori della criptovaluta e della finanza decentralizzata (in cui le persone possono fare affari finanziari tra loro senza essere moderate da un intermediario o da un’autorita centrale come una banca) in generale sostengono che queste piattaforme sono trasparenti e allo stesso tempo anonime, entrambe cose positive.
La chiave di questa visione risiede in una tecnologia digitale chiamata blockchain, che e alla base di tutte le criptovalute. La blockchain funge da sala virtuale degli archivi, o un registro pubblico, che registra ogni transazione, specificando l’importo e gli indirizzi del portafoglio del mittente e del destinatario.
Tuttavia, i critici e gli organismi di regolamentazione sono preoccupati per il potenziale danno delle criptovalute, come le persone che le usano per truffe, riciclaggio di denaro o finanziamento di attivita illegali (per non parlare dell’enorme impronta di carbonio che alcune di queste criptovalute hanno— The New York Times riferito che Bitcoin brucia piu elettricita di alcuni paesi). E gli esperti hanno sollevato preoccupazioni sulla forza delle reti di criptovaluta contro gli attacchi e se il design di alcuni sistemi si e deformato nel tempo per diventare centralizzato o intrinsecamente consentire ai ricchi di diventare piu ricchi.
Per coloro che stanno appena entrando nel territorio delle criptovalute, ecco una spiegazione di base su come funzionano l’informatica alla base di questi sistemi.
Le basi della crittografia, spiegate
Per iniziare dal front-end, questo e cio che accade quando invii e ricevi criptovaluta. Tieni presente che tutte le criptovalute si basano solo su programmi per computer, bitcoin inclusi, e che queste “monete” non sono in realta denaro, ma ritagli di codice del computer che trasferiscono valore da un utente all’altro. Per entrare a far parte di questo processo, devi prima creare un portafoglio digitale. Bitcoin ed Ethereum hanno entrambi consigli su quale portafoglio funziona meglio con la loro criptovaluta e anche scambi specializzati come Coinbase e Gemini offrono portafogli.
Ogni volta che crei un nuovo portafoglio, l’algoritmo che esegue quella criptovaluta generera una chiave privata accoppiata e una chiave pubblica ad essa associata. Puoi pensare alla chiave pubblica come a un indirizzo o numero di conto bancario e la chiave privata dimostra la tua proprieta. Le chiavi pubbliche sono una lunga stringa di caratteri che identificano dove dovrebbe andare la crittografia. Di solito, gli indirizzi accettano solo il tipo di criptovaluta a cui sono affiliati (sebbene qualcosa chiamato ponti e scambi cross-chain possa aiutare a collegare diverse criptovalute).
“Non hai bitcoin in tuo possesso, hai la prova che qualcuno in passato ti ha inviato quei bitcoin”, afferma Nicolas Christin, professore associato di informatica, ingegneria e politiche pubbliche alla Carnegie Mellon University.
Puoi quindi toccare parte del valore non speso nel tuo portafoglio e inviarlo alla chiave pubblica di qualcun altro. Quando firmi per verificare che desideri inviare i bitcoin, generi un piccolo codice personalizzato allegato alla transazione e il sistema crea un puzzle matematico che blocca quel valore e rimescola il codice. Quando il destinatario e pronto a spendere il denaro, inserira un codice corrispondente nella transazione. Tutti nella rete possono verificare che i due pezzi di codice combacino (attraverso un processo chiamato conferma della transazione, noto anche come mining, ne parleremo piu avanti). L’intera operazione e chiamata verifica della firma.
“E impossibile per qualcuno trovare un pezzo mancante se non ha le informazioni giuste, ma e semplicissimo per chiunque verificare che due pezzi vadano bene”, spiega Christin. “Bitcoin ha pochissime capacita di calcolo aggiuntive oltre alla verifica della firma. La visione di Satoshi Nakamoto [lo pseudonimo del presunto creatore di Bitcoin] era inizialmente quella di avere denaro programmabile. Il problema e che Bitcoin e diventato molto popolare molto rapidamente e gli sviluppatori hanno deciso di bloccare le funzionalita dove si trovavano”.
Tuttavia, un nuovo aggiornamento rilasciato la scorsa settimana potrebbe aprire la possibilita di supportare funzioni estese oltre la verifica della firma.
In che modo le altre criptovalute sono diverse da Bitcoin?
Molte criptovalute moderne derivano dal modello Bitcoin. Ad esempio, Litecoin e per molti aspetti simile a Bitcoin, ma la componente del puzzle e stata leggermente modificata. Hanno sostituito l’algoritmo di mining (chiamato SHA-256) utilizzato in Bitcoin con una funzione chiamata Scrypt, che secondo loro richiede meno energia per essere eseguita. D’altra parte, i creatori di Bitcoin Cash si sono diramati da un team che stava lavorando su Bitcoin per creare una criptovaluta simile a Bitcoin in grado di elaborare piu transazioni al secondo.
Ethereum, tuttavia, adotta un approccio diverso. La sua blockchain ha una funzionalita aggiuntiva chiamata “loops”, che gli consente di eseguire ripetutamente un pezzo di codice e gli ingegneri possono programmare su di esso. Ethereum utilizza un meccanismo chiamato “gas” che addebita una commissione alla persona che ha avviato la transazione per eseguire un’istruzione di programmazione. Il programma brucia il “gas” durante l’esecuzione e, quando e senza gas, il programma viene completato o terminato.
Gli sviluppatori possono costruire una criptovaluta su Ethereum (come la stablecoin DAI), creare mutui o token univoci non fungibili, poiche sono tutti pezzi di codice (gli NFT sono collegamenti che puntano a risorse digitali all’interno della blockchain o a oggetti che si trovano fuori dalla blockchain). “Sono tutti pezzi di codice che sono estensioni delle transazioni di Ethereum”, afferma Christin.
Ethereum e anche accreditata con l’elegante innovazione di integrare i contratti intelligenti nella loro blockchain. Gli sviluppatori di Ethereum li descrivono come script di codice che “eseguono alcune azioni o calcoli se vengono soddisfatte determinate condizioni”, confrontando la logica del codice con il funzionamento di un “distributore automatico”. Se un NFT di arte digitale vive all’interno di uno smart contract, ad esempio, l’artista puo creare un programma di royalty che matura una commissione ogni volta che l’arte viene trasferita sulla blockchain.
Oppure, come altro esempio, immagina di entrare in una banca e chiedere di prendere in prestito $ 10 milioni per la giornata senza dire a nessuno il tuo nome. “Qualcuno cerchera un pulsante rosso sotto una scrivania da qualche parte”, dice Ari Juels, professore di informatica alla Cornell Tech. “Ma puoi effettivamente fare qualcosa del genere su una blockchain.”
Prenderesti in prestito denaro usando un contratto intelligente e lo usi per fare tutto cio che vuoi. In genere, viene utilizzato per l’arbitraggio, in cui acquisti e vendi token con profitto. Quindi, restituisci il prestito e tutto cio e contenuto in un’unica transazione. “Il modo in cui funzionano le blockchain, se non ripaga il prestito, l’intera transazione puo essere interrotta”, dice Juels, “il che significa che e come se non avessi mai preso in prestito i soldi per cominciare”.
Proof-of-work, proof-of-stake e altre forme di “consenso”
Ora, per aprire ancora un po’ le tende: per mantenere in funzione qualsiasi sistema di criptovaluta, deve esserci un modo per rilasciare nuove monete nella rete, insieme a un modo per mantenere il libro mastro pubblico che tenga traccia da dove provengono tutte le nuove monete e dove vanno.
Ma poiche queste criptovalute sono tutte pensate per essere peer-to-peer, non esiste un’entita che faccia tutto questo, come fa una banca tradizionale. Invece, la responsabilita della gestione del sistema ricade sull’intera rete dei partecipanti, motivo per cui devono giungere a una forma di consenso sul fatto che le transazioni siano valide o non valide. Ogni transazione effettuata sulla blockchain deve essere verificata. Un batch di transazioni costituisce un blocco e diversi blocchi costituiscono una catena.
“La blockchain ti offre un modello di fiducia diverso”, afferma Juls. “Le regole sono molto ben definite e le transazioni possono essere eseguite in modo rigoroso e programmatico.”
Esistono diversi metodi utilizzati da diverse criptovalute per eseguire queste due attivita standard. La prova di lavoro e il processo utilizzato dalla maggior parte delle criptovalute, inclusi Bitcoin ed Ethereum, per farlo. Sebbene tutti gli utenti possano verificare se la transazione e andata a buon fine, solo un utente puo essere eletto per guidare la convalida, aggiungere la transazione alla blockchain e ricevere una ricompensa. Questi premi sono il modo in cui le nuove valute vengono rilasciate nel sistema. Questa operazione e anche nota come mining. Ma prima, gli utenti, chiamati minatori, devono competere tra loro per risolvere un puzzle crittografico la cui difficolta e proporzionale al numero di persone che cercano di risolvere il puzzle. Il puzzle e creato da un algoritmo. L’unico modo per risolverlo e provare molti numeri diversi,
Con Bitcoin, c’e una quantita limitata di bitcoin nel sistema (21 milioni) e le ricompense per il mining diminuiscono nel tempo, anche se i miner sono comunque incentivati perche possono ricevere una parte della transazione come commissione. “L’obiettivo ideale di Bitcoin era un voto per CPU. Alla fine, questo e stato sovvertito”, afferma Juels. “Le persone utilizzano hardware di mining specializzato per partecipare al sistema”. Con il riscaldamento del mining di bitcoin, le persone hanno sviluppato e bruciato hardware speciale, consumando elettricita e creando tonnellate di rifiuti.
“La prova di lavoro funziona ancora secondo il principio originale di richiedere un investimento di risorse per partecipare al sistema per estrarre blocchi”, osserva Juels.
Nel frattempo, nei sistemi proof-of-stake, paghi per giocare e devi scommettere token come investimento in risorse per partecipare, come mettere un deposito cauzionale che ottieni una volta che le transazioni che hai aggiunto alla blockchain sono state approvate dalla rete . Il sistema sceglie casualmente uno staker che e online in quel momento e puo convalidare le transazioni e ricevere i premi. Poiche non richiede la risoluzione di enigmi, in teoria dovrebbe utilizzare meno energia.
“In Bitcoin, la tua partecipazione al sistema e proporzionale alla quantita di calcolo che fai”, afferma Juels. “In un sistema proof-of-stake, e proporzionale alla quantita di criptovaluta che detieni nel sistema.”
“In genere il modo in cui funzionano i sistemi [sia proof-of-work che proof-of-stake] e che i diritti per creare il blocco successivo sono determinati casualmente in una sorta di lotteria in cui le tue possibilita di vincere alla lotteria sono proporzionali alle tue risorse,” Aggiunge.
Sebbene Ethereum abbia affermato che stava passando a un sistema proof-of-stake, quel salto non e ancora avvenuto. I progetti di criptovaluta esistenti che utilizzano il proof-of-stake ne hanno le proprie varianti. Ad esempio, Cardano utilizza un sistema proof-of-stake chiamato “Ouroboros” che incorpora la delega di palo e le pool di partecipazioni. E Solana, una blockchain su cui puoi anche creare programmi di smart contract e altre app decentralizzate, combina il proof-of-stake con un altro algoritmo di consenso chiamato proof-of-history per incorporare timestamp sulle transazioni.
Nonostante il proof-of-stake sia piu veloce e piu efficiente dal punto di vista energetico, molti esperti nutrono dubbi sulla sua stabilita e sulle barriere all’ingresso. “In Bitcoin, puoi semplicemente iniziare a minare, in linea di principio, con il tuo laptop. Non faresti molto bene, ma puoi entrare a far parte del sistema senza alcun tipo di investimento precedente di risorse”, afferma Juels. “Nel caso di questi sistemi proof-of-stake, e necessario acquistare alcune monete per partecipare, o ricevere le monete all’inizio del protocollo. Ci sono alcune persone che si oppongono alla necessita di ottenere monete per partecipare per cominciare, ma questa e una necessita”.
In alternativa, un progetto di criptovaluta chiamato XRP ledger utilizza un protocollo di consenso a differenza di proof-of-stake o proof-of-work che e quasi democratico, ma i validatori non ricevono alcun premio.
E la prova di conservazione?
C’e anche un altro concetto da sapere. Proof-of-storage (altrimenti noto come proof-of-space) e dove stai impegnando una quantita di spazio per l’archiviazione nella rete. “L’idea inizialmente era la conservazione digitale: vogliamo registrare tutto, quindi almeno possiamo utilizzare lo spazio su disco per un buon scopo. Si scopre che e meno necessario di quanto pensassimo”, afferma Christin. “C’e bisogno di conservazione digitale, ma non si ridimensiona cosi rapidamente come farebbe una valuta”. Juels propone che questi sistemi potrebbero essere potenzialmente utili per archiviare dati da NFT. Un progetto che testa questo concetto e Filecoin.
In definitiva, nonostante stia guadagnando terreno con grandi piattaforme finanziarie come PayPal, Mastercard e Robinhood, il futuro della criptovaluta e ancora incerto: le normative federali incombenti potrebbero rimodellare drasticamente la comunita e l’ecosistema. E il valore di valute come bitcoin rimane volatile e rappresenta investimenti rischiosi. Ovunque porti il prossimo capitolo della criptovaluta, e indiscutibile che la popolarita di questa nuova ondata di tecnologia abbia gia costretto le grandi istituzioni finanziarie ad evolvere il loro pensiero su come le persone vogliono interagire con il denaro e tra di loro usando il denaro.
