Blockchain e criptovalute

LA BLOCKCHAIN

Un po’ di storia

L’architettura alla base della blockchain è stata descritta nel 1991 da Stuart Haber e W. Scott Stornetta, che hanno messo in applicazione un sistema innovativo di autentica, con data e ora, dei documenti digitali, al fine di impedirne la falsificazione o l’alterazione dei dati temporali.

Nel 1992, il sistema si è arricchito del cosiddetto “albero di Merkle”, detto anche “albero hash”, che lo ha reso più efficace, consentendo a diversi documenti di essere riuniti in un solo blocco (block) grazie all’utilizzo di sistemi di cifratura. Parleremo meglio di questo aspetto in un secondo momento.

Nel 2008, scoppia la crisi economica. Una persona presentatasi con lo pseudonimo di Satoshi Nakamoto, e di cui si ignora ancora il vero nome, pubblica un libro bianco in cui è descritto il funzionamento di una valuta digitale peer-to-peer, completamente decentralizzata: il bitcoin. Per dare vita a questa moneta digitale, Nakamoto inventa un protocollo informatico che consentirà a tutti gli utilizzatori di consultare la cronistoria delle transazioni effettuate in bitcoin. Il nome del protocollo è blockchain.

 

L’hashing e l’albero di Merkle

L’hashing è il processo di applicazione di un algoritmo matematico (funzione di hash) con cui un oggetto di dimensioni arbitrarie (testo, file, video, …) è convertito in una catena di dimensioni fisse. Si parla di impronta (hash), perché si tratta di una catena unica.

 

 

 

 

Nel caso del bitcoin, l’algoritmo utilizzato è il SHA-256 (Secure Hashing Algorithm).
La lunghezza dell’hash è di 256 bit, ossia 64 caratteri.

 

Es. di hashing: nella tabella riportata di seguito, potete vedere i dati in ingresso (gli input) e quelli in uscita (output) dopo un’operazione di hashing. La lunghezza dei dati di partenza ha scarsa importanza: il risultato sarà un testo a base esadecimale di 64 caratteri.

 

 

Come vedete, il minimo cambiamento al testo iniziale modificherà completamente l’hash (vedi testo in rosso)! 

 

La funzione di hashing è “a senso unico”. È possibile ottenere un hash da un insieme di dati, ma è impossibile risalire a un insieme di dati a partire da un qualsiasi hash.

Lo sapevi? Esistono molte soluzioni online che consentono l’hashing di un contenuto.
Ad es.: https://xorbin.com/tools/sha256-hash-calculator

 

L’albero di Merkle

Un albero di Merkle è una struttura che collega tutte le transazioni, riunendole a coppie per ottenere una “radice di Merkle” o “Merkle root”.

 

 

 

Ogni radice di Merkle è visibile nell’intestazione di ciascun blocco. Essa rappresenta l’impronta digitale condensata di tutte le informazioni del blocco.

 

Ma cos’è esattamente una blockchain?

Concretamente, si tratta di un database decentralizzato - che potremmo definire un libro contabile digitale – condiviso fra i diversi utilizzatori, senza autorità centrale, in cui è contenuta la cronistoria di tutti gli scambi effettuati fin dalla sua creazione, consultabile da chiunque. L’inserimento dei dati è irreversibile e quindi infalsificabile.

Al contrario di quanto avviene in un database classico, le informazioni sono archiviate in blocchi, che sono poi concatenati fra loro. Non appena convalidato un blocco, si passa a un nuovo blocco.

In una blockchain possono essere archiviati vari tipi di informazioni ma, per ora, la maggior parte di esse riguarda le transazioni.

Questo database centralizzato non è archiviato su un server centrale ma su vari computer - e quindi su un gran numero di server – chiamati nodi della rete. In caso di perdita o di attacco di un server, il database è protetto, perché continua a risiedere sugli altri server.

Ricordiamo che esistono:

• Blockchain pubbliche, aperte a tutti: Bitcoin, Ethereum, Dashcoin, Monero…
• E blockchain private (blockchain di consorzi, o con permessi accesso), accessibili a un limitato di utilizzatori: R3 (banche), B3i (assicurazioni)…

 

 

I tipi di transazioni 

Contrariamente a quanto si può pensare, l’uso della blockchain non è limitato alla trasmissione di criptovalute (vedi le criptovalute). In realtà, possono essere eseguiti vari tipi di transazioni:

• Scambi di asset digitali (beni virtuali) di asset digitali o titoli finanziari tokenizzati (STO), di titoli di proprietà, di documenti…
• Un contratto digitale (smart contract)
• Un voto…

Importante: prima di diventare blocchi, tutte le transazioni sono scritte su pagine!

 

Esempio di informazioni indicate in una transazione con bitcoin:

• Data e ora della transazione
• Mittente
• Beneficiario
• Importo

 

 

 

I blocchi

 

Come abbiamo visto in precedenza, la blockchain è costituita da blocchi che contengono centinaia di transazioni, che si aggiungono le une alle altre, formando una catena. Ogni blocco di transazioni, unico e identificato da data ed ora, fa da base al blocco seguente. Ogni 10 minuti si forma quindi un blocco.

 

Ciascun blocco contiene:

• Il proprio numero di blocco
• Un “hash” o “impronta” del blocco precedente
• Le informazioni relative alle transazioni
• Il proprio “hash” o “impronta”
• La data e l’ora

 

Come un’impronta, l’hash è unico.

 
Convalida di un blocco

Ogni nodo della rete riceve e registra le nuove transazioni in una lista d’attesa.
Per proporre la propria lista “in attesa” come nuovo blocco, ogni nodo deve innanzitutto trovare la chiave di criptaggio (numero aleatorio denominato nonce). Questa ricerca è detta “mining” (estrazione). Per elaborare la chiave, deve risolvere un problema informatico (tecniche di crittografia) che dipende dai dati del blocco. Il primo risolutore del problema può proporre il suo blocco alle altre persone, che verificheranno se la soluzione è giusta. In questo caso, tutti inseriscono la chiave nella pagina. Il blocco potrà allora essere aggiunto alla blockchain.
Per trovare la chiave è necessaria una grande potenza di calcolo: il soggetto che la trova è quindi remunerato con una commissione.

 

 

Per limitare la creazione di blocchi, alcune blockchain (come quella dei bitcoin) rendono il mining difficile, chiedendo ai minatori (miner) di risolvere un problema matematico complesso, per cui è necessaria una notevole potenza di calcolo informatico. È il concetto di Proof of Work.

Viene chiesto di individuare un nonce che, combinato alle altre informazioni del blocco, fornisca un hash del blocco dotato di determinate caratteristiche. Potrà essere chiesto di individuare:

 

 

• un hash inferiore a una determinata difficoltà. 

 

• o un hash del blocco che inizi con un certo numero di zeri. (La rete bitcoin)

 

 

Esempio:

Al nonce viene attribuita una cifra aleatoria. Una volta terminato l’hashing, il risultato è una sequenza di 46 caratteri.

 

 

 

=> Per la rete Bitcoin, questo hash non sarà valido perché non inizia con una serie di zeri.

Il minatore dovrà quindi “giocare” sul valore del nonce, fino a quando otterrà un hash del blocco che inizia con 000000…..

 

 

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Riepilogo: L'uso della blockchain non è limitato alle criptovalute. La tecnologia è applicata più globalmente ai cripto-asset, una categoria che comprende le criptovalute naturalmente, ma anche azioni, obbligazioni... e qualsiasi tipo di nuovo asset digitale, come gli NFT - Non Fungible Token _ che possono essere paragonati a tipi di proprietà.
In questo dossier, tuttavia, ci concentreremo in particolare sulle criptovalute.

 

Per funzionare, la blockchain richiede l’uso di “gettoni” digitali chiamati token, trasferibili tra due persone. La loro utilizzazione dipende dalle proprietà che gli vengono attribuite.

 

 

 

 

Esistono diversi tipi di token:

• I token monetari, gettoni che permettono di effettuare pagamenti.
• Gli utility token, gettoni che rappresentano un diritto su un bene o un servizio. Questi token sono ancora poco utilizzati.
• I security token, gettoni legati a offerte di titoli (azioni, obbligazioni, ecc.). Per inquadrare queste attività, esistono o sono in fase di sviluppo un gran numero di leggi e regolamenti a livello nazionale (legge Pacte in Francia), le proposte di nuovi regolamenti Mica e un progetto pilota in Europa.

 

Ma interessiamoci ai gettoni più noti: i token monetari. E per questo, iniziamo con il definire cosa intendiamo per criptovaluta.

 

 

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LE CRIPTOVALUTE

Che cos’è una criptovaluta?

Le definizioni variano molto, a seconda delle normative e dei testi presi in considerazione, e non sono quindi necessariamente coerenti.

Secondo l'Istituto nazionale dei consumi francese (INC), per criptovaluta si intende “una moneta virtuale che si basa su un protocollo informatico di transazioni criptate e decentralizzate, chiamato blockchain (catena di blocchi).

Una definizione più semplice?

La criptovaluta è una valuta virtuale basata su un sistema che permette di proteggere dei dati grazie all’uso di chiavi o codici segreti. È il principio della crittografia.

La tecnologia utilizzata è la blockchain,

creata con un codice informatico.

Gli scambi avvengono in modalità peer-to-peer, senza autorità centrale, ossia senza il controllo di alcuna entità o organismo. Le transazioni sono approvate da un gruppo di persone (i minatori o miner).

A differenze delle monete e dei biglietti, la valuta non ha alcun supporto fisico.

Non ha d’altra parte alcun corso legale e non è indicizzata sulle valute classiche o sull’oro. Il suo prezzo dipende solo dal rapporto fra la domanda e l’offerta, e questo spiega il suo aspetto speculativo.

 

Pochi sanno che esistono anche le stablecoin, criptovalute dal valore stabile, ossia caratterizzate da una volatilità molto contenuta.

Esistono varie criptovalute. Le prime cinque in termini di capitalizzazione di Borsa (superiore a 10 miliardi di dollari) sono:

 

• Bitcoin
• Ethereum
• Tether
• Ripple
• Litecoin

Nel 2019, esistevano 2.871 criptovalute in circolazione nel mondo! fonte   

Molti siti permettono di seguirne le quotazioni.
Ecco una panoramica delle quotazioni delle principali criptovalute:

 

 

  

Quotazione al 26/03/2021
Fonte: https://coin24.fr/cours/

 

N.B.: Grazie alle valute virtuali è ormai possibile acquistare beni di consumo, ma contrariamente all’euro, che ha corso legale, le criptovalute non sono accettate ovunque. Nulla obbliga un sito Web o un commerciante ad accettarle.

 

Losapevi? Sono state coniate vere monete “bitcoin”. La più nota: “Casascius”, creata da Mike Caldwell nel 2011, fino a quando il governo statunitense ha deciso di vietare ogni nuova moneta, nel 2013. Sul lato anteriore, appariva la massima “Vires in numeris” ossia “La forza nei numeri”; la faccia posteriore riportava invece un ologramma dietro il quale si celava una chiave privata, che dava accesso al “vero” bitcoin (digitale).

 

Che cos’è un portafoglio?

Se volete avventurarvi nel mondo delle criptovalute, sarà necessario possedere un portafoglio elettronico, chiamato anche “wallet”.

I portafogli elettronici sono apparecchi o software che permettono di inviare e ricevere criptovalute. 

Ogni wallet possiede:

• una chiave pubblica, che è il vostro indirizzo e che potremmo assimilare all’IBAN, grazie alla quale potrete ricevere dei bonifici.
• una chiave privata: si tratta della password che consente di accedere alla vostra valuta e di effettuare delle transazioni.

In caso di smarrimento della chiave privata…

• Su una blockchain pubblica: se è custodita dalla piattaforma, potrete di solito chiedere che la password di accesso alla piattaforma sia rigenerata, come per ogni accesso a distanza.  Viceversa, se conservate il vostro wallet fuori dalla piattaforma, non potrete in alcun modo recuperarla.
• Su una blockchain privata, il “gestore” è di solito in grado di rigenerare i token e di restituirveli, in caso di bisogno.

 

 

Come scegliere un wallet?

Esistono 2 grandi categorie di wallet: i cosidetti wallet “caldi” (hot wallet) e quelli definiti “freddi” (cold wallet).

I wallet “caldi”
 Sono portafogli connessi a Internet al momento dell’utilizzo. Facilmente accessibili, veloci, comodi, utilizzabili su un PC o uno smartphone, gli hot wallet sono destinati soprattutto alle transazioni regolari. Essendo connessi al Web, sono tuttavia vulnerabili agli attacchi degli hacker.

I wallet “freddi”
 Si tratta di supporti destinati alla conservazione della chiave privata off-line. Può trattarsi di una chiavetta USB, di un semplice foglio di carta su cui avrete ricopiato la chiave, di un foglio stampato in cui la chiave è codificata in un QR code, di un software non connesso al Web presente sul vostro PC e di qualsiasi periferica autonoma progettata per archiviare offline le vostre chiavi private.
Essendo non connessi, i cold wallet non sono accessibili agli hacker e offrono un quindi una sicurezza in più. Sono in genere destinati a coloro che vogliono conservare la valuta per un lungo periodo e che possiedono grandi quantità di asset digitali.

Il possesso di un portafoglio digitale permetterà di effettuare dei bonifici di criptovalute e di riceverne, tramite la tecnologia blockchain.

 

Esempio di wallet “cartaceo”: 

 

 

Contiene: la vostra chiave pubblica che, lo ricordiamo, permette di ricevere bitcoin nel vostro wallet.
 E la vostra chiave privata, che vi permette di accedere ai bitcoin contenuti nel portafoglio.

 

 

 

Per comprenderne meglio il meccanismo, prendiamo l’esempio di una persona che vuole inviare una somma di denaro a un suo corrispondente:
Ricordiamo che, 

• Quando la criptovaluta viene utilizzata, essa crea una cosiddetta “transazione”.
• Quest’ultima deve essere convalidata da persone chiamate “minatori” (i miner).

 

Pre-requisito: la persona che invia il denaro e quella che lo riceve devono possedere entrambe un portafoglio elettronico.

 

 

 

Lo sapevi? Tutte le transazioni effettuate sulla blockchain sono consultabili sul sito Web : https://www.blockchain.com/explorer?view=btc

 

 Le criptovalute: un investimento non privo di rischi

 

Volatilità del mercato

Come visto in precedenza, il bitcoin si basa su un mercato non regolato: il suo valore dipende solo dalla domanda e dall’offerta. Il prezzo può quindi variare sia al rialzo... che al ribasso! E questo può avvenire in un breve arco di tempo. La forte volatilità rende il mercato dei bitcoin piuttosto rischioso.

Poiché il bitcoin non ha corso legale, in caso di un crollo del valore, le banche centrali non potranno intervenire come fanno come l’euro o il dollaro. Bisogna quindi essere ben consapevoli del rischio di tale investimento: potrete guadagnare, ma anche perdere tutto il vostro denaro.

Consiglio: investite solo una somma che siete disposti a perdere.  

Rischio tecnologico e giuridico/frodi

Attenzione: i wallet caldi presentano un rischio, in quanto sono connessi a Internet. Sono quindi vulnerabili agli attacchi degli hacker.
Esempio di hacking dovuto a falle di sicurezza dei wallet caldi:
In gennaio 2018, dalla piattaforma di scambio CoinCheck sono scomparse criptovalute per 530 milioni di dollari. La piattaforma Mt Gox ha perso 487 milioni di dollari, a seguito di 2 attacchi subiti nel 2011 e nel 2014…

 

Inoltre, esistono purtroppo false piattaforme di trading e falsi portafogli di criptovalute. In assenza di statuto legale e di quadro normativo, le valute virtuali non offrono nessuna garanzia. In caso di frode, non è possibile alcun risarcimento… se non sottoscrivendo un’assicurazione speciale.

Consiglio: Verificate sempre che la società di intermediazione sia autorizzata dall’ACPR, l’Autorità di controllo prudenziale e di risoluzione, in qualità di istituto incaricato dei pagamenti (art. L 522-6 codice monetario e finanziario francese).

 

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• i nuovi utilizzi della blockchain
• Crédit Agricole sperimenta la tecnologia blockchain per i bonifici internazionali

 

 

 

Che cos’è un portafoglio?