L'avvento dei Bitcoin ed il loro impatto nella societa'

(1)

Universit`

a degli Studi di Pisa

Facolt`

a

di Economia

Laurea Magistrale in Banca, Finanza Aziendale e

Mercati Finanziari

Tesi di Laurea

L’avvento dei Bitcoin ed il loro impatto

nella societ`

a

Candidato: Klizia Morelli

Relatore: Prof. Riccardo Cambini

(2)

Indice

Premessa 1

1 L’avvento dei Bitcoin 3

1.1 Dal baratto alla criptovaluta . . . 3

1.1.1 L’evoluzione della moneta nel tempo . . . 4

1.1.1.1 I fattori che influenzano l’evoluzione della moneta . . 5

1.1.2 Nuove tecnologie di pagamento . . . 6

1.2 L’evoluzione dei Bitcoin . . . 6

1.2.1 Cosa ruota intorno ai Bitcoin? . . . 9

1.3 Alla scoperta di Bitcoin . . . 9

1.3.1 Caratteristiche tecniche . . . 12

1.3.1.1 Il valore dei Bitcoin . . . 14

1.4 Moneta elettronica, Bitcoin e moneta virtuale . . . 15

1.4.1 Differenze con le monete a corso legale . . . 17

1.5 Panoramica sul sistema Bitcoin . . . 17

1.5.1 La blockchain . . . 19

1.5.2 Il Bitcoin come criptovaluta . . . 21

1.5.3 Mining e trading . . . 23

1.5.3.1 Mining . . . 23

1.5.3.2 Trading . . . 28

1.6 Come ottenere Bitcoin . . . 28

1.6.1 Gli exchange di Bitcoin . . . 29

1.6.1.1 Mt. Gox . . . 29

1.6.1.2 BitStamp . . . 30

1.6.1.3 BTC-E . . . 31

1.6.1.4 Coinbase . . . 31

1.6.1.5 The Rock Trading . . . 33

1.6.1.6 Bitcoin Central . . . 34

1.6.1.7 Buttercoin . . . 35

1.6.1.8 Bitboat . . . 35

(3)

INDICE

1.6.2 Software . . . 37

1.6.2.1 Full clients . . . 37

1.6.2.2 Thin clients . . . 37

1.6.2.3 Signing only clients . . . 38

1.6.2.4 Web wallet . . . 38

1.7 Come proteggere i propri Bitcoin . . . 39

1.7.1 Portafogli online . . . 39

1.7.2 Portafogli desktop . . . 41

1.7.3 Portafogli mobile . . . 43

1.7.4 Bitcoin per le transazioni commerciali . . . 45

2 Gli aspetti più innovativi dei Bitcoin 46 2.1 Successi e minacce . . . 46 2.1.1 Costi . . . 48 2.1.1.1 Tassazione . . . 48 2.1.2 Irreversibilità . . . 49 2.1.3 Anonimato . . . 50 2.1.3.1 il caso wikileaks . . . 51 2.1.4 Mixer . . . 51 2.1.5 Scalabilità . . . 52 2.1.6 Criminalità . . . 53

2.1.6.1 Il caso Silk Road . . . 54

2.1.7 Vulnerabilit`a . . . 54

2.1.7.1 Protocollo . . . 55

2.1.7.2 Implementazione . . . 55

2.2 Aspetti economici . . . 56

2.2.1 Caratteristiche di una moneta . . . 56

2.2.1.1 Unit`a di conto . . . 57

2.2.1.2 Mezzo di scambio . . . 57

2.2.1.3 Riserva di valore . . . 57

2.2.2 Indipendenza dalle banche . . . 58

2.2.3 Politica monetaria e deflazione . . . 59

2.3 Aspetti sociali . . . 60 2.4 Aspetti legali . . . 61 2.4.1 Stati Uniti . . . 62 2.4.2 Unione Europea . . . 64 2.4.2.1 Italia . . . 65 2.4.2.2 Germania . . . 66 2.4.2.3 Croazia . . . 67 2.4.3 Svizzera . . . 68

(4)

INDICE

2.4.4 Cina . . . 69

2.4.5 Thailandia, India e Canada . . . 70

2.4.6 Il cosiddetto “Effetto Cipro” . . . 71

2.5 Sar`a un successo? . . . 73

2.5.1 Bitcoin prosperer`a finch´e i governi o le banche decideranno di abbatterlo . . . 73

2.5.2 In che modo Bitcoin pu`o essere distrutto? . . . 75

2.6 Oltre ai Bitcoin . . . 76

2.6.1 Litecoin . . . 76

2.6.2 Primecoin . . . 77

2.6.3 Ripple . . . 77

3 Conoscenza e utilizzo dei Bitcoin 79 3.1 I risultati dell’analisi empirica . . . 79

3.1.1 Caratteristiche del campione . . . 79

3.1.1.1 Area di occupazione . . . 80

3.1.1.2 Paese . . . 80

3.1.1.3 Metodo di pagamento preferito . . . 81

3.1.1.4 Interazione con la banca . . . 82

3.1.2 Conoscenza dei Bitcoin . . . 83

3.1.2.1 Non ne ho mai sentito parlare . . . 84

3.1.2.2 Ne ho da poco sentito parlare . . . 84

3.1.2.3 Ne ho sentito parlare . . . 89

3.1.2.4 Ne ho sentito parlare e lo ho utilizzato almeno una volta . . . 96

Riflessioni finali 98

Bibliografia 102

Elenco delle figure 102

Elenco delle tabelle 103

(5)

Premessa

Nel corso della storia, la moneta ha assunto forme e nomi molteplici ancorché le sue funzioni siano rimaste pressoché invariate per secoli. Ma il radicale cambiamento dello scenario economico e sociale dovuto alla globalizzazione e allo sviluppo del-l’Information & Communications Technology (ICT) induce a profonde riflessioni. Il denaro viene ora da più parti percepito come ostacolo e rischia di diventare obsoleto, specie in un contesto di grave crisi come quello in cui viviamo, nel quale:

i soldi da mezzo e bene intermediario degli scambi sono diventati un fine; le banche non perseguono pi`u le ragioni principali per le quali vennero fondate; il costo del denaro e del sistema creato per il suo mantenimento stanno

diven-tando ogni giorno sempre pi`u insostenibili. `

E doveroso quindi interrogarsi su quali siano le prospettive del sistema monetario e le realt`a eventualmente gi`a esistenti che consentono a imprese e privati di beneficiare di soluzioni monetarie alternative.

I Bitcoin sono il fenomeno del momento, un nuovo modo di concepire la moneta che affonda la sue radici nella rete digitale. Sono ancora qualcosa di misterioso per la grande massa dei consumatori, anche se la curiosit`a sta crescendo.

Lo scopo di questa tesi `e di comprendere e analizzare tutti gli aspetti di Bitcoin, per poter formulare delle previsioni sul suo sviluppo nel breve futuro.

La tesi si propone di analizzarne il fenomeno, partendo da una breve rassegna degli avvenimenti che hanno segnato il percorso del Bitcoin fino ad arrivare alle possibili evoluzioni future.

Verranno analizzati gli aspetti tecnici e le regole alla base del funzionamen-to del profunzionamen-tocollo Bitcoin, inoltre verranno introdotte le basi di critfunzionamen-tografia per comprenderne i concetti ed i meccanismi di funzionamento.

In seguito verranno discussi i principali vantaggi e criticit`a, esplorando le possibili conseguenze di una sua adozione dal punto di vista economico, sociale e giuridico, e le innovazioni che potrebbe portare al sistema finanziario.

Utilizzer`o poi alcune nozioni spiegate nella tesi per analizzare la conoscenza e l’utilizzo del ”mondo Bitcoin”, mostrando un resoconto di quanto sperimentato con un’analisi conclusiva sulle prospettive future.

(6)

Ringraziamenti

Desidero ringraziare tutti coloro che mi hanno aiutato nella realizzazione della mia Tesi con suggerimenti, critiche ed osservazioni.

Ringrazio innanzitutto il Professor Riccardo Cambini, mio relatore, e la Profes-soressa Maria Laura Ruiz per i preziosi insegnamenti e la pazienza dimostratami durante la stesura della mia tesi.

Un ringraziamento speciale va a Fabrizio e Andrea che mi hanno aiutato nella stesura del questionario e mi hanno permesso di ottenere i dati per effettuare le mie analisi; ringrazio anche tutti coloro che hanno dedicato parte del proprio tempo al completamento del questionario.

Inoltre, ho desiderio di ringraziare con affetto i miei genitori che grazie ai suoi sforzi hanno contribuito al raggiungimento di questo traguardo. A Niccol`o, che mi ha supportato e sopportato anche nei momenti difficili affrontati durante questo percorso.

Infine un ringraziamento particolare va ai miei colleghi e amici che, in un modo o nell’altro, hanno condiviso con me tutti questi anni di gioie e sacrifici.

Grazie a tutti.

(7)

Capitolo 1

L’avvento dei Bitcoin

1.1 Dal baratto alla criptovaluta

La storia della moneta ha origini lontane ed `e espressione del continuo progresso economico, sociale e culturale.

Oggi la moneta può essere definita come l’insieme dei mezzi generalmente accet-tati come strumento di pagamento; in termini più precisi si può dire che la moneta è rappresentata da tutti i beni di natura reale e finanziaria che nell’ambito di un determinato assetto istituzionale svolgono di diritto o di fatto la funzione di mezzo di scambio.

In questo contesto siamo abituati a considerare diversi generi di moneta, visto che lo scambio di beni e servizi viene regolato con differenti mezzi di pagamento: dalla moneta legale (banconote e monete metalliche), all’emissione di assegni, alle carte di credito, etc...

In un’economia primitiva gli scambi erano basati sul baratto delle merci, che richiedeva una doppia coincidenza di preferenze: le due controparti devono offrire beni di reciproco interesse e i beni devono essere divisibili.

La soluzione si trova quando i beni cominciano a essere scambiati a fronte di un corrispettivo, cioè un bene di generale accettazione. Nasce in questo modo la funzione dei “beni-moneta”, rispetto ai quali vengono definiti i valori degli altri beni da scambiare: essi diventano cioè quella che oggi si chiamerebbe “unità di conto”. Se essi sono utilizzati in modo diffuso e quindi riconosciuti e accettati in una certa comunità diventano un “mezzo di pagamento”.

Il passaggio dal baratto puro allo scambio regolato da un mezzo di pagamento è importante perché si accresce la possibilità di scambio, che a sua volta consente di aumentare il numero dei fabbisogni soddisfatti, inoltre, vengono ridotti i tempi e i costi dello scambio, e la possibilità di scambio incentiva la produzione permettendo un passaggio da un’economia di autoconsumo verso un’economia di scambio.

(8)

1.1. DAL BARATTO ALLA CRIPTOVALUTA

1.1.1 L’evoluzione della moneta nel tempo

La natura della moneta `e complessa e in continua trasformazione.

L’evoluzione della moneta `e segnata fondamentalmente dal passaggio dalla “moneta-merce” alla “moneta-segno”. L’evoluzione si spiega considerando che i beni sono maggiormente efficaci come mezzo di pagamento se possiedono requisiti come l’es-sere poco ingombrante rispetto al valore intrinseco, durevoli nel tempo, omogenei, verificabili in quanto a valore.

La moneta-merce era inizialmente un bene, nel tempo questo ruolo viene svolto sempre pi`u da metalli preziosi. Tuttavia la simmetria tra valore facciale1 _{e valore}

intrinseco2 _{si pu`}_{o perdere per diverse ragioni (es. caso di frodi o quando il valore}

relativo rispetto agli altri beni del metallo di conio si modifica). Ci`o comporta l’esigenza di effettuare verifiche e raccogliere informazioni ai fini dell’accertamento della qualit`a della moneta; il suo utilizzo determina quindi costi e rischi elevati.

Il passaggio fondamentale verso la moneta-segno si ha allorché si ha la possibilità di sostituire la moneta-merce con titoli rappresentativi della stessa, ottenendo una riduzione dei costi (di informazione e di trasporto) e dei rischi (qualità, furti e smarrimenti).

La sostituzione della moneta-merce con titoli rappresentativi si verifica in origine per ragioni pratiche: i mercanti del Rinascimento trovarono più economico e sicuro fare uso di certificati di deposito piuttosto che trasferire fisicamente la moneta stessa. Un altro passaggio chiave si verifica allorché i banchieri si rendono conto che la circolazione di certificati non richiede l’integrale copertura di moneta metallica; è infatti molto improbabile che tutti i depositanti si presentino simultaneamente a ritirare il loro deposito, consentendo cos`ı di fare “prestito”.

Nel tempo la funzione di emettere titoli utilizzabili come moneta diviene un mo-nopolio degli Stati, nasce cos`ı la “moneta cartacea con corso legale”, cio`e riconosciuta in appositi dispositivi normativi.

Anche in questo caso si sviluppa la ricerca di procedure e di titoli alternativi alla moneta legale, ad esempio i saldi dei depositi in conto corrente ne sono un esempio: i saldi in essi contenuti possono essere trasferiti tramite emissione di assegni o altri strumenti proprio con funzione di mezzo di pagamento. Per la banca non `e necessario tenere una scorta di moneta legale pari all’ammontare dei depositi, dato che questi non saranno ritirati tutti contemporaneamente. In questo modo, oltre 1_{Valore che viene attribuito alla moneta dalle leggi statali che nello specifico regolano sia la sua}

emissione che la successiva circolazione. Questo valore viene impresso nel biglietto stesso e non `e soggetto a variazioni salvo casi eccezionali.

2_{Valore stesso della moneta nel momento in cui la consideriamo nella sua essenza di metallo.}

Brutalmente `e la somma del valore delle materie prime necessarie per crearla. Questo tipo di valore ovviamente fa riferimento unicamente alle monete metalliche, visto che quella cartacea ha un valore infimo. In questo caso il valore varia al variare del prezzo del metallo o dei metalli che compongono la moneta stessa.

(9)

1.1. DAL BARATTO ALLA CRIPTOVALUTA

i vantaggi di sicurezza e di costo, quando la moneta metallica `e stata sostituita dai titoli rappresentativi, si riduce al minimo l’impiego della ricchezza in attivit`a infruttifere.

La moneta legale `e ancora rischiosa (smarrimento, furti) e si cercano mezzi di pagamento alternativi.

Nasce cos`ı la cosiddetta “moneta bancaria”. La sua diffusione ha come presuppo-sto la fiducia del pubblico nell’affidabilit`a dei debiti bancari (depositi) come mezzo di pagamento (la quale dipende a sua volta dal grado di stabilit`a raggiunto dalle banche).

Negli ultimi anni, lo sviluppo della tecnologia informatica e della telecomunicazio-ne ha reso possibile un uso pi`u efficiente della moneta bancaria, infatti ci`o che prima avveniva attraverso la circolazione di strumenti cartacei ora si regola con transazioni elettroniche basate su una carta di pagamento (moneta elettronica). L’introduzione della moneta digitale apre nuove prospettive e nuovi scenari.

1.1.1.1 I fattori che influenzano l’evoluzione della moneta

L’evoluzione storica degli strumenti di pagamento `e influenzata da alcuni fattori, tra cui i principali sono:

il costo, cioè gli oneri da sostenere in relazione alla produzione, all’utilizzo e al mantenimento della moneta (trasferimento, sicurezza, perdita di valore reale, costo-opportunità): l’evoluzione è segnata dalla ricerca di mezzi con costi di produzione e di transazione sempre più bassi;

il rischio, quindi la possibilit`a che l’uso e la detenzione di un determinato mezzo di pagamento possano generare perdite, come nel caso di furti, frodi o insolvenze;

la funzionalità, cioè la capacità del mezzo monetario di essere pratico in termini di tempo di esecuzione dello scambio, affidabilità e informazione.

Dal punto di vista economico la moneta svolge almeno tre differenti funzioni3_:

1. Moneta come “unit`a di conto”4_.

2. Moneta come “mezzo di scambio” cio`e come strumento di pagamento di beni e servizi5.

3. Moneta come “riserva di valore”, che si riferisce alla possibilit`a di trasferire il valore nel tempo e di poterla riutilizzare per l’acquisto di beni e servizi6_.

3_{Approfondimento nel Paragrafo} _2.2.1_.

4_L’unit`_{a di misurazione del valore delle attivit`}_{a reali e finanziarie e degli scambi.} 5_{Definizione restrittiva di moneta.}

(10)

1.2. L’EVOLUZIONE DEI BITCOIN

1.1.2 Nuove tecnologie di pagamento

La rivoluzione nelle tecnologie dell’informazione ha trasformato le modalità di comu-nicazione e trasmissione dei dati. Fra gli innumerevoli campi di applicazione, quello delle tecniche e degli strumenti di pagamento ha registrato nel corso degli ultimi vent’anni una serie di innovazioni entrate ormai nelle nostre comuni abitudini. Una di queste è lo sportello elettronico o terminale bancario (bancomat). Esso dà accesso continuo, attraverso una rete capillare di punti, alle informazioni relative al nostro conto corrente e consente di svolgere una varietà di operazioni bancarie, compreso il prelievo di contante.

L’attivazione del servizio richiede l’uso di una carta magnetica protetta da codice personale. La carta bancomat o carta di debito sostituisce oggi l’assegno bancario, consentendo di trasmettere alla nostra banca l’ordine di pagamento. Rispetto all’as-segno questa tecnica d`a la certezza immediata della transazione, azzerando i tempi di incasso.

L’altra carta magnetica diffusa nei nostri portafogli `e la carta di credito che con-sente di trasmettere la nostra richiesta di credito alla societ`a emittente per riceverne immediata autorizzazione.

Un’innovazione più recente è il servizio di accesso remoto (Home Banking) che consente di eseguire una varietà di operazioni bancarie via telefono o dallo schermo e dalla tastiera di un Personal Computer. Con l’accesso remoto diventa possibile en-trare in banca virtualmente ed effettuare operazioni di sportelli, con una sostanziale riduzione di costi per la banca e per il cliente.

Altri ambiziosi tentativi di rivoluzionare le tecniche di pagamento attraverso In-ternet riguardano i progressi nella crittografia7digitale; si parla sempre con maggiore insistenza della moneta virtuale, materializzata da impulsi elettronici, qualcosa che ancora oggi agli occhi di molti risulta essere astratto, incomprensibile e immagina-bile, qualcosa senza forma e definizione, ma che certamente nel prossimo futuro non passer`a inosservata: la valuta in questione `e il Bitcoin.

1.2 L’evoluzione dei Bitcoin

Il Bitcoin `e una valuta digitale nata nel 2009, che prende ispirazione da numerosi progetti precedenti. Il problema di creare un’alternativa digitale al contante era gi`a stato affrontato in vari paper di ricerca.

7_{La branca della crittologia che tratta delle ”scritture nascoste”, ovvero dei metodi per rendere}

un messaggio ”offuscato” in modo da non essere comprensibile/intelligibile a persone non autorizzate a leggerlo.

(11)

Bitcoin `e la prima realizzazione di un concetto chiamato ”criptovaluta”8, che fu descritta per la prima volta nel 1998 da Wei Dai nella mailing list9 “cypherpunk”, suggerendo l’idea di una nuova forma di denaro che usa la crittografia per controllare la sua creazione e le transazioni, piuttosto che un’autorit`a centrale.

Le prime specifiche di Bitcoin e l’esposizione dell’idea furono pubblicate nel 2009 in una mailing list di crittografia da un anonimo sotto il nome di Satoshi Nakamoto10_.

La comunità è cresciuta in modo esponenziale con molti sviluppatori che lavorano su Bitcoin. Il protocollo e il software Bitcoin sono stati pubblicati apertamente e qualsiasi sviluppatore in giro per il mondo può revisionare il codice o creare la propria versione modificata del software Bitcoin.

“Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”[4] descrive un sistema per tra-sferire denaro digitale senza l’utilizzo di istituzioni finanziare o servizi centralizzati. In questo modo si pu`o garantire l’indipendenza del sistema di pagamento da terze parti e aumentare il livello di riservatezza delle transazioni.

Quindi le sue principali caratteristiche risiedono:

nell’impiego di tecniche crittografiche alla base della sua coniatura; nel decentramento della possibilit`a di battere nuova moneta;

8_{Una criptovaluta `}_{e una valuta paritaria digitale, decentralizzata la cui implementazione si basa}

sui principi della crittografia per convalidare le transazioni e la generazione di moneta in s´e. Ad oggi, tutte le criptovalute sono tutte valute alternative rispetto alle valute con valore legale. Sono state definite oltre 30 diverse specifiche e protocolli di criptovalute per lo pi`u simili o derivate dalla prima criptovaluta mai implementata, il Bitcoin.

La maggior parte delle criptovalute sono progettate per introdurre gradualmente nuove unità di valuta, ponendo un tetto massimo alla quantità di moneta che è in circolazione. Ciò viene fatto sia per imitare la scarsità (e il valore) dei metalli preziosi, sia per evitare l’iperinflazione. Comparata con le valute ordinarie gestite dagli istituti finanziari o tenute come contante, le criptovalute sono meno suscettibili a confische da parte delle forze dell’ordine. Le criptovalute esistenti sono tutte pseudonimi che consentirebbero l’anonimato.

9_{Un servizio offerto da una rete di computer verso vari utenti e costituito da un sistema}

orga-nizzato, per la partecipazione di pi`u persone ad una discussione asincrona o per la distribuzione di informazioni utili agli interessati/iscritti attraverso l’invio di email.

10_{E uno pseudonimo, di cui non `}` _{e nota l’identit`}_{a dello sviluppatore o pi`}_{u probabilmente del} gruppo di persone che hanno creato la moneta digitale. In un articolo pubblicato ad ottobre 2011 dal quotidiano “The New Yorker”, il giornalista Joshua Davis, che da anni insegue il fantomatico inventore di Bitcoin afferma che il nome “Satoshi Nakamoto” `e un semplice pseudonimo dietro il quale si cela un gruppo costituito da centinaia di persone esperte in crittografia, sistemi peer-to-peer e tecniche per le transazioni bancarie in rete.

Davids dopo aver impiegato molti mesi nel tentativo di dare un volto al nome dell’inventore Bitcoin, è arrivato alla conclusione che si tratti di uno pseudonimo, in funzione di un episodio che lo vede personalmente coinvolto. In un suo articolo pubblicato sul quotidiano statunitense, afferma di essersi imbattuto, durante le sue ricerche, in uno studente di 23 anni del Trinity College di Dublino (Michael Clear) che sembrava incarnare l’identità di Satoshi Nakamoto. Alla domanda del giornalista “Sei Satoshi”?, Clear sorrise e inizialmente non rispose, ma poi aggiunse “Io non sono Satoshi, ma anche se lo fossi non te lo direi!”. Davis è convinto che non sia lui ma nello stesso tempo è certo che dietro lo pseudonimo si nasconda un’organizzazione di persone.

I numerosi messaggi pubblicati da lui su diversi forum e blog, sono tutti scritti in un inglese impeccabile. Dopo un ultimo post, pubblicato nel mese di aprile 2011, scompare dalla circolazione annunciando di essersi “trasferito” ad altri interessi.

(12)

nell’assenza di autorit`a centrali e istituzioni finanziarie deputate al controllo e gestione del sistema di creazione e del trading.

Negli anni di sviluppo del progetto la difficoltà per generare BTC11 era molto bassa, ed era quindi piuttosto facile ottenerne grandi quantità. Il loro valore non era però ancora rilevante, e non esistevano nemmeno siti, di seguito chiamati exchange, che permettessero il cambio con valuta tradizionale. Le prime compravendite avvenivano sul forum del progetto, Bitcointalk.org.

Il primo exchange divenne operativo nel luglio 2010 da Jed McCaleb sul dominio Mtgox.com12.

Ad agosto 2010 un grave falla per la sicurezza venne trovata nel protocollo. Le transazioni non venivano correttamente verificate prima di essere incluse nella bloc-kchain, e ciò avrebbe permesso ad un attaccante di generare una quantità arbitraria di BTC. La falla venne sfruttata pochi giorni dopo, prima dell’arrivo della correzio-ne, e vennero generati dal nulla tramite un unico blocco, 184 milioni di BTC. Nel giro di poche ore la falla venne chiusa e le transazioni annullate dagli sviluppatori. Negli anni successivi il valore dei BTC aumentò sensibilmente passando da frazioni di Dollaro a oltre 1200 Dollari.

Nel 2011 varie associazioni hanno iniziato ad accettare BTC per le donazioni. Ad esempio Wikileaks[5] li utilizz`o per rimediare al blocco delle donazioni tramite carte di credito e PayPal13, attuato da Visa e Mastercard su pressione del governo degli Stati Uniti.

Nel corso del 2012 e 2013 Bitcoin ha raggiunto sempre maggiore popolarit`a tra i commercianti, grazie sopratutto a sistemi di pagamento come Bitpay e Coinbase, che permettono a qualsiasi sito o esercente di accettare BTC e convertirli con un cambio fisso in valuta locale.

Il 27 settembre 2012 `e stata creata la Fondazione Bitcoin per standardizzare, proteggere e promuovere lo sviluppo della valuta digitale.

Nel marzo 2013 un altro incidente coinvolge il protocollo Bitcoin. A causa di un bug non documentato presente nel database utilizzato in una vecchia versione dal client14, avvenne un fork nella blockchain che dur`o diverse ore. Il problema venne risolto facendo migrare i minatori alla versione precedente del client, ma tutte le transazioni avvenute nel ramo “orfano” della blockchain vennero annullate[6].

11_{Sigla comunemente usata per indicare unit`}_{a della valuta Bitcoin.}

12_{Doveva essere l’acronimo di “Magic The Gathering Online eXchange”, ma il servizio di scambio}

carte collezionabili non usc`ı mai dalla versione beta, e il fondatore decise di riutilizzarlo come exchange per BTC.

13_Societ`_{a che offre servizi di pagamento online e di trasferimento di denaro tramite Internet.} 14_{Una componente che accede ai servizi o alle risorse di un’altra componente detta server. Esso}

(13)

1.3. ALLA SCOPERTA DI BITCOIN

Nell’ottobre 2013 venne chiuso Silk Road[7], sito per la compravendita su rete Tor15 di sostanze stupefacenti, materiale pericoloso e in generale di oggetti illegali in molte giurisdizioni. Il sito fungeva da luogo di incontro anonimo per venditori e acquirenti. Le comunicazioni avvenivano in maniera cifrata e i BTC erano utilizzati come strumento di pagamento, garantendo l’anonimato e la non tracciabilit`a. I prodotti venivano spediti utilizzando il sistema postale tradizionale[8].

Alla fine del 2013, `e nata la Bitcoin Foundation Italia, la prima associazione nazionale senza scopo di lucro dedicata alla promozione dei Bitcoin, e legata alla fondazione internazionale.

A febbraio 2014 Mtgox si dimostrò insolvente e dichiarò fallimento, con la perdita di oltre 800.000 BTC di proprietà degli utenti[9]. Durante l’anno precedente varie vicende avevano ridotto la fiducia e la popolarità del servizio, ma in passato era stato uno degli exchange leader nel settore, raggiungendo il 70% del mercato.

1.2.1 Cosa ruota intorno ai Bitcoin?

Figura 1.2.1: Cosa ruota intorno ai Bitcoin?

1.3 Alla scoperta di Bitcoin

I Bitcoin possono essere definiti come una cripto moneta virtuale. Cripto in quanto, per assicurare l’integrit`a delle transazioni, sono creati utilizzando algoritmi crittogra-fici, ovvero quegli stessi sistemi che garantiscono la sicurezza e l’unicit`a delle attuali 15_{The Onion Router: lo scopo di Tor `}_{e quello di rendere difficile l’analisi del traffico e proteggere}

cos`ı la privacy, la riservatezza delle comunicazioni, l’accessibilit`a dei servizi. Il funzionamento della rete Tor `e concettualmente semplice: i dati che appartengono ad una qualsiasi comunicazione non transitano direttamente dal client al server, ma passano attraverso i server Tor che agiscono da router costruendo un circuito virtuale crittografato a strati.

(14)

transazioni bancarie. Virtuale in quanto non ha un corrispettivo fisico tradizionale, ma `e un’informazione che viaggia attraverso la rete e pu`o essere memorizzata sotto forma di portafogli digitali. Il trasferimento di denaro virtuale avviene utilizzando la tecnologia peer-to-peer (P2P)16_{, rete decentralizzata di pagamento gestita dai suoi}

utenti senza alcuna autorit`a centrale o intermediari, come visibile dalla Figura1.3.1. Il Bitcoin `e una moneta elettronica che unisce tre tecnologie:

il calcolo distribuito: invece di un super computer, tanti piccoli computer connessi tra loro;

il peer-to-peer (P2P): non c’`e un server centrale ma ciascun utente fa da server a tutti gli altri;

il trasferimento di moneta tra conti pubblici usando crittografia a chiave pub-blica. Tutte le transazioni sono pubbliche e memorizzate in un database distribuito.

Figura 1.3.1: Network.

La rete P2P Il peer-to-peer è una rete composta di nodi (computer) collegati tra loro (ogni nodo è collegato a più di un altro nodo) che possono comunicare anche in caso in cui alcuni nodi non siano accesi e quindi non ritrasmettano i dati in rete.

I software peer-to-peer creano una rete nella rete e riportano l’internet commer-ciale a un dimensione collaborativa. Una rete paritaria composta da tutti quegli 16_{Nel settore informatico, il termine “peer-to-peer” indica un’architettura logica di rete in cui i}

nodi non sono organizzati gerarchicamente e unicamente come nell’architettura client-server, ma sono strutturati come nodi equivalenti e paritari. In altri termini possono svolgere le funzioni sia di client sia di server allo stesso tempo e verso gli altri nodi della rete. Grazie a questa architettura qualsiasi nodo è in grado di avviare o completare una qualsiasi transazione. I nodi possono differire nella configurazione locale, nella velocità di elaborazione, nell’ampiezza di banda e nella quantità di dati memorizzati.

(15)

utenti che hanno scaricato l’apposito software; una rete che non pu`o essere fermata se non fermando tutti i nodi; una rete che non ha bisogno di autorit`a centrali per funzionare. Un elemento rivoluzionario che non ha tardato a guadagnare l’attenzione dell’opinione pubblica.

Inizialmente le reti peer-to-peer vennero usate per scambiare file musicali. Per le maggiori discografiche somigli`o molto alla fine del mondo e quindi cercarono di difendersi, ma nessun giudice ebbe niente da ridire sulla tecnologia peer-to-peer.

Poi venne Skype, e ad avvertire un brivido lungo la schiena furono le compagnie telefoniche. Gli utenti del network creato dal software trasmettevano tra loro co-municazioni vocali, solo che anzich´e passare per la rete telefonica alle tariffe che gli operatori imponevano al traffico voce, passavano per la rete Internet e generavano quindi traffico dati e non voce. Gli operatori di telecomunicazione contrastarono per quanto possibile il fenomeno, ma dovettero riconoscere la sconfitta quando persero di fatto il monopolio delle chiamate internazionali.

Oggi è Bitcoin a fare parlare di sé. A essere scambiate nel suo peer-to-peer non sono canzoni o telefonate, ma soldi. Anche se digitali e non riconosciuti ufficialmente dalle istituzioni. Questa volta gli intermediari che rischiano pesanti perdite e la fine del loro business cos`ı com’è stato fino a oggi sono gli istituti di credito e le banche centrali.

Quindi con Bitcoin, gli enti centrali, non sono necessari per scambiare denaro e sono potenzialmente l’elemento debole del sistema finanziario. Al loro posto basta una comunità attiva che concorda su calcoli cos`ı complessi che diventano presto inconfutabili. È il meccanismo del cosiddetto proof-of-work o prova del lavoro di controllo, che deve essere svolto per dar luogo alla conferma della validità di ogni singolo scambio.

Nella blockchain, prima che venga accettata la transazione come valida, viene verifica con una serie di calcoli basandosi su risultati precedentemente condivisi. Solo una volta raggiunta una quota di consenso sufficiente a scongiurare sabotaggi o cambiamenti improvvisi degli accordi la transazione pu`o considerarsi avvenuta. Il tempo di attesa della complicata conferma `e in media di dieci minuti. Lo stes-so tempo necessario a generare una ricompensa in Bitcoin a chi ha trovato l’hash migliore.

Grazie alla solidit`a della proof-of-work viene garantito che i Bitcoin non possano essere spesi due volte dallo stesso proprietario. Ed `e questo che implica anche un’al-tra sostanziale differenza un’al-tra i pagamenti con un istituto cenun’al-trale che fa da garante e questo consenso distribuito tra nodi del network peer-to-peer: le transazioni non sono reversibili.

Un pagamento con carta di credito non è definitivo, può, in condizioni particolari, essere annullato. Un pagamento in Bitcoin invece no. Una volta che entra a far parte della blockchain non ne esce più, perché altrimenti la blockchain verrebbe spezzata.

(16)

Ogni transazione valida infatti a sua volta influisce sugli hash che vengono gene-rati dai computer per convalidare tutte quelle successive. Non solo, con l’aumentare delle dimensioni della blockchain, aumenta anche il numero di conferme che vengono conferite a tutte le transazioni passate, che quindi diventano sempre pi`u sicure dai rischi di attacchi al sistema e tentativi di sostituzione della blockchain onesta con una “catena fasulla e fraudolenta”17_.

1.3.1 Caratteristiche tecniche

I Bitcoin non sono una moneta reale, bens`ı una “valuta virtuale” creata tramite i computer collegati alla rete (non esistono in maniera tangibile, ma solo come valore di scambio) e come tutte le monete esistenti, possono essere “barattati” in cambio di un bene o di un servizio, ma ormai possono essere anche scambiati in Dollari, Euro, Yen ed altre valute.

I Bitcoin non esistono materialmente in nessun luogo. Normalmente si dice “che qualcuno possiede dei Bitcoin”, ma, quando si considera uno specifico indirizzo Bitcoin, non vi si trovano Bitcoin digitali nello stesso modo in cui, nei nostri conti bancari, sono presenti Dollari o Euro. Essendo una valuta digitale basata sulla crittografia, non esiste come moneta di carta e metallo, ma come successione di bit. I Bitcoin sono gli algoritmi crittografici che li definiscono e che danno alla valuta digitale la sua materialit`a.

Bitcoin, diversamente dai Dollari e dagli Euro, non hanno un numero seriale né un qualsiasi meccanismo che possa farne rintracciare l’utilizzatore. L’anonimato è dunque garantito. Questa caratteristica li rende particolarmente apprezzati dai promotori della privacy ma anche dagli spacciatori di droga. Quindi le transazioni sono anonime e pubbliche. Ciascun utente può avere tutti gli indirizzi che vuole e la persona che possiede l’accesso a questi indirizzi può liberamente inviare Bitcoin a qualsiasi indirizzo. Ciascuna transazione eseguita è inserita in un archivio pubblico accessibile a tutti.

Altro elemento distintivo proprio, è che i Bitcoin non sono regolati da nessuna banca centrale, società o autorità. Questo fa s`ı che, da un lato, nessun organo può praticare politiche d’inflazione, dall’altro, gli utenti possono utilizzare la moneta digitale in modo diretto senza intermediari con il vantaggio di non sostenere né tasse né costi di commissione sui pagamenti.

Al contrario di altre valute, il Bitcoin non `e sostenuto da nessuna legge, ma semplicemente dalla tecnologia. Anche se tutti i sistemi legali collassassero, il Bit-coin potrebbe continuare a funzionare fintanto che Internet esiste e ci siano persone disposte ad utilizzarlo.

(17)

La sua natura decentralizzata e robusta rende il Bitcoin difficile da controllare e regolamentare.

Il Bitcoin offre a livello crittografico elevati standard di sicurezza. Se conservati correttamente, `e impossibile sottrarre Bitcoin al proprietario, senza il suo consenso. Infatti i Bitcoin si basano su un sistema di scambio dei dati che viaggia su nodi del peer-to-peer: una modalit`a che consente di tenere traccia dei trasferimenti di denaro, ma in modo completamente anonimo, cos`ı da evitare le transazioni false.

Bitcoin non ha un valore intrinseco; nessuno fissa o garantisce il valore. Il tasso di cambio `e determinato esclusivamente dalla domanda e dall’offerta sul mercato.

Il prezzo del Bitcoin è il risultato della domanda e dell’offerta dei suoi utilizzatori, della fiducia che si ha nel sistema e nel suo futuro. Attualmente è molto volatile, perché il suo mercato è piccolo e basta veramente poco per far sbalzare il prezzo. Siamo in una situazione in cui tutti i suoi potenziali utilizzatori devono ancora capire bene cos’è, e se vogliono usarlo davvero. Succede cos`ı per ogni nuova tecnologia dirompente. Più il mercato si espanderà, più il prezzo andrà a stabilizzarsi.

Nessuno possiede la rete Bitcoin, cos`ı come nessuno possiede la tecnologia che sta dietro le e-mail. Bitcoin è controllata da tutti gli utenti Bitcoin in giro per il mondo. Mentre gli sviluppatori stanno migliorando il software, loro non possono forzare un cambiamento nel protocollo Bitcoin, perché tutti gli utenti sono liberi di scegliere quale software e versione utilizzare. Per restare compatibili con gli altri, tutti gli utenti devono usare software conformi alle stesse regole. Bitcoin può lavorare correttamente solo con un consenso completo tra tutti gli utenti. Quindi, tutti gli utenti e gli sviluppatori hanno un forte incentivo a proteggere questo consenso.

Il programma Bitcoin è stato programmato per arrivare a produrre un tetto massimo di monete, ed esse sono create con una cadenza e dei limiti prestabiliti: nel 2140 infatti secondo i calcoli non potranno esserci più di 21 milioni di Bitcoin circolanti nella rete. Con il passare del tempo trovare i Bitcoin con il processo di mining risulterà sempre più difficile proprio in virtù del fatto che le monete generate saranno sempre di meno e saranno di meno anche le possibilità e le probabilità di recuperarle.

La disponibilità di nuove monete cresce come una serie geometrica ogni 4 anni; nel 2013 è stata generata metà delle possibili monete e per il 2017 saranno i tre quarti. All’avvicinarsi di quella data ed ipotizzando che la richiesta di Bitcoin crescerà più che proporzionalmente rispetto alla disponibilità degli stessi, i Bitcoin probabilmente subiranno una deflazione nel valore (cioè un aumento del valore reale) dovuta alla scarsità di nuova moneta.

Ci sono molte cose che potrebbero distruggere i Bitcoin, ma la deflazione non è uno di loro. Mentre la deflazione è problematica per una moneta sostenuta da debito (come la maggior parte, se non tutte, le valute nazionali), non è un problema per le valute delle materie prime (e Bitcoin è più simile alle valute delle materie prime)[10].

(18)

1.3.1.1 Il valore dei Bitcoin

I Bitcoin hanno un valore, perché sono utili come una forma di denaro. I Bitcoin hanno le caratteristiche del denaro (durata, portabilità, fungibilità, scarsità, divisi-bilità e riconoscibilità) sulla base delle proprietà della matematica, piuttosto che far riferimento a proprietà fisiche (come l’oro e l’argento) o avere fiducia nelle autorità centrali (come le monete legali). In breve, Bitcoin è gestito dalla matematica. Con tali caratteristiche, tutto ciò che serve per far s`ı che una forma di denaro abbia valore è fiducia e adesione. Nel caso di Bitcoin, questo si può quantificare con la sua crescente base di utenti, commercianti e nuove aziende. Come per tutte le valute, il valore dei Bitcoin proviene solo e direttamente dalle persone che li accettano come forma di pagamento.

Come possiamo notare dalla Figura 1.3.2 il numero delle transazioni effettuate negli anni `e salito notevolemnte.

Figura 1.3.2: Numero di transazioni da aprile 2009 a gennaio 2015.

Sempre pi`u numerosi sono gli scambi materiali tra merci reali e Bitcoin e sempre di pi`u sono le persone che accettano questa valuta in pagamento, tanto che sono state messe in circolazione anche carte prepagate (c.d. Bitbill) che incorporano il valore dei cybercoin per facilitare le transazioni e gli scambi. Mostrate in Figura

1.3.3.

(19)

1.4. MONETA ELETTRONICA, BITCOIN E MONETA VIRTUALE

Il prezzo del Bitcoin è il risultato della domanda e dell’offerta dei suoi utilizzatori, della fiducia che si ha nel sistema e nel suo futuro. Quando cresce la domanda di Bitcoin, il prezzo sale e quando la domanda cala il prezzo scende. C’è solo un numero limitato di Bitcoin in circolazione e nuovi Bitcoin sono creati ad una velocità fissa e prevedibile, il che significa che la domanda deve seguire questo livello di inflazione per mantenere stabile il prezzo. Siccome Bitcoin è ancora un mercato relativamente piccolo in rapporto a ciò che potrebbe essere, non servono grandi quantità di denaro per muovere il prezzo di mercato in basso o in alto, e quindi il prezzo di un Bitcoin è ancora molto instabile. Più il mercato si espanderà, più il prezzo andrà a stabilizzarsi.

Il controvalore totale dell’economia Bitcoin, calcolato a dicembre 2012 era di circa 140 milioni di Dollari statunitensi[12], in aprile 2013 1,4 miliardi di Dollari sta-tunitensi, nel novembre 2013, con un cambio 1 Bitcoin = 540 Dollari, il controvalore sale ancora a pi`u di 6 miliardi di Dollari statunitensi[13].

Nella Figura1.3.4`e possibile visualizzare l’andamento del prezzo Bitcoin relativo al periodo ottobre 2010-gennaio 2015.

Il tasso di cambio `e continuamente in aggiornamento18_.

Figura 1.3.4: Oscillazione del prezzo da ottobre 2010 a gennaio 2015.

1.4 Moneta elettronica, Bitcoin e moneta virtuale

L’idea di poter utilizzare i Bitcoin come mezzo di scambio negli abituali sistemi di pagamento di moneta elettronica, a ben vedere, non `e del tutto avvenuta.

La moneta elettronica `e un fenomeno relativamente recente nel panorama dei sistemi di pagamento. In generale, essa identifica un valore monetario rappresentato da un credito nei confronti dell’emittente memorizzato su un dispositivo elettronico.

La moneta elettronica presenta due caratteristiche fondamentali: 1. si basa sull’uso di mezzi tecnologici;

2. si presta a un pi`u semplice uso transazionale.

(20)

1.4. MONETA ELETTRONICA, BITCOIN E MONETA VIRTUALE

La moneta virtuale è, in un certo senso, come la moneta elettronica, ed è anch’essa un valore monetario memorizzato elettronicamente e accettato come mezzo di paga-mento. Ma a parte ciò, la moneta virtuale, sebbene abbia dei punti di contatto con la moneta elettronica, ha la peculiare caratteristica di non far riferimento ad alcuna valuta corrente con valore legale. Al contrario, l’unità di conto della moneta virtuale ha un valore che non risponde e non dipende da alcuna autorità finanziaria esterna. In particolare, mentre nei sistemi di moneta elettronica il collegamento tra il de-naro elettronico e il dede-naro tradizionale è conservato ed ha un fondamento giuridico, in quanto i fondi immagazzinati elettronicamente sono espressi nella stessa unità di conto (Dollaro, Euro, etc...), negli schemi di valuta virtuale l’unità di conto invece viene mutata in una di tipo virtuale (Linden Dollar19, Bitcoin, etc...), senza alcuno status legale e priva di qualsiasi collegamento con una moneta tradizionale.

Regime di moneta elettronica

Regime di moneta virtuale Formato del

denaro Digitale Digitale

Unit`a di conto

Valute tradizionali (Euro, Dollaro etc...) con status di

moneta legale

Valuta inventata (Linden Dollar, Bitcoin, etc...) senza status di moneta

legale Accettazione In genere all’interno di una

comunit`a virtuale

Da soggetti diversi dall’emittente

Stato legale Regolato Regolato

Emittente Un’istituzione monetaria legalmente riconosciuta

Societ`a private non finanziarie Fornitura del

denaro Fisso

Non fisso (dipende dalle decisioni dell’emittente) Possibilit`a di

fondi di riscatto

Garantito Non garantito

Supervisione S`ı No

Tipo di rischio Soprattutto operativo Legale, di credito, di liquidit`a e operativo

Tabella 1.1: Differenze tra il regime della moneta elettronica e quello della moneta virtuale.

Inoltre i sistemi di moneta virtuale, si basano su un tasso di cambio specifico che pu`o variare anche molto, in quanto il valore `e di solito agganciato soltanto alla domanda e alla dimensione dell’offerta della stessa moneta virtuale. Infine, il fatto che la moneta virtuale sia espressa diversamente (non in Dollari o Euro, etc...) e i fondi corrispondenti al valore monetario memorizzato non debbano essere rimborsati

(21)

1.5. PANORAMICA SUL SISTEMA BITCOIN

al valore nominale, significa che il controllo completo della moneta virtuale è lasciato al suo emittente, che di solito è una società non finanziaria.

Diversamente, i sistemi di moneta elettronica sono tutti regolamentati, e le ban-che e gli istituti di moneta elettronica abilitati all’emissione di mezzi di pagamento in forma di moneta elettronica sono soggetti alla vigilanza prudenziale delle autorit`a monetarie.

Conseguentemente, ci sono rischi diversi per diversi tipi di denaro. La mone-ta elettronica, infatti è principalmente soggetta al rischio operazionale associato a potenziali interruzioni del sistema su cui è stata memorizzata. Mentre le valute vir-tuali possono essere influenzate dal grado di liquidità all’interno del sistema in cui circola, dal rischio di credito, da quello operazionale, nonché, a causa della mancan-za di un quadro giuridico sottostante, sono altres`ı soggette a incertezmancan-za, eccessiva fluttuazione e rischi di frode.

Tutte le differenze sono riassunte nella Tabella 1.1.

1.4.1 Differenze con le monete a corso legale

A differenza delle valute a corso legale, i Bitcoin hanno la caratteristica che nessuno può controllarne il valore a causa della natura decentralizzata del metodo di creazione della valuta. In Bitcoin la quantità di valuta in circolazione è limitata a priori, inoltre è perfettamente prevedibile e quindi conosciuta da tutti i suoi utilizzatori in anticipo. L’inflazione da valuta in circolazione non può quindi essere utilizzata da un ente centrale per ridistribuire la ricchezza tra gli utenti.

I trasferimenti sono definiti come un cambio di proprietà della valuta, e vengono effettuati senza la necessità di un ente esterno che debba fare da supervisore tra le parti. Tale modalità di interscambio rende impossibile annullare la transazione e quindi riappropriarsi delle monete che hanno cambiato di proprietà. Il client Bitcoin trasmette la transazione ai suoi nodi più vicini che a loro volta propagano il pagamento attraverso la rete. Transazioni invalide o fraudolente vengono rifiutate dai nodi onesti. Le transazioni sono fondamentalmente gratuite, ma è previsto il pagamento di una commissione in modo da aumentare la priorità di gestione della transazione dai vari nodi.

1.5 Panoramica sul sistema Bitcoin

Il funzionamento del Bitcoin `e relativamente semplice. Chiunque pu`o dotarsi dello specifico software, senza alcun costo, scaricandolo direttamente da Internet20_{, in}

20_{Il software Bitcoin `}_{e open source. Non esiste alcuna societ`}_{a che ne controlla o gestisce in}

(22)

modo che ciascun client del sistema Bitcoin possa interagire e compiere transazioni direttamente con qualunque altro utente del network.

Una volta scaricato il software sul computer o sullo smartphone, verr`a genera-to il primo indirizzo Bitcoin21_{; in seguito `}_{e possibile crearne quanti ne vorremo. Il}

vantaggio del possesso di più indirizzi Bitcoin risiede nella maggiore garanzia di ano-nimato, grazie alla possibilità di utilizzare una chiave diversa per ogni transazione. Questo sistema è simile a quello della posta elettronica, con la differenza che gli indirizzi Bitcoin dovrebbero essere usati una sola volta.

I Bitcoin vengono tenuti in dei portafogli digitali detti wallet22_{e ogni fruitore del}

network Bitcoin possiede un portafoglio che contiene un numero arbitrario di coppie di chiavi asimmetriche: una chiave pubblica e una chiave privata.

Le chiavi pubbliche, conosciute come indirizzi Bitcoin, costituiscono gli identi-ficativi degli utenti del network Bitcoin, cio`e dei nodi di trasmissione e/o ricezione per tutte le transazioni, ma non forniscono alcuna informazione che possa ricon-durre al legittimo proprietario, garantendo con ci`o l’anonimato a qualsiasi livello. L’applicativo provvede a generare l’indirizzo Bitcoin, in forma leggibile, con sequenze crittografiche casuali di numeri e lettere lunghe in media 33 caratteri, che cominciano sempre per 1, in grado di identificare la possibile destinazione di un pagamento.

Le chiavi private sono una stringa segreta che dimostrano il proprio diritto a spendere Bitcoin da uno specifico indirizzo attraverso una firma crittografica. Ogni indirizzo Bitcoin dispone di una sua propria chiave privata. Le chiavi private non devono mai essere rivelate in quanto consentono di spendere Bitcoin dagli indirizzi ad esse associati. Sono costituite da una stringa alfanumerica di 51 caratteri che cominciano sempre per 5.

Quindi dopo aver effettuato il download e l’installazione guidata del programma, esso procede autonomamente ad aggiornare tutte le transazioni avvenute nei diversi nodi della rete P2P. Al momento dell’installazione viene scaricato l’intero database delle transazioni, per fare in modo che tutti gli utenti possano avere a disposizione l’intero archivio.

Tutti nella rete, hanno accesso alle informazioni sulle transazioni, e lo storico di una transazione pu`o essere analizzato a ritroso fino al punto in cui quei Bitcoin sono stati creati.

Ciascuna transazione avvenuta `e immagazzinata in un grande registro pubblico e condiviso tra tutti gli utenti chiamato blockchain, sul quale si basa l’intera rete Bitcoin; tali transazioni non viaggiano sulla rete Bitcoin per conto proprio, ma in blocchi di informazioni ordinati cronologicamente. In questo modo, si possono controllare i saldi sui propri portafogli.

21_{L’unica informazione che occorre fornire a qualcuno per ricevere un pagamento.}

(23)

1.5.1 La blockchain

C’è ancora una grande falla di sicurezza in questo sistema che può rendere questo controllo di transazioni non spese, inaffidabili e questo ha a che fare con l’ordine delle transazioni. Considerando che le transazioni passano nodo per nodo attraverso la rete, non c’è alcuna garanzia che l’ordine con cui si ricevono rappresenti il reale ordine con cui sono state create e non ci si può fidare del time stamp perché è semplice da falsificare la data in cui la transazione è stata creata. Quindi non c’è modo di sapere se una transazione è avvenuta prima di un altra e questo crea il rischio di falsificazione.

Alla luce di questo ci deve essere un modo per l’intera rete per concordare sul-l’ordine delle transazioni, che `e una sfida difficile in un sistema decentrato. La rete Bitcoin adotta una soluzione che `e un modo intelligente per determinare e salvaguardare l’ordine, attraverso una sorta di gara matematica.

Figura 1.5.1: Composizione della blockchain.

La rete Bitcoin come visibile dalla Figura 1.5.1ordina le transazioni inserendole in gruppi chiamati blocchi e collega i blocchi insieme, in una catena chiamata bloc-kchain. La blockchain contiene e conferma le transazioni. In media ogni 10 minuti circa viene creato un nuovo blocco, che include delle transazioni, e viene aggiunto alla blockchain. Per conferma si intende che una transazione è stata verificata dalla rete ed è altamente improbabile che venga invertita. Una sola conferma è abbastanza sicura, ma per grandi somme è possibile aspettarne più di una, solitamente sei. Ogni nuova conferma riduce esponenzialmente il rischio di inversione della transazione.

Ogni blocco ha un riferimento al blocco precedente e questo serve a dargli un ordine nel tempo. `E possibile percorrere riferimenti a ritroso fino al primo gruppo di transazioni mai fatto. Le transazioni nello stesso blocco sono considerate come ac-cadute nello stesso momento, e le transazioni non ancora in un blocco sono chiamate non confermate o non ordinate. Ogni nodo pu`o raccogliere un insieme di transazioni non confermate in un blocco e trasmettere al resto della rete un suggerimento sul

(24)

quale dovrebbe essere il blocco successivo, ma dato che pi`u persone possono creare blocchi nello stesso momento ci potrebbero essere pi`u opzioni tra cui scegliere.

Come fa la rete a scegliere quale dovrebbe essere il successivo? non possiamo basarci sull’ordine con cui i blocchi arrivano, visto che possono arrivare con diversi ordini in diversi punti della rete. Una parte della soluzione Bitcoin è che ogni blocco deve contenere una risposta ad un problema matematico molto particolare. I computer passano l’intero testo di un blocco più un numero casuale attraverso qualcosa chiamato un hash crittografico fino a quando il risultato non è inferiore ad un certo valore.

Come avviene una transazione Se A invia qualche Bitcoin a B, la transazione conterr`a tre informazioni:

un input: un’informazione sull’indirizzo dal quale A ha ricevuto dei Bitcoin; una quantit`a: `e l’ammontare di Bitcoin che A sta inviando a B;

un output: `e l’indirizzo Bitcoin di B.

Per inviare Bitcoin occorrono due cose: un indirizzo Bitcoin e la relativa chiave privata.

Un indirizzo Bitcoin (chiave pubblica) non `e esattamente come un conto bancario; si tratta di una semplice sequenza di lettere e numeri, creati in maniera casuale. La chiave privata `e un’altra sequenza di lettere e numeri, ma a differenza dell’indirizzo, questa deve essere mantenuta segreta.

Tutti possono vedere cosa c’`e dentro al portafoglio, ma solo chi possiede la chiave privata pu`o sbloccarlo per impossessarsi del contenuto.

Quando A vuole inviare dei Bitcoin a B, usa la sua chiave privata per firmare un messaggio con l’input, la quantit`a di Bitcoin e l’output. A invia poi questo messaggio dal suo portafoglio alla rete Bitcoin. Da l`ı i minatori verificano la transazione, inserendola all’interno di un blocco di transazioni.

Se la quantit`a di Bitcoin inviati e ricevuti non `e coerente, cosa avviene? C invia due Bitcoin a A

D invia tre Bitcoin a A E invia un Bitcoin a A

Tutti effettuano transazioni separate in momenti differenti. Questi Bitcoin non ven-gono automaticamente riuniti nel portafoglio di A per creare un unico file con sei Bitcoin, ma rimangono semplicemente nella blockchain, come records di tre diverse transazioni.

(25)

Se A vuole inviare a B 1,5 Bitcoin, nessuna transazione ricevuta nel suo indirizzo ammonta esattamente a 1,5 Bitcoin. A dovr`a quindi inviare una delle transazioni ricevute e ricevere come resto i Bitcoin eccedenti.

A invia a B i due Bitcoin che aveva ricevuto da C. C è l’input e B è l’output, ma la quantità è solo di 1,5 Bitcoin. Quindi il suo portafoglio crea automaticamente due output per la sua transazione: 1,5 Bitcoin a B e 0,5 Bitcoin a un nuovo indirizzo che è stato creato per A, per tener conto del resto.

Quando vengono movimentati dei Bitcoin da un indirizzo, essi vengono movi-mentati interamente, ed eventualmente restituiti ad un nuovo indirizzo, qualora l’ammontare che si desideri inviare sia inferiore a quello posseduto.

1.5.2 Il Bitcoin come criptovaluta

Il Bitcoin si basa su due concetti crittografici. Il primo è il concetto di crittografia a chiave pubblica, che serve a spiegare come mai un determinato indirizzo Bitcoin è nostro e non di altri come mostrato in Figura 1.5.2. Il secondo è il concetto di hash crittografico, che serve a spiegare come mai un possessore di Bitcoin non possa spendere due volte lo stesso cybercoin, o meglio come mai la rete che governa il Bitcoin impedisca e renda impossibile qualsiasi impropria duplicazione di soldi.

Figura 1.5.2: Crittografia asimmetrica applicata all’invio e ricezione di messaggi.

Crittografia asimmetrica Il funzionamento dell’applicazione del sistema a chiavi asimmetriche agli scambi monetari in Bitcoin `e relativamente semplice. L’indirizzo

(26)

Bitcoin contiene la chiave pubblica del suo destinatario che viene consegnata all’atto della transazione monetaria, in modo tale che ogni singolo gettone che fa capo a un utente contenga la chiave pubblica del proprietario.

Per avviare una transazione, il software Bitcoin installato offline o il servizio online utilizzato per gestire un determinato portafoglio invia un messaggio agli altri computer della rete P2P, annunciando il trasferimento di un certo valore in Bitcoin dalla chiave pubblica dell’utente che intende trasferire fondi alla chiave pubblica del destinatario.

Figura 1.5.3: Crittografia asimmetrica nello scambio di Bitcoin.

All’atto del trasferimento, la chiave privata dell’utente che vuole effettuare l’invio di denaro viene utilizzata per firmare la transazione.

La chiave privata è matematicamente in coppia con la chiave pubblica, e grazie a un processo crittografico standard, del tipo usato comunemente per proteggere le connessioni al web, ciascun computer della rete peer-to-peer può verificare che la transazione in questione sia firmata con la chiave privata corretta. La firma apposta con la chiave privata serve per confermare che l’operazione ha avuto origine ed è stata approvata dal proprietario effettivo della chiave pubblica originariamente incorporata in un determinato cybercoin, ratificando la validità dell’operazione.

Pur sembrando molto complicato, in realt`a l’intero processo viene gestito in modo del tutto automatico da tutti gli utenti del software Bitcoin.

Come scritto da Satoshi Nakamoto, sinteticamente, il gettone elettronico, cioè il cybercoin non è null’altro che una catena di firme digitali. Ogni proprietario trasferisce il gettone al successivo proprietari\o firmando digitalmente l’hash della transazione precedente e la chiave pubblica del futuro proprietario, mediante l’ag-giunta di queste informazioni in forma crittografata per il trasferimento di ogni singolo gettone. Chi riceve un pagamento può verificare le firme per confermare la

(27)

catena di possesso, cio`e la concatenazione delle diverse transazioni su un medesimo gettone. Come mostrato in Figura1.5.3.

Hash Nel linguaggio matematico e informatico, la funzione hash `e una funzione non iniettiva (e quindi non invertibile) che mappa una stringa di lunghezza arbitraria in una stringa di lunghezza predefinita.

Una funzione di hash accetta in ingresso un valore di lunghezza variabile e re-stituisce un valore di lunghezza fissa, di solito minore, chiamato valore di hash. Il valore di hash non dipende in maniera esplicita dall’ingresso, ma deve apparire come se fosse un valore casuale, nel nostro caso il risultato `e un numero di 32 byte.

Esistono numerosi algoritmi che realizzano funzioni hash con particolari propriet`a che dipendono dall’applicazione.

Un esempio di algoritmo di hash `e MD5 o SHA (i BTC utilizzano SHA-256).

1.5.3 Mining e trading

1.5.3.1 Mining

Tutte le transazioni sono diffuse fra tutti i nodi della rete e normalmente confermate dal network in meno di un’ora, attraverso un processo chiamato mining23_{, che `}_e

l’equivalente digitale dell’estrarre oro nelle miniere.

Figura 1.5.4: Mining o Trading?

Originariamente la rete Bitcoin creava e distribuiva monete virtuali in modo del tutto automatico verso quei nodi della rete peer-to-peer che tenevano abilitata 23_{Serie di calcoli matematici che i computer connessi alla rete Bitcoin elaborano per confermare}

(28)

l’opzione “genera Bitcoin” nel proprio client dove era installato il portafoglio. Attual-mente l’attività di creazione di nuova moneta è divenuta più complessa e necessita di risorse organizzate professionalmente.

Con il termine “mining” solitamente si fa riferimento alla generazione di nuove monete digitali, ma non solo, permette anche la verifica delle transazioni e la con-valida dei blocchi, previene il double-spending24 _{e raccoglie le fee delle transazioni.}

`

E un lavoro difficile ed oneroso. Per i minatori che riescono a minare il blocco, sono previsti due tipi di incentivi:

nuove monete: per ogni blocco risolto viene assegnato un certo numero di monete;

transaction fees: sono le commissioni generate per validare le transazioni contenute in un blocco.

Dato che il mining è di vitale importanza per il funzionamento del network, il proto-collo Bitcoin comprende un meccanismo per incoraggiare le persone a minare: ogni volta che un blocco viene aggiunto, il minatore che ha trovato il blocco ottiene 50 BTC in ricompensa. Ma tale quantità è stata programmata per diminuire progressi-vamente nel tempo con un dimezzamento del premio di estrazione ogni quattro anni circa, fino ad arrivare a zero, in quanto non devono mai risultare estratti nel loro complesso più di 21 milioni di Bitcoin in totale.

A partire dal 28 novembre 2012, la ricompensa `e passata a 25 BTC per blocco, e cos`ı sar`a per 4 anni, fino al 2016.

Una volta che la ricompensa del blocco termina quale incentivo avranno i mi-natori per elaborare le transazioni? oltre ai premi i mimi-natori ottengono anche le commissioni di transazione facoltative che sono incluse con le transazioni. Per ora i minatori includono anche le operazioni senza commissioni nei blocchi perché il loro incentivo principale è la ricompensa del blocco, ma in futuro le transazioni saranno probabilmente elaborate in base alle commissioni pagate e saranno probabilmente ignorate quelle senza commissioni. L’invio di denaro in Bitcoin probabilmente non sarà gratis ma si spera che rimanga sempre più conveniente rispetto alle attuali commissioni con carta di credito.

Chiunque può tecnicamente diventare un minatore. Il software è pronto per essere scaricato; tutto quello che si deve fare è contribuire alla potenza di calcolo della rete che significa che il costo periodico più consistente sarà l’elettricità. Più grande è al potenza di calcolo messa a disposizione, maggiore è l’abilità nel risolvere un blocco.

Dal punto di vista tecnico il processo di mining non `e altro che un’operazione di hashing inverso: determinare un numero tale per cui l’hash SHA-256 di un insieme di

(29)

dati rappresentante il blocco sia inferiore ad una soglia data. Questa soglia chiamata “difficoltà”, è ricalcolata ogni 2016 blocchi. All’aumentare della velocità di mining (ovvero all’aumentare della potenza di calcolo collettiva), la difficoltà aumenterà proporzionalmente allo scopo di compensare questa crescita e mantenere costante la produzione dei blocchi al ritmo di uno ogni dieci minuti.

Questo significa che l’abilità di minare Bitcoin non è direttamente proporzionale alla propria capacità di calcolo, bens`ı alla propria potenza di calcolo rispetto a quella degli altri minatori. Ovviamente alla fine questo comporta che ci si debba procurare l’hardware più potente se si vuole massimizzare la propria abilità di minare.

La particolare scelta di 10 minuti per blocco è stata un pò casuale, ma la durata più breve potrebbe portare ad instabilità, mentre una più lunga potrebbe ritardare le conferme.

La prima persona che risolve il problema trasmette il blocco, e il suo gruppo di transazioni viene accettato come il prossimo nella catena. La casualità del problema matematico distribuisce in modo efficace il tempo per trovare una soluzione, il che rende improbabile che due persone trovino contemporaneamente la soluzione. Oc-casionalmente però più di un blocco può essere risolto allo stesso tempo, portando a diversi rami possibili, in questo caso si continua dal blocco ricevuto per primo. Altri nodi possono aver ricevuto i blocchi in un ordine diverso e continueranno basandosi sul blocco ricevuto per primo. L’incongruenza si risolve quando qualcuno risolve il blocco successivo. La regola dice che bisogna accettare il ramo più lungo disponibile. La matematica rende improbabile che i blocchi si risolvano contemporaneamente e anche più raro che questo accada più volte di fila.

Figura 1.5.5: Catena dei blocchi.

Come dalla Figura 1.5.5 la catena principale (in nero) consiste nella serie pi`u lunga di blocchi dal primo (in verde) fino al blocco corrente. I blocchi orfani (in

(30)

viola) esistono al di fuori della catena principale.

Il risultato finale è che la blockchain si stabilizza rapidamente, quindi tutti sono d’accordo sull’ordine degli ultimi blocchi. Il fatto che ci possa essere ambiguità sulla fine della catena ha importanti implicazioni per la sicurezza delle transazioni: ad esempio se la transazione si trova in uno dei rami più brevi perderà il suo posto nella linea all’interno della blockchain. In genere questo significa solo che tornerà tra le transazioni non confermate in attesa di essere inclusa nel blocco successivo. Purtroppo questa possibilità per le transazioni di perdere il proprio posto apre la porta agli attacchi di doppia spesa.

Come funziona un attacco di doppia spesa nel sistema? Un truffatore Alice invia denaro a Bob; Bob quindi attende che la transazione sia confermata nella blockchain e poi le spedisce il prodotto. Dato che i nodi scelgono sempre il ramo più lungo, se Alice riesce a generare un ramo più lungo che cambia la transazione a Bob verso invece a se stessa, il suo denaro non arriverà mai a Bob. La transazione di Bob verrà inizialmente messa tra quelle non confermate, ma dato che Alice l’ha sostituita con un’altra transazione che utilizza il suo stesso input, i nodi considereranno ora la transazione di Bob come non valida perché fa riferimento ad un input già speso.

Quindi come fa il sistema di ordinamento ad impedire ad Alice di truffare Bob? si potrebbe pensare che Alice possa precalcolare una blockchain da inviare sulla rete proprio al momento giusto. Ma le funzioni matematiche di ogni blocco in realtà lo impediscono. Per trovare la soluzione di un blocco bisogna trovare un hash che sia sotto un certo valore e questo si fa provando diversi numeri casuali alla fine del blocco. Una volta risolto l’hash di output è come un impronta digitale che identifica univocamente quel blocco. Se anche un solo carattere nel blocco venisse modificato l’hash del blocco cambierebbe completamente. L’hash di output o impronta digitale è in realtà ciò che viene usato come riferimento al blocco precedente.

Il risultato è che non c’è alcun modo per cambiare un blocco nel mezzo della catena perché il valore hash del nuovo blocco sarebbe diverso e anche il riferimento non punterebbe più a lui. Inoltre un blocco non può essere risolto prima che il blocco precedente sia risolto. Il riferimento al blocco precedente è parte del testo che passa attraverso la funzione di hash, quindi qualsiasi modifica richiederebbe un nuovo calcolo. Questo è il motivo per cui Alice non può precalcolare un ramo, ma può solo iniziare a risolvere i blocchi, appena il blocco sul quale vuole lavorare è completato e il suo valore di hash è noto.

Inizia quindi una specie di gara con il resto della rete fino a quando Bob spedisce il prodotto che è il momento in qui lei vuole presentare un ramo più lungo. Alice può essere in grado di superare tutti se avesse un pc estremamente veloce? anche con migliaia di computer è improbabile che vinca la gara perché non gareggia con una singola persona ma contro l’intera rete. Avrebbe bisogno di controllare metà

(31)

della potenza di calcolo totale di tutta le rete per avere una probabilit`a del 50% di risolvere un blocco prima di qualcun’altro. Quindi le transazioni nella blockchain sono protette da una gara matematica che contrappone un malintenzionato contro il resto della rete.

Una conseguenza dei blocchi costruiti basandosi sui precedenti è che le transa-zioni più vecchie nella catena sono più sicure. Un utente malintenzionato dovrebbe superare la rete per un periodo di tempo più lungo per effettuare un attacco di doppia spesa e sostituire un blocco più vecchio nella catena. Quindi il sistema è vulnerabile solo ad un attacco di doppia spesa fino alla fine della catena ed è per questo che si consiglia di attendere alcuni blocchi prima di considerare il denaro ricevuto.

L’evoluzione del mining Inizialmente il client stesso si occupava di svolgere i calcoli necessari all’estrazione dei Bitcoin, sfruttando la sola CPU. Con l’aumentare della potenza di calcolo totale della rete e a seguito della natura competitiva della generazione di Bitcoin, questa funzionalità è diventata antieconomica ed è stata ri-mossa. Oggigiorno esistono dei programmi specializzati che inizialmente sfruttavano la potenza delle GPU e delle FPGA, e che ora utilizzano hardware basato su pro-cessori ASIC progettati appositamente per questo utilizzo. Come da Figura 1.5.6. Dal momento che la quantità di operazioni mediamente necessarie a chiudere con successo un singolo blocco è diventata talmente elevata da richiedere grandi quantità di risorse in termini di energia elettrica e potenza computazionale, la maggior parte dei minatori si unisce alle mining pool dove tutti i partecipanti mettono in comune le proprie risorse, spartendosi poi i blocchi generati in funzione del contributo di ognuno.

Figura 1.5.6: Evoluzione del mining.

Alcuni di questi gruppi sono abbastanza grandi e comprendono più del 20% di tutti i computer della rete. Il fatto che alcuni di questi gruppi siano cos`ı grandi ha alcune implicazioni sulla sicurezza: è molto improbabile x un utente malinten-zionato risolvere diversi blocchi in fila prima del resto della rete, ma è possibile, e la probabilità aumenta con l’aumentare del potere di calcolo rispetto al resto della rete.

(32)

1.6. COME OTTENERE BITCOIN

1.5.3.2 Trading

Molti utenti, per`o, comprano Bitcoin non per effettuare acquisti, ma per fini specu-lativi.

Il valore dei Bitcoin cambia istante per istante e non è detto che aumenti. Ci sono anche dei crolli improvvisi che dipendono dal verificarsi di determinate condizioni di mercato. Inoltre non è detto che la tendenza di fondo rimanga immutata nel tempo. Per il momento il trend di crescita è forte e non ci sono motivi per prevedere un cambio, ma questo è sempre possibile. Quindi, detto in parole povere, è possibile che chi compra oggi dei Bitcoin per motivi speculativi si ritrovi, fra 2 o 3 anni, con un controvalore più basso.

Il modo migliore per approfittare delle quotazioni del Bitcoin per guadagnare `e fare trading. Per trading si intende un’attivit`a speculativa a breve termine, non si tratta di un investimento a lungo termine. Chi fa trading di Bitcoin non compra, materialmente, i Bitcoin. Sottoscrive un contratto finanziario derivato che si chia-ma CFD (Contract For Difference) e che rappresenta il valore della quotazione del Bitcoin espresso in Dollari.

In base alla percezione del mercato che l’utente ha, può decidere di puntare sul-l’aumento o sulla diminuzione del valore del Bitcoin. Come detto sopra, la tendenza di fondo, vista sull’arco di più anni, è quella di un aumento marcato del prezzo dei Bitcoin. Tuttavia nel breve periodo, il valore del Bitcoin oscilla anche in modo mar-cato. Si tratta di un mercato estremamente volatile. Questo comporta che i profitti potenziali sono molto elevati ma allo stesso tempo si rischia.

1.6 Come ottenere Bitcoin

Ci sono vari modi per ottenere Bitcoin:

1. Il modo più facile per ottenere dei Bitcoin è quello di comprarli su una piatta-forma di exchange. Questa operazione prevede un ricarico, cioè il guadagno di chi vende la moneta stessa, quindi per ottenere Bitcoin con questa modalità, il prezzo sarà leggermente maggiore delle quotazioni correnti.

2. Mining in solitaria, di solito utilizzato quando si possiede una potenza di cal-colo molto elevata. Lo svantaggio principale è tenere l’elenco delle transazioni aggiornate. Questo implica avere anche hardware più performante e quindi più dispendioso sia in termini di acquisto che di energia a regime.

3. Iscriversi e contribuire a un mining pool. I vantaggi sono notevoli, possiamo usare un hardware meno potente dato che il database delle transazioni viene conservato dal server che smista i lavori, inoltre non dobbiamo scaricare giga-byte di informazioni, ma solo i lavori che vengono smistati dal server centrale