Nel mondo fisico siamo abituati alla scarsità. Una banconota da 10 euro è una sola: se la spendo, non è più mia. Il trasferimento di valore è intuitivo perché legato a un oggetto materiale: non posso più possedere qualcosa che non ho in mano dato che l'ho ceduto a un'altra persona.

Nel digitale, invece, questa regola salta. Ogni file può essere copiato all’infinito senza costi e senza perdita di qualità. È per questo che quando paghiamo online dobbiamo affidarci a enti terzi che tengono traccia di chi possiede cosa. Aprendo un conto corrente ci fidiamo che la banca registri correttamente ogni spostamento di denaro: se io spendo 10 euro, la banca aggiorna il proprio database e scrive che quei 10 euro ora appartengono al negoziante.

A sua volta, la banca si appoggia a un livello superiore di fiducia: una banca centrale. In Europa questo ruolo è svolto dalla European Central Bank, che coordina e regola i trasferimenti di valore tra le diverse banche.

Bitcoin nasce per eliminare questa catena di fiducia.

Nel 2008, Satoshi Nakamoto introduce un insieme di regole matematiche che rendono impossibile copiare o modificare le informazioni relative al trasferimento di proprietà di un bene digitale. Queste regole si basano su funzioni matematiche chiamate funzioni crittografiche di hashing.

Possiamo immaginarle come una firma. Quando firmiamo un documento, muoviamo la mano in un modo unico: replicare quella firma richiede tempo, tentativi ed energia. Allo stesso modo, una funzione di hash prende dei dati in ingresso e produce una “firma” univoca in uscita. Se cambiasse anche un solo bit di informazioni, la firma risultante sarebbe completamente diversa.

Bitcoin sfrutta la crittografia per certificare tutti i passaggi e le azioni svolte, senza bisogno di fidarsi di nessuno.

La mempool

Chiunque voglia trasferire valore sul protocollo Bitcoin può creare una transazione dichiarando di voler spostare, ad esempio, 10 unità a un’altra persona. In questa transazione viene inclusa anche una commissione, una ricompensa destinata a chi si occuperà di approvarla.

Una volta creata, la transazione viene comunicata alla rete. Ogni partecipante ne conserva una copia all’interno di una sorta di sala d’attesa chiamata mempool.

Prima di accettarla, ogni nodo verifica che le monete spese siano autentiche e non già utilizzate altrove. Proprio come un commerciante controlla una banconota prima di accettarla, la rete controlla matematicamente la validità della transazione. Se qualcosa non torna viene semplicemente ignorata.

Mining

Poiché tutti i partecipanti seguono le stesse regole, chiunque può tentare di approvare le transazioni in attesa per ottenere le commissioni. Ma c’è una condizione fondamentale: per farlo bisogna dimostrare di aver speso tempo ed energia reali.

Questo è il cuore del mining. I partecipanti competono nel risolvere un problema matematico che richiede enormi quantità di calcoli. Nessuno può prendere scorciatoie. L’unico modo di ottenere il diritto di scrivere le transazioni nero su bianco è consumare elettricità nel mondo fisico facendo lavorare un calcolatore ininterrottamente (Il mining di bitcoin: spreco di energia o incentivo all'ecosostenibilità?).

Chi trova la soluzione al problema matematico ottiene il diritto di approvare una lista di transazioni e di incassarne le ricompense offerte da chi vuole scambiare una moneta. Un bitcoin prende il suo valore da qui: un'unità vale tanto quanto costa l'energia consumata per ottenerla.

L’immissione di nuova moneta

Nel sistema tradizionale, il denaro viene creato da una banca centrale. Nel digitale non esistono tipografie: la creazione avviene scrivendo un dato nei registri ufficiali, e tutti accettano che quel dato sia vero.

Bitcoin fa qualcosa di simile, ma senza autorità centrali. Il partecipante che ha il diritto di scrivere un blocco (una lista di transazioni) aggiunge una transazione extra dichiarando di aver creato dei nuovi bitcoin e di esserne lui il proprietario. Ovviamente non può creare una quantità arbitraria di bitcoin ma può crearne una cifra prestabilita dal protocollo (che cos'è l'halving?). La rete di partecipanti usa le regole matematiche per verificare che i bitcoin immessi in circolazione siano legittimi.

La blockchain

Le transazioni approvate vengono raccolte in un blocco, che possiamo immaginare come una pagina di un registro pubblico. Ogni nuovo blocco viene collegato al precedente, formando una catena: la blockchain.

Per essere valido, un blocco deve contenere:

• l’elenco delle transazioni approvate
• la prova di aver consumato energia (la soluzione del problema matematico)
• un timestamp, ovvero un riferimento temporale che scrive il momento esatto in cui è stata trovata la soluzione
• il collegamento crittografico al blocco precedente

Questo collegamento rende possibile ricostruire l’intera storia delle transazioni in ordine cronologico, e rende estremamente costoso tentare di modificarla.

Bitcoin non è una moneta digitale. Bitcoin è un protocollo che tutti devono seguire per poterne fare parte. Sposta la fiducia da enti terzi a verifiche matematiche che tutti possono confermare o contestare raggiungendo un accordo univoco. L'unità utilizzata per quantificare lo spostamento di valore prende il nome dal protocollo. Produrre un bitcoin costa energia quantificabile e con un valore reale nel mondo fisico, il quale fornisce per forza un costo di produzione a un bitcoin e quindi un suo valore di mercato.