Sistema e tecnologia del Bitcoin

Bitcoin:
Sviluppata nel 2008 da un anonimo chiamato Satoshi Nakamoto, Bitcoin è una
moneta virtuale decentrata e crittografata che permette pagamenti istantanee a
chiunque, in qualsiasi parte del mondo senza nessun intermediario, come le
banche.

Indirizzo:
Un indirizzo Bitcoin è un’identificatore cinsistente di 26-35 caratteri alfanumerici
che viene generato nel Wallet, e che si fornisce al mettente per ricevere un
pagamento. Gli sviluppatori, per questioni relative alla privacy degli utenti,
consigliano di generare un nuovo indirizzo per ogni transazione.
Blockchain
La Blockchain è un database pubblico condiviso tra tutti gli utenti collegati alla
rete, che contiene i record di tutte le transazioni. Essa consiste di blocchi collegati
insieme come una catena.

Block:
È un registro dei dati relativi alle transazioni effettuate nella rete durante 10 minuti
di tempo. Ogni 10 minute si crea un nuovo blocco che contiene i record di tutte le
transazioni effettuate in quel arco di tempo e si attacca ai blocchi precedenti
formando una catena di blocchi. Ogni nuovo blocco rendi i blocchi precedenti più
sicuri rafforzandone la verifica.

P2P:
Peer-to-peer, o rete paritaria, è un’architettura di rete decentrata in cui i lavori
vengono partizionati tra i nodi che sono paritari (in inglese peers) e hanno gli stessi
previlegi, in contrasto alle architetture gerarchiche di client/server dove c’è un
server centrale dal quale i client richiedono servizi e risorse. I nodi dedicano una
parte delle loro risorse, come la potenza di calcolo, memoria e rete per completare i
lavori, e ognuno funzione sia come server sia come client. Quest’architettura nella
rete Bitcoin permette ad ogni utente di diffondere e ricevere le informazioni
relative alle transazioni.

Crittografia:
È un sistema di cifratura che permette di proteggere le informazioni e renderli
illeggibili per chi non possiede la chiave segreta, offrendo elevati standard di
sicurezza. La crittografia viene utilizzata dalle banche, dalle aziende, nei sistemi di
posta elettronica e in altri tipi di comunicazioni dove la sicurezza e la privacy sono
indispensabili.
Nel sistema della Bitcoin, la crittografia rende impossibile l’accesso ai portafogli e
ai saldi degli altri utenti e la modifica della blockchain.
Chiave privata
Nel sistema della Bitcoin, una chiave privata è un numero segreto a (128-512)-bit
collegato all’indirizzo generato nel portafoglio e che permette all’utente ad
accedere al suo saldo e spendere i bitcoin che possiede e di firmare la transazione.
La chiave privata viene salvata sul computer dentro un file chiamato wallet.dat nel
caso di un portafoglio installato sul computer, invece nel caso di un portafoglio
online viene salvata sul server che ospita quel servizio. Se un hacker riuscisse ad
ottenere questo file da un utente avrà accesso al suo saldo e potrà spendere i suoi
bitcoin.

Chiave pubblica:
È un numero non segreto che viene usato per controllare se la firma digitale della
chiave privata è corretta o meno e che può essere calcolata dalla chiave privata, ma
non viceversa. Una chiave pubblica può essere convertita in un indirizzo per
ricevere dei bitcoin.

Firma digitale:
Quando un utente crea una transazione, la firma con la sua chiave privata, e questa
firma è un codice che permette di dimostrare la proprietà delle informazioni spediti
nel messaggio, e nel caso di Bitcoin, essa serve a dimostrare alla rete che i bitcoin
spesi appartengono al proprietario della chiave privata, che sarebbe la persona che
li ha spesi.

Mining:
Il Mining è un processo tramite il quale si risolvono dei problemi matematici per
creare i bitcoin e per verificare e processare le transazioni e aggiungerne i record
nel Blockchain, fornendo un proof-of-work. Sono infatti i Miners a fare questo
lavoro collettivamente collegandosi alla rete Bitcoin, usando un Mining Software e
dedicando i processori dei loro computer a risolvere questi problemi. Non tutti gli
utenti Bitcoin sono Miners, ma ognuno lo potrebbe diventare.
Le commissioni applicate sulle transazioni insieme ai nuovi bitcoin creati vanno ai
Miners come retribuzione per il loro lavoro. In altre parole, ognuno di noi potrebbe
partecipare alla creazione dei bitcoin.

Gli algoritmi nella source code di Bitcoin prevedono che ogni 10 minuti viene
trovato un blocco, a prescindere della potenza di calcola dedicata verso la rete che
viene calcolata in hash/s, cio’è se esistesse un unico Miner sulla rete con una
potenza di calco x hash/s, e se esistessero 10 Miners con potenza di calcolo di 10x
hash/s, ogni 10 minuti viene trovato un blocco e viene retrebuito solamente il
Miner che trova il blocco, perché più aumenta la potenza di calcolo più diventa
difficile trovare il blocco, e questo rende la rete più sicura, perche c’è un’alta
concorrenza tra i Miner per trovare i blocchi che rende la potenza di calcolo molto
alta, e a sua volta rende la rete più sicura.

Ci sono due tipi di Minig:

1- Solo Mining: È il modo individuale di fare Mining, nel quale il Miner si
collega alla rete da solo e dedica il suo hardware per trovare i blocchi.
Quando si trova un blocco, tutta la retribuzione va a questo Miner. Nella
prima fase della vita di Bitcoin conveniente farlo perche i Miners erano
pochi e la probabilità di trovare un blocco era molto alta rispetto ad adesso.
2- Pool Mining: È il modo collettivo di fare Mining. Con l’aumento dei Miners,
e di conseguenza l’aumento della difficultà di calcolo e la riduzione di
trovare un blocco con il Solo Mining, sono state introdotte i Mining Pools,
che sono un server al quale si collegano i Miners e dedicano l’insieme della
loro potenza di calcolo per trovare i blocchi, e la retribuzione viene
condivisa tra di loro sulla base del contributo individuale di ciascuno di loro,
ad esempio, se in una Mining Pool si incontrano 3 Miners con potenza di
calcolo di Miner1 = xhash/s, Miner2 = 2xhash/s, Miner3 = 3xhash/s, la
potenza di calcolo Totale = 6xhash/s, una volta trovato il blocco, il primo
prende 1/6, il secondo 1/3 e il terzo 1/2 del totale della retribuzione.

La pool con potenza di calcolo più alta ha una più alta probabilità di trovare
il blocco rispetto alle altre pool, ma questo non significa che sono sempre
più convenienti, infatti, un Miner deve confrontare la sua potenza di calcolo
con quella della pool e vedere quanto conta il suo lavoro.

Il seguente grafico mostra la difficultà di calcolo della rete dall’inizio del Mining
nel periodo iniziale di Bitcoin fino ad oggi, ed infatti si vede che all’inizio la
difficultà era 0, e poi quando pochi persone sono venute a conoscere il Bitcoin la
difficultà si è aumentata, ma poi col tempo tanta gente è venuta a conoscerla e sono
entrati tanti nuovi Miner che hanno contribuito ad un aumento molto significativo
nella difficolta.

Iniziare ad usare Bitcoin:
Per utilizzare Bitcoin non è necessario capirne i dettagli tecnici. Per iniziare ad
usarla ci vogliono un computer o uno smartphone, un portafoglio (wallet software
o online wallet) e una connessione internet. A differenza dei conti bancari che per
l’apertura di un conto sia online che in agenzia richiedono la fornitura di un
documento di identità e dei dati personali, Bitcoin non richiede niente di questi.
Il Wallet una volta installato si sincronizza automaticamente con la rete Bitcoin per
e scarica il blockchain e lo salva sul dispositivo e genera un indirizzo per ricevere i
pagamenti.

Il portafoglio (Wallet):
Il Bitcoin Wallet è il software che permette all’utente di collegarsi alla rete Bitcoin
per mandare e ricevere i pagamenti, gestire gli indirizzi e visualizzare il saldo e i
movimenti. Il Wallet si connette e si sincronizza con la rete Bitcoin, condivide il
blockchain con la rete e mantiene le chiavi private dell’utente.
I Wallet si devidono in 4 categorie:

 Wallet Software (Bitcoin Client):

 Desktop Wallet: Ci sono 2 tipi, e l’utente ne sceglie a secondo delle
sue esigenze. Sono disponibili per Windows, Linux e OSX.

 Full Client: Offre elevati livelli di sicurezza, privacy e stabilità,
ma consuma molto spazio e memoria.

 Lightweight Client: È veloce e semplice da usare, si sincronizza
automaticamente alla rete ma non garantisce gli elevati livelli di
sicurezza del full client.

 Mobile Wallet: È la soluzione per i tablet e gli smartphone. Ce ne
sono vari wallet diponibili per i sistemi operativi Android, iOS e
Windows Phone. Essi permettono gli utenti di avere un controllo sui
loro bitcoin ovunque e in qualsiasi momento. I pagamenti si effettuano
tramite la scansione dell’indirizzo dell’utente convertito in codice QR
con la fotocamera del dispositivo del mettente, o tramite
l’avvicinamento dei due dispositivi usando la tecnologia del NFC
(Near Field Communication).

 Online Wallet: È un servizio che fornisce dei wallet ospitati su un server
online. Sono ideali per chi non vuole installare il software sul suo
dispositivo. L’online wallet più famoso è quello di BlockChain, il server che
ospita il blockchain di Bitcoin.

 Paper Wallet: Secondo Bitcoin wiki, “è un documento continente tutti i dati
necessari per generare delle chiavi private, formando un portafoglio di
chiavi. Tuttavia, la gente utilizza questo termine intendendo dire qualsiasi
modo di conservazione offline dei bitcoin su un documento fisico. Questa
seconda definizione include anche le chiavi cartacei e i redeemable codes.
Una chiave cartacea è una chiave singola scritta su un pezzo di carta che
viene usata più volte come un portafoglio (è fortemente sconsigliato).”

 Hardware Wallet: È un dispositivo elettronico chiamato KeepKey, che non
dispone di un portafogli, ma semplicemente di un firmware che genera
chiavi private e funziona come alternativa al wallet.dat. Esso va collegato al
computer e funziona insieme al Client per effettuare le operazioni. Offre
protezioni dai ladri e i hacker.