Quarta ed ultima puntata di questa serie di articoli con i quali cerco di spiegare il motivo per cui una blockchain non può funzionare senza la propria criptovaluta. Dopo le prime puntate largamente introduttive e la terza puntata con le teorie informatiche sottostanti [Link Qui], oggi chiudiamo il cerchio.

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Come abbiamo visto nelle puntate precedenti, gli ideatori della criptovaluta bitcoin, volevano creare un sistema monetario totalmente indipendente e per questo avevano capito che non si potevano usare modelli centralizzati, come ad esempio Napster, che infatti è stato chiuso.

Dovevano forzatamente puntare ad un modello distribuito come ad esempio il programma di file-sharing bittorrent.

Hanno quindi concepito e messo in funzione una “blockchain”, un sistema di archiviare dati decentrato, costituito da una rete di nodi “paritari”, peer-to-peer, senza un coordinatore, senza nessuna autorità centrale che li possa governare, che possa alterare i dati o che possa essere chiusa o censurata. Ma questo modello presenta un problema, il problema che il matematico americano Leslie Lamport ha chiamato “problema dei generali bizantini” e che io ho soprannominato come una situazione di anarchia informatica.

In Bitcoin i nodi non si vedono, non si conoscono e non hanno una autorità centrale di governo: possono solo scambiarsi dei messaggi per tenere aggiornato l’archivio dei pagamenti.

E qui ci siamo posti la domanda : ma lo faranno davvero ?

Dato che non c’è nessuno che controlla, chi ci garantisce contro eventuali contraffazioni ? Chi ci garantisce che un nodo non falsifichi i dati a proprio vantaggio ?

Questa è la debolezza del sistema decentrato che in fin dei conti è composto da persone. Gli uomini sono uomini e gli affari sono affari: come evitare l’anarchia e la proliferazione di banconote virtuali “false” ?

Rendendo sicura la Blockchain.

Vediamo come.

 

La Soluzione Nakamoto

Satoshi Nakamoto è lo pseudonimo che nasconde l’inventore di Bitcoin. Chi sia ufficialmente non lo sappiamo, ma molti elementi portano a due persone sicuramente coinvolte nel progetto: Dave Kleiman (1967-2013) esperto di informatica forense, e Hal Finney (1956-2014), programmatore di videogiochi molto esperto e Cypherpunk, cioè attivista che sosteneva l’uso della crittografia informatica come parte di un percorso di cambiamento sociale e politico. Magari un giorno torneremo sulla loro storia.

Nakamoto con Bitcoin ha risolto il problema di gestire la possibile situazione di anarchia nella rete usando due criteri : prima la casualità e poi il consenso della maggioranza

La casualità viene usata per individuare volta per volta il nodo che si è guadagnato il diritto di inserire dati nell’archivio dei pagamenti, la Blockchain, dati che sono gli ordini di pagamento impartiti dagli utenti bitcoin.

Ordini che vengono raggruppati in blocchi.

Il consenso della maggioranza, invece, viene utilizzato per fare in modo che la blockchain venga aggiornata con i dati che hanno ricevuto un maggior numero di conferme, cioè che hanno subito un maggiore impegno di calcolo.

Naturalmente per essere valido, un blocco deve essere firmato digitalmente dal nodo che lo ha generato e deve agganciarsi “perfettamente” alla firma digitale di quello precedente, già archiviato nella Blockchain.

Ma fin qui si tratta di aspetti “organizzativi”; manca ancora l’incentivo affinché i nodi facciano bene il loro lavoro rendendo sicuro il sistema ed evitando falsificazioni.

Qui Nakamoto sfodera un paio di “chicche”, un bastone e una carota, con le quali sembra farsi gioco di noi :

1. per generare la firma digitale corretta, da mettere alla fine di ogni blocco, nel gergo chiamata hash, si deve procedere… per tentativi !
   
2. il primo che riesce a trovarla, riceve un compenso.

Il primo punto è la base fondamentale di Bitcoin. Viene chiamato Proof of Work  (PoW) cioè prova di lavoro. E’ una tecnica che era stata proposta nel ’97 contro lo spam nelle Mail e che proprio Hal Finney aveva rivisitato nel 2004.

In Bitcoin serve per evidenziare i nodi della rete che stanno lavorando per convalidare i blocchi. Tra l’altro è lo stesso identico sistema su chiave USB che usano aziende e professionisti italiani usano per apporre la firma digitale nei documenti: tecnicamente si chiama SHA256.

Purtroppo, dovendo procedere per tentativi, molti tentativi, ci si deve dotare di strumenti hardware importanti e si deve consumare energia elettrica.

Il secondo punto invece serve per ricompensare chi svolge il lavoro del punto 1. Il giocatore quindi diventa un minatore, perché scavando (calcolando) prima o poi trova il numero giusto per confermare (firmare) un nuovo blocco e aggiudicarsi la ricompensa (bitcoin di nuovo conio).

Da notare che questi due punti sono la caratteristiche basilari di qualsiasi gioco. Considerato che Hal Finney era un abile programmatore di video-game, esperto di crittografia, conoscitore dalla Proof of Work e tanto altro, il maggior indiziato di questa invenzione è proprio lui.

 

Il Blocco viene aggiunto

Fin qui abbiamo visto qual’è il meccanismo con il quale si sceglie chi ha il diritto di aggiungere dati alla blockchain, ma nella pratica cosa succede ? Succede che il minatore che per primo trova l’hash di un nuovo blocco, invia il blocco a tutti i nodi della rete per far vedere la correttezza del suo lavoro, cosicché possano aggiungerlo alla loro copia della Blockchain, accettando la sua “vittoria”.

Questo è il meccanismo del consenso, una regola scritta nel software che ogni nodo esegue; regola necessaria per evitare l’anarchia accennata all’inizio.

 

E si tratta di una regola molto semplice: è il criterio della maggioranza. Ogni nodo mantiene aggiornata la blockchain con la catena di blocchi più lunga, quella che ha il maggior numero di blocchi firmati digitalmente.

La blockchain è una dittatura di calcolatori. O meglio di coloro che messi assieme hanno la maggioranza delle risorse di calcolo. Ecco perché consuma parecchia energia elettrica. Ma in questo modo diventa praticamente impossibile da scardinare, perché i nodi malevoli, i generali traditori di Lamport che abbiamo visto nelle puntate precedenti, avrebbero bisogno di ancora più energia del 51% dei nodi della rete per firmare digitalmente dei blocchi “alterati” di loro creazione. In altre parole, dovrebbero lottare contro il secondo principio della termodinamica….auguri!

 

Nella pratica quindi la blockchain è un registro distribuito non alterabile, non modificabile (proprio come scritto nel Decreto Semplificazioni).

 

L’unione fa la forza

Voglio ora ripetere un concetto fondamentale semmai non fossi stato sufficientemente chiaro: trovare l’hash è un meccanismo assolutamente casuale. Ce lo dice la matematica.

L’unica cosa che possono fare i minatori per aumentare la probabilità di individuare l’hash (ed incassare il premio), è di aumentare la potenza di calcolo acquistando nuovo hardware.

In alternativa possono unirsi in gruppo, formando le cosidette “pool”.

 

A proposito di casualità, voglio far notare che una Blockchain “Proof of Work” ha una ulteriore caratteristica di fondamentale importanza per la sicurezza, tanto da metterla in posizione di grande vantaggio rispetto ai sistemi centralizzati.

Dato che non possiamo sapere con anticipo quale minatore nel globo riuscirà a trovare l’hash di un certo blocco, non è possibile corromperlo per fargli inserire all’interno del blocco una operazione “malevola” o comunque con scopi illeciti, sia relativa a pagamenti in criptovaluta, sia relativa ad altri servizi che la blockchain potrebbe erogare.

 

Minatori e Correntisti

Nella rete distribuita di una grande azienda come Amazon o di un una grande banca come JP Morgan, i nodi della rete tipicamente rappresentano le filiali, le sedi locali.

In una rete distribuita come quella di Bitcoin, invece, i nodi sono i PC degli utenti con il rispettivo portafoglio. Per fare un paragone bancario, ogni nodo è un correntista.

Quando Bitcoin prese il via, tutti gli utenti potevano fare i minatori, cioè potevano partecipare con il loro PC alla verifica dei pagamenti ed alla generazione delle firme digitali, consumando energia elettrica 24 ore su 24.

Un lavoro che veniva ricompensato con nuovi bitcoin. Non era quindi Satoshi Nakamoto che vendeva o distribuiva i bitcoin, non si curava della loro immissione sul mercato: erano gli utenti stessi a svolgere questo ruolo.

In Bitcoin non c’è la banca centrale che batte moneta, sono i correntisti che la generano impiegando proprie risorse personali.

Naturalmente essendoci dietro ogni nodo una persona, rispecchia le sue virtù e le sue debolezze. L’utente infatti, avendo in casa la copia integrale di tutto il database della “banca bitcoin” potrebbe essere tentato della stampante facile, come succede alle banche centrali quando ricorrono al Quantitative Easing.

Ma c’è la contromisura.

 

Perché pagare in criptovaluta ?

La blockchain è nata per archiviare passaggi di proprietà in modo affidabile. Bitcoin lo ha dimostrato funzionando per 10 anni senza interruzioni e senza alcuna sbavatura.

Del resto, se un minatore avesse alterato qualche transazione, ad esempio per aumentare il proprio portafoglio, data la trasparenza della blockchain lo avrebbero saputo subito tutti. Avrebbe quindi creato alla rete un danno di immagine, una perdita di credibilità, cosa che il libero mercato avrebbe punito immediatamente.

Ricordo che le blockchain sono pubblicamente accessibili e archiviano i dati in chiaro, quindi non ci vuole molto per accorgersi che sta succedendo qualcosa di strano. Questo fatto, chiamato “attacco 51%”, è già accaduto ad alcune criptovalute di scarsa capitalizzazione e che avevano alle spalle poche risorse di calcolo.

Il minatore pirata si troverebbe quindi con i suoi risparmi deprezzati proprio per la sua azione disonesta. Questo è il motivo per cui gli scambi, le contrattazioni delle criptovalute in genere devono essere in un libero mercato, perché in questo modo si genera una “punizione” automatica contro coloro che non fanno bene il loro lavoro. E’ una spada di Damocle che incombe sui minatori.

Non servono Commissioni, SEC, Autority e Regolamentazioni.

 

La soluzione è nella valuta intrinseca

Nell’articolo originale di Lamport, di cui abbiamo parlato nei precedenti articoli, è stato dimostrato che non esiste soluzione al problema della rete (l’anarchia) se il numero di processi malevoli è maggiore a un terzo del numero totale.

Con la soluzione adottata da Satoshi Nakamoto per creare il “contante elettronico” bitcoin, il problema viene risolto con la maggioranza del 51% dei minatori, coloro che per mestiere fanno le validazioni dei blocchi e che per questo vengono pagati con la criptovaluta.

Anche se la blockchain venisse creata per tenere traccia dei passaggi di proprietà di diamanti, di automobili o di caramelle, per funzionare avrebbe sempre bisogno di una moneta intrinseca, compresa al suo interno, altrimenti ogni nodo farebbe ciò che gli pare e verrebbe meno qualunque sicurezza.

In pratica sarebbe inutile.

Una blockchain senza minatori e senza una propria criptovaluta sarebbe un comune database distribuito, controllato da un ente centrale, che ovviamente ha il potere di alterarlo o modificarlo quando vuole, cioè non sarebbe una blockchain.

Chi sostiene il contrario è un nuovo candidato al “Premio Nobel” per l’informatica, il Turing Award… oppure vi sta raccontando una favola.

 

Conclusione

La blockchain è una struttura per archiviare dati che da sola non sta in piedi, perché i nodi essendo privi di coordinamento agirebbero in ordine sparso.

Possiamo fare un semplice paragone: un database distribuito è come un gruppo di dipendenti di una azienda, finchè non fallisce, a fine mese lo stipendio gli arriva.

Una blockchain invece è come una rete di lavoratori autonomi. Per profitto si impegnano a convalidare le operazioni e lo fanno diligentemente, rispettando il protocollo, perché sanno che è l’unico modo per essere pagati.

In informatica non si era mai visto qualcosa del genere: Un programma che funziona solo se tutti coloro che lo fanno “girare” lo fanno per averne un tornaconto personale, era inconcepibile. Invece ora esiste.

L’anarchia informatica è quindi stata risolta: per far andare i nodi della rete “d’amore e d’accordo” si usa il più banale e classico degli strumenti: si pagano.

Ma usando una valuta interna al sistema si ha un ulteriore grande vantaggio : è l’incentivo per i nodi ad essere onesti.

 

Ringraziamenti

Questo articolo esiste perché ho avuto la fortuna di salire sulle spalle dei giganti.

Nonostante sia un tecnico elettronico con un passato di programmatore di automazioni industriali, non ho avuto strada facile per prendere confidenza con bitcoin e blockchain, tanto meno con economia, finanza e criptovalute.

Come ho già scritto in altre occasioni, trovavo la blockchain una soluzione inaccettabile. Per accettarla è stato necessario un lungo percorso.

Fondamentali i tantissimi blog con i quali ho potuto farmi un’idea di come sta funzionando l’economia Italiana ed Internazionale, cioè tra il male e il peggio, cosa che mi spiegava (finalmente) il motivo della decadenza dell’ambiente industriale di cui facevo parte.

Ecco quindi gli articoli di questo portale , cioè il qui presente blog Intermarket and more, ed il vicino di casa Iceberg Finanza di Andrea Mazzalai.

Poi le critiche aspre ed insolenti di Stefano Bassi nel Grande Bluff (compreso il suo manuale Wiki Blog) e gli articoli pragmatici  di Mauro Bottarelli.

Informazioni molto importanti le ho trovate anche in tanti blog e siti internazionali come Zero Hedge, SRS Rocco Report, Of Two Minds, Ambrose Evans-Pritchard, Sovereign Man, e tanti altri, con un lavoro di lettura per il sottoscritto “titanico”, visto che hanno una terminologia che non ha nulla a che vedere con l’informatica o l’elettronica.

Poi devo ringraziare i “teorici” che divulgano l’economia di stampo austriaco, la teoria che più si avvicina al mondo delle criptovalute, anche se l’ho capito successivamente : Francesco Simoncelli instancabile traduttore di articoli firmati da esperti di economia e tanto altro di fama internazionale, e Francesco Carbone, profondo conoscitore e contestatore dell’economia e dei sistemi monetari moderni.

Grande opera divulgativa, anche se in modo totalmente diverso e spesso contrapposto, va riconosciuta a Paolo Barrai e Paolo Rebuffo, che non hanno mai fatto mancare le loro opinioni nei temi economico-finanziari, spesso in modo molto pungente, ma soprattutto hanno contribuito alla conoscenza della materia criptovalute per tutto il pubblico italiano (sempre che volesse capirla).

Un ringraziamento speciale anche al The Bitcoin Greatest Showman : Giacomo Zucco, grande esperto italiano del settore crypto, fondamentalista & massimalista bitcoin, divulgatore travolgente senza il quale non sarei riuscito a capirle molte cose. Non condivido tutte le sue idee, ma devo dagli atto che non ne sbaglia una. Con tanto di cappello.

Dal punto di vista tecnico, un ringraziamento a Franco Cimatti, l’informatico italiano che era presente nella mailing list di Satoshi Nakamoto, autore di un videocorso su bitcoin che ho seguito per “schiarirmi le idee”, senza il quale non sarei riuscito a venirne fuori dai tantissimi strafalcioni che si trovano su Youtube.

 

Ringrazio naturalmente Danilo DT che ospita pazientemente i miei lunghi articoli. Ci siamo incontrati casualmente nel “cyberspazio” nel 2017; io leggevo i suoi articoli e lui ne trovò uno dei miei. Sono onorato che mi abbia invitato a scrivere nel suo blog.

E’ stata una sfida perché ho dovuto adattarmi a scrivere per un pubblico nuovo: da esperti di impianti e automazione sono passato ad un pubblico di tutt’altro settore. Ho fatto sicuramente molti strafalcioni: ringrazio coloro che me li hanno segnalati.

Per certi versi mi ritengo fortunato: Intermarketandmore mi ha dato l’opportunità di contribuire alla diffusione della cultura delle criptovalute, a schiarire le nebbie, a darne maggiore consapevolezza, un opera ardua visto che costituiscono un argomento vasto, nuovo, ostico, se non anche rivoluzionario.

 

Infine, per non dimenticare…

Mi piacerebbe poter ringraziare Dave Kleiman e Hal Finney, ma purtroppo non sono più tra noi.

Il loro progetto costituisce una grandissima innovazione, non solo nel campo dell’informatica. Molti se ne stanno approfittando per vendere spazzatura travestita da blockchain, pezzi d’antiquariato furbescamente chiamati “blockchain private”.

Mi dispiace perché infangano il grande lavoro che hanno fatto.

Fortunatamente il tempo fa prevalere le vere rivoluzioni: così come negli anni ’90 le intranet private sono state schiacciate dalla interoperabilità di Internet, ora le “blockchain private” rischiano di venire schiacciate dalla sicurezza e dall’affidabilità delle vere blockchain.

Il vento dell’innovazione anche questa volta spazzerà via affabulatori e venditori di fumo: spero che accada prima possibile.