La blockchain come "base" di operatività delle criptovalute

Le criptovalute rappresentano una delle forme più note di crypto-asset, sostanziandosi in valute digitali che possono fungere sia da mezzo di scambio che di investimento. Tali beni, ad oggi sempre più utilizzati, quasi a livello esponenziale, sia da parte degli operatori economici che dai privati, vengono scambiati tramite tecnologia informatica, utilizzando lo strumento della c.d. blockchain, ossia un registro immodificabile (in modo da prevenire frodi di diverso tipo) che non viene gestito da alcuna autorità sovrana o, comunque, istituzionale. Tramite un complesso sistema digitale, basato su veri e propri blocchi (c.d. blocks) che formano una catena (“chain”), la blockchain risulta in grado di garantire l’anonimato delle transazioni e incentivare i partecipanti alla piattaforma nella quale avvengono le transazioni. 

Le criptovalute (bitcoin in primis) rappresentano una recente forma di valuta digitale, che si basa sull’utilizzo della tecnologia informatica. Si tratta di una forma, la più comune, di “crypto-asset”, ossia di asset finanziari digitali basati sulla tecnologia di un registro distribuito (c.d. “distributed ledget technology” - DLT). Nonostante attualmente non esista una definizione standard, ossia concordata a livello internazionale, di crypto-asset, va notato che il Gruppo d’azione finanziaria internazionale (GAFI, o anche Financial action task force - FATF) definisce l’asset virtuale come “a digital representation of value that can be digitally traded, or transferred, and can be used for payment or investment purposes. Virtual assets do not include digital representations of fiat currencies, securities and other financial assets that are already covered elsewhere in the FATF Recommendations”.

In linea generale, le criptovalute si basano su una serie di regole (il c.d. protocollo), ossia su un codice informatico che specifica il modo in cui i partecipanti possono effettuare le transazioni, utilizzando un registro (c.d. ledger) nel quale si tiene traccia delle transazioni avvenute. 

Il tutto, senza dover “sottostare” ad un sistema “istituzionale”, dal momento che le criptovalute non fanno capo (nella generalità dei casi) a banche o ad altre entità sovrane. Tramite le criptovalute è possibile effettuare investimenti e pagamenti, basandosi sulla crittografia, in modo da evitare contraffazioni e transazioni fraudolente.

La blockchain come base operativa per le operazioni relative alle criptovalute

L’intera “impalcatura” tramite la quale è possibile operare in criptovalute è rappresentata dalla tecnologia blockchain, per la quale il riferimento va al paper, pubblicato nel 2008 da un soggetto ad oggi sconosciuto (sotto lo pseudonimo di Satoshi Nakamoto), intitolato “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”. Occorre però riportare che la tecnologia della blockchain venne ideata già nel 1991 da due ricercatori americani (Stuart Haber e W. Scott Stornetta), i quali l’avevano inizialmente pensata con la finalità di vidimazione dei documenti digitali, in modo che non fosse possibile retrodatarli o manometterli.

Ad ogni modo, tramite la pubblicazione del 2008 (particolarmente breve, solo nove pagine), sono state poste le basi del primo sistema, che risulta ancora oggi il più diffuso, di pagamento c.d. trustless, il quale risulta basato su tecnologie già note e ha lo scopo di trovare soluzioni innovative ad alcuni problemi che nascono dalla realizzazione di un meccanismo di pagamento distribuito tra persone distanti, con l’eliminazione di un ente centrale che garantisce la certezza dei pagamenti stessi.

Tramite la blockchain risulta possibile assicurare l’anonimato delle transazioni all’interno delle reti telematiche (infra): l’implementazione di tale sistema deriva proprio da tale specifica esigenza, derivante dal movimento “cypherpunks”, ossia da un gruppo di soggetti che crearono una mailing list sulla quale venivano discussi i temi della privacy e della cifratura dei dati. È opportuno rilevare il “tipo” il contesto culturale in cui nasce il sistema della blockchain: il movimento cypherpunk aveva difatti quale principale scopo quello di contrastare le possibili restrizioni delle libertà e del diritto alla privacy, le quali derivavano dalla sempre più pervasiva diffusione delle tecnologie informatiche.

Tecnologie che avrebbero difatti consentito ai governi e alle istituzioni di monitorare e controllare le informazioni sugli individui, potendo interferire sui loro stili di vita tramite l’associazione dei dati raccolti nelle transazioni di consumo

L’obiettivo che tali soggetti intendevano perseguire era infatti quello di creare un sistema decentralizzato di pagamento, garantito dalla cifratura e dalla c.d. proof of stake, ossia dall’incentivo dei partecipanti ad agire onestamente nel network di riferimento, potendo altrimenti perdere i fondi depositati in caso di validazione di transazioni fraudolente. Lo strumento principale per contrastare tale rischio era stato individuato proprio in questo tipo di moneta elettronica anonima (la criptovaluta) nonché in altri strumenti di pagamento non tracciabili.

Il tutto, utilizzando tecnologie crittografiche su larga scala, che avrebbero anche permesso di realizzare meccanismi di messaggistica sicuri, contratti digitali e sistemi di identità digitale rispettosi della privacy. Correlato alla blockchain vi è infatti anche il fenomeno degli “smart contract”, ossia contratti c.d. “intelligenti”, in grado di eseguire automaticamente delle transazioni. 

Le caratteristiche principali della blockchain

Come riportato, la tecnologia utilizzata dalla blockchain risulta strutturata per indurre gli operatori ad agire in buona fede, incentivando la partecipazione al network tramite meccanismi di guadagno e rendendo, al contempo, estremamente difficile il perpetrarsi di condotte abusive. Su tali incentivi si riflettono anche meccanismi di mercato, a volte speculativi, in cui entrano in gioco i valori assunti dalle criptovalute in un dato momento rispetto ai costi necessari per produrle.

Caratteristica di particolare interesse della tecnologia blockchain è quella relativa all’anonimato, melius, alla “pseudonimizzazione”, dei partecipanti al network, in modo che i titolari degli account non siano direttamente identificabili, creando sistemi per la formazione del consenso nell’ambito del network in modo che gli agenti (autonomi), distribuiti su tutto il network, risultino in grado di agire in maniera indipendente, potendo svolgere funzioni in maniera automatica al verificarsi di alcune condizioni, senza dover dipendere da un singolo soggetto erogatore. Da questa prospettiva la blockchain può essere considerata come una sorta di “database distribuito”, che consente al contempo di eliminare la presenza di una terza parte fidata (tipicamente istituzionale), instaurando un meccanismo alternativo di fiducia.

Principio cardine sotteso al sistema è difatti quello della c.d. proof of work, ossia del meccanismo di creazione del consenso al fine della validazione delle transazioni come strumento di incentivazione per i partecipanti a mettere a disposizione risorse computazionali, risolvendo così, indirettamente, i rischi di condotte fraudolente da parte degli operatori all’interno del sistema. Più nel dettaglio, il sistema della proof of work si basa su equazioni matematiche, di notevole complessità ma le cui soluzioni possono essere facilmente verificate. Risolvere tali problemi matematici implica infatti importanti sforzi di calcolo (nonché un elevato consumo di energia), con i soggetti “validatori” (i c.d. miner) che eseguono i calcoli finalizzati a verificare le transazioni e a condividere i risultati con la rete. Il tutto, lavorando tali “validatori” in competizione fra loro, dal momento che viene attribuita una ricompensa a colui che per primo trova la soluzione al problema che di volta in volta si presenta.

A livello di funzionamento la blockchain si innesta su un network c.d. peer-to-peer, in cui sono i singoli dispositivi (computer) degli utenti che operano come “peer” (ossia come “nodi”), agendo contemporaneamente da distributori e fruitori delle informazioni. Eliminando in questo modo la presenza dell’ente centrale che opera vagliando le varie transazioni (potendole eventualmente anche alterare), garantendone al contempo la piena funzionalità.

La blockchain come “registro immodificabile” a tutela delle operazioni che vi hanno luogo

In buona sostanza il funzionamento della blockchain può essere equiparato a quello di un registro immodificabile, le cui copie sono distribuite sui citati “nodi” della rete. Il registro è organizzato in “blocchi” separati (blocks), che raggruppano degli insiemi di transazioni e che sono collegati per formare una catena sequenziale marcata temporalmente: in ognuno di tali blocchi vengono registrate le transazioni, la cui provenienza e destinazione sono verificate tramite l’utilizzo delle chiavi pubbliche crittografiche, insieme ad altre informazioni che possono essere collegate alle transazioni stesse. Ogni blocco risulta dotato di un’intestazione (c.d. “header”), che viene utilizzata per organizzare il database distribuito; all’interno di simile “header” è contenuta la stringa alfanumerica (c.d. “hash”) relativa alle varie transazioni registrate nel blocco, la marcatura temporale e l’“hash” del blocco precedente.

La blockchain, quindi, viene collegata attraverso questi dati contenuti in ciascun “header”, in quanto la presenza dell’“hash” del blocco precedente consente di ricostruire in maniera cronologica (in quanto è presente anche la marcatura temporale) la catena di blocchi. Al fine di proteggere la sicurezza e integrità del sistema, viene inserito un meccanismo per rendere difficoltosa la modifica o la cancellazione delle informazioni una volta salvate: la generazione dei vari “hash”, che contengono l’“impronta” delle transazioni - assicurando l’immodificabilità delle stesse e la conseguenzialità della catena - non avviene automaticamente, bensì solo dopo una particolare procedura, che richiede l’impiego di risorse computazionali per risolvere un determinato algoritmo matematico. I vari “nodi” sono in competizione tra loro per la generazione di ogni “hash” di chiusura di ciascun blocco della catena, ed il primo che riesce a risolvere tale algoritmo, dando quindi prova di aver impiegato risorse per giungere a tale scopo (per questo motivo si parla di “proof of work”), comunica la soluzione nel network, la quale viene poi verificata dagli altri “nodi”.

Se tale soluzione è corretta il blocco è aggiunto alla blockchain e quindi salvato su tutti i nodi partecipanti al network. In questo modo il network raggiunge il “consenso” sull’ammontare di valore posseduto da ciascuno dei partecipanti. Il citato meccanismo della proof of work previene quindi le condotte tese a creare transazioni false o ad alterare i blocchi già registrati. Ed infatti, dal momento che, come si è rilevato, ciascun blocco contiene l’“hash” del precedente, ogni possibile tentativo di modificare un blocco già registrato comporterebbe la rottura della catena, portando alla modifica dell’“hash” di tale blocco ed a quella di tutti i successivi.

Per questo motivo blockchain risulta un registro di fatto immodificabile, che memorizza le informazioni in modo tale che non risulta possibile, per il singolo partecipante, cancellarle o variarle. I dati registrati, inoltre, in conseguenza dell’utilizzo della crittografia a “chiave pubblica” (infra), non possono essere “respinti” da coloro che li hanno generati, e possono quindi sempre essere verificati. Il sistema, infatti, conserva i metadati e le informazioni di contesto delle singole transazioni, rendendo riconducibili le stesse agli account partecipanti al network.