Blockchain: Il nuovo sistema decentralizzato

Matematica dietro bitcoin

Home » La matematica dei minatori della blockchain La matematica dei minatori della blockchain La blockchain, che possiamo tradurre brutalmente come catena di blocchi, è una tecnologia complessa e pervasiva, diventata famosa per il fenomeno finanziario legato ai bitcoin ma capace di andare ben oltre.

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Con la promessa di rivoluzionare qualunque ambito della nostra vita, dalla burocrazia alle relazioni interpersonali, dalla musica al settore energetico, in molti l'hanno definita "il nuovo internet" per la sua caratteristica di configurarsi come un registro di transazioni che le rende verificabili in ogni passaggio. Le origini della "catena" risalgono al con la pubblicazione di un paper da parte di Satoshi Nakamoto, pseudonimo dietro cui si nascondono uno o più informatici la cui identità resta ancora segreta, che ha creato la criptomoneta bitcoin basandosi sulla tecnologia blockchain.

Il mondo delle criptovalute: in primis, Bitcoin

Secondo le intenzioni di Satoshi "una versione puramente peer-to-peer di denaro elettronico permetterebbe di spedire direttamente pagamenti online da un'entità a un'altra senza passare tramite un'istituzione finanziaria". Insomma l'abolizione degli intermediari le banche che certificano che aumentano i costi di transazione, permettendo lo svolgimento di operazione criptate completamente anonime e archiviando tutte le transazioni in un registro pubblico distribuito in rete. Una visione forse un po' troppo idealista se si considera che tutte le grandi banche d'affari si sono unite in un progetto della svizzera UBS per creare una nuova forma di denaro digitale.

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Se volessimo definire informalmente la blockchain, potremmo matematica dietro bitcoin che è una sorta di libro mastro pubblico e decentralizzato che, sfruttando la tecnologia peer-to-peer, valida le transazioni tra due parti in modo sicuro, verificabile e permanente. Ma come funziona questo insieme di algoritmi matematici che lavorano su internet?

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Matematica dietro bitcoin blockchain è un paradigma su cui si basano molti sofware scaricabili da internet e installabili sui propri computer. Una volta installati, si diventa un "nodo" collegato a tutti gli altri già in rete. Ciascun nodo è anonimo e univocamente identificato da un codice. Tra i diversi nodi possono avvenire transazioni e scambi di dati di diversa natura tramite i "blocchi" che registrano le operazioni.

La matematica dei minatori della blockchain

Come già detto per attivare un nuovo blocco alla catena è necessario il controllo delle transazioni contenute nel blocco stesso da parte dei nodi. Questo passaggio si risolve attraverso un complesso problema matematico che richiede un cospicuo impegno computazionale in termini di potenza e di capacità elaborativa.

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Quei nodi che procedono alla ricerca della soluzione sono detti "minatori" e il primo che riesce a risolvere il problema viene premiato con una quota di bitcoin generati proprio grazie a questo processo. Inizialmente la ricompensa era di 50 bitcoin per blocco, ma se tale ricompensa rimanesse sempre la stessa, la moneta in circolazione aumenterebbe infinitamente nel tempo e si verificherebbe una continua inflazione.

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Per evitare questo problema il sistema è programmato per generare moneta secondo una serie geometrica fino a che il numero totale di bitcoin non giunge a 21 milioni. Da questo momento, tutte le transazioni contenute in quell'ultimo blocco generato vengono "incatenate" alla blockchain e diventano pubbliche; quindi chi ha pagato una somma di bitcoin non li possiede più mentre il ricevente li possiede effettivamente.

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  3. Lo pseudonimo del suo inventore è Satoshi Nakamoto, la sua vera identità è sconosciuta e probabilmente non si tratta di un singolo, ma di un gruppo di sviluppatori.
  4. Un sacco di matematici e fisici hanno dibattuto a partire da questa frase.

Ogni blocco è diviso in due parti: l'header di lunghezza matematica dietro bitcoin e i dati delle transazioni. Uno dei campi all'interno dell'header è detto nonce acronimo di number used once rappresentato da una sequenza di 32 bit che devono essere riempiti in maniera casuale proprio dai minatori: se la stringa output è inferiore a un valore soglia stabilito detto targetallora il blocco è valido.

Più piccolo è tale valore e più difficile e costosa è l'operazione di generazione di un nuovo blocco.

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Questo valore è stabilito dal sistema per regolare automaticamente la velocità di creazione di un blocco, viene modificato ogni blocchi creati circa due settimane in modo che occorra una media di 10 minuti per incatenarne uno nuovo. Per capire meglio facciamo un esempio pratico. Il sistema bitcoin sfrutta la funzione Matematica dietro bitcoin hash SHA che, data una stringa di lunghezza qualsiasi, restituisce una stringa di 64 caratteri esadecimali Fig.

Affinché il valore target rispetti il tempo di ricerca di 10 minuti circa è necessario ricorrere a qualche calcolo.

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Questo processo rende anche impossibili tentativi di corruzione, truffa o furto. Infatti se si volesse "truccare" la blockchain non basta intervenire bitcoin money trader un singolo blocco per rendere questa modifica valida, bisogna intervenire su tutti i blocchi della catena e per farlo si stima che sarebbe necessaria la potenza di un computer volte più potente dei super computer più veloci al mondo.

Il Bitcoin, le monete matematiche e la blockchain

Bitnation sta progettando una carta d'identità virtuale d'emergenza per migranti che potrebbe provare crittograficamente l'esistenza di una persona e le sue relazioni familiari registrate su una blockchain pubblica. Il World Food Programme delle Nazioni Unite ne ha riconosciuto il potenziale per aiutare le popolazioni che soffrono la fame, meno costi di transazioni consentirebbero che le offerte arrivassero non decurtate dai costi di commissione.

La compagna marittima danese Maersk la sta sperimentando con IBM per migliorare efficienza e sicurezza del trasporto matematica dietro bitcoin velocizzando la trasmissione delle innumerevoli autorizzazioni necessarie per trasportare la merce da un porto all'altro.

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Nell'agroalimentare permette di conoscere la storia di ogni prodotto, dalla nascita al consumatore finale. Le cartelle cliniche potrebbero essere condivise fra i medici in qualunque parte del mondo, attraverso un database che consente di conoscere l'intera storia clinica di un paziente. E, infine, la blockchain permetterebbe agli artisti di controllare la distribuzione della propria opera e il relativo pagamento dei diritti di riproduzione.

Riferimenti bibliografici.