Bitcoin: Come Funziona? Un’Introduzione Alla Rivoluzione Dei Pagamenti

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Abbiamo bisogno di un sistema di pagamento basato sulla crittografia, invece che sulla fiducia, per consentire a due parti di negoziare senza dover dipendere dalla garanzia di terzi”. Così scrisse Satoshi Nakamoto, l’inventore di Bitcoin.  

Satoshi (il cui nome è sicuramente fittizio) è famoso sul web per aver pubblicato il white paper di Bitcoin che, insieme ai diversi contributi che inizialmente forniva sui forum, ha aiutato gli sviluppatori in giro per il mondo a lavorare sul codice sorgente. 

La rete Bitcoin è stata lanciata a gennaio 2009, in seguito alla devastante crisi finanziaria del 2008. In effetti essa nasce con lo scopo di offrire un’alternativa valida al tradizionale sistema valutario, proprio come conseguenza della grande sfiducia maturata in quegli anni nei confronti delle istituzioni e dei Governi. 

Difatti, possiamo trovare un’interessante correlazione negativa tra l’andamento del DXY (l’indice del dollaro americano – US Dollar Index; il grafico in alto) e quello dei Bitcoin (il grafico in basso): 

andamento dxy

Storicamente, quando il DXY (il quale è formato da un paniere di valute appartenenti ai principali partner commerciali degli Stati Uniti e fornisce un’indicazione del valore del dollaro USA) diminuisce la quotazione del BTC aumenta (e viceversa) 

Questo ci dice, pertanto, che in linea generale il Bitcoin viene visto come alternativa al dollaro, nonché come protezione contro la sua svalutazione (inflazione). Ad oggi viene addirittura ricondotto all’oro digitale, data la scarsa disponibilità di monete, la quale è limitata a 21 milioni 

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Il BTC è una valuta che si basa su una rete aperta di computer e, dunque, esiste soltanto su internet. Questo significa che chiunque dotato di una connessione può inviare e ricevere denaro senza l’intermediazione di una banca, aprendo a tutti le porte della nuova era finanziaria.  

La tecnologia dietro la moneta digitale si chiama blockchain (vedremo meglio in seguito di che si tratta; per ora sappiate che le transazioni in BTC si inseriscono in dei blocchi uniti dalla crittografia in una sorta di lunga catena) ed è di tipo “peer-to-peer” (P2P): la criptovaluta può essere utilizzata in qualunque parte della Terra e può essere trasferita a chiunque. La sua stessa natura implica che nessuno potrà mai vedersi sottrarre o bloccare i propri risparmi. 

schema blockchain

Ma andiamo con ordine. In quest’articolo vedremo un’introduzione su:  

  • Cos’è il denaro e come si pongono le criptovalute 
  • Cosa sono gli indirizzi Bitcoin 
  • Come inviare e ricevere Bitcoin 
  • Cosa sono le chiavi private e i portafogli Bitcoin 
  • Come funzionano le transazioni e le conferme 

    COS’È IL DENARO

    Da sempre l’essere umano ha impiegato differenti forme di denaro. Prima che la cartamoneta fosse inventata venivano utilizzati oggetti più o meno preziosi come mezzo di scambio (grano, gemme, oro, etc.). 

    Tutto ciò che si può toccare può essere definito moneta fisica. 

    Con lo sviluppo della civiltà il denaro ha assunto altri significati, soprattutto politici e sociali: questo viene gestito, regolato ed emesso da enti centrali che ne assicurano la garanzia e il valore (Stati, banche, etc.). 

    Dopo l’avvento di internet siamo connessi in ogni istante. Le implicazioni, pur essendo il web un fenomeno neonato se consideriamo la lunghezza della storia dell’umanità, sono già state pazzesche. Tuttavia, è la nostra natura quella di spingersi sempre oltre i limiti: siamo solo agli inizi di ciò che si può fare con internet. 

    Non esistono reali confini fisici e politici online, il che consente a chiunque di accedere alle medesime informazioni. Questo è possibile grazie alla struttura fortemente decentralizzata della rete: senza un nucleo centrale non vi è un unico soggetto che può controllare l’intero network. 

    Satoshi ha semplicemente preso la struttura decentralizzata di internet e vi ha implementato un sistema P2P per lo scambio di denaro virtuale. Anche la crittografia, che è alla base delle criptovalute come il termine suggerisce, già esisteva (da tantissimo, tra l’altro). Essa ha lo scopo di proteggere l’integrità del nuovo tipo di denaro che, forse non essendo più fisico, è resistente alla corruzione e alla manipolazione diretta. 

    Non può esservi un unico gruppo di potere in grado di controllare la rete, in quanto tutti i nodi (vedremo meglio cosa è un nodo) del sistema hanno gli stessi benefici e diritti, operando all’interno del medesimo protocollo.  

    Il denaro che viene scambiato su un network del genere è ciò che chiamiamo oggi criptovaluta. 

    INDIRIZZI BITCOIN: COSA SONO

    Un indirizzo Bitcoin viene utilizzato per ricevere e conservare BTC 

    Tutti nella vita di oggi hanno un indirizzo email dove farsi spedire la posta elettronica: per le valute digitali non vi è differenza. 

    Gli indirizzi BTC vengono creati tramite un portafoglio Bitcoin e sono generalmente composti da una stringa variabile (tra i 25 e i 35) di caratteri tra numeri e lettere (sia maiuscole che minuscole). 

    Onde evitare di confondere gli utenti vengono scartati i caratteri ambigui come 0, O, I, l. 

    Non ogni composizione di lettere e numeri può essere un indirizzo valido: c’è un criterio! Per poter essere riconosciuto come tale questo deve restituire un checksum corretto (è uno strumento usato da tempo in finanza; tutte le carte di credito ne hanno uno).  

    I portafogli Bitcoin normalmente contengono diversi indirizzi: un indirizzo NON rappresenta un portafoglio, né tantomeno un conto, ma solo un qualcosa che permette di ricevere denaro. 

    ATTENZIONE: con le migliori piattaforme per criptovalute (eToro, Coinbase, Binance) non dovrete gestire manualmente tali aspetti, essendo tutto demandato a quest’ultime. Si occuperanno loro della conservazione delle vostre posizioni in moneta digitale. 

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    INVIARE E RICEVERE BITCOIN

    Gli importi in Bitcoin possono essere divisi fino all’ottavo decimale: la porzione più piccola di BTC possibile viene chiamata Satoshi e ammonta a 0,00000001 BTC. 

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    Il saldo totale di un portafoglio Bitcoin (wallet) è la somma del saldo di tutti gli indirizzi ad esso associati. Qualora si debbano spedire dei BTC a qualcuno, il portafoglio è in grado di racimolare il totale necessario dai diversi indirizzi posseduti. 

    Per inviare e ricevere Bitcoin è possibile ricorrere sia a metodi on-chain (direttamente sulla blockchain) che off-chain. In quest’ultimo caso il pagamento viene inizialmente registrato all’esterno della blockchain, ossia su ledger (libri mastri) privati.  

    Per i pagamenti off-chain possono essere utilizzati dei servizi terzi centralizzati (es. Coinbase). Basterà accedere al vostro account e copiare il vostro indirizzo (lo trovate nell’apposita sezione; cambia da piattaforma a piattaforma) così da avere le coordinate per procedere con la transazione. Successivamente, la piattaforma farà per conto suo le movimentazioni su blockchain richieste.

    Vedremo invece in seguito come funzionano le operazioni on-chain. 

    CHIAVI PRIVATE E PORTAFOGLI BITCOIN

    Gli indirizzi Bitcoin sembrano numeri casuali, ma non è così: vengono calcolati partendo da una coppia di chiavi, una privata e una pubblica (queste sono lunghe stringhe di caratteri generate dal software Bitcoin). 

    La chiave privata è allo stesso tempo sia seme che password dell’indirizzo Bitcoin, dal momento che ad una chiave corrisponde un solo indirizzo BTC. Essendo un’informazione molto sensibile (consente l’accesso ai fondi del wallet), di norma è nascosta. Tuttavia, potreste stamparla su carta per conservarla (a vostro rischio e pericolo). 

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    I portafogli Bitcoin sono formati dagli indirizzi e dalle relative chiavi. Ricordiamo che ogni indirizzo può essere utilizzato per ricevere ed usare i token (i BTC), che il saldo di un portafoglio è costruito da quello dei singoli indirizzi e che questi possono essere combinati per effettuare un pagamento. 

    Originariamente, il sistema Bitcoin era stato concepito in modo tale che gli utenti potessero gestire le chiavi autonomamente. Oggi, tuttavia, è possibile delegare questo aspetto alle piattaforme degli intermediari sulle quali si acquistano le criptovalute. Non c’è una scelta migliore dell’altra, presentando ciascuna delle criticità e dei punti di forza (che vedremo meglio in seguito). 

    Notate per il momento che se perdete le chiavi sarà impossibile recuperarle. I servizi online di gestione delle chiavi di cui abbiamo appena parlato, invece, non le smarriranno e di solito offrono assicurazioni contro eventuali frodi o furti. 

    La maggior parte dei portafogli online usa la “cold storage”, il che significa che le chiavi sono conservate fisicamente offline in una camera blindata. Inoltre, vengono impiegati indirizzi multi-signature, i quali richiedono due o più chiavi per validare una transazione. Con il cold storage i requisiti per accedere ai fondi non sono mai in mano ad un’unica persona. 

    Abbiamo stabilito che le chiavi garantiscono l’accesso ai fondi. Qualcuno potrebbe quindi risalire alle vostre chiavi private con un programma di forza bruta (ovvero un “trial and error” velocissimo in grado di produrre migliaia di tentativi al secondo) 

    Assolutamente no. Le chiavi vengono generate partendo da grosse quantità di dati casuali (entropie). Impiegando tutta la potenza di calcolo del mondo non è comunque possibile trovare la chiave privata di un indirizzo Bitcoin con metodi di forza bruta. 

    E i computer quantici? Anche se la potenza di calcolo degli hacker crescesse esponenzialmente sappiate che la rete Bitcoin è sempre aggiornabile e migliorabile (periodicamente le blockchain vengono aggiornate con degli upgrade). 

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    Vediamo ora rapidamente alcuni tipi di wallet Bitcoin che è possibile utilizzare (in altre parole, come potete conservare e gestire le vostre posizioni in BTC – e in criptovaluta in generale): 

    • Portafogli online: i servizi online gestiscono una certa quantità dei vostri BTC su un server web pubblico. Il resto viene di solito depositato fisicamente offline in una camera di sicurezza. I wallet online generano e conservano le chiavi private per voi; permettono di comprare e vendere i Bitcoin; implementano procedure semplici e veloci per la creazione del vostro account; consentono di ricevere/inviare BTC a terzi 
    • Portafogli desktop (Bitcoin Core, il client ufficiale Bitcoin, può fungere da pf desktop): i desktop wallet danno maggiore controllo sulle chiavi. Essi consistono in applicazioni per pc che si connettono direttamente alla rete Bitcoin (salvando anche una copia aggiornata della blockchain). I rischi sono diversi: guasti al pc, virus, accessi non autorizzati, etc. Bisogna essere abbastanza confidenti e pratici per optare per questa scelta 
    • Portafogli mobili: potete accedere ai vostri BTC da cellulare. Ci sono app sia per iPhone che per Android. Le chiavi vengono gestite sui server e quindi l’unica protezione è data dal nome utente e dalla password dell’account. Ovviamente, se perdete il cellulare ci sono dei modi per recuperare i dati, ma non è un’alternativa priva di rischi 
    • Portafogli hardware: gli hardware wallet conservano, ed eventualmente codificano, le chiavi su dispositivi USB rimovibili 

    Noi, personalmente, abbiamo scelto la prima opzione. Nel settore si dice “not your keys, not your crypto”, ma ormai la serietà di queste società è tale da potersi fidare senza timori. Inoltre, come abbiamo appena detto, la conservazione privata non è esente da rischi 

    Sta a voi selezionare l’approccio migliore in base alle vostre necessità. 

    TRANSAZIONI DI BITCOIN

    La rete Bitcoin è un libro mastro pubblico dove vengono registrate e convalidate milioni di transazioni (vedremo in seguito nel dettaglio cos’è la blockchain). Queste sono irreversibili, infalsificabili e inalterabili. 

    Una transazione Bitcoin non è altro che il trasferimento di BTC tra due o più indirizzi. Quando viene eseguita sono registrate le informazioni riguardanti: chi fa il versamento (non il nome e il cognome), il beneficiario e un’indicazione temporale. 

    Il libro mastro è accessibile pubblicamente a tutti, ma l’identificativo degli utenti che hanno messo in piedi le operazioni non viene mai conservato: vengono riportati gli indirizzi pubblici (che sono stringhe di caratteri), non gli utenti a cui appartengono! Pertanto, le transazioni non sono pienamente anonime, ma pseudo-anonime. 

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    Ogni operazione tiene traccia di ciascun indirizzo utilizzato e dell’intero saldo coinvolto (che ricordiamo può provenire da più indirizzi). Tutto ciò che non viene speso viene inoltrato ad un indirizzo di resto (teoricamente, possiamo usare nuovamente un indirizzo BTC esistente, ma la maggior parte dei wallet ne crea uno apposito così da migliorare la privacy della transazione): 

    bitcoin come funziona

    Un’operazione del genere non viene immediatamente scritta e validata nella rete, in quanto ha bisogno della conferma. Per confermare una transazione questa dovrà essere firmata con le chiavi private dei relativi indirizzi. La firma digitale può essere apposta solo dal possessore della chiave e serve per verificare la legittimità del tutto. Senza di essa il ledger pubblico rifiuta l’operazione. 

    LE CONFERME DELLE TRANSAZIONI BITCOIN

    Una volta che i partecipanti hanno firmato l’operazione questa viene inviata alla rete Bitcoin ed esaminata dai nodi del network. 

    Un nodo è un utente connesso alla rete che possiede una copia completa e aggiornata della blockchain (dalla prima transazione all’ultima).  

    Il loro compito è “ascoltare” le nuove operazioni che vengono mandate in broadcast all’ecosistema Bitcoin per poi inoltrarle a loro volta agli altri nodi. 

    Alcuni di essi svolgono il ruolo di miner, ossia di coloro che validano ogni transazione dopo aver controllato la bontà degli input forniti (specialmente che la spesa non superi il saldo disponibile). I miner, successivamente, mostrano i risultati della loro operatività agli altri miner (che di contro convalideranno quanto fatto).  

    Ovviamente, questi devono essere incentivati a far progredire la blockchain (capirete cosa intendiamo se deciderete di proseguire con la lettura dei prossimi articoli – linkati nelle conclusioni) approvando le operazioni. Infatti, tale attività è molto dispendiosa (in termini economici) poiché consiste in risolvere un problema di crittografia complesso (il quale richiede l’impiego di costosa attrezzatura e tanta energia elettrica).  

    Se un miner è in grado di trovare e fornire una soluzione gli viene dato un certo quantitativo di criptovaluta BTC come ricompensa (e una commissione sulle transazioni). Questo meccanismo è chiamato Proof-of-Work (PoW) e rappresenta il protocollo di consenso del network Bitcoin, rendendo l’intera rete resistente e degna di fiducia. 

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    Più grande è la rete dei miner che lavora convalidando le transazioni (dietro la prospettiva di avere un ritorno economico), più affidabile è l’integrità del libro mastro. 

    Le operazioni non confermate, come è facile intuire, iniziano con zero conferme. Una volta che il lavoro svolto da un miner viene accettato dalla rete (la soluzione e le annesse transazioni vengono inviate in broadcast agli altri nodi per essere convalidate e per far sì che ognuno abbia la medesima versione della blockchain) il numero di conferme PER OGNI TRANSAZIONE aumenta di uno (l’intero ledger – quindi anche tutti i blocchi precedenti – viene copiato dai nuovi/altri miner che si connettono alla rete e confermato nuovamente). 

    In media le conferme avvengono ogni 10 minuti. Più in là capirete il perché. 

    Man mano che i miner confermano il lavoro di quelli precedenti, il numero delle conferme delle transazioni continua a crescere. In tal modo si ha la certezza che l’operazione non possa essere più annullata/violata. Di norma, con sei conferme (che richiedono circa 60 minuti; notate che questa tempistica fa riferimento solo alle operazioni on-chain – quelle che avvengono direttamente su network Bitcoin. I probabili sistemi di pagamento futuri – che permetteranno di saldare le proprie spese in BTC, come il Lightning Network – saranno immediati) una transazione viene considerata sicura ed inalterabile (per le più piccole ne basta una) 

    La ridondanza di conferme e l’operatività frenetica dei miner sono ciò che rende la rete Bitcoin così solida e degna di fiducia. 

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    CONCLUSIONI

    In quest’introduzione vi abbiamo dato un assaggio generale di ciò che è la rete Bitcoin. 

    Ovviamente, nei prossimi lavori andremo maggiormente nel dettaglio dei vari aspetti che compongono il network. 

    Se desiderate avere una visione completa di ciò che accade sull’ecosistema vi consigliamo di proseguire con la lettura, seppur non sia assolutamente necessaria per cominciare ad investire in criptovaluta (basta andare su www.etoro.com). 

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      NOTE SULL’AUTORE

      GIANLUCA POLITO

      Laureato in Finance and Risk Management presso l’Università degli Studi di Firenze -110 cum laude

      Tesi in “CCP interoperability”

      Corso in “Advanced Risk and Portfolio Management” (ARPM, New York City, NY, 2018)

      Internship presso Zeliade Systems SAS (Parigi, Francia, 09/2018-12/2018)

      Junior Consultant in “Gestione del rischio finanziario” presso Prometeia

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