Bitcoin è un modo rivoluzionario per risparmiare o spendere denaro digitale e ha il potenziale per trasformare anche altre aree della nostra vita. Non è inoltre necessario essere un matematico o un crittografo per capirlo. Quando inizi a vedere come il sistema si posiziona al punto di partenza, potresti essere semplicemente felice.

Diciamo che ti mando un film su Internet. Allego un file a un messaggio di posta elettronica, premo invio e lo hai dopo qualche istante. Puoi scaricare e guardare il film o eliminarlo. Puoi fare quello che vuoi con esso.

Ma tienilo a mente: ho ancora una copia di quella interazione.

Questo è il modo in cui le informazioni digitali si spostano generalmente su Internet. Non trasferisci davvero il contenuto, lo copi. E finora, questo ha funzionato abbastanza bene: anche se potrebbe non essere legale o corretto, è improbabile che copiare una canzone o un film possa devastare l'economia.

Ma ora pensa a copiare denaro.

Inizialmente, l'uso della posta elettronica per rendere infiniti i soldi digitali potrebbe sembrare attraente, ma cosa succede quando tutti iniziano a farlo? Ci sarebbe un'inflazione dilagante e l'economia sarebbe caduta. Se ti invio un dollaro, è importante che non riesca a conservarne una copia.

Tradizionalmente, nel mondo dei bonifici e delle carte di debito, la moneta digitale viene tracciata centralmente per impedire la duplicazione. Un database, ad esempio presso la tua banca, verifica chi possiede cosa. Questo sistema si basa sull'autorità centralizzata, che è un concetto familiare, quindi "capiamo". Naturalmente, quell'autorità centrale ha il controllo completo sul tuo denaro.

E se ci fosse un altro modo? E se invece di affidarci a un'autorità centralizzata fallibile per assicurarci di chi ha cosa, contiamo su un'autorità distribuita che non è controllata da una sola parte? Che cosa succede se il nostro denaro ha valore, non perché abbiamo fiducia nel potere di un governo di sostenerlo, ma perché abbiamo fiducia nel potere della matematica?

Questo ci porta a Bitcoin.

Presentazione di Bitcoin

Bitcoin è un sistema di valuta digitale non associato a nessun governo o istituzione.

Un po 'confusamente, la parola "bitcoin" (minuscola "b") è anche il nome della valuta stessa. Il sistema e il concetto generale (capitale "B") sono stati creati nel 2009, ma le unità di valuta (bitcoin) vengono generate continuamente attraverso un processo chiamato mining. È un po 'come l'estrazione dell'oro, ma per il 21 ° secolo digitale.

Tutte le transazioni sulla rete Bitcoin sono permanentemente registrate in un lungo elenco chiamato blockchain. Questo non è un elenco segreto custodito da un'autorità centrale. È un elenco pubblico ampiamente distribuito e ogni computer partecipante ne ha una copia.

La blockchain Bitcoin è un libro mastro pubblico immutabile:

Per immutabile, intendo che una volta che un disco è stato nella blockchain per un paio d'ore, cambiarlo o cancellarlo diventa impossibile. Questo accade perché molte altre transazioni sono state costruite su di esso da allora.

Con il pubblico, intendo dire che chiunque, non solo un impiegato di banca, può guardare alla blockchain. Questo non significa che puoi vedere esattamente chi sta inviando o ricevendo denaro, perché i record sono collegati a pseudonimo, il che significa che l'identità di un destinatario o del mittente è oscurata dall'uso di nomi falsi, che - nel caso di Bitcoin - sono lunghi stringhe di numeri e in genere di breve durata.

Per distribuzione, intendo che copie sincronizzate della blockchain sono detenute da computer di tutto il mondo. Non esiste una copia master canonica; tutte le copie sono uguali.

E infine, per libro mastro, intendo che la blockchain è un elenco di transazioni. Pensala come la cronologia delle tue transazioni su Venmo o con il tuo istituto bancario.

Questo libro mastro distribuito è chiamato "blockchain" perché le singole transazioni vengono raggruppate in "blocchi" più grandi, che sono concatenati insieme in una sequenza. Questo è più veloce dell'aggiunta di transazioni una per una e un nuovo blocco di transazioni viene creato ogni 10 minuti circa.

Per illustrare meglio il potere di un registro immutabile, pubblico e distribuito, immaginiamo una situazione comune che coinvolge $ 5 di bitcoin. (Il valore di un bitcoin può aumentare o diminuire, ma $ 5 è probabilmente solo una frazione di un singolo bitcoin.)

Nella nostra ipotetica situazione, la mia amica Elizabeth mi manda $ 5 in bitcoin, una transazione registrata nella blockchain, come ogni transazione. A sua volta, ti invio $ 5 in bitcoin e ogni copia della blockchain ora mostra che ora possiedi i soldi che mi appartenevano, che appartenevano a Elizabeth. Nessuno coinvolto - io, tu o Elizabeth - abbiamo bisogno di chiedere a un database centrale autorevole che possiede cosa, o il permesso di effettuare queste transazioni. L'autorità è decentralizzata; è in ogni copia della blockchain, ovunque.

Forse ti starai chiedendo: dove Elizabeth ha preso quel bitcoin che mi ha mandato?

La risposta breve è che qualcuno probabilmente l'ha inviato a lei. Ecco come quasi tutti ottengono il loro bitcoin.

Ma quelle monete dovevano essere create inizialmente, quindi come è potuto succedere?

Come nasce un Bitcoin

I dollari nascono quando il governo degli Stati Uniti li stampa, così come anche le altre valute tradizionali sono emesse dai rispettivi governi. Molto tempo fa, i dollari statunitensi erano garantiti da una quantità equivalente di oro nel tesoro degli Stati Uniti, e in quei giorni la creazione di valuta aggiuntiva richiedeva l'oro proporzionato, da cui la popolarità dell'estrazione dell'oro.

Un bitcoin viene anche creato attraverso un processo chiamato mining, sebbene si tratti di mining digitale, realizzato con computer e software piuttosto che dinamite e pale. Affinché un nuovo blocco di transazioni venga aggiunto alla blockchain, un problema matematico pesante deve essere risolto e il "minatore" che risolve il problema per primo viene premiato con nuovi bitcoin. Ecco come vengono estratti i bitcoin.

In altre parole, il mining fa due cose: aggiunge blocchi alla blockchain e crea nuovo bitcoin. Quel problema di matematica che i minatori stanno correndo per risolvere riguarda qualcosa chiamato hashing.

Hashing 101

Un hash è un'impronta digitale per i dati, in quanto identifica in modo univoco un contenuto digitale - se il contenuto è una foto, un album fotografico, un film, una password, testo, ecc. Deriva dal contenuto digitale stesso, attraverso un processo chiamato "hashing" e può assumere la forma di una stringa di lettere, numeri e altri simboli.

L'hashing è un concetto fondamentale nell'informatica, ampiamente utilizzato dietro le quinte. Per migliorare la sicurezza, i servizi online spesso archiviano gli hash delle password anziché le password effettive e confrontano gli hash anziché le password quando effettui l'accesso. Facebook utilizza gli hash per verificare l'adeguatezza delle immagini caricate. Nessuno su Facebook guarda ogni immagine sulla piattaforma per vedere se è violenta o pornografica. Invece, Facebook prende le immagini che sono state segnalate come inadeguate e le esegue l'hashing, creando un elenco di impronte digitali che segnalano contenuti "cattivi". Ogni volta che una foto viene caricata su Facebook, viene l'hash con la stessa funzione. L'hash risultante viene confrontato con l'elenco di hash per i contenuti vietati e, se corrispondono, Facebook sa che la foto è inappropriata.

In genere, quando il software esegue una funzione hash, prende i dati di input - come una foto - e genera una stringa di gobbledygook, che è l'hash.

Ad esempio, diamo questa immagine di un cucciolo a una funzione hash chiamata SHA-256:

Chiaramente questa foto di un dolce cucciolo non viola le regole di Facebook. Chiunque può dirlo. Ma nessuno su Facebook sta rivedendo la foto. Invece, il software su Facebook controlla l'hash dell'immagine, che è questo:

8EC9D4718F919C6087CA589EDA09E7DD9A7ACCDB820F42B4196E1D0D4BEDE77A

Questo è il risultato SHA-256 di quell'immagine, espresso in esadecimali. Non abbastanza carino come il cucciolo!

Una caratteristica interessante di una funzione hash è che se modifichiamo anche leggermente l'input, l'output sarà completamente diverso. Diciamo, ad esempio, che cambiamo solo un pixel della foto del cucciolo, mettendo una pulce nera di 1 pixel sopra l'occhio:

Riesci a vedere la pulce?

Quando eseguiamo l'hash della foto, otteniamo un hash completamente diverso, anche se è cambiato solo un pixel:

039E1AF92F7D00775ECE35C2216FC3F7F0BBCD31F912A105D2601380D8DEABA2

Ora, potremmo usare contenuti reali e valori di hash reali per il resto di questo post, ma gli hash sono ostili e difficili da distinguere. Invece, usiamo le emoji per rappresentare questi input e output. Nell'esempio seguente, l'input (il contenuto da hash) è rappresentato dalla faccia del gatto e l'output (che è l'hash risultante) è rappresentato da un nastro:

Immagina che Facebook abbia eseguito una funzione hash su due immagini inappropriate - chiamiamole e - e gli hash risultanti sono e .

Più tardi, qualcuno carica una foto, che chiameremo?, Perché Facebook non sa ancora cosa sia. Facebook esegue l'hashing della foto e il risultato è .

Sebbene nessuno abbia guardato l'immagine misteriosa, Facebook sa che è la foto inappropriata che stiamo chiamando because, perché gli hash corrispondono. Nessuno ha dovuto guardare direttamente l'input appena caricato, perché ha lo stesso hash di una foto nota per essere inappropriata.

L'identificazione di foto è solo un'applicazione dell'hash. Il mining di bitcoin, che crea nuovo bitcoin e aggiunge nuove transazioni alla blockchain, è un altro.

Finora abbiamo appreso che Bitcoin è una valuta decentralizzata, non generata da alcun governo o istituzione finanziaria, e cos'è l'hashing. Successivamente impareremo come i minatori di bitcoin usano l'hashing per fare letteralmente soldi e come la crittografia consente ai bitcoin di essere sia unici sia impervi alla copia, anche se sono completamente (e irreversibilmente) trasferibili.