Come funzionano le transazioni in criptovaluta?

La criptovaluta è una forma di valore puramente digitale, libera dal controllo di una singola persona, azienda o governo.  

A differenza delle valute tradizionali, il cui saldo del tuo account digitale può essere convertito in banconote fisiche, le transazioni in criptovaluta sono semplicemente dati registrati in un ledger distribuito e immutabile, chiamato blockchain.

Sulle blockchain più popolari, come Bitcoin, Ethereum e Algorand, in realtà non avviene alcuno scambio di criptovaluta tra le persone. Al contrario, ogni volta che viene elaborata una transazione, i dati relativi alla proprietà dei wallet crypto di entrambe le parti vengono aggiornati sulla blockchain.

La tecnologia blockchain consente di proporre, elaborare e registrare questo tipo di transazioni attraverso una rete globale di volontari, chiamati “nodi”. Questi computer collaborano per garantire all'unanimità che vengano completate e archiviate in modo immutabile sul ledger solo le transazioni valide.

Prima di esaminare il processo passo dopo passo con cui una transazione crypto viene creata, trasmessa, verificata ed elaborata, è importante comprendere i singoli elementi necessari per rendere possibili questo tipo di transazioni peer-to-peer.

Per completare un pagamento in crypto sono necessari tre componenti fondamentali:

• Wallet di criptovalute
• Network blockchain
• Criptovaluta per pagare la transazione blockchain/le commissioni gas

I wallet crypto possono essere generalmente classificati come hot wallet o cold wallet, a seconda che siano permanentemente connessi a Internet oppure no. 

Gli hot wallet sono software scaricati su computer desktop, telefoni cellulari o altri dispositivi smart. Sono costantemente connessi a Internet e consentono di ricevere e trasferire rapidamente fondi. 

I cold wallet sono dispositivi hardware, come speciali chiavette USB, che devono essere collegati manualmente a un dispositivo smart per effettuare o ricevere trasferimenti. A differenza degli hot wallet, i cold wallet non mantengono una connessione costante a Internet. Sebbene molti ritengano che i cold wallet siano meno pratici da usare rispetto agli hot wallet, sono considerati significativamente più sicuri.

A differenza delle banconote nei tuoi wallet che usi per il denaro contante, la criptovaluta non viene effettivamente conservata in un wallet crypto. 

Gli asset detenuti in criptovaluta sono registrati sulla blockchain e l'accesso a tali fondi è controllato tramite un wallet. Un wallet crypto memorizza gli indirizzi utilizzati per interagire con i fondi a esso assegnati sulla blockchain. Se le chiavi vengono perse, si perde anche l'accesso a tutti i fondi associati al wallet.

Ogni wallet crypto ha una propria chiave pubblica e una propria chiave privata uniche. Le chiavi sono una parte essenziale di un wallet crypto e vengono utilizzate per: 

• Dimostrare chi possiede i fondi sulla blockchain
• Firmare digitalmente e approvare le transazioni in uscita
• Creare indirizzi del wallet visibili pubblicamente

Utilizzando un tipo di formula crittografica a senso unico, le chiavi pubblica e privata del wallet sono collegate matematicamente. La chiave privata viene utilizzata per creare la chiave pubblica. La crittografia a curva ellittica (ECC) è uno dei principali metodi di crittografia a chiave pubblica utilizzati per generare chiavi per i wallet crypto, inclusi tutti i wallet Bitcoin. 

Se vuoi saperne di più, puoi consultare l'articolo del Centro di apprendimento di Kraken Come usano la crittografia le criptovalute?

Ciò che rende sicure queste chiavi è che solo chi possiede la chiave privata può creare la chiave pubblica e dimostrare la titolarità dei fondi associati al wallet. La crittografia rende praticamente impossibile dedurre quale sia la chiave privata a partire dalla chiave pubblica.

Ecco un esempio per visualizzare questo concetto. Immagina di avere un numero di un milione di cifre. Partendo da questo numero di un milione di cifre, devi individuare una specifica coppia di due numeri che, sommati, hanno formato il numero. A causa di tutte le possibili soluzioni al problema, trovare la combinazione corretta richiederebbe un'enorme quantità di tentativi ed errori. 

Tuttavia, una volta trovata la soluzione, è facile per chiunque altro al mondo verificare autonomamente che tu abbia trovato la risposta corretta. Dopotutto, basterebbe sommare i numeri e verificare che il risultato corrisponda al numero di un milione di cifre.

Questa difficoltà nel trovare una soluzione, unita alla facilità di verificarla una volta trovata, è alla base delle transazioni crypto. È questo uso della crittografia che consente alle transazioni crypto di funzionare in modo affidabile, sicuro ed efficiente in termini di costi.

La ECC porta questo concetto ancora oltre, utilizzando un complesso sistema di linee che si intersecano attraverso un particolare tipo di curva su un grafico. Ogni volta che attraversa la curva, la linea cambia direzione perpendicolarmente, e così via. In questo caso, la chiave pubblica è costituita dal primo e dall'ultimo punto attraversati dalla linea dopo un numero segreto di passaggi.

In questo caso, la chiave privata è il numero segreto di spostamenti necessari per arrivare dal punto A al punto finale sulla curva.

Oltre alle chiavi pubblica e privata, esiste l'indirizzo del wallet crypto.

Questo viene creato prendendo la chiave pubblica, a sua volta creata dalla chiave privata, e facendola passare attraverso un algoritmo crittografico di hashing. Si tratta di un altro tipo di algoritmo matematico a senso unico che prende qualsiasi input e lo trasforma in una stringa casuale di codice alfanumerico di lunghezza fissa, chiamata “hash”. 

Si dice che i codici hash siano “unici” e “deterministici”. Ciò significa che ogni input crea un codice hash completamente unico, che ha esattamente lo stesso valore ogni volta che viene elaborato dall'algoritmo. 

Come nel caso delle chiavi pubblica e privata, è impossibile visualizzare un hash e sapere quale input lo abbia creato.

Questo hash, che funge da indirizzo del wallet crypto, è ciò che le persone condividono per ricevere transazioni in entrata in criptovaluta.

I wallet online memorizzano le proprie chiavi online all'interno del software del wallet stesso. 

Pur offrendo il vantaggio di consentire agli utenti di inviare e ricevere transazioni senza difficoltà e in qualsiasi momento, questo li rende anche vulnerabili agli attacchi dei criminali informatici.

Le chiavi privata e pubblica di un cold wallet vengono memorizzate offline all'interno del dispositivo fisico.

Questo rende quasi impossibili gli attacchi online ai cold wallet. Tuttavia, il compromesso è che ogni volta che un utente desidera effettuare un trasferimento deve collegare il cold wallet a un computer o a un dispositivo smart.

Per gli holder a lungo termine che fanno trading poco frequentemente, questo non è un problema particolarmente rilevante. Tuttavia, per i trader più attivi, che trasferiscono spesso fondi tra indirizzi diversi, questo livello aggiuntivo di sicurezza può risultare scomodo.

Se vuoi saperne di più sui diversi vantaggi e svantaggi dei metodi di conservazione delle criptovalute, consulta l'articolo del Centro di apprendimento di Kraken Come mantenere al sicuro le criptovalute.

Una blockchain è un tipo di tecnologia di ledger distribuito. In breve, una blockchain è un sistema per registrare dati gestito e mantenuto da una comunità aperta, anziché da una singola autorità.

Chiunque nel mondo può partecipare alla gestione di una rete blockchain pubblica, purché abbia accesso a Internet e a un dispositivo smart. La maggior parte delle reti blockchain adotta misure per "decentralizzare" le piattaforme, assicurandosi che nessuna singola persona o autorità centrale possa prendere il controllo del ledger della blockchain.

Le persone che dedicano volontariamente il proprio tempo a diventare partecipanti attivi di una rete blockchain sono note come "nodi". I nodi possono svolgere diverse attività, dalla gestione di uno storico completo delle transazioni all'importante compito di convalidare i dati.

Una blockchain può essere considerata come una sequenza virtuale di scatole (o “blocchi”), ciascuna delle quali contiene una certa quantità di dati. Per le reti di criptovalute , i dati contenuti in queste scatole sono principalmente informazioni sulle transazioni – chi ha trasferito cosa, a chi e in quale momento. 

Quando nuove transazioni vengono trasmesse alla rete, è necessario creare nuovi blocchi, riempirli con i nuovi dati, verificarli e aggiungerli alla catena. 

Tutti i blocchi aggiunti alla blockchain sono permanenti e immutabili, il che significa che è impossibile tornare indietro e modificare le informazioni memorizzate nel blocco completato. Per questo il ruolo della convalida dei dati è così importante. Tutti i dati delle transazioni devono essere verificati all'unanimità da tutti i nodi della rete, per assicurarsi che vengano elaborate solo transazioni valide. 

Poiché non esiste una singola autorità che gestisce la rete, viene utilizzato un sistema automatizzato per garantire che tutti i nodi concordino sui nuovi dati da aggiungere alla blockchain. Questo sistema, noto come mining nelle reti blockchain come Bitcoin, è progettato per impedire ad agenti malintenzionati di corrompere la rete con transazioni non valide.

Questo sistema è noto come meccanismo di consenso.

Sebbene blockchain diverse utilizzino diversi tipi di meccanismi di consenso, tutte mirano a raggiungere lo stesso obiettivo — mantenere informazioni accurate sulla proprietà e sulle transazioni.

Proof-of-Work e Proof-of-Stake sono i sistemi più comuni utilizzati nelle criptovalute.

Per compensare i nodi per il loro lavoro, tutti gli utenti di criptovalute devono pagare una commissione di transazione affinché i loro pagamenti vengano elaborati, talvolta chiamata commissioni gas.

Questa commissione copre i costi computazionali associati alla gestione di un nodo e offre ai nodi un incentivo finanziario a continuare a operare sulla rete.

Le commissioni possono variare a seconda della blockchain e del livello di congestione della rete in quel momento.

In alcuni casi, gli utenti possono aggiungere una mancia alla commissione di transazione per incoraggiare i validatori a dare priorità ai loro pagamenti rispetto agli altri in coda.

Ora che è chiaro quali componenti costituiscono il processo di una transazione crypto, vediamo come funziona un pagamento dall'inizio alla fine.

Il processo riportato di seguito è specifico per la rete Bitcoin — alcuni dettagli più specifici differiranno leggermente su altre reti blockchain, come Ethereum, Ripple o Solana. 

Vale inoltre la pena notare che quasi tutti i passaggi elencati di seguito vengono eseguiti automaticamente dal codice sottostante del protocollo Bitcoin e dai nodi della rete. L'utente Bitcoin deve solo inserire la quantità di crypto che desidera inviare, copiare e incollare l'indirizzo pubblico del wallet del destinatario e premere il pulsante di invio.

Il processo di invio di una transazione è composto da tre fasi:

1. Esecuzione della transazione
2. Trasmissione
3. Regolamento (a scadenza)

Di seguito è riportato un esempio dei vari passaggi che avvengono sulla blockchain Bitcoin. Questo processo consente a Bitcoin di funzionare come sistema di denaro elettronico peer-to-peer.

Supponiamo che Ben abbia già completato la procedura per acquistare Bitcoin e che ora voglia inviare un Bitcoin (BTC) a Olivia. Ricorda che Ben può inviare unità più piccole di Bitcoin chiamate satoshi, ma per semplicità useremo un Bitcoin intero.

1. Olivia invia a Ben il suo indirizzo pubblico del wallet.
2. Ben prende l'indirizzo pubblico del wallet di Olivia e crea un messaggio di transazione che contiene informazioni sulla transazione prevista (da dove proviene il Bitcoin di Ben, dove è diretto, quanto resto deve essere restituito a Ben sotto forma di UTXO e qual è l'importo della commissione associata).
3. Questo messaggio di transazione viene elaborato tramite un algoritmo crittografico di hashing per ridurlo a un codice univoco di lunghezza fissa.
4. Ben cifra il codice hash risultante con la sua chiave privata per creare una firma digitale per la transazione. In questo modo, Ben dimostra a Olivia e al network blockchain di aver inviato la transazione e che questa non è stata manomessa durante il trasferimento.
5. Ben invia a Olivia il messaggio di transazione originale e la firma digitale.
6. Olivia decifra la firma digitale usando la chiave pubblica di Ben, rivelando l'hash del messaggio di transazione.
7. Olivia elabora quindi il messaggio di transazione originale tramite lo stesso algoritmo crittografico di hashing per produrre un hash e lo confronta con il valore hash rivelato nel passaggio precedente.
8. I due hash dovrebbero essere identici, a dimostrazione del fatto che Ben ha inviato la transazione e che questa non è stata danneggiata durante il trasferimento. Qualsiasi modifica ai dettagli della transazione  comporterebbe un hash completamente diverso e mostrerebbe al network che qualcuno ha tentato di manomettere la transazione.

Ora che Olivia ha potuto verificare che la transazione inviata da Ben è valida, deve essere trasmessa al network affinché tutti i nodi possano verificare queste informazioni.

1. Inizialmente, il messaggio di transazione e la firma digitale vengono inviati a un massimo di otto nodi. Ogni nodo inoltra quindi queste informazioni a un massimo di sette altri nodi del network.
2. Il processo continua finché ogni nodo del network blockchain non riceve e verifica la transazione in modo indipendente.
3. Una volta verificata da tutti i nodi del network, le transazioni in sospeso/non confermate vengono conservate in qualcosa chiamato mempool – abbreviazione di memory pool.

A seconda del tipo di meccanismo di consenso utilizzato dalla blockchain sottostante, viene selezionato un singolo nodo validatore per proporre un nuovo blocco contenente transazioni provenienti dalla mempool.

Per i validatori proof-of-work, una volta selezionato un validatore vincente dal processo di mining, gli altri nodi del network devono prima attestare la sua vittoria nella competizione di hashing, dopodiché potrà proporre un nuovo blocco. Se vuoi saperne di più su questo processo, puoi consultare l'articolo del Centro di apprendimento di Kraken "Che cos'è il mining di Bitcoin?"

Una volta aggiunto alla blockchain il blocco contenente la transazione di Ben a Olivia, questa sarà considerata una transazione con una conferma. Per ogni blocco aggiunto alla blockchain dopo questo blocco, la transazione di Ben otterrà ulteriori conferme. Ulteriori cicli di conferme contribuiscono  ad aumentare la certezza dell'accuratezza della transazione sul network.

Sebbene alcuni wallet crypto considerino una transazione completata dopo una sola conferma, altri wallet — come quelli di Bitcoin — richiedono generalmente fino a sei conferme. Con un tempo di creazione dei blocchi di Bitcoin pari a un blocco ogni dieci minuti, possono essere necessarie circa un'ora e sei conferme per raggiungere il regolamento completo.

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