Transazione bitcoin

Il sistema bitcoin, al contrario dei tradizionali sistemi bancari e dei sistemi di pagamento, è basato sulla decentralizzazione della fiducia. Invece di un’autorità centrale fiduciaria, in bitcoin, la fiducia si ottiene come proprietà emergente dall’integrazione di diversi partecipanti nel sistema bitcoin. Questo sistema permette di eliminare le terze parti, i mediatori e consente di emanciparci dall’odierno sistema centralizzato di sistemi bancari e di pagamento, permettendo da un lato di renderci più autonomi ma dall’altro ci costringe a diventare più consapevoli e responsabili nella gestione dei nostri fondi.Prendendo spunto da Andreas M. Antonopoulos in questo articolo esamineremo il bitcoin “da lontano”, seguendo la singola transazione attraverso il sistema bitcoin.

Introduzione

Il sistema bitcoin consiste principalmente in:

• Utenti con portafogli (wallet) contenenti chiavi (key)
  
• Transazioni propagate attraverso la rete
  
• Miner che producono, attraverso una gara di computazione, la blockchain, cioè il libro mastro di tutte le transazioni

Per questo articolo ci soffermeremo ad un livello abbastanza alto esaminando come la singola transazione viaggia attraverso il network e come questa interagisca col sistema.Simuliamo una compravendita di un bene (bilanciere) in un piccolo negozio di paese che ha da poco iniziato ad accettare bitcoin. I 2 soggetti interessati sono Marco e Giovanni. Marco ha appena comprato dei bitcoin che ha successivamente spostato nel suo wallet che ora contiene 0.1 BTC. Ora Marco può effettuare la sua prima transazione nel negozio di Giovanni. Il POS di Giovanni,arrivato il momento di pagare,converte il prezzo da euro a bitcoin mostrando a Marco i valori in entrambe le valute. Mostrerà poi un QR code contenente una richiesta di pagamento per la transazione.

• Un QR code di un normale wallet non è nient’altro che la conversione “in figura” della chiave pubblica di un wallet: potremmo paragonare questa chiave all’IBAN del nostro conto corrente.
  
• Il QR code di Giovanni, essendo una richiesta di pagamento (payment request), contiene la chiave pubblica di Giovanni, il valore del pagamento, e una descrizione generica come “negozio Giovanni”.

Questo consente ad un’applicazione wallet bitcoin di precompilare le informazioni usate per inviare il pagamento e allo stesso tempo mostrare all’utente una descrizione leggibile dell’operazione. Marco usa il suo Iphone per scansionare il QR code così facendo il suo iphone mostra a schermo un pagamento di 0.015 BTC verso il negozio di Giovanni, a questo punto Marco non dovrà far altro che selezionare a schermo “invia” così da autorizzare la transazione. Pochi istanti dopo Giovanni è in grado di vedere la transazione ed in questo momento la transazione è completata. Le transazioni sono come righe in un registro di contabilità in partita doppia. Ogni transazione è una serie di input e output, che non sono altro che i crediti e debiti.

Le transazioni

L’idea generale delle transazioni nel network bitcoin è quella di inviare degli input che vanno a spendere degli output. Ogni transazione ha quindi almeno un input ed un output. Ogni input spende un output precedente. Ciascun output è quindi una specie di “sala di attesa” che prende il nome di output non speso (Unspent Output), finché un successivo input non lo “spende”. Ogni transazione ha come prefisso il numero della versione, che ha lo scopo di indicare agli altri peers ad ai miners il corretto insieme di regole da usare per validarla. Questo dà la possibilità agli sviluppatori di poter creare nuove regole senza invalidare le transazioni precedenti.

Ogni output ha un numero (output index) basato sul suo posto nella transazione(il primo avrà come indice 0, il secondo 1 e così via..). Inoltre nell’output è presente la quantità di satoshi, che viene pagata ad una chiave pubblica che conferma le condizioni di spesa specificate (PublicKey Script).

D’altro canto, un input utilizza un numero di identificazione della transazione (Transaction Identifier-TxId) ed un numero di indice dell’output, che serve ad identificare precisamente quale output debba essere speso. Inoltre, nell’input è presente uno script di firma (Signature script) all’interno del quale sono contenute informazioni e parametri che debbono soddisfare le condizioni di spesa indicate nel PubKey Script.

Quindi Marco invia una transazione a Giovanni, che successivamente la spende. Il formato di transazione più comune è chiamato Pay-To-Public-Key-Hash (P2PKH). Questo sistema utilizza una tecnica crittografica basata su un paio di chiavi, la chiave pubblica (public key) e la chiave privata (private key).

La chiave pubblica è da intendere come un IBAN e viene quindi condivisa per indicare l’indirizzo dove si vogliono ricevere le transazioni; mentre la chiave privata è da intendere come una password e deve quindi rimanere segreta, pena la possibilità di perdere i propri fondi contenuti all’interno del wallet corrispondente.

Per creare la prima transazione, Giovanni deve quindi generate un paio di chiavi pubblica/privata (bitcoin utilizza l’algoritmo ECDSA con la curva secp256k1). Una copia di queste informazioni è quindi trasformata deterministicamente in una chiave pubblica secp256k1. Tramite l’utilizzo di una tecnica crittografia chiamata hashing, la chiave pubblica (PubKey) è quindi “offuscata” e trasformata in una stringa alfanumerica univoca. Il processo di hashing è unidirezionale non reversibile, pertanto non è possibile eseguire l’operazione inversa per derivare la chiave privata di Giovanni. Giovanni invia quindi l’hash della sua chiave pubblica a Marco, sotto forma di un indirizzo bitcoin. Una volta ricevuto l’hash della chiave pubblica di Giovanni, Marco utilizza l’hash per creare la sua prima transazione. Viene quindi creato un Output P2PKH standard, indicando le istruzioni che danno la possibilità a chiunque di spendere l’output nel caso in cui controllino la chiave privata corrispondente all’hash della chiave pubblica fornita da Giovanni. Queste istruzioni sono contenute nel PubKey Script. Marco trasmette quindi la transazione sulla blockchain; il network la categorizza come un Output Non Speso e il wallet di Giovanni come saldo spendibile. Così facendo Marco trasmetterà la transazione ai miner bitcoin, tramite il network peer-to-peer. Ogni peer e miner validerà indipendentemente la transazione, prima di includerla in un nuovo blocco di transazioni.

Tranquillizzo tutti spiegando che tutti questi passaggi sono fatti autonomamente dal wallet utilizzato:l’utente finale non dovrà fare nulla di complicato. Una transazione bitcoin ai suoi occhi sembrerà paragonabile ad una transazione fatta con una qualsiasi carta di credito.