Il processo di Mining e la Blockchain

Bitcoin è un sistema di crittovaluta elettronica inventato da Satoshi Nakamoto nel 2008 ed esaminato nel suo articolo dal titolo ''Bitcoin: a peer-to-peer electronic cash sistem’’, in cui spiega come vengono risolti i problemi che insorgono in un sistema non regolamentato da una Banca centrale, bensì da un network di nodi peer-to-peer. Una delle maggiori difficoltà di questo nuovo sistema è la necessità di eliminare la fiducia verso terze parti durante una transazione: l’obiettivo è far sì che tutti siano d’accordo sull’ordine cronologico delle transazioni, in modo tale da evitare il problema del double-spending. Per fare ciò è necessario introdurre un algoritmo di consenso che permetta di mettere d’accordo i diversi nodi del network e di risolvere il cosiddetto ''Problema dei Generali Bizantini'': si supponga che due generali, dislocati in diverse aree geografiche debbano decidere come coordinare l’attacco di una città nemica potendo comunicare solo mediante messaggeri. Tra questi è altamente probabile che vi siano dei traditori che mandino messaggi che vanno contro la strategia dell’esercito. Il problema è portare avanti l’attacco in modo efficiente nonostante il rischio di tradimento: ciò è conosciuto come consenso decentralizzato. Nakamoto risolse questo problema grazie alla catena delle proof-of-work basata sulla potenza computazionale dei nodi. Il seguente elaborato di tesi mira ad analizzare i meccanismi alla base del sistema Bitcoin, focalizzandosi sull'aspetto crittografico. Nel primo capitolo si riportano le nozioni di crittografia che saranno alla base della Blockchain e delle crittovalute, cercando di dare le nozioni di base per comprendere il sistema crittografico sul quale si basano le transazioni, ossia l’elliptic Curve DSA. Si studiano poi le transazioni, la loro struttura e lo scambio di denaro basato sugli UTXO e si conclude analizzando la Blockchain ed il Mining, cioè il meccanismo grazie al quale le operazioni vengono validate.