CAPIRE BITCOIN | PARTE UNDICESIMA | SEZIONE TERZA: ALT-COIN, ALT-CHAIN E APPLICAZIONI SU BLOCKCHAIN

Questo articolo conclude quello in due parti dove si affrontava il funzionamento di uno degli aspetti meno compresi di Bitcoin, ovvero il processo di mining e la creazione del “consenso”. A conclusione di quell’aspetto, questo articolo esplica brevemente i significati di alt-coin e alt-chain, concludendo con un focus sulle possibilità di applicazioni blockchain based.  A livello bibliografico è d’obbligo citare il testo “Mastering Bitcoin” di Andreas Antonopoulos, del quale questo testo è ripresa ragionata). Chi fosse interessato ad approfondire questi temi, con o senza integrazione delle dinamiche legate al codice, può trovare supporto nei corsi formativi e nella attività consulenziali erogate da Bcademy.

Alt-coin e Alt-chain

Bitcoin è un progetto open-source, il cui codice è stato clonato per creare una moltitudine di altri progetti. I più noti sono chiaramente altre crittovalute, comunemente chiamate alt-coin (alternative coin, ergo monete alternative a bitcoin). Esistono diversi layer di protocollo implementati “sopra” la blockchain di Bitcoin (meta-coin, meta-chain o blockchain apps), che viene dunque utilizzata come una piattaforma per sviluppare applicazioni, o estendendo il protocollo Bitcoin aggiungendo ulteriori layer (tra gli esempi più noti Colored Coins, Counterparty e il celebre Lightning Network).

Meta-coin

Si tratta di software che creano layer sopra Bitcoin, estendendone di fatto il protocollo per aggiungere caratteristiche e funzionalità attraverso la cofidica di dati ulteriori aggiunti a indirizzi e transazioni.

Colored Coin. E’ un meta-protocollo che “copre” con informazioni una quantità (piccola) di bitcoin. Un coin “colorato” di solito è usato per esprimere un altro asset, ergo quest’ultimo è rappresentato dai coin “colorati”. Wallet sviluppati ad hoc interpretano i metadati aggiunti ai coin colorati da un wallet che li ha in principio etichettati come tali, rendendoli rappresentati ad esempio di azioni, proprietà, etc. Per colorare i coin si definiscono i metadati associati, come il tipo di emissioni, la divisibilità, simbolo e descrizione e altre informazioni relative. Una volta colorati possono essere venduti e comprati, inviati e ricevuti, etc. Possono esssere “scolorati” in qualsiasi momento, ed essere spesi come bitcoin “normali”.

Mastercoin. Si tratta sempre di un layer di protocollo sopra Bitcoin che crea una piattaforma capace di estendere il sistema bitcoin con varie applicazioni. Il token utilizzato è MST, ma piuttosto che come vera e propria valuta, Mastercoin è una piattaforma per costruire altro, come valute, smart property token, exchange decentralizzati, contratti. Per questo layer, come per il più noto Lighting Network (che verrà trattato in un successivo articolo), vale bene il paragone dell’HTTP (Mastercoin in questo caso) che gira “sopra” TCP (Bitcoin).

Counterparty. Altro protocollo sopra Bitcoin, abilita valute, token scambiabili, piattaforme decentralizzate di scambio, etc. E’ principalmente implementato attraverso l’utilizzo dell’operatore OP_RETURN nel linguaggio di script (Script) di Bitcoin, per aggiungere significati alle transazioni in bitcoin.

Alt-coin

La stragrande maggioranza delle alt-coin deriva da clonazione del codice di Bitcoin, conosciute come fork. Altre sono state costruite da zero basandosi sul modello blockchain. Le alt-coin e le alt-chain sono di fatto implementazioni di quella che potremmo chiamare “blockchain technology” che creano ciascuna le loro proprie blockchain (la differenza terminologica è solamente tra progetti basati più sull’aspetto monetario e progetti maggiormente focalizzati su altri aspetti.

La prima alt-coin nell’agosto del 2011 sembra essere stata IXCoin, che modificava alcuni parametri di Bitcoin, come la quantità di reward per blocco. A settembre fu lanciata Tenebrix, che proponeva un algoritmo alternativo alla Proof-of-Work, chiamato scrypt, disegnato per resistere agli attacchi brute-force e resistente ad essere minato con GPU e ASIC. Tenebrix non ebbe successo come moneta, ma fu la base per Litecoin che invece divenne una delle alt-coin più popolari. Litecoin, oltre ad implementare scrypt, ridusse il tempo di generazione del blococ dai 10min di Bitcoin a 2,5min. Il risultato fu visto come l’argento in paragone all’oro, una moneta più leggera, che alcuni credono sia più adatta per esigenze di retail etc.

Nel 2012 si contavano già più di 20 monete in circolazione, un anno dopo erano oltre 200 e sempre più in crescita, metà delle quali erano cloni di Litecoin. Ora, passato il boom delle ICO nel 2017, le monete sono innumerevoli, di cui la quasi totalità buona solo ad arricchire i creatori capaci di mettere in piedi giochetti di pump-and-dump ideali per sfilare valore agli allocchi. In linea di principio, ci sono tre aree in cui le alt-coin si differenziano da Bitcoin:

• Una differente policy monetaria, come Litecoin, Dogecoin, Freicoin

• Un differente algoritmo di Proof-of-Work o meccanismo di consenso, come Peercoin, Myriad, Blackcoin, Vericoin, NXT

• Caratteristiche specifiche, come ad esempio anonimità, come CryptoNote, Monero, Zerocash

Alt-chain (non-currency)

Si tratta di implementazioni di design alternativi di blockchain, non primariamente legati alla crittovaluta (pur includendone una in quasi tutti i casi), ma ad un token usato come rappresentativo di una risorsa, un contratto, etc. Due esempi di queste sono certamente Namecoin e Bitmessage, quest’ultimo un servizio di messaging decentralizzato, am la più nota è certamente Ethereum.

Ethereum. Ethereum è una piattaforma Turing-complete capace di processare ed eseguire contratti (smart contract), basata su blockchain. Non è un clone di Bitcoin, ma ha un design proprio, ed una propria valuta, chiamata ether (che molti erroneamente chiamano ethereum). Essenzialmente la blockchain di Ethereum memorizza contratti, ovvero programmi che girano su ogni nodo del sistema, e che possono storare dati, inviare e ricevere pagamenti in ether, così come eseguire un range infinito di azioni computabili. Molti guardano ad Ethereum ed alla sua EVM (Ethereum Virtual Machine) come ad un computer globale decentralizzato e generic-purpose.

Mattoni costituenti e possibili applicazioni

Molti cloni di Bitcoin, come detto, sono progetti scam buoni solo ad arricchire i proponenti a scapito dei soliti allocchi attirati dai facili guadagni. Solo Bitcoin sembra possedere attualmente tutte le garanzie del caso per continuare ad essere, come è stato per i suoi primi 11 anni di vita, un sistema affidabile.

D’altro canto, possiamo ritrovare in esso anche i mattoni per la costruzione di ulteriori servizi e prodotti, partendo dalle seguenti specifiche:

No Double-Spend: nessun UTXO può essere speso due volte

Immutability: quando una transazione è registrata nella blockchain (con una sufficiente PoW a latere), i suoi dati divengono immutabili.

Neutrality: la decentalizzazione del network propaga informazioni (transazioni valide) indipendentemente dalla loro origine.

Secure Timestamping: le regole di consenso rigettano i blocchi troppo avanti o indietro nel tempo, ciò garantisce una corretta marca temporale.

Authorization: le firme digitali, validate in un network decentralizzato, offrono garanzie di autorizzazione (nessuno script può essere eseguito senza l’autorizzazione del proprietario della chiave privata).

Auditability: le transazioni sono pubbliche e possono essere controllate.

Accounting: in ogni transazione (tranne la coinbase) il valore degli input eguaglia gli output più le fee, non si possono creare o distruggere bitcoin in una transazione.

Nonexpiration: una transazione valida non scade.

Integrity: una transazione firmata con SIGHASH_ALL o parti di una transazione firmata con un altro tipo di SIGHASH non può essere modificata senza invalidare la firma, invalidando dunque la transazione.

Transaction Atomicity: le transazioni sono atomiche: essere sono valide o minate interamente (non solo in una parte).

Discrete (Indivisible) Units of Value: gli output di una transazione sono unità di valore discrete e indivisibili: possono essere spese o non spese, ma interamente.

Quorum of Control: i vincoli di Multisignature in uno script impongono un quorum di autorizzazioni, predefinito (M-su-N).

Timelock/Aging: uno script con una clausola contenente un timelock relativo o assoluto può essere eseguito solo dopo il tempo specificato.

Replication: il mantenimento decentralizzato della blockchain assicura che una volta minata una transazione, i dati sono replicati nel network divenendo estremamente resilienti alla perdita, cali di potenza, etc.

Forgery Protection: una transazione può spendere solo output validi ed esistenti.

Consistency: in assenza di divisioni di miner, i blocchi validati sono soggetti a riorganizzazione o disaccordo in maniera esponenzialmente decrescente alla loro “profondità”. Dopo un certo punto sono praticamente immutabili.

Recording External State: una transazione che impegna valori tramite OP_RETURN, rappresenta uno stato di transizione in un external state machine.

Predictable Issuance: poco meno di 21 milioni saranno emessi, ad un tasso predicibile.

Questi mattoni sono elementi di una “piattaforma di fiducia” che può essere usata per comporre applicazioni. Qui alcuni esempi di applicazioni odierne che li utilizzano:

Proof-of-Existence (Digital Notary): Immutability + Timestamp + Durability. Un’impronta digitale (hash di un documento digitale) è impegnata in una transazione, provando che quel documento esisteva (Timestamp) al tempo del suo inserimento in blockchain. L’impronta non può essere modificata a posteriori (Immutability) e la prova è salvata permanentemente (Durability).

Kickstarter (Lighthouse): Consistency + Atomicity + Integrity. Se si firma un input e un output (Integrity) di una transazioni di finanziamento, altri possono contribuire al finanziamento ma non possono spendere (Atomicity) finché l’obiettivo (output value) è raggiunto (Consistency).

Payment Channels: Quorum of Control + Timelock + No Double Spend + Nonexpiration + Censorship Resistance + Authorization. Un multifirma 2-of-2 (Quorum) con un blocco temporale (Timelock) usato come “base” di un canale di pagamento può essere tenuto (Nonexpiration) e speso in qualsiasi momento (Censorship Resistance) con l’autorizzazione dell’altra parte (Authorization). Le due parti possono creare transazioni che impegnano che doppio-spendono (No Double-Spend) la “base” in blocchi temporali minori (Timelock).

Quanto sopra è chiaramente esemplificativo e non esaustivo, ed a ogni pié sospinto sembra possibile la costruzione di nuovi layer on top of, ad esempio. Lightning Network ed RGB tra i più noti, seguiti da una vastissima comunità di interessati, e miranti insieme a risolvere alcune criticità di Bitcoin ma allo stesso tempo ad estenderne l’ecosistema, saranno oggetto dei successivi articoli.

Alessio Salvetti, Co-founder di Bcademy e board member (VP), business developer, filosofo per formazione e bitcoiner per passione, esperto di modeling e lean startup, è co-founder di Inbitcoin e responsabile prodotto di Bcademy (CPO).