Giovanni Neri 1 Valute digitali Scuola di Ingegneria e Architettura – Bologna - 26 Gennaio 2016 Valute digitali Scuola di Ingegneria e Architettura – Bologna.

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1 Giovanni Neri 1 Valute digitali Scuola di Ingegneria e Architettura – Bologna - 26 Gennaio 2016 Valute digitali Scuola di Ingegneria e Architettura – Bologna - 26 Gennaio 2016 Giovanni Neri Università degli studi di Bologna Tel +39-051-2093040 Fax +39-051-2093073 http://gneri.deis.unibo.it Blog recensioni musicali http://kurvenal.wordpress.comhttp://kurvenal.wordpress.com e-mail giovanni.neri@unibo.itgiovanni.neri@unibo.it

2 Giovanni Neri 2 Soldi del Monopoli Fiches del casino Gettoni telefonici Assegnini

3 Giovanni Neri 3  Tentativo di generare un sistema non collegato ad alcun organo centrale di controllo (e quindi indipendente dale politiche nazionali e dagli organi di regolazione)  Assoluta segretezza delle transazioni (con tutte le conseguenze anche negative rispetto a tasse, terrorismo etc.). Equivalente cash.  Tentativo di generare un sistema autoregolato indipendente da gestori centrali  Rischio fluttuazione  Valuta dematerializzata (nel passato unità di conto…) Presupposti

4 Giovanni Neri 4  Che cosa NON è il BitCoin (BTC) - come ogni una valuta digitale.  E’ una valuta immateriale basata su Internet il cui valore è determinato dalla sua capacità di acquistare beni o servizi da coloro che la accettano  Può essere convertita in valuta corrente da cambiavalute sulla base di un valore fissato quotidianamente dipendente dalla sua circolazione e che può fluttuare significativamente (ad esempio il 7 Gennaio in occasione della crisi finanziaria cinese il BitCoin è passato a Shanghai da 2,897 a 3.000 yuan ovvero + 3,5%) Una valuta che corrisponda a biglietti o monete bancarie Una carta di credito Una valuta regolata da enti centrali governativi Una valuta che si rifa a riserva auree Una valuta a corso legale con cambi regolati  I BTC possono essere custoditi in un «wallet» locale sul PC o ci si può avvalere di un intermediario. BTC merchants

5 Giovanni Neri 5 Cosa è il BitCoin (BTC)? Nell’ «ecosistema» del BTC esistono gli «operatori – peers » e i «minatori - miners». Sono operatori i classici Bob e Alice noti al sistema solo per i loro indirizzi che scambiano BTCs per beni e servizi. Un elenco assolutamente incompleto degli operatori che accettano BTCs si trova alla fine della presentazione Perché BTC? Privacy: non esiste correlazione fra indirizzo e identità fisica (v. ad esempio donazioni a partiti politici). Un utente può anche avere (normalmente ha) n differenti indirizzi (come può avere n differenti firme digitali). Chiunque può operare in modo trasparente anche coloro che NON hanno un conto corrente etc. Basta avere una connessione Internet. I BTC si comprano dai merchants Totalmente decentralizzato (P2P). Non ci sono regolatori né emettitori di valuta. Il controllo normalmente fatto da una banca o da una istituzione finanziariaè affidato al sistema decentralizzato che gestisce un libro mastro (ledger) distribuito di cui esiste una copia su ogni nodo BitCoin Satoshi Nakamoto chi era costui? Poiché il valore del singolo BTC è tendenzialmente alto si usano anche gli Satoshi che valgono 1/100.000.000 di BTC (oggi – 26-01-2016 ore 11:16 - il BTC vale circa 366,44 € e quindi lo Satoshi vale circa 0,0000036644€. Un € vale oggi 0.0027604 BTC). Il BTC questa mattina era in discesa. Valore definito dal mercato

6 Giovanni Neri 6 Client-server vs. P2P Server Client Client-Server P P P P P Peer-to-Peer (ex. Skype - TeamViewer) Il controllo che è effettuato ad esempio dalle banche per la validazione di una transazione è qui effettuato in modo distribuito da tutti i peers

7 Giovanni Neri 7 Hash crittografico SHA ha alcuni predecessori Message Digest 4, MD5…. Long message Digest SHA 160-256 (160-256 bit) Hasher Trasformazione matematica deterministica Funzione non invertibile L’hash crittografico deve essere efficiente dal punto di vista computazionale, resistente alle collisioni, ben distribuito e apparire random Non fornisce alcuna informazione sull’input

8 Giovanni Neri 8 SHA (Secure Hash Algorithm) L’algoritmo (la cui descrizione e codice si trovano all’indirizzo https://it.wikipedia.org/wiki/Secure_Hash_Algorithm) prevede una «imbottittura» del messaggio iniziale e una serie successiva di rotazioni e somme. Ecco un esempio di un passo dell’algoritmo (SHA1 per digest 160 bit, SHA2 per digest 224-512 bit). https://it.wikipedia.org/wiki/Secure_Hash_Algorithm F è una funzione non lineare ; <<< n è una rotazione dei bit di sinistra di n posti, K i è una costante e è la somma modulo 2 32 http://hash.online-convert.com/sha1-generator Esempio 160 bit «Questa è una conferenza sul BitCoin» de45ce6636cb2f7968dfd4aa9d3bce680618d8a9 Funzione non invertibile

9 Giovanni Neri 9 Alice to Bob sono numeri nel sistema (sono di fatto le loro chiavi pubbliche) e la transazione è memorizzata nel ledger ovvero il libro mastro del sistema che è distribuito e presente in tutti i nodi dell’ «ecosistema» bitcoin Se supponiamo che Alice abbia 10 BTC nel suo «wallet» (che sono il risultato di transazioni precedenti) ne spedisce 5 a Bob e 4 a sé stessa. 1 BTC va ai «miners» come fee per lo sforzo compiuto(minatori ovvero i gestori della verifica – v. dopo). Alice inserisce nella transazione le informazioni che sono leggibili da tutti in chiaro e firma digitalmente con la sua chiave privata l’hash della transazione (verificabile da chiunque con la chiave pubblica di Alice che Alice rende disponibile). La transazione va all’indirizzo di BOB (che deriva dalla sua chiave pubblica) e solo a lui Bob analizza la transazione e grazie ai «miners» che mantengono il «ledger» (catena di blocchi di transazioni simili a una pagina di un libro mastro» - v. dopo) è sicuro della transazione (bitcoins disponibili e indirizzati a lui). Il sistema poi garantisce che Alice non possa spendere due volte gli stessi BTC Alice Bob Mandami una pizza ai funghi Sono 5 BTC Eccoli Arriva la pizza! 10BTC 4BTC 1BTC - fee

10 10 Aritmetica dei moduli Funzione non invertibile 123456 392781243729 326451 x Due numeri y=3 e k=7 3X3X z = y X (mod k) Per numeri grandi invertire (trovare y e k a partire da z conoscendo x) è impossibile. Il problema è (probabilmente) np-completo (non dimostrato però) Giovanni Neri

11 11 Trasmissione delle chiavi Bob, Alice e Eva Trasmissione delle chiavi Bob, Alice e Eva Alice sceglie A segreto (3)Bob sceglie B segreto (6) K = Y A (mod P) [K = 7 3 (mod 11) = 2]H = Y B (mod P) [H = 7 6 (mod 11) = 4] Comunica K (=2)Comunica H (=4) Z = H A (mod P) [Z = 4 3 (mod 11) = 9] W = K B (mod P) [W = 2 6 (mod 11) = 9] Si vuole trasmettere la chiave segreta fra Bob e Alice Due numeri P e Y con P primo e > Y Z = W = Chiave = 9 !!! Alice Bob Hello - Usiamo Y = 7 e P = 11 (Telefono, e-mail, comunicazione non sicura) Eva (riesce sapere Y e P) Giovanni Neri Dati noti a Eva Ignota a Eva !!!

12 12 Spiegazione … a colori Alice aggiunge del verde (segreto)Bob aggiunge del marron (segreto) Lo spedisce Aggiunge del verdeAggiunge del marron I recipienti hanno lo stesso colore (giallo + verde + marron) !!! Eva ha intercettato i colori scambiati (giallo+verde e giallo+marron) ma non quello finale !!!! «Usiamo vernice gialla» (informazione trasmessa in modo non sicuro) Alice Bob (Telefono, e-mail, comunicazione non sicura) Eva Giovanni Neri

13 13 Algoritmo di crittografia RSA Rivest Shamir Adleman Algoritmo di crittografia RSA Rivest Shamir Adleman Chi deve firmare un file F sceglie due numeri primi p e q molto grandi (chiave privata) Li moltiplica ottenendo N Sceglie un numero k a caso [primo con (p-1)x(q-1)] Pubblica k e N (chiave pubblica) Il file F viene cifrato generando C = F k (mod N) Per permettere la decifrazione è anche fornito dal firmatario un numero d tale che (k x d) [mod((p-1)x(q-1))] = 1 Il messaggio M è decifrato calcolando M = C d (mod N) pubblicati Non si riesce a risalire a p e a q da N ! Non è possibile ricostruire la chiave privata ! Giovanni Neri

14 14 p = 17 e q = 11 N = pxq = 17x11= 187 K = 7 Esempio - cifratura M = 88 C = 88 7 (mod 187) Poiché vale la proprietà che dato un numero Z =  j xj Z mod(N) = [(  j x j ) mod(N)] = [  j (x j mod(N))] mod(N) C = [88 4 (mod 187) x 88 2 (mod 187) x 88 1 (mod 187)] mod (187) C = 11 (chiave privata) (K e N chiave pubblica) (K=7 primo con p-1=16 e q-1=10) (messaggio da cifrare) (messaggio cifrato) (operazione di cifratura)[M k (mod N)] Giovanni Neri

15 15 (7 x d) mod (16 x 10) = (7 x d) mod 160 = 1 -> d=23 v. nota Esempio - decifratura M = 11 23 (mod 187) M = [11 1 (mod 187) x 11 2 (mod 187) x 11 4 (mod 187) x 11 16 (mod 187) ] mod (187) M = [11 x 121 x 55 x 154] (mod 187) M = 88 !!!!!!! (chiave privata) dapprima calcolare d tale che (k x d) [mod((p-1)x(q-1))] = 1 ( chiave pubblicata ) nota 7 x 23 : 160 = 161 :160 = 1 resto 1 Giovanni Neri

16 16 Firma digitale Certification Authority Elenco delle chiavi pubbliche Card con microchip Associata a un individuo Contiene la chiave privata Documento Hash firmato (codificato) aggiunto al documento DECODIFICA HASH (Chiave pubblica) Hash decodificato FIRMA VERIFICA HASH = ? Si, firma OK Software

17 Giovanni Neri 17 Transazione Numero random 256 bit chiave privata 1) Creazione dell’indirizzo (ogni peer ne può avere un numero a piacere) Chiave pubblica 512 bit Trasformazione ellittica Chiave privata in ASCII ASCII Hash Chiave pubblica 160 bit Indirizzo 58 bit per ricevere BTC Codifica QR 2) Transazione Trans A IN 3BTC OUT 1BTC Trans B IN 5BTC OUT 3BTC Trans C IN 1BTC OUT 1BTC IN 3BTC OUT 3BTC Ad ogni transazione vanno aggiunti n BTC come fee per i minatori. Il resto dei BTC va rimandato al mittente La maggior parte dei wallets BTC e altri software correlati supportano la lettura dell’indirizzo BTC come codice QR (codice a barre bidimensionale) Sono possibili transazioni con IN e OUT multipli Anche per le firme digitali è possibile NON usare cards a microchip ma solo sis sw (i.e. Verisign, PGP etc.)

18 Giovanni Neri 18 Verifica Transazione A=>B TXN content B address TXN firmata A A chiave pubblica Verifica Firma A chiave privata Transazione B=>C TXN content C address TXN firmata B B chiave pubblica Verifica Firma B chiave privata Debbono coincidere Debbono coincidere Transazione C=>D TXN content D address TXN firmata C C chiave pubblica Verifica Firma C chiave privata Debbono coincidere Esempio: transazione B=>C. Il contenuto della transazione (in chiaro che include anche la chiave pubblica di B) è «hashed» e firmato con la chiave privata di B. La chiave pubblica di B (in realtà il suo QR) deve coincidere con l’indirizzo della transazione La chiave pubblica di B permette di verificare la validità dell’hash della transazione B=>C. La chiave pubblica di B poteva finora non essere stata rivelata (solo il suo QR era noto)

19 Giovanni Neri 19 Minatori (1) La ricerca del POW è diversa per ogni minatore dal momento che nei dati da minare è inserito l’indirizzo del minatore. POW Proof of Work : i nodi «minatori» costruiscono i «blocchi» selezionando le transazioni pendenti ancora non inserite in precedenti blocchi (tendenzialmente quelle che forniscono le fees maggiori), ne fanno l’hash e vanno alla ricerca di un valore numerico (nonce) tale che l’hash complessivo ottenuto sia inferiore al target corrente (correlato a un parametro «difficoltà» gestito dall’ecosistema BTC), ovvero un valore che ha come caratteristica quella di avere molti zeri iniziali. Inseriscono anche il loro indirizzo per ricevere il reward se per primi trovano il POW Il «vincitore» valida il blocco (leggibile in chiaro e che si lega alla catena di blocchi precedenti) e ottiene il «reward» (fees + BTC generati – v.dopo). Le transazioni del blocco sono considerate verificate (Bob può mandare la pizza ad Alice! In realtà dopo almeno 6 blocchi per sicurezza…). Il POW è difficile da trovare («brute force») ma immediato da verificare La difficoltà del sistema viene calibrata in modo che mediamente venga generato un nuovo blocco ogni 10 minuti (statistico visto l’alto numero dei minatori). Viene aumentata o diminuita ogni 2016 blocchi a seconda dei tempi impiegati ovvero teoricamente circa ogni due settimane (10x6x24x14 = 2016). Hardware dedicato – ASIC, Miners pools

20 Giovanni Neri 20 Alice Bob 4 BTC MM M M Trans Hash Tr1 Tr2 Hash Trn-1 Trn Hash Block t=0 Block Hash Challenge Proof of Work ? Hash Block 0000……000xxxxxxxxx…. target < Difficoltà=> target - ricalibrata a tempi fissi in modo che il tempo medio sia 10 mins Teoricamente potrebbe succedere che due miners calcolino allo stesso tempo un POW (il numero di transazioni per blocco è libero e non influisce di fatto sul tempo di mining): maggiore però il numero di transazioni maggiori i fees. In questo caso vale la chain con la difficoltà complessiva maggiore (la somma delle relative difficoltà) M Fees+Reward 10BTC 5BTC 1BTC - fee Per ragioni di sicurezza una transazione si considera confermata quando è annegata in sei blocchi. Dipende comunque dai wallets in base al rapporto sicurezza/tempo. Per i BTC generati il numero di blocchi richiesti è 100 La funzione hash non è invertibile ovvero conoscendo il challenge e fissando l’hash NON è possibile trovare il POW!!

21 Giovanni Neri 21 Minatori (2) In caso (rarissimo, ovviamente) di coincidenza temporale l’ecosistema bitcoin accetta la blockchain più lunga ovvero quella la cui somma delle difficoltà ha il maggior valore numerico (ovvero quella che presumibilmente ha richiesto il maggior tempo) Alcune transazioni possono teoricamente essere rimandate a lungo (ad esempio se non forniscono fee...) Ogni nuovo blocco è broadcasted così ogni nodo può verificare se la propria transazione è entrata nella chain (e quindi verificata) Per ogni BTC attraverso le varie transazioni si può risalire fino alla sua creazione come reward. I BTC sono creati solo come reward

22 Giovanni Neri 22 Un dispositivo di mining Data la difficoltà di «minare» i blocchi si sono costituiti pools di minatori

23 Giovanni Neri 23 In ogni blocco il target è rappresentato «packed» T packed b1##b2 H(exadecimal) ll T attuale si calcola dalla formula => b2 x 2 8(b1-3) imbottito a sinistra di «0» Ad esempio se T packed = 1A0CD43F H => T attuale =0CD43F x 2 8(1A-3) Hex da cui i T attuale = 0000000000000CD43F0000000000000000000000000000000000000000000000 H Il POW «hashed» con il challenge delle transazioni del blocco deve fornire un valore inferiore al T attuale. Variando T packed (indicato in ogni blocco come «bits») ogni 2016 blocchi minati aumenta (diminuisce) nel target il numero degli zeri iniziali e quindi diminuisce (aumenta) il numero dei valori in grado di soddisfare la diseguaglianza e aumenta (diminuisce) quindi il tempo medio di ricerca del POW. Così si regola statisticamente il valore medio di un blocco minato ogni 10 minuti calcolando il tempo complessivo richiesto per il 2016 blocchi Difficoltà di mining La difficoltà D è un parametro riassuntivo calcolato come T 1 /T attuale da cui D attuale = 113.354.299.801,47 (Decimale) T 1 è il valore massimo del target (valore minimo della difficoltà) prefissato a 1D00FFFF (1D-3) H = 1A H =26 D => 26x8=208 => 2 208 => 208 «0» ovvero 52 valori Hex T 1 = 00000000FFFF0000000000000000000000000000000000000000000000000000 H Attualmente (21/1/2016) T packed (bits) = 403288859 D =1809B31B H => T attuale =09B31B x 2 8(18-3) Hex T attuale =000000000000000009B31B000000000000000000000000000000000000000000 H

24 Giovanni Neri 24 Profitability http://tpbitcalc.appspot.com/?difficulty=113354299801.0000&hashrate=1000.00&exchangerate=395.60&bitcoin sperblock=25.00&rigcost=1000.00&powerconsumption=80.00&powercost=0.10&investmentperiod=355 Breakevem => 1.700.000 MHash//sec !!!!!! Raggiunto con il pool mining 10 18 H/sec !

25 Giovanni Neri 25 Wallets indirizzi Bob e Alice hanno PC e wallet… <<<< …. che hanno files per accessi a indirizzi multipli Indirizzi stringhe alfanum. Ogni indirizzo ha n BitCoins Bob crea nuovo indirizzo per Alice NON correlato a una persona fisica Pagamento Alice ordina al suo client di trasferire all’indirizzo di Bob l’ammontare dell’acquisto Chiave privata Chiave pubblica Il client di Alice firma con la chiave privata Ogni PC può verificare con la chiave pubblica che la transazione proviene dal legittimo possessore Verifica Gary Garth Glenn «minatori» Raggruppano le transazioni scelte Calcolo del Hash Al primo che trova il POW sono inviati x BitCoins come premio (x diminuisce nel tempo) e il blocco con l’hash e il POW entra nella blockhain Transazione verificata I BitCoins immessi nel wallet di Bobs sono verificati e Bob invia il bene acquistato ad Alice Col passare del tempo la transazione è sempre più sepolta nella blockchain e quindi non più modificabile Combinazione POW e nuovo hash per ottenere un valore inferiore al target che ha un numero iniziale con molti zeri ENUMERAZIONE Ogni «miner» include nell’hash il proprio indirizzo e quindi tutti gli hashes sono diversi Il mining

26 Giovanni Neri 26 Eva Bob 3 BTC 15BC 12BTC Block T=0 Block Pete Block 3BTC Block 1BTC - fee «Double spending» Poiché la blockchain accettata è la più lunga (maggior difficoltà complessiva) Eva dovrebbe essere in grado di generare blocchi a partire da quello «corrotto» più in fretta di tutti gli altri minatori e con difficoltà complessiva superiore. Dovrebbe avere più del 50% della potenza complessiva di calcolo di tutti i minatori!!!

27 Giovanni Neri 27 Struttura di una transazione Ora dell’invio Importo in BTC Indirizzo di provenienza Indirizzo di destinazione Dati della transazione precedente (hash) Hash dei dati

28 Giovanni Neri 28 Struttura di un blocco Dimensione 4 bytes Header 80 bytes Numero Transazioni 1-9 bytes Transazioni dimensione del blocco <1MB Versione sw, Hash blocco precedente, Timestamp. Difficoltà, POW Qui anche inserito l’indirizzo per il reward

29 Giovanni Neri 29 N. transazioni giornaliere del Dicembre 2015 https://www.quandl.com/data/BCHAIN/NTRAN-Bitcoin-Number-of-Transactions https://www.quandl.comhttps://www.quandl.com: questo sito aggiorna quotidianamente i dati su BitCoin e valute Tutti i dati riportati nei grafici sono aggiornati all’8/1/2016

30 Giovanni Neri 30 N. transazioni dall’inizio del BTC

31 Giovanni Neri 31 Dimensione media dei blocchi (in MB) https://www.quandl.com/data/BCHAIN/AVBLS-Bitcoin-Average-Block-Size Numero medio di transazioni per blocco https://www.quandl.com/data/BCHAIN/NTRBL-Bitcoin-Number-of-Transaction-per-Block

32 Giovanni Neri 32 Andamento della difficoltà

33 Giovanni Neri 33 Esempi di blocchi (http://blockexplorer.com) NumberHashTimeTransactionsTotal BTCSize (kB) 3589996ecee94daa... 2015-06-01 21:31:38 2324262.90539567153.691 358998109b2a06d4... 2015-06-01 21:30:01 128410131.18979887663.872 35899713922bb84b... 2015-06-01 21:15:15 104810666.38091663749.092 35899614afb22d9a... 2015-06-01 21:09:35 9378103.11744471473.959 35899513df1fed20... 2015-06-01 21:01:40 17009212.96452347999.98 358994440e239997... 2015-06-01 20:51:03 12888694.57122792749.178 358993b1b8432059... 2015-06-01 20:39:57 251018655.70162198749.114 358992d03b6f48fc... 2015-06-01 20:19:28 12479812.03749267647.794 35899175a7c4b679... 2015-06-01 20:13:08 8727585.56728045749.105 Maggiore è il numero di transazioni inserite in un blocco che si riesce a inserire nella block chain maggiore è la fee complessiva (NON il reward)!!!

34 Giovanni Neri 34 La produzione di BTC I BTC sono generati out of thin air come reward. Il tetto al numero di BTC previsto è di 21 milioni (al valore attuale di 370 €/BTC - 25 Gennaio 10:25 ) circa 7,5 miliardi di €) Il reward per ogni blocco «mined» si dimezza ogni 210.000 blocchi «mined» (circa 4 anni). Era 50 BTC all’inizio e già oggi è 25 BTC. Considerando un blocco mined ogni 10 mins. e la riduzione programmata del reward (v. dopo) il valore di 21 milioni di BTC sarà raggiunto circa nel 2040. Quando saranno raggiunti i 21 milioni di BTC il reward sarà solo nelle fees delle transazionni. Ma a quel punto il numero di utenti BTC renderà il mining attraente Il controllo dell’emissione è ottenuto anche calibrando la difficoltà del POW Il BTC è convertibile nelle valute correnti. Il suo valore fluttua giorno per giorno e anche ora per ora come una qualsiasi commodity

35 Giovanni Neri 35 Prima generazione di BTC (BTC genesis block) Come sono stati generati inizialmente i BTC ? Blocco «hardcoded» nel sw con una transazione che genera BTC non spendibili perché non provenienti da precedente transazione. Blocco 0 della blockchain senza input (hash del blocco precedente tutti zeri) con 50 BTC Input  Previous output N/A  Amount: 50 + reward  From address N/A  Type generation  Firma 04ffff………….……. Output  Index 0  Redeemed at input Not yet redeemed  Amount 50 (questo è il reward spendibile per avere «minato» il blocco)  To address 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa (Codice QR)  Type Pubkey  Signature 0467…… Hash 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f H inferiore al target iniziale 00000000ffff0000000000000000000000000000000000000000000000000000 H Ovviamente si possono creare altre blockchains ….. (ce ne sono 3 per test) http://bitcoin.stackexchange.com/tags/genesis-block/hot

36 Giovanni Neri 36 Valore del reward in BitCoin

37 Giovanni Neri 37 Numero totale di BitCoins prodotti… … dall’inizio dei tempi Jan ‘09Jul ‘09Jan ‘10 Jul ‘10 Jan ‘11 Jul ‘11Jan ‘12 Jul ‘12 Jan ‘13 Jul ‘13 Jan ‘14 Jul ‘14 Jan ‘15 Jul ‘15 Jan ‘16 100 1000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000

38 Giovanni Neri 38 Numero totale di BitCoins prodotti… … negli ultimi 30 gg. 14.940.000 14.960.000 15.000.000 15.020.000 15.040.000 10 Dec12 Dec14Dec16Dec18 Dec20 Dec22Dec24 Dec 15.060.000 15.080.000 26 Dec28 Dec30 Dec1 Jan3 Jan5 Jan71 Jan

39 Giovanni Neri 39 https://blockchain.info/ La blockchain in tempo reale Come si propaga una transazione? I wallet rimbalzano la informazione a tutti i nodi cui sono connessi. Questo garantisce che la transazione arrive ai minatori. In generale un nodo è connesso (rimbalza a..) a almeno 8 nodi (random) e quindi propagazione (anche se con qualche minimo ritardo). Il protocollo è TCP (IPv4 e IPv6). Nessun nodo conosce tutti gli altri nodi Ogni trasmissione di transazione porta a ricevere uno o più indirizzi peers Un peer può ricevere più volte la stessa transazione ma non la rimbalza dopo la prima volta. Ovviamente la transazione è rimossa quando “mined” (informazione inviata con lo stesso metodo) In ogni caso ogni peer manda un messaggio di “esistenza in vita” ogni 24 ore rimbalzato con lo stesso metodo Ogni trasmissione di transazione porta a ricevere uno o più indirizzi peers (timeout) All’inizio di una connessione si invia l’hash del blocco minato che si ritiene più recente ai peers. Se non è ritenuto il più recente si riceve un blocco che è fino a 500 blocchi più recente di quello inviato. Il contenuto di tutti i blocchi viene essere richiesto ai peers. A questo punto la procedura si ripete fino a ricevere tutti i blocchi (al momento circa 7 GB). “Gossip system”

40 Giovanni Neri 40 Una lista parziale dei peers attivi viene anche mantenuta – ad esempio –da www.blockchain.infowww.blockchain.info che è il maggior sito disponibile dove si trova anche l’hash dell’ultimo blocco minato Esempio: Sommario Altezza394181394181 (Main chain) Hash 00000000000000000175b79556262c4700397fccda435bf7a 697e76652389e3e Blocco Precedente 000000000000000004e9f6ef12a13a6db1598fd43f22b3da66 841977b08acbba Blocchi Successivi(non esistente ovviamente – ultimo blocco minato) Orario2016-01-20 (20 Gennaio 2016) 16:15:56 Difficoltà (decimale)113,354,299,801.47 Bits (packed target decimale)403288859 D (=1809B31B H ) Numero di Transazioni745 Totale Output5.486,27138187 BTC Volume Transazioni1.285,27153384 BTC Dimensione976.5498046875 KB

41 Giovanni Neri 41 Sommario (il reward attualmente è 25 BTC) Numero delle Transazioni745 Totale Output 5.486,27138187 BTC (1 BTC 411,9 USD – 377,4 €) Volumedella Transazione (totale pagato – il resto tornato indietro) 1.285,27153384 BTC Commissioni di Transazione (fees) 0,27941656 BTC Altezza394181394181 (Catena Principale) Timestamp2016-01-20 16:15:56 Orario di Ricezione2016-01-20 16:15:56 Inoltrato daF2Pool Difficoltà (decimale)113.354.299.801,47 Bit (packed target - decimale) 403288859 D (=1809B31B H ) Dimensione976.5498046875 KB Rete di Propagazione https://blockchain.info/it/inv/00000000000000000175b795 56262c4700397fccda435bf7a697e76652389e3e

42 Giovanni Neri 42 Valore in € del BitCoin (dall’inizio - in anni)

43 Giovanni Neri 43 … negli ultimi sei mesi Valore in € del BitCoin

44 Giovanni Neri 44 Valore in $ del BitCoin … negli ultimi 7 giorni….

45 Giovanni Neri 45

46 Giovanni Neri 46

47 Giovanni Neri 47

48 Giovanni Neri 48 Capitalizzazione di mercato BTC vs valore in USD

49 Giovanni Neri 49 Strumento di pagamentoTransazioni giornaliere Visa212.603.000 Mastercard98.578.000 AMEX14.521.000 Paypal7.700.000 Western Union633.000 Bitcoin65.122 Xoom Corp25.000 Strumento di pagamentoVolumi in $ Visa16.518.000.000 Mastercard9.863.000.000 AMEX2.434.000.000 Paypal397.000.000 Western Union216.000.000 Bitcoin33.400.000 Xoom Corp15.000.000 Confronti (June 2015)

50 Giovanni Neri 50 Un po’ di storia 31/10/2008 Data ufficiale di creazione - Pubblicazione del design paper 03/01/2009 Prima release del software e creazione genesis block 02/06/2011 Difficoltà 1.000.000 raggiunta con il blocco 133.056 02/04/2013 Il BTC super i 100$ 11/03/2014 La Bank of China dichiara di non volere bloccare i BTC 30/07/2014 Wikimedia accetta donazioni in BTC 23/09/2014 Paypal permette ai commercianti nordamericani l’uso dei BTC 15/08/2008 Data di deposito di una richiesta di brevetto 18/10/2008 Registrazione del sito Bitcoin.org http://historyofbitcoin.org/

51 Giovanni Neri 51 Altre applicazioni della Blockchain 25 banche sono riunite nel R3 CEV per uno standard comune. Il NASDAC sta iniziando a usarlo per la memorizzazione delle securities delle compagnie private Può anche essere realizzata con metodi meno «computer» intensive» del mining ovvero metodi di garanzia meno complessi (e quindi meno costosi) in funzione del grado di sicurezza richiesto. Bank of England ha indetto un concorso per studenti per nuove applicazioni della Blockchain La tecnologia della blockchain può essere applicabile in moltissimi campi (ad esempio tutte le transazioni commerciali, oppure come DB a prova di intrusione (Grecia e Honduras lo stanno introducendo per il catasto), cataloghi delle opere d’arte, documenti notarili (v. firma digitale), servizi finanziari per eliminare i libri mastri. Il banco Santander ha valutato un risparmio di 22M€ per anno entro il 2022

52 Giovanni Neri 52 Perchè il BTCè avversato Droga, terrorismo, tasse…. Banche, carte di credito, altri sistemi di garanzia di pagamento sono ovviamente avversi ma in modo più o meno aperto prendono in considerazione la tecnologia Anche a causa della diminuita fiducia degli utilizzatori nei confronti degli istituti di credito… Il BTC (dichiarato morto ogni mese, chissà da chi….) è comunque un sistema giovane ed è necessario un adeguato periodo di assestamento per verificarne tutti gli effetti e quindi standardizzarlo. First they ignore you, then they laugh at you, then they fight you. Then you win. (attribuita a Gandhi - forse) Alla conferenza PayExpo del Giugno 2015 è stata presentata una carta di credito in BTC.

53 Giovanni Neri 53 Un journal: http://bitcoinist.net Un report molto «biased» http://www.wealthdaily.com/reportpdfs/a-beginners-guide-to-bitcoin-1349.pdf Conferenza BitCoin http://insidebitcoins.com/new-york/2016 Un articolo di comoda lettura https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8 &ved=0ahUKEwjs- qWgurPKAhWBhA8KHTMkBJYQFggfMAA&url=http%3A%2F%2Fnetworkcultures.o rg%2Fgeert%2F2015%2F01%2F28%2Fgeert-lovink-and-patrice-riemens-the-bitcoin- experience-part-i%2F&usg=AFQjCNHntAfJKHOAffHPVJxdtd- 5l2G77w&bvm=bv.112064104,d.bGQ Food for thought… Sito ufficiale BTC http://www.bitcoin.orghttp://www.bitcoin.org Assob.it è l'associazione per lo sviluppo e la diffusione delle tecnologie basate sulla blockchain http://www.assob.it/ http://www.assob.it/

54 Giovanni Neri 54 http://www.econopoly.ilsole24ore.com/2015/11/24/ banca-intesa -ametrano/ http://www.econopoly.ilsole24ore.com/2015/11/24/ banca-intesa -ametrano/ http://www.pymnts.com/in-depth/2015/what-banks-stand-to-lose-by-ignoring-blockchain/ http://www.finextra.com/blogs/fullblog.aspx?blogid=11913&utm_medium=rs http://www.paymenteye.com/2015/11/23/coinbase-introduces-bitcoin- visa-debit-cards / http://www.paymenteye.com/2015/11/23/coinbase-introduces-bitcoin- visa-debit-cards /  http://qz.com/563967/ goldman-sachs -wants-to-create-its-own-version-of-bitcoin/ http://qz.com/563967/ goldman-sachs -wants-to-create-its-own-version-of-bitcoin/ Rivista del BTC http://bitcoinist.net/http://bitcoinist.net/ http://www.zdnet.com/article/bitcoin-group-ceo-eyes-billion-dollar-opportunity-with-upcoming- asx-debut/ http://www.zdnet.com/article/bitcoin-group-ceo-eyes-billion-dollar-opportunity-with-upcoming- asx-debut/ http://www.coindesk.com/bitcoin-notary-startup-develops-tool-for- russian-payments- firm / http://www.coindesk.com/bitcoin-notary-startup-develops-tool-for- russian-payments- firm / http://www.coindesk.com/2016-blockchain-reality- deloitte / http://www.coindesk.com/2016-blockchain-reality- deloitte / Interviste e articoli

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57 Giovanni Neri 57 http://www.bitcoinvalues.net/who-accepts-bitcoins-payment-companies-stores-take-bitcoins.html Elenco di alcune società che accettano BTC come pagamento Bitcoin now accepted by 100,000 merchants worldwide Companies that now accept bitcoin payments include Microsoft, Dell, Wikipedia, Twitch, Greenpeace, Expedia and PayPal.

58 Giovanni Neri 58 WordPress.com – An online company that allows user to create free blogs Overstock.com – A company that sells big ticket items at lower prices due to overstocking Amazon – An online company that sells almost anything. Target – An American retailing company CVS – A pharmacy shop Subway – Eat fresh Victoria’s Secret – A lingerie outlet Namecheap - Domain name registrar Bitcoin.Travel – a travel site that provides accommodation, apartments, attractions, bars, and beauty salons around the world Pembury Tavern – A pub in London, England Old Fitzroy – A pub in Sydney, Australia The Pink Cow – A diner in Tokyo, Japan Virgin Galactic - Richard Branson company that includes Virgin Mobile and Virgin Airline The Pirate Bay - BitTorrent directories Reddit – You can buy premium features there with bitcoins Zynga – Mobile gaming PayPal / Ebay - Credit card / payment processor / Auction Tesla – The car company OkCupid – Online dating site

59 Giovanni Neri 59 4Chan.org – For premium services EZTV – Torrents TV shows provider Mega.co.nz – The new venture started by the former owner of MegaUpload Kim Dotcom Lumfile – Free cloud base file server – pay for premium services Etsy Vendors – 93 of them PizzaForCoins.com - Domino’s Pizza signed up – pay for their pizza with bitcons Tigerdirect – Major electronic online retailer CheapAir.com – Travel booking site for airline tickets, car rentals, hotels Expedia.com – Online travel booking agency Zappos – Online retailer Whole Foods – Organic food store (by purchasing gift card from Gyft) Bitcoincoffee.com – Buy your favorite coffee online Grass Hill Alpacas – A local farm in Haydenville, MA Jeffersons Store - A street wear clothing store in Bergenfield, N.J Helen’s Pizza - Jersey City, N.J., you can get a slice of pizza for 0.00339 bitcoin by pointing your phone at a sign next to the cash register A Class Limousine - Pick you up and drop you off at Newark (N.J.) Airport Fiverr.com – Get almost anything done for $5 Seoclerks.com – Get SEO work done on your site cheap Namecheap – Cheap domain registration company Sacramento Kings – Professional Basketball team out in Sacramental California (NBA)

60 Giovanni Neri 60 Mint.com - Mint pulls all your financial accounts into one place. Set a budget, track your goals and do more with your money, for free! (Source: mint.com) TechCrunch.com – IT blog Fancy.com - Discover amazing stuff, collect the things you love, buy it all in one place Bing by Microsoft – 2nd search engine to Google Bloomberg.com – Online newspaper Humblebundle.com – Indie game site BigFishGames.com – Games for PC, Mac and Smartphones (iPhone, Android, Windows) Suntimes.com – Chicago based online newspaper San Jose Earthquakes – San Jose California Professional Soccer Team (MLS) Square – Payment processor that help small businesses accept credit cards using iPhone, Android or iPad Crowdtilt.com - The fastest and easiest way to pool funds with family and friends Lumfile – Server company that offers free cloud-based servers Museum of the Coastal Bend - 2200 East Red River Street, Victoria, Texas 77901, USA Home Depot - Office supplies store Kmart - Retail products store

61 Giovanni Neri 61 Sears - Clothing and household products, electronic store Gap, GameStop and JC Penney – have to use eGifter.com Etsy Vendors – Original art and Jewelry creationsEtsy Vendors Fight for the Future – Leading organization finding for Internet freedomFight for the Future i-Pmart (ipmart.com.my) – A Malaysian online mobile phone and electronic parts retailer curryupnow.com - A total of 12 restaurants on the list of restaurants accept bitcoins in San Francisco Bay Area Dish Network - An American direct-broadcast satellite service providerDish Network Apple’s App Store - Buy music and any app on the Apple AppStore with bitcoinsApple’s App Store The Libertarian Party – United States political party Yacht-base.com – Croatian yacht charter company Euro Pacific – A major precious metal dealer CEX – The trade-in chain has a shop in Glasgow, Scotland that accepts bitcoin Straub Auto Repairs - 477 Warburton Ave, Hastings-on-Hudson, NY 10706 - (914) 478-1177 (914) 478-1177 PSP Mollie – Dutch Payment Service Intuit - an American software company that develops financial and tax preparation software and related services for small businesses, accountants and individuals.

62 Giovanni Neri 62 Newegg.com – Online electronics retailer now uses bitpay to accept bitcoin as payment ShopJoy – An Australian online retailer that sells novelty and unique gifts Wikipedia - The Free Encyclopedia with 4 570 000+ article Lv.net - Las Vegas high speed internet services ExpressVPN.com – High speed, ultra secure VPN network Grooveshark – Online music streaming service based in the United States Dell - American privately owned multinational computer technology company Braintree – Well known payments processor MIT Coop Store - Massachusetts Institute of Technology student bookstore SimplePay - Nigeria’s most popular web and mobile-based wallet service SFU bookstore - Simon Fraser University in Vancouver, Canada State Republican Party – First State Republican Party to accept bitcoin donations (http://www.lagop.com/bitcoin-donate)bitcoin donations mspinc.com – Respiratory medical equipment supplies store 1-800-FLOWERS.COM 1-800-FLOWERS.COM FREE – United States based online floral and gift retailer and distributor - See more at: http://www.bitcoinvalues.net/who-accepts-bitcoins-payment-companies- stores-take-bitcoins.html#sthash.eB6bValo.dpuf

63 Giovanni Neri 63 Giovanni Neri Università degli studi di Bologna Tel +39-051-2093040 Fax +39-051-2093073 http://gneri.deis.unibo.it Blog recensioni musicali http://kurvenal.wordpress.comhttp://kurvenal.wordpress.com e-mail giovanni.neri@unibo.itgiovanni.neri@unibo.it La documentazione del seminario:  File PDF  File PPSM  Registrazione della conferenza (slides e voce)  Software installabile (Windows) per l’uso dei files si trova (da domani) all’indirizzo: http://www3.deis.unibo.it/Staff/FullProf/GNeri/ftproot/Bitcoin/