Quando verrà estratto l'ultimo Bitcoin?

Il Bitcoin è un asset con un numero limitato di monete – 21 milioni – che entreranno tutte in circolazione nel 2140. Fino ad allora, la loro emissione è regolata dall’algoritmo ideato dal creatore Satoshi Nakamoto, basato sul concetto di Proof of Work e dimezzamento. Al momento in cui scriviamo, la quantità di Bitcoin in circolazione ammonta a circa 19.827.234 unità.

Grazie al codice open-source, agli incentivi per i minatori, ai continui sviluppi e alla sofisticata teoria dei giochi insita nel sistema, la sicurezza, la distribuzione e la resilienza del protocollo sembrano inattaccabili.

Tuttavia, contrariamente a quanto potrebbe sembrare da questa introduzione, non tutti all'interno della comunità condividono questa visione ottimistica. Ad oggi, i minatori sono incentivati a mantenere la rete sicura e a convalidare le transazioni principalmente attraverso l'emissione di nuovi Bitcoin e, in seconda battuta, dalle commissioni sulle transazioni. Sebbene il 2140 non sia imminente, utenti, sviluppatori e investitori si stanno già giustamente interrogando sulla sostenibilità della rete. 

In questo articolo esploreremo il processo di estrazione, gli effetti delle dimezzazioni, le previsioni sul futuro e ciò che accadrà dopo l'estrazione dell'ultimo Bitcoin.

Come funziona il mining di Bitcoin? 

Le transazioni di Bitcoin e la creazione di nuovi Bitcoin sono convalidate attraverso un complesso processo chiamato mining. L'estrazione si basa su applicazioni software che oggi vengono eseguite su hardware appositamente progettato e i minatori di tutto il mondo collegano i loro dispositivi di estrazione per formare una rete globale peer-to-peer. Insieme, competono per aggiungere nuovi blocchi alla blockchain compilando le transazioni in blocchi. Tuttavia, questi blocchi devono soddisfare le regole di consenso imposte dai nodi di convalida e dagli altri minatori. Se un blocco contiene transazioni non valide o non è conforme ai criteri della rete, viene rifiutato, causando al miner uno spreco di risorse di calcolo e di elettricità.

Proprio come i cercatori d’oro hanno bisogno di picconi e pale per estrarre l’oro, anche questa nuova versione digitale dei minatori ha bisogno di alcuni strumenti per “minare” Bitcoin, ovvero: hardware di mining ed energia. I miner sono proprietari di potenti computer che contribuiscono, ciascuno con la propria potenza di calcolo e la propria energia, a mantenere sicura la rete di una criptovaluta basata sul “Proof of Work” (PoW), come il Bitcoin.
Il mining consiste nel risolvere complessi enigmi matematici. I computer dei miner (chiamati nodi) raccolgono le transazioni effettuate dagli utenti, che vengono inserite in una sorta di contenitore globale temporaneo chiamato “mempool” ogni dieci minuti (il “tempo di blocco” fisso di Bitcoin) e poi li inseriscono nei blocchi che vanno a costituire la blockchain. I computer competono quindi per risolvere un complesso rompicapo crittografico, con l’obiettivo di essere i primi a convalidare il nuovo blocco per la blockchain. 

Il processo di estrazione mineraria passo dopo passo

Il mining è il processo attraverso il quale vengono creati i blocchi della blockchain. I “miner” prelevano le transazioni non ancora eseguite dal “mempool”, ovvero lo spazio virtuale in cui viene temporaneamente memorizzato un insieme di transazioni in attesa di essere convalidate.

Ecco le fasi principali del processo di estrazione:

• Selezione della transazione: Il miner seleziona le transazioni dal “mempool”, dando spesso la priorità a quelle con commissioni più elevate.
• Funzione Hash: Il miner applica una funzione hash (una sorta di “scatola nera” che trasforma una stringa in un’altra stringa completamente diversa) all’identificatore della transazione. Il miner deve trovare un risultato della funzione hash che contenga un certo numero di zeri iniziali.
• Prova di lavoro: Il miner modifica un parametro (aggiungendo un numero casuale) all’input della funzione hash fino a ottenere un output che soddisfi il requisito dello zero iniziale. Questo processo è denominato “proof of work”, mentre il numero casuale inserito come input per ottenere l’output con un numero predeterminato di zeri è chiamato “nonce”. 
• Difficoltà: Il Difficoltà di estrazione di BTC, ovvero il numero di zeri richiesto all'inizio dell'hash, viene regolato in base alla potenza di calcolo totale dei minatori della rete. L'obiettivo è mantenere un tempo medio di creazione di un blocco (un insieme di transazioni) di circa 10 minuti per Bitcoin. Se ci sono più minatori, il protocollo richiede un input con più zeri, quindi la difficoltà aumenta.
• Convalida e ricompensa: Una volta trovata una stringa corretta, il miner invia il blocco agli altri miner. Se i miner concordano sulla correttezza del lavoro svolto, il miner che ha eseguito la prova di lavoro riceve una ricompensa, che comprende nuove criptovalute (nel caso del Bitcoin, generate tramite la “transazione coinbase”) e le commissioni pagate per le transazioni incluse nel blocco. La “transazione coinbase” è la prima transazione del blocco, in cui il miner invia a se stesso la ricompensa.

Tutto questo può essere verificato attraverso un classico esploratore della rete Bitcoin. Analizzando qualsiasi blocco della rete, possiamo identificare tutti i dettagli descritti:

• L'hash del blocco: 000000000000001dc221ad33aad1fce179ff8e55b01641db50e9bbe1baf
• Il nonce che lo ha generato: 4,002,775,681
• La difficoltà: 110.568.428.300.952,69
• Spese di transazione: 0,08560499 BTC
• La transazione di base della moneta è di 3,21060499 BTC;
• Altri dettagli interessanti.

Cosa sono i dimezzamenti e come influiscono sull'estrazione? 

Il protocollo Bitcoin si basa su due concetti legati alla scarsità.

Il primo concetto, già anticipato, è l'offerta limitata di Bitcoin. Il protocollo stabilisce che il numero massimo di bitcoin in circolazione non deve mai superare i 21 milioni; è quindi impossibile che ne esistano di più.

Il secondo concetto viene definito "dimezzamento". All'incirca ogni 210.000 blocchi (circa ogni quattro anni), la ricompensa per il mining di Bitcoin, la cosiddetta "block reward", viene dimezzata. Riducendo la velocità di immissione in circolazione di nuovi Bitcoin, si ottiene un effetto opposto sulla sua inflazione, che rallenta fino a fermarsi completamente dopo l'estrazione dell'ultimo Bitcoin.

Nel maggio 2020, la quantità di nuovi bitcoin aggiunti alla rete (ogni 10 minuti) tramite il "mining" virtuale è stata dimezzata da 12,5 a 6,25. Nell'aprile del 2024, la quantità è ulteriormente diminuita a circa 3.125, e il processo continuerà fino a quando non saranno stati estratti 21 milioni di monete (si prevede che ciò avverrà nel 2140). A quel punto, i minatori si baseranno esclusivamente sulle commissioni di transazione per convalidare i blocchi.

Quando verrà estratto l'ultimo Bitcoin? 

Il numero totale di Bitcoin estraibili diminuisce esponenzialmente a ogni dimezzamento. Se la rete mantiene un ritmo costante, continuando a costruire blocchi in media ogni 10 minuti, il processo si prolungherà fino al 2140, quando verrà estratta l'ultima frazione di Bitcoin.

Quali variabili possono influenzare la data finale?

Fattori come la difficoltà di estrazione, il numero di minatori attivi e gli eventuali aggiornamenti del protocollo possono accelerare o rallentare la tempistica prevista. In effetti, i blocchi non vengono creati esattamente ogni 10 minuti. Ci saranno periodi in cui la tempistica sarà più o meno alta, il che dipende dal numero di minatori che partecipano al processo. In ogni caso, questi fattori potrebbero far variare la data di qualche giorno o settimana. È molto probabile che l'anno rimanga il 2140.

Ad esempio, nei momenti di alta attività sulla catena, la redditività dei minatori aumenta e nuovi operatori probabilmente accenderanno le macchine, aumentando il numero di minatori in attività, il che determina una diminuzione del tempo medio di creazione di un blocco. Per tornare alla media di 10 minuti, la difficoltà viene aumentata. La difficoltà si adegua automaticamente ogni due settimane circa. Per questo motivo si stima che l'anno in cui verrà estratto l'ultimo Bitcoin sarà il 2140, ma non esiste una data precisa.

Cosa succederà quando tutti i Bitcoin saranno stati estratti? 

Una delle domande principali che gli investitori si pongono è il futuro dei minatori. Attualmente, i minatori ricevono una doppia ricompensa: la ricompensa del blocco (nuovi Bitcoin) e le commissioni di transazione. Una volta estratto l'ultimo Bitcoin, la loro unica fonte di reddito sarà costituita dalle commissioni di transazione pagate dagli utenti.

Per mantenere la rete sicura e sostenibile, il volume delle transazioni e le commissioni devono essere sufficientemente elevate in modo che i minatori abbiano ancora un incentivo economico a mantenere le macchine in funzione e a mantenere la rete sicura e operativa. Ad oggi, indubbiamente, non è stato raggiunto un livello di adozione tale da poter mantenere la struttura con le sole commissioni di transazione. Ci sono stati momenti in cui il mining è stato particolarmente redditizio, ma si è trattato di momenti temporanei nati dallo sviluppo di particolari narrazioni, che hanno creato particolare hype e FOMO tra gli utenti. L'ultimo evento di questo tipo ha avuto come protagonisti gli ordinali, che hanno letteralmente fatto esplodere le commissioni di transazione. Tuttavia, l'hype per gli ordinali è durato poche settimane e, ad oggi, le commissioni di transazione sono tornate a livelli standard, certamente non sufficienti a garantire la sicurezza della rete senza l'incentivo della ricompensa in blocco.

Tuttavia, se le commissioni non sono sufficienti a coprire i costi energetici e operativi, alcuni minatori potrebbero abbandonare la rete, compromettendo potenzialmente la sicurezza della blockchain. Tuttavia, come già detto, la difficoltà si adeguerebbe automaticamente per mantenere una produzione di blocchi sana. D'altra parte, un basso numero di minatori rappresenta una minaccia per la sicurezza della rete, in quanto facilita la possibilità di effettuare lo spaventoso (e improbabile) attacco 51%.

Il Bitcoin sarà ancora sicuro?

La sicurezza di Bitcoin dipende dal numero di minatori attivi. Attualmente, la rete Bitcoin rappresenta la blockchain con il maggior numero di partecipanti e la ricompensa dei blocchi garantisce un incentivo costante, ma quando questo scomparirà tra qualche anno a causa dei vari dimezzamenti, ci sarà una naturale transizione verso un sistema di sicurezza basato principalmente sulle commissioni delle transazioni e, dal 2140, esclusivamente su di esse.

Se le commissioni non sono sufficienti, molti minatori spegneranno le macchine e la rete potrebbe diventare meno sicura, esponendosi a rischi come l'attacco 51%. Tuttavia, bisogna considerare che portare a termine un attacco di questo tipo è già oggi estremamente costoso e improbabile con le attuali dimensioni della rete.

 La difficoltà pratica di un attacco 51% a Bitcoin

Uno scenario in cui un attacco 51% potrebbe essere vantaggioso per un gruppo di minatori è quello in cui i costi dell'attacco (ad esempio, l'elettricità necessaria per il mining e l'hardware necessario) sono inferiori ai guadagni che si possono ottenere manipolando la blockchain. Ad esempio, il gruppo di minatori potrebbe essere in grado di riscrivere l'ultimo blocco della blockchain per annullare i pagamenti effettuati, in modo da ottenere il servizio o il bene pagato e rientrare in possesso dei Bitcoin spesi.

L'attacco interesserebbe quindi solo una piccola parte della blockchain poiché, nonostante il controllo del 51% della potenza di hashing di Bitcoin, sarebbe estremamente difficile riscrivere la blockchain di Bitcoin dall'inizio. Nell’esempio riportato sopra, supponiamo che il destinatario del pagamento si accontenti della prima conferma prima di spedire il bene venduto. Se invece volesse attendere 4 conferme, gli aggressori dovrebbero prolungare l’attacco per un periodo molto più lungo, investendo ancora più risorse.

Infatti, per riscrivere l’intera blockchain a partire dal blocco 0, un malintenzionato avrebbe bisogno di un’enorme potenza di hashing, di gran lunga superiore a quella di tutti i miner attualmente operativi sulla rete. Inoltre, un attacco del genere richiederebbe una quantità enorme di tempo e risorse, poiché l’autore dovrebbe generare un numero enorme di blocchi validi e convincere tutti gli altri nodi della rete ad accettare la sua versione della blockchain. Inoltre, dovrebbe preparare l’attacco in segreto, il che rappresenta la parte più difficile. In primo luogo, la somma di denaro necessaria per portare a termine l’attacco è talmente ingente che solo uno Stato nazionale potrebbe pianificarlo. Tuttavia, in una forma di governo democratica, sarebbe impossibile stanziare una somma così ingente senza destare sospetti agli occhi degli elettori (tra i quali vi sono indubbiamente utenti di Bitcoin). In secondo luogo, gli ASIC scomparirebbero dal mercato, sollevando ulteriori dubbi; l’hashrate esploderebbe e sarebbe ovviamente necessario costruire strutture per ospitare le macchine grandi quanto due centrali nucleari. Fare tutto questo in totale segretezza sarebbe impossibile e, non appena venisse ipotizzato un potenziale attacco 51%, tutte le menti brillanti dietro lo sviluppo di Bitcoin si adopererebbero per modificare solo poche righe di codice e rendere vani gli sforzi dell’autore dell’attacco.

In sintesi, sebbene un attacco 51% sia teoricamente possibile, la complessità e l'enorme quantità di risorse necessarie per realizzarlo lo rendono altamente improbabile nella pratica. Per questo motivo, pur non potendo nemmeno ipotizzare cosa accadrà nel 2140, possiamo certamente affermare che ad oggi il Bitcoin rimane il progetto con la maggiore resistenza alla doppia spesa del denaro digitale attualmente sviluppato dall'uomo.

Il ruolo delle commissioni di transazione nel lungo periodo

Un fattore chiave per il futuro della rete Bitcoin sarà il volume delle transazioni. Con il crescente utilizzo della rete e lo sviluppo di soluzioni per la scalabilità come il Rete di fulminiSi prevede che il numero di transazioni aumenterà in modo significativo.

Se la domanda di spazio per i blocchi aumenta, le tariffe potrebbero essere sufficienti per incentivare i minatori a continuare a proteggere la rete. Tuttavia, resta da vedere come il mercato si adatterà a questa transizione e se l'ecosistema Bitcoin sarà in grado di evolversi per mantenere un livello di sicurezza adeguato nel lungo termine. È importante notare che il problema non si presenterà solo nel 2140, ma le commissioni di transazione saranno già rilevanti tra soli 20 anni, poiché il dimezzamento avrà chiaramente continuato a dimezzare le ricompense ogni 4 anni. 

Catapultandoci tra 20 anni, se il valore di Bitcoin in termini di dollari rimane stabile ai valori attuali così come la domanda di spazio per i blocchi, allora la ricompensa dei blocchi rappresenterebbe un incentivo insufficiente già nel decennio 2030/40 e Bitcoin potrebbe essere considerato un fallimento.

Ma in realtà, 20 anni di tecnologia rappresentano un'era geologica. Basti pensare che 20 anni fa il sistema operativo Android non esisteva, gli utenti di Internet erano ⅓ di quelli attuali, i cellulari non erano touchscreen e i televisori erano blocchi di un metro quadro. D'altra parte, lo sviluppo tecnologico contribuirà molto probabilmente a ridurre i costi legati all'estrazione mineraria attraverso l'uso di energie rinnovabili o di nuove tecnologie dirompenti che non possiamo nemmeno immaginare dopo 20 anni. Pertanto, compensi più bassi potrebbero ancora essere sufficienti per i minatori del futuro che, a fronte di costi più bassi, saranno in grado di mantenere un certo grado di marginalità. In tutto questo, diamo per scontato che il mercato minerario rimarrà quello attuale!

Il destino del Bitcoin: sopravvivenza o estinzione?

Noi di Trakx, con questo articolo, volevamo sottolineare che ci sono così tante variabili in gioco che parlare oggi del problema della sostenibilità della rete tra 10 anni è solo un “discorso da salotto”. L’assenza di una ricompensa per blocco sufficiente a remunerare i miner potrebbe effettivamente portare alla fine di Bitcoin, ma rappresenterebbe semplicemente la conseguenza del fallimento sociale nell’adozione di questa tecnologia. Il «budget di sicurezza» rappresenta la morte naturale di Bitcoin, la cui unica cura è l’adozione di massa.

In definitiva, la questione potrebbe essere semplificata in questo modo: il Bitcoin sopravviverà solo se l’umanità sceglierà di utilizzarlo. Se ciò non dovesse accadere, il Bitcoin fallirà miseramente. Ma perché mai l’umanità dovrebbe rifiutarsi di utilizzare il protocollo più rivoluzionario mai creato?