Guida al Bitcoin – Parte 2 – il meccanismo di sicurezza dei Bitcoin

La firma digitale, il meccanismo di sicurezza dei Bitcoin

Il sistema di trasferimento di valore nel Bitcoin è molto semplice. Se A vuole mandare 5 Bitcoin a B inserisce tale messaggio nella rete Bitcoin ed ogni nodo che riceve la transazione lo copia sul proprio ledger e passa il messaggio agli altri nodi. Ma come fa un nodo ad essere sicuro che il messaggio è autentico? Come fa un nodo ad essere sicuro che  è stato proprio il vero proprietario dei Bitcoin (A) a mandare il messaggio?

Il Bitcoin utilizza una specie di password per sbloccare e inviare le monete, questa password viene chiamata digital signature (firma digitale).

Come una firma vera e propria, la digital signature prova l’autenticità del messaggio. La digital signature applica alla transazione un algoritmo matematico che previene la copia o la contraffazione della transazione digitale stessa.

Ogni transazione richiede una diversa firma digitale, questo perché dal momento che si ha a che fare con interlocutori sconosciuti, non si deve permettere il riconoscimento di una password che possa essere utilizzata da altri per “firmare” la transazione.

Come è fatta la firma digitale: chiave pubblica e privata

La firma digitale funziona tramite l’utilizzo di due chiavi, diverse ma connesse tra di loro: una chiave privata, che serve per creare la firma, e una chiave pubblica, che serve per confronto. In pratica la chiave privata è come una password, mentre la chiave pubblica è come un intermediario che prova che la password utilizzata sia effettivamente quella ma senza che sia necessario rivelarla.

Le chiavi pubbliche sono utilizzate nei Bitcoin come l’indirizzo ricezione dei BTC (abbreviazione della moneta Bitcoin). Quando A invia dei soldi all’indirizzo di B, li sta inviando alla sua chiave pubblica.

Come avviene la creazione della firma digitale

Quando spendi dei soldi devi provare che sei il vero intestatario di un certo indirizzo. Per far ciò è necessario creare una firma digitale, questo avviene utilizzando il messaggio della transazione e la tua chiave privata. Gli altri nodi possono utilizzare la firma digitale da te creata e, tramite un’altra funzione, verificare che corrisponda con la tua chiave pubblica. Grazie alle proprietà matematiche di queste funzioni è quindi possibile verificare che il mittente stia effettivamente utilizzando una certa chiave privata senza mostrarla.

Altra cosa importante, come avevamo detto in precedenza, è che la firma sarà diversa per ogni transazione, proprio perché per crearla si utilizza il messaggio della transazione che è diverso ogni volta. Questo evita che tale firma digitale possa essere riutilizzata da altri per transazioni diverse. La dipendenza dal messaggio fa anche sì che nessuno possa di fatto modificare il messaggio passandolo da un nodo all’altro senza che si modifichi la firma digitale (modificare la transazione invaliderebbe la firma).

La matematica dietro a queste funzioni è molto complicata, per chi volesse approfondire tali argomenti si consiglia la ricerca di:

• elliptic curve digital signature algorithm, e
• mathematical trap door.