Proof of work

La proof of work trasforma l'elettricità in un numero che nessuno può falsificare. Un miner deve trovare un hash inferiore al target, che con difficoltà 1 richiede in media circa 4,3 miliardi di tentativi e oggi molti di più, mentre un nodo verifica la risposta con due passaggi di SHA-256 su 80 byte. È questa asimmetria a rendere costoso, e non solo irriguardoso, riscrivere la storia passata.

Come funziona

La proof of work è un puzzle volutamente asimmetrico: lentissimo da risolvere, istantaneo da verificare.

Il puzzle consiste nel trovare un'intestazione il cui hash SHA-256, calcolato due volte, sia numericamente inferiore a una soglia detta target. Le funzioni di hash non offrono alcuna struttura da sfruttare, quindi l'unico metodo disponibile è provare, cambiare un campo e riprovare. Ogni tentativo riesce con una probabilità pari al target diviso l'intero spazio di output di 256 bit, il che rende i tentativi attesi per blocco pari alla difficoltà moltiplicata per 4.294.967.296. Con la difficoltà toccata di recente dalla rete, oltre 120 mila miliardi, si arriva a circa 500 mila miliardi di miliardi di tentativi per un blocco, divisi tra ogni macchina al mondo che ci sta provando.

L'idea è più vecchia del bitcoin. Adam Back propose Hashcash nel 1997 come francobollo per la posta elettronica: obbligare il mittente a bruciare un po' di tempo di elaborazione perché inviare spam smetta di essere gratuito. Ciò che Satoshi Nakamoto aggiunse, nella sezione 4 del whitepaper, fu incatenare i francobolli, così che il lavoro dimostri non solo che un messaggio è costato qualcosa, ma anche l'ordine in cui i messaggi sono arrivati.

L'ordine è il motivo per cui i nodi non si limitano a contare i blocchi. Un nodo segue la catena con il maggior lavoro accumulato, sommato intestazione per intestazione, ed è per questo che una catena corta di blocchi molto difficili batte una catena lunga di blocchi facili. Sostituire un blocco vecchio di una settimana significa rifare il lavoro di quel blocco e quello di ogni blocco successivo, più in fretta di quanto il resto del mondo estenda la catena onesta. Il whitepaper calcola le probabilità nella sezione 11 e mostra che la possibilità di recupero di un attaccante cala esponenzialmente a ogni blocco aggiunto sopra.

Perché questo conta quando compri bitcoin

La proof of work è il motivo per cui un exchange ti fa attendere le conferme, e anche il motivo per cui quell'attesa si misura in minuti invece di restare aperta a tempo indefinito.

Qui il regolamento è probabilistico, non binario. Una conferma significa che un blocco di lavoro sta sopra il tuo pagamento; sei significano che un attaccante dovrebbe superare l'intera rete per circa un'ora per annullarlo. Gli exchange trasformano tutto ciò in un numero nella policy: Kraken accredita un deposito in bitcoin dopo 4 conferme, circa quaranta minuti quando i blocchi arrivano secondo i tempi previsti. Nulla di ciò che fa un exchange può accelerare la catena, e una piattaforma che ti accredita all'istante ti sta prestando il saldo e si sta assumendo lei il rischio, il che è un servizio, non una blockchain più veloce.

La stessa regola fissa il confine onesto della questione energetica. Qui la sicurezza si compra con l'elettricità e il conto è pubblico: il Cambridge Centre for Alternative Finance ha stimato la domanda della rete in 16,09 gigawatt e il consumo annualizzato in 141 terawattora il 1º agosto 2026, e il suo rapporto di settore del 2025 ha attribuito il 52,4 per cento dell'energia del mining a fonti sostenibili. Puoi discutere se quel prezzo valga la pena. Non puoi sostenere che la protezione sia gratuita, perché un sistema di proof of work che non consumasse nulla sarebbe uno che chiunque potrebbe riscrivere.

Per chi detiene bitcoin le regole pratiche sono brevi. Attendi diverse conferme su qualsiasi importo grande, ignora la differenza tra zero e una conferma quando compri un caffè, e considera qualsiasi prodotto che prometta un regolamento finale istantaneo come un custode che fa una promessa, non come una catena che fa lavoro.

Verificare il blocco genesi a mano

Il blocco genesi è la dimostrazione più pulita della proof of work, perché puoi verificarlo da solo con una funzione di hash e senza alcuna fiducia.

La sua intestazione, datata 3 gennaio 2009, porta il nonce 2083236893. Applica SHA-256 due volte a quei 80 byte e il risultato è 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f. Allora la difficoltà era 1, e il target di difficoltà 1 inizia con otto cifre zero; l'hash trovato inizia con dieci, quindi ha superato la soglia con margine. Qualsiasi laptop conferma tutto questo in meno di un millisecondo, mentre produrlo la prima volta ha richiesto la ricerca. Economico da verificare, costoso da creare: è tutta qui l'invenzione, ed è per questo che uno smartphone può validare una catena che è costata miliardi di dollari di elettricità.

Proof of work vs consenso

La proof of work è una regola; il consenso è l'intero regolamento. Le regole di consenso coprono il limite di offerta di 21 milioni, la validità degli script, il peso del blocco, i controlli delle firme, i timestamp e molto altro, e un nodo le applica tutte prima di accettare un blocco. La proof of work risponde solo alla questione ristretta di chi può proporre il blocco successivo e a quale costo. Un blocco con una proof of work impeccabile che paga al suo miner 100 bitcoin viene scartato all'istante da ogni nodo, ed è il dettaglio che si salta quando si dice che i miner hanno il controllo del bitcoin. I miner scelgono l'ordine delle transazioni. I nodi decidono che cosa vale come valido.

Proof of work vs SHA-256

La proof of work è la regola; SHA-256 è l'ingrediente che essa si trova a usare. SHA-256 è una funzione di hash progettata dalla National Security Agency degli Stati Uniti e standardizzata dal NIST nel 2001, senza alcun legame originario con il bitcoin: la stessa funzione protegge le connessioni TLS, i commit di Git e le firme dei pacchetti software. Bitcoin la applica due volte a un'intestazione di blocco e chiama l'output hash del blocco. Un sistema di proof of work può essere costruito su una funzione diversa, e diverse altre criptovalute lo fanno. Cambiare la funzione cambia quale hardware vince la corsa, non che cosa è la proof of work.