4. How secure and immutable is the bitcoin blockchain?

Bitcoin is the most widespread cryptocurrency. Its blockchain is the one with the greatest number of validator nodes (full nodes, which have the entire validated blockchain in memory) and the one with the greatest computing power in the field in validating transactions (mining). One blockchain is no more secure than another based on different technical characteristics, but it is more secure than another if its decentralized network (full node + miner) is larger than the other’s network. The bitcoin blockchain is therefore the safest blockchain in the world.

The various miners compete with each other to validate transactions and get the fees and new bitcoins generated in this initial phase of the network as a reward. When all 21 million bitcoins that can be generated have been mined, the miners will only work to win the fees attached to each transaction.

The sum of the computing power of all the miners (transaction validators) is measured in terms of hash / s to date we are around 150exahash. In terms of energy, the various miners use an amount of electricity equal to that of an entire nation such as Pakistan or Argentina, in order of magnitude we are around 130 terawatt hours.

An attacker who wanted to ensure control of the blockchain would have to overcome (50% + 1) all the computing power in the field scattered around the world.

A hostile entity would have to set up a gigantic mining farm, it is difficult to say how many computers would be needed, but we imagine that they should consume more electricity than the whole of Argentina.

To fraudulently modify data on a traditional database, just bribe the system admin or administrators with access to the data. To fraudulently modify a piece of data on the bitcoin blockchain, it is necessary to overcome a protective energy barrier of about 130 terawatt hours (plus the technological effort to build / purchase and manage efficient computers specific to the bitcoin mining algorithm).

The bitcoin blockchain is the “most indelible” blackboard in the world.

Suppose we want to change a piece of data written in the blockchain 5 years ago.


To change a transaction in the past, the attacker should recalculate all the blocks starting from the affected one of 5 years ago in which the change is made (this change requires a recalculation of all subsequent blocks to make them valid).

He would then have to run his huge mingin farm in silence to recalculate a different but formally valid blockchain and after getting on par with the blocks publish to the rest of the network his new block chain with more work (Proof of work) which would be recognized from within the network as the new valid chain. An enormous energy effort.

The more the total hash rate of the bitcoin network grows, the greater the economic effort required to attack the network and subvert the immutability of data in the bitcoin blockchain.


ITA – Quanto è sicura ed immutabile la blockchain di Bitcoin?

Bitcoin è la cryptocurrency più diffusa. La sua blockchain è quella con con il maggior numero di nodi validatori (full node, i quali hanno in memoria l’intera blockchain validata) e quella con la maggior potenza di calcolo in campo nella validazione delle transazioni (mining). Una blockchain non è più sicura di un’altra in base a caratteristiche tecniche diverse, ma è più sicura di un’altra se il suo network decentralizzato (full node + miner) è più grande del network dell’altra. La blockchain di bitcoin è quindi la blockchain più sicura al mondo.

I vari miner competono tra loro per convalidare le transazioni e ottenere come ricompensa le fee ed i nuovi bitcoin generati in questa fase iniziale del network. A regime quando tutti i 21 milioni di bitcoin generabili saranno stati minati, i miner lavoreranno solo per aggiudicarsi le fee allegate ad ogni transazione.

La somma della potenza di calcolo di tutti i miner (validatori di transazioni) si misura in termine di hash/s ad oggi siamo intorno ai 150exahash. In termini energetici i vari miner utilizzano una quantità di energia elettrica pari a quella di un’intera nazione come il pakistan o l’argentia, come ordine di grandezza siamo intorno ai 130 terawatt ora.

Un malintenzionato che volesse assicurarsi il controllo della blockchain dovrebbe superare (50% + 1 ) tutta la potenza di calcolo in campo sparsa per il mondo.

Un soggetto ostile dovrebbe allestire una mining farm gigantesca, difficile dire quanti elaboratori servirebbero, ma immaginiamo che dovrebbero consumare più energia elettrica dell’intera Argentina.

Per modificare in maniera fraudolenta un dato su un database tradizionale, basta corrompere l’admin o gli admin di sistema con accesso al dato. Per modificare in maniera fraudolenta un dato sulla blockchain di bitcoin occorre superare una barriera energetica protettiva da circa 130 terawatt ora (più lo sforzo tecnologico per costruire/acquistare e gestire degli efficienti elaboratori specifici per l’algoritmo di mining di bitcoin).

La blockchain di bitcoin è la lavagna “più indelebile” del mondo.

Supponiamo di voler cambiare un dato scritto nella blockchain 5 anni fa.

Per cambiare una transazione nel passato l’attaccante dovrebbe ricalcolare tutti i blocchi a partire da quello interessato di 5 anni fa nel quale viene apportata la modifica (tale modifica rende necessario un ricalcolo di tutti i blocchi successivi per renderli validi).

Dovrebbe quindi fare girare la sua enorme mingin farm in silenzio a ricalcolare una blockchain diversa ma formalmente valida e dopo essersi portato alla pari con i blocchi pubblicare al resto della rete la sua nuova catena di blocchi con più lavoro (Proof of work) la quale verrebbe riconosciuta dall’interno network come la nuova catena valida. Uno sforzo energetico enorme.

Più l’hash rate totale del network bitcoin cresce, maggiore è lo sforzo economico necessario per attaccare il network e sovvertire l’immutabilità dei dati nella blockchain di bitcoin.