Il Paradosso del Tempo

Il concetto di “timechain”, o catena del tempo, evoca un’immagine di precisione cronologica, un registro immutabile dove ogni evento è fissato in un istante esatto e incontrovertibile.

Tuttavia, un’analisi approfondita della struttura temporale della blockchain di Bitcoin, affiancata a una comprensione del tempo nella fisica moderna, rivela che questo termine è profondamente fuorviante.

Sia nell’universo descritto dalla relatività di Einstein che nel mondo decentralizzato di Bitcoin, il tempo, come entità assoluta e universale, non esiste.

Il Tempo Relativo: Dalla Fisica a Bitcoin

Nella fisica classica di Newton, il tempo era concepito come una freccia che scorreva inesorabile e uniforme per tutti gli osservatori dell’universo.

Un secondo sulla Terra era identico a un secondo su Marte.

La teoria della relatività di Einstein ha frantumato questa concezione, dimostrando che il tempo è relativo e inseparabile dallo spazio, formando un tessuto a quattro dimensioni chiamato spazio-tempo.

La velocità e la gravità possono dilatare o contrarre il tempo; non esiste un “adesso” universale. Per la fisica moderna, il tempo non è un orologio cosmico onnipresente, ma una proprietà locale e malleabile della realtà.

Il paradosso di Andromeda

Il paradosso di Andromeda è un esperimento mentale derivato dalla teoria della relatività speciale di Einstein che evidenzia come il concetto di “adesso” non sia universale.

La galassia di Andromeda si trova a circa 2,5 milioni di anni luce da noi. A causa di questa enorme distanza, anche un piccolo cambiamento nella velocità di un osservatore sulla Terra può portare a una drastica differenza in ciò che considera il “presente” su Andromeda.

Immaginiamo due persone sulla Terra:

• Alice: seduta e ferma.

• Bob: cammina tranquillamente verso la galassia di Andromeda.

Nell’istante in cui Alice e Bob si incontrano, secondo i calcoli della relatività speciale:

• Per Alice, che è ferma, il suo “adesso” su Andromeda potrebbe coincidere con un determinato evento, diciamo che gli alieni su un pianeta di Andromeda stanno tenendo una riunione pacifica.

• Per Bob, che si sta muovendo verso Andromeda (anche a una velocità minima come quella di una passeggiata), il suo piano di simultaneità è inclinato rispetto a quello di Alice. A causa di questa inclinazione, il suo “adesso” su Andromeda potrebbe essere molto diverso. Potrebbe corrispondere a un evento che, dal punto di vista di Alice, si trova nel futuro. Ad esempio, Bob potrebbe percepire come “presente” il lancio di una flotta di invasione aliena diretta verso la Terra, un evento che per Alice non è ancora accaduto.

Allo stesso modo, se una terza persona, Carol, camminasse nella direzione opposta (allontanandosi da Andromeda), incontrandosi nello stesso istante con Alice e Bob il suo “adesso” potrebbe trovarsi nel passato di Alice, magari in un’epoca in cui gli alieni non avevano ancora sviluppato la tecnologia per i viaggi spaziali.

Non esiste un unico “adesso” universale.

L’idea di un presente cosmico, valido per tutti e ovunque nell’universo, è un’illusione. Ogni osservatore ha il proprio “piano di simultaneità”, che definisce quali eventi distanti stanno accadendo nel suo presente.

Questo porta a una visione dell’universo chiamata “block universe” (o eternalismo), in cui passato, presente e futuro esistono tutti contemporaneamente, come i fotogrammi di una pellicola cinematografica. Noi percepiamo solo una “fetta” di questo blocco, il nostro presente, ma il nostro movimento influenza quale fetta vediamo.

In conclusione, il paradosso di Andromeda non è una contraddizione logica nella fisica, ma una conseguenza controintuitiva della relatività speciale che ci costringe a riconsiderare la nostra concezione fondamentale del tempo e della realtà.

Il tempo non assoluto di Bitcoin

Sorprendentemente, la blockchain di Bitcoin opera secondo un principio simile di tempo non-assoluto.

A differenza di un sistema centralizzato che si affida a un orologio atomico per marcare temporalmente ogni operazione, Bitcoin costruisce il suo “tempo” attraverso il consenso decentralizzato, rendendolo flessibile e, in una certa misura, soggettivo.

Le singole transazioni Bitcoin, infatti, non contengono alcuna informazione temporale (timestamp).

Vengono semplicemente trasmesse alla rete in attesa di essere incluse in un blocco.

L’unico riferimento temporale emerge a livello di blocco confermato: noi vedremo tutte le transazioni confermate in un blocco come simultanee, tutte avranno lo stesso riferimento temporale indipendentemente da quando nel passato ognuna di esse sia stata creata: minuti, giorni, anni prima della sua conferma.

Ma anche la precisione del tempo di conferma del blocco è un’illusione.

Le Incertezze del “Tempo” in Bitcoin

Diversi meccanismi all’interno del protocollo Bitcoin evidenziano la natura inaffidabile e approssimativa del suo scorrere del tempo:

• Timestamp Inaffidabili: il timestamp presente nell’intestazione di ogni blocco non è un dato oggettivo, ma un valore inserito dal miner che ha risolto il blocco. Questo valore ha un margine di tolleranza significativo.
  In precedenza, un nodo calcolava il “tempo corretto di rete” basandosi sul Network-adjusted time (NAT) ovvero sulla mediana degli orari dei peer a cui era connesso. Questo tempo veniva poi usato come riferimento per la regola che impedisce a un blocco di avere un timestamp con più di due ore nel futuro. A partire dalla versione Bitcoin Core 27.0, rilasciata nell’aprile 2024, per rafforzare la sicurezza del protocollo, il concetto di Network-Adjusted Time (NAT) è stato rimosso e non viene più utilizzato dai nodi per la validazione dei blocchi.
  Le regole del consenso richiedono solo che il timestamp sia superiore alla mediana dei timestamp degli 11 blocchi precedenti (Median Time-Past o MTP) e non più di due ore nel futuro rispetto al tempo di rete percepito dagli altri nodi. Questo crea una finestra di flessibilità che un miner potrebbe sfruttare, rendendo il timestamp una stima e non un fatto.

• Il Mito dei 10 Minuti: L’idea che un nuovo blocco venga creato ogni 10 minuti è solo una media probabilistica, mantenuta da un meccanismo di aggiustamento della difficoltà che avviene ogni 2016 blocchi. Nella realtà, l’intervallo tra i blocchi è estremamente variabile. Possono passare pochi secondi o più di un’ora tra un blocco e l’altro. Questa irregolarità rende impossibile utilizzare la catena dei blocchi come un metronomo affidabile.

• Riorganizzazioni della Catena (Reorg): L’aspetto che concettualmente demolisce più di ogni altro l’idea di una “timechain” immutabile è la possibilità di una riorganizzazione (reorg).
  In determinate circostanze, se emergono due versioni concorrenti della blockchain, i nodi adottano la catena più “pesante” (quella con più lavoro computazionale accumulato), e lo fanno in tempi diversi tra loro man mano che i nuovi blocchi si propagano nella rete.
  Questo significa che blocchi precedentemente considerati “confermati” possono essere scartati e sostituiti, diventando “orfani“.
  Di conseguenza, la storia registrata delle transazioni, e il loro “tempo” di conferma, può essere riscritta.
  Una transazione al quale viene attribuito un orario del blocco confermato che viene poi reso orfano da una riorganizzazione, tornando allo stato di “non confermata”, il suo “tempo” di conferma viene azzerato, in attesa di essere inclusa in un nuovo blocco e il tempo e questo blocco nel quale viene confermata potrebbe essere anche lontano dal precedente blocco orfano.

Conclusione: Una Catena di Consenso, non di Tempo

Chiamare la blockchain di Bitcoin una “timechain” è fuorviante perché attribuisce al sistema una qualità – la registrazione precisa e immutabile del tempo – che intrinsecamente non possiede.

Il tempo in Bitcoin non è una misura, ma un prodotto del consenso.

È un sistema di ordinamento degli eventi (le transazioni) che non si preoccupa di quando esattamente siano avvenuti, ma solo del loro ordine relativo concordato dalla maggioranza della rete.

Proprio come la relatività ci ha insegnato che non esiste un orologio universale, Bitcoin dimostra che un sistema decentralizzato non ha bisogno di un tempo assoluto per funzionare.

La sua robustezza non deriva dalla precisione cronologica, ma dalla coerenza interna della sua storia, una storia che, seppur raramente, può essere soggetta a revisioni.

La vera innovazione di Bitcoin non è aver creato un orologio digitale perfetto, ma un sistema per raggiungere un accordo su un ordine di eventi in un ambiente privo di fiducia e senza un’autorità centrale che dica “che ore sono”.

È una catena di blocchi, una catena di consenso, non una catena del tempo.

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