Syllabus del corso
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding)
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito una conoscenza approfondita e strutturata dei principi teorici alla base delle criptovalute e dei registri distribuiti. In particolare, sarà in grado di comprendere:
-
I modelli matematici e le proprietà computazionali della crittografia simmetrica e asimmetrica (funzioni hash, firme digitali). -
L'architettura logica del protocollo Bitcoin e la teoria dei giochi sottostante al meccanismo di consenso Proof-of-Work (PoW). -
I paradigmi economici che regolano la microstruttura e la formazione del prezzo all'interno dei mercati finanziari decentralizzati (DeFi).
- Conoscenza e capacità di comprensione applicate (Applying knowledge and understanding)
Lo studente sarà in grado di tradurre le competenze teoriche in capacità operative di analisi e valutazione, dimostrando di saper:
-
Analizzare criticamente la robustezza algoritmica e i protocolli di sicurezza di un sistema crittografico applicato alle DLT. -
Valutare quantitativamente, tramite metriche di risk management (es. volatilità, correlazioni dinamiche, VaR, Max Drawdown), l'impatto dell'inserimento di crypto-asset o strumenti finanziari derivati ed ETF ad essi collegati all'interno di portafogli di investimento complessi. -
Interpretare le dinamiche di liquidità e pricing in mercati frammentati e regolati da Automated Market Makers (AMM).
- Autonomia di giudizio (Making judgements)
Il corso stimola lo sviluppo di un pensiero critico e indipendente. Lo studente sarà in grado di:
-
Valutare i trade-off strutturali dei sistemi decentralizzati (es. il trilemma della blockchain: scalabilità, sicurezza e decentralizzazione). -
Giudicare con rigore scientifico il profilo di rischio/rendimento e la sostenibilità economica delle criptovalute come classe di attivo, discernendo tra il valore intrinseco dell'innovazione tecnologica e le componenti speculative di mercato. -
Identificare e stimare i potenziali rischi sistemici, operativi e crittografici intrinseci ai protocolli blockchain e ai mercati decentralizzati.
- Abilità comunicative (Communication skills)
Lo studente affinerà la capacità di trasmettere informazioni e analisi complesse a interlocutori diversi, imparando a:
-
Esporre in modo chiaro, fluido e con un linguaggio tecnico-scientifico appropriato i concetti matematici, informatici e finanziari che caratterizzano l'ecosistema FinTech. -
Saper argomentare le proprie tesi o i risultati di valutazioni quantitative di portafoglio sia in contesti specialistici (es. team di risk management, reportistica direzionale) sia in ambiti di natura più divulgativa o istituzionale.
- Capacità di apprendere (Learning skills)
Coerentemente con la natura altamente evolutiva del settore FinTech, il corso fornisce i fondamenti metodologici necessari affinché lo studente sia in grado di:
-
Approfondire in completa autonomia la letteratura scientifica di riferimento, i paper tecnici dei nuovi protocolli e le evoluzioni normative di settore. -
Sviluppare un metodo di auto-apprendimento continuo per rimanere costantemente aggiornato rispetto ai futuri sviluppi tecnologici della crittografia, della blockchain e dei mercati decentralizzati.
Contenuti sintetici
Crittovalute, crittografia, mercati decentralizzati.
Programma esteso
Fondamenti Crittografici e Registri Distribuiti.
Introduzione al paradigma FinTech: Disintermediazione, centralizzazione vs. decentralizzazione, evoluzione dei sistemi di pagamento e tassonomia delle Distributed Ledger Technologies (DLT).
Elementi di Crittografia per la Blockchain.
Funzioni hash crittografiche: Definizione, proprietà fondamentali (resistenza alle collisioni, determinismo, effetto valanga) e standard SHA-256.
Crittografia asimmetrica: Algoritmi a chiave pubblica e privata, funzionamento delle coppie di chiavi, e schemi di firma digitale (ECDSA).
Architettura delle strutture dati distribuite: Il concetto di blocco, la catena di blocchi (Blockchain).
Il Protocollo Bitcoin e l'Economia dei Consensi
Anatomia di Bitcoin: Il funzionamento della rete Peer-to-Peer (P2P), la struttura del protocollo, il modello UTXO (Unspent Transaction Output) e il ciclo di vita di una transazione.
Il problema del doppio conio (Double Spending): Teoria dei giochi applicata alla risoluzione del problema della fiducia in assenza di un'autorità centrale.
Algoritmi di Consenso Decentralizzato:Il meccanismo della Proof-of-Work (PoW).
Il ruolo dei Miner: Incentivi economici (premi di blocco e commissioni di transazione).
Microstruttura e Pricing nei Mercati Decentralizzati
Le Criptovalute come Asset Class: Caratteristiche economico-finanziarie, differenze con le valute fiat e classificazione dei token (Utility, Security, Stablecoin).
Ecosistema DeFi e Microstruttura dei Mercati:Mercati centralizzati (CEX) vs. mercati decentralizzati (DEX).
Il processo di formazione del prezzo nei mercati frammentati: Arbitraggio e gestione dell'order book.Funzionamento degli Automated Market Makers (AMM).
Prerequisiti
Nessuno.
Metodi didattici
Lezioni frontali.
Il 70% circa della didattica sare di tipo erogativo tradizionale; il restante 30% delle ore complessivamente erogate si svolgerà in forma interattiva, tramite verifiche in itinere della comprensione degli argomenti trattati, applicazioni su MatLab e l'utilizzo di Bloomberg.
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto con domande aperte. E' prevista una prova intermedia.
Testi di riferimento
Appunti delle lezioni. Ulteriore materiale di riferimento sarà indicato durante le lezioni.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre.
Lingua di insegnamento
Italiano
Sustainable Development Goals
Learning objectives
- Knowledge and understanding
By the end of the course, students will have acquired a deep and structured knowledge of the theoretical principles underlying cryptocurrencies and distributed ledgers. In particular, they will be able to understand:
-
The mathematical models and computational properties of symmetric and asymmetric cryptography (hash functions, digital signatures). -
The logical architecture of the Bitcoin protocol and the game theory underlying the Proof-of-Work (PoW) consensus mechanism. -
The economic paradigms governing market microstructure and price formation within decentralized financial markets (DeFi).
- Applying knowledge and understanding
Students will be able to translate theoretical expertise into operational skills for analysis and evaluation, demonstrating the ability to:
-
Critically analyze the algorithmic robustness and security protocols of a cryptographic system applied to DLTs. -
Quantitatively evaluate, through risk management metrics (e.g., volatility, dynamic correlations, VaR, Max Drawdown), the portfolio impact of incorporating crypto-assets or associated financial derivatives and ETFs into complex investment portfolios. -
Interpret liquidity and pricing dynamics in fragmented markets regulated by Automated Market Makers (AMMs).
- Making judgements
The course fosters the development of independent and critical thinking. Students will be able to:
-
Evaluate the structural trade-offs of decentralized systems (e.g., the blockchain trilemma: scalability, security, and decentralization). -
Judge with scientific rigor the risk/return profile and economic sustainability of cryptocurrencies as an asset class, distinguishing between the intrinsic value of technological innovation and market speculative components. -
Identify and estimate the potential systemic, operational, and cryptographic risks inherent in blockchain protocols and decentralized markets.
- Communication skills
Students will refine their ability to convey complex information and analyses to diverse audiences, learning to:
-
Communicate the mathematical, computer science, and financial concepts that characterize the FinTech ecosystem clearly, fluidly, and with appropriate technical and scientific language. -
Structure and present their arguments or the results of quantitative portfolio evaluations both in specialized contexts (e.g., risk management teams, executive reporting) and in broader institutional or public educational settings.
- Learning skills
Given the highly evolutionary nature of the FinTech sector, the course provides the necessary methodological foundations to enable students to:
-
Independently explore and study relevant scientific literature, technical whitepapers of new protocols, and industry regulatory updates. -
Develop a method for continuous self-directed learning to stay constantly updated on future technological developments in cryptography, blockchain, and decentralized markets.
Contents
Cryptocurrencies, cryptography, decentralized markets.
Detailed program
Cryptographic Foundations and Distributed Ledgers.
Introduction to the FinTech paradigm: Disintermediation, centralization vs. decentralization, evolution of payment systems, and taxonomy of Distributed Ledger Technologies (DLTs).
Elements of Cryptography for Blockchain.
Cryptographic hash functions: Definition, core properties (collision resistance, determinism, avalanche effect), and the SHA-256 standard.
Asymmetric cryptography: Public and private key algorithms, key-pair mechanics, and digital signature schemes (ECDSA).
Architecture of distributed data structures: The concept of a block, the chain of blocks (Blockchain).
The Bitcoin Protocol and the Economics of Consensus
Anatomy of Bitcoin: Peer-to-Peer (P2P) network operations, protocol structure, the UTXO (Unspent Transaction Output) model, and the lifecycle of a transaction.
The double spending problem (Double Spending): Game theory applied to solving trust issues in the absence of a central authority.
Decentralized Consensus Algorithms: The Proof-of-Work (PoW) mechanism.
The role of Miners: Economic incentives (block rewards and transaction fees).
Microstructure and Pricing in Decentralized Markets
Cryptocurrencies as an Asset Class: Economic and financial characteristics, differences from fiat currencies, and token classification (Utility, Security, Stablecoins).
DeFi Ecosystem and Market Microstructure: Centralized Exchanges (CEX) vs. Decentralized Exchanges (DEX).
The price formation process in fragmented markets: Arbitrage and order book management. Automated Market Makers (AMM) mechanics
Prerequisites
No specific prerequisites.
Teaching methods
Lectures.
Approximately 70% of the teaching will be delivered through traditional lectures. The remaining 30% of the total hours will be conducted in an interactive format, including ongoing assessments of students' understanding of the topics covered, practical applications with MATLAB, and the use of Bloomberg.
Assessment methods
Written exam with open questions. A mid-term exam is scheduled.
Textbooks and Reading Materials
Textbooks will be suggested during the lectures.
Slides of the lectures.
Semester
First term.
Teaching language
Italian
