Fatti

Parti del procedimento: Il ricorrente [A.A.] (rappresentato dall'avv. Thomas Fingerhuth) contro il Ministero pubblico del Cantone di Sciaffusa, in qualità di opponente. L'autorità inferiore è la Corte d'appello del Cantone di Sciaffusa (sentenza del 27 aprile 2021, procedimenti 50/2020/5 e 50/2020/11). Il Tribunale cantonale di Sciaffusa aveva pronunciato la decisione di primo grado il 21 novembre 2019.

Accusa A.a (importazione dell'8/9 aprile 2016): Al ricorrente viene contestato di aver partecipato al trasporto di 5'514.7 grammi di miscela di cocaina (grado di purezza 63-78%, ossia 3'772.8 grammi di cocaina pura) da Rotterdam in Svizzera. Egli avrebbe avuto intensi contatti telefonici con [B.] e avrebbe ingaggiato il conducente [C.] , residente a Rotterdam. Avrebbe consegnato a [C.] il denaro per la cocaina, si sarebbe recato a Rotterdam il 1° aprile 2016 insieme a [D.] e avrebbe preparato l'occultamento della droga in una Seat Ibiza con sedili anteriori manipolati. Nella notte del fatto avrebbe accompagnato [C.] fino al passaggio della frontiera (passaggio alle ore 00.43) e avrebbe dovuto prendere in consegna il veicolo in Svizzera. Il 9 aprile 2016, verso le ore 4.30, [C.] è entrato in Svizzera presso Dörflingen e alle ore 4.35 è stato fermato dal Corpo delle guardie di confine; la cocaina è stata rinvenuta nei sedili anteriori. Successivamente il ricorrente ha tentato undici volte di mettersi in contatto con [C.] .

Accusa A.b (importazione del 24 giugno 2016): Il ricorrente sarebbe entrato in Svizzera dall'Austria alle ore 20.08 con la sua Honda Stream, trasportando tre pacchi nascosti nello schienale dei sedili posteriori, contenenti 381 grammi di miscela di cocaina (31%, corrispondenti a 118 grammi di cocaina pura), destinati a essere venduti in Svizzera con profitto.

Fermo e arresto: Il fermo del 24 giugno 2016 a Diepoldsau è stato originato da un segnale del Sistema automatico di ricerca di veicoli e di controllo del traffico (OFI) con l'annotazione 'sospetto contrabbando di stupefacenti'. L'autorità inferiore ha spiegato che la segnalazione OFI si basava su un controllo di persona del 22 agosto 2015, nel corso del quale il ricorrente, in qualità di conducente, era stato trovato in possesso di una siringa contenente cocaina, carbonato di sodio e una bilancia. Il rapporto di arresto indica come motivo una 'segnalazione interna di sospetto (BM) del GWK'. La Polizia cantonale di Sciaffusa, dopo aver analizzato il telefono cellulare di [C.] , aveva individuato il numero yyy, attribuito al ricorrente, e aveva incaricato il Corpo delle guardie di confine di sottoporlo a un controllo accurato in occasione del successivo ingresso o uscita dal Paese.

Sentenze cantonali: Il ricorrente è stato riconosciuto colpevole di plurima infrazione qualificata alla Legge sugli stupefacenti (LStup) e condannato a una pena detentiva di 5 anni e mezzo (con computo della carcerazione preventiva). Una pena pecuniaria condizionale inflitta dal Ministero pubblico il 18 aprile 2016 non è stata revocata, ma il periodo di prova è stato prolungato di 1 anno e mezzo.

Conclusioni dinanzi al Tribunale federale: Assoluzione; nessuna revoca e nessun prolungamento del periodo di prova della pena pecuniaria condizionale; spese a carico dello Stato senza obbligo di restituzione; riparazione morale per la privazione della libertà. In via subordinata, annullamento della sentenza e rinvio. Inoltre, domanda di assistenza giudiziaria gratuita e di patrocinio d'ufficio.

Censure: (1) Il fermo del 24 giugno 2016 sarebbe documentato in modo insufficiente negli atti, per cui la sua legittimità non sarebbe verificabile; sarebbe dubbia l'utilizzabilità delle risultanze e dell'analisi del telefono cellulare. (2) La commisurazione della pena sarebbe motivata in modo insufficiente, in particolare per quanto riguarda la ponderazione dei contributi al reato, la colpa soggettiva e la considerazione della struttura della personalità (disponibilità all'aiuto e ingenuità).

Diritto

1. Legittimità del fermo e obbligo di tenuta degli atti (consid. 1) Il Tribunale federale rileva che il diritto di essere sentiti (art. 29 cpv. 2 Cost., art. 3 cpv. 2 lett. c e art. 107 cpv. 1 lett. a CPP, art. 6 n. 3 CEDU) comprende un diritto di consultazione degli atti, che presuppone la completezza degli stessi. Le autorità sono tenute a verbalizzare per iscritto i fatti rilevanti per il procedimento e a documentare i mezzi di prova in modo tale che l'imputato possa verificarne l'utilizzabilità. Tale obbligo di documentazione vale già nel procedimento di polizia. Gli accertamenti di fatto dell'autorità inferiore sono sindacabili solo in caso di arbitrio (art. 9 Cost.) o di violazione del diritto (art. 95 LTF); la censura deve essere motivata in modo circostanziato (art. 106 cpv. 2 LTF).

Il Tribunale federale esamina le basi legali del controllo di frontiera: ai sensi dell'art. 100 cpv. 1 lett. a, d ed e LD, l'UDSC può controllare persone e merci, effettuare ricerche e sorvegliare nella zona di frontiera. Gli appartenenti al Corpo delle guardie di confine possono fermare persone (art. 101 cpv. 1 LD, art. 61 lett. a OD-UDSC), perquisire veicoli (art. 222 OD) e condurre persone per un controllo, nonché procedere a un fermo provvisorio in caso di pericolo nel ritardo (Art. 105 ZG, art. 19 DPA). Per tali misure è sufficiente un sospetto sufficiente. Il sistema OFI è espressamente previsto dall'art. 108 cpv. 1 lett. a LD e dalla relativa ordinanza. L'Art. 112 ZG disciplina la comunicazione di dati alle autorità penali svizzere, anche mediante procedura di richiamo, e l'Art. 114 ZG l'assistenza amministrativa, per la quale sono ammesse informazioni orali che devono tuttavia essere verbalizzate.

2. Valutazione del nesso causale e della documentazione Il Tribunale federale esclude l'arbitrio nell'accertamento dell'autorità inferiore secondo cui la sola segnalazione OFI era la causa del fermo e si fondava su un sospetto iniziale sufficiente. Gli atti mostrano uno svolgimento comprensibile: controllo del 22 agosto 2015, scheda di controllo della persona e segnalazione OFI. Il fatto che la segnalazione non sia espressamente menzionata nella scheda di controllo della persona non costituisce un nesso causale manifestamente errato. Il rapporto di arresto indica la 'segnalazione interna di sospetto del GWK', il che rinvia a una fonte interna al Corpo delle guardie di confine; la semplice ipotesi di un'informazione da parte della Polizia cantonale non basta a dimostrare l'arbitrio.

3. Accertamenti sul numero di telefono e segnalazione del Corpo delle guardie di confine: L'autorità inferiore ha spiegato in modo comprensibile come la polizia abbia attribuito al ricorrente il numero yyy: l'analisi del telefono cellulare di [C.] (analisi dell'11 aprile 2016, identificazione dei titolari dell'utenza il 12 aprile 2016, audizione del 26 aprile 2016) ha portato a questa conclusione. La designazione 'El blanco [B.A.] ' è stata interpretata in modo plausibile. Il ricorrente non oppone nulla di sostanziale, per cui la sua censura non può essere accolta. I controlli effettuati in compagnia di cittadini dominicani (2015 e 2016, l'ultimo il 1° aprile 2016) risultano dagli atti; il fatto che manchi la segnalazione scritta del Corpo delle guardie di confine non è pregiudizievole, poiché tali segnalazioni possono avvenire oralmente, purché siano verbalizzate. La segnalazione è sufficientemente documentata con il rapporto di polizia ed è compatibile con l'Art. 112 ZG.

4. Conclusione sul fermo Le considerazioni dell'autorità inferiore sul fermo e sull'arresto del 24 giugno 2016 sono concise, risultano dagli atti e sono compatibili con le prescrizioni doganali e processuali penali. Il ricorrente non illustra quali misure inammissibili la polizia avrebbe potuto applicare. La censura di violazione dell'obbligo di tenuta e di documentazione degli atti è respinta e il giudizio di colpevolezza va confermato.

5. Commisurazione della pena (consid. 2) Ai sensi dell'art. 47 cpv. 1 e 2 CP, la colpa si valuta in base alla gravità della lesione o messa in pericolo del bene giuridico protetto, alla riprovevolezza dell'agire, ai motivi e agli scopi dell'autore nonché alla sua capacità di evitare il reato. Il giudice di merito deve esporre in modo comprensibile le circostanze rilevanti per la commisurazione della pena (art. 50 CP). La ponderazione rientra nel potere di apprezzamento…