Jak działa Bitcoin

BitCoin Blockchain
15 stycznia, 2018 by Lukasz
78
Dokładne sklasyfikowanie Bitcoina jest kwestią sporną. Czy jest to rodzaj waluty, magazyn wartości, sieć płatności czy klasa aktywów?

Na szczęście łatwo jest zdefiniować, czym właściwie jest Bitcoin. Jest to oprogramowanie. Nie dajcie się zwieść stockowym obrazkom błyszczących monet, na których widnieją zmodyfikowane symbole tajskich bahtów. Bitcoin jest czysto cyfrowym fenomenem, zestawem protokołów i procesów.

Jest to również najbardziej udana z setek prób stworzenia wirtualnych pieniędzy poprzez wykorzystanie kryptografii, nauki o tworzeniu i łamaniu kodów. Bitcoin zainspirował setki naśladowców, ale pozostaje największą kryptowalutą pod względem kapitalizacji rynkowej, a to wyróżnienie utrzymywał przez całą swoją ponad dziesięcioletnią historię.

(Uwaga ogólna: zgodnie z Bitcoin Foundation, słowo „Bitcoin” jest pisane wielką literą, gdy odnosi się do kryptowaluty jako całości, i jest podawane jako „bitcoin”, gdy odnosi się do ilości waluty lub samych jednostek. Bitcoin jest również oznaczany skrótem „BTC”. W całym tym artykule będziemy naprzemiennie stosować te formy użycia).

NAJWAŻNIEJSZE WNIOSKI


-Bitcoin jest walutą cyfrową, zdecentralizowanym systemem, który rejestruje transakcje w rozproszonej księdze zwanej blockchain.
-Górnicy Bitcoin uruchamiają skomplikowane platformy komputerowe, aby rozwiązać skomplikowane zagadki w celu potwierdzenia grup transakcji zwanych blokami; po sukcesie, bloki te są dodawane do zapisu blockchain, a górnicy są nagradzani niewielką liczbą bitcoinów.
-Inni uczestnicy rynku Bitcoin mogą kupować lub sprzedawać tokeny poprzez giełdy kryptowalutowe lub peer-to-peer.
-Łańcuch Bitcoin jest chroniony przed oszustwami za pomocą systemu bez zaufania; giełdy Bitcoin również pracują, aby bronić się przed potencjalną kradzieżą, ale zdarzały się kradzieże o wysokim profilu.

Blockchain


Bitcoin jest siecią, która działa na protokole znanym jako blockchain. Dokument z 2008 roku przez osobę lub osoby nazywające siebie Satoshi Nakamoto po raz pierwszy opisał zarówno blockchain i Bitcoin przez chwilę te dwa terminy były synonimami.

Od tego czasu blockchain rozwinął się w odrębną koncepcję, a tysiące blockchainów zostało stworzonych przy użyciu podobnych technik kryptograficznych. Ta historia może sprawić, że nomenklatura będzie myląca. Blockchain czasami odnosi się do oryginalnego, Bitcoinowego blockchaina. Innym razem odnosi się do technologii blockchain w ogóle, lub do innego konkretnego blockchaina, takiego jak ten, który zasila Ethereum.

Podstawy technologii blockchain są stosunkowo proste. Każdy dany blockchain składa się z pojedynczego łańcucha dyskretnych bloków informacji, ułożonych chronologicznie. W zasadzie informacje te mogą być dowolnym ciągiem cyfr 1 i 0, co oznacza, że mogą to być e-maile, umowy, tytuły własności ziemi, akty małżeństwa lub transakcje obligacjami. W teorii, każdy rodzaj umowy pomiędzy dwoma stronami może być ustanowiony na blockchainie, o ile obie strony zgadzają się na umowę. To usuwa wszelkie potrzeby trzeciej strony, aby być zaangażowane w każdej umowie. Otwiera to świat możliwości, w tym produkty finansowe peer-to-peer, takie jak pożyczki lub zdecentralizowane konta oszczędnościowe i czekowe, gdzie banki lub jakikolwiek pośrednik nie ma znaczenia.

Podczas gdy obecnym celem Bitcoina jest przechowywanie wartości, tak samo jak bycie systemem płatności, nie ma nic, co by mówiło, że Bitcoin nie mógłby być używany w taki sposób w przyszłości, chociaż konsensus musiałby zostać osiągnięty, aby dodać te systemy do Bitcoina. Głównym celem projektu Ethereum jest posiadanie platformy, gdzie te ” smart kontrakty” mogą wystąpić, tworząc w ten sposób całe królestwo zdecentralizowanych produktów finansowych bez pośredników i opłat oraz potencjalnych naruszeń danych, które się z nimi wiążą.

Ta wszechstronność przyciągnęła uwagę rządów i prywatnych korporacji; niektórzy analitycy uważają, że technologia blockchain będzie ostatecznie najbardziej wpływowym aspektem szaleństwa kryptowalutowego.

W przypadku Bitcoina jednak, informacje na blockchainie to głównie transakcje.

Bitcoin jest tak naprawdę tylko listą. Osoba A wysłała X bitcoinów do osoby B, która wysłała Y bitcoinów do osoby C, itd. Poprzez zliczanie tych transakcji, każdy wie, na czym stoją poszczególni użytkownicy. Ważne jest, aby zauważyć, że te transakcje niekoniecznie muszą być wykonywane od człowieka do człowieka.

Każdy może mieć dostęp i korzystać z sieci Bitcoin, a twoje pochodzenie etniczne, płeć, religia, gatunek czy poglądy polityczne są całkowicie nieistotne. To stwarza ogromne możliwości dla internetu rzeczy. W przyszłości moglibyśmy zobaczyć systemy, w których samojeżdżące taksówki lub pojazdy uber mają swoje własne portfele blockchain. Samochód otrzymywałby kryptowalutę od pasażera i nie ruszałby się z miejsca, dopóki nie otrzymałby środków. Pojazd byłby w stanie ocenić, kiedy potrzebuje paliwa i użyłby swojego portfela, aby ułatwić tankowanie.

Inną nazwą dla blockchain jest „rozproszona księga”, co podkreśla kluczową różnicę między tą technologią a dobrze prowadzonym dokumentem Worda. Bitcoin’s blockchain jest rozproszony, co oznacza, że jest publiczny. Każdy może go pobrać w całości lub wejść na dowolną liczbę stron, które go analizują. Oznacza to, że zapis jest publicznie dostępny, ale oznacza to również, że istnieją skomplikowane środki do aktualizacji księgi głównej blockchain. Nie ma centralnego organu, który mógłby śledzić wszystkie transakcje bitcoin, więc uczestnicy sami to robią, tworząc i weryfikując „bloki” danych transakcji. Zobacz sekcję „Górnictwo” poniżej, aby uzyskać więcej informacji.

Możesz zobaczyć, na przykład, że 15N3yGu3UFHeyUNdzQ5sS3aRFRzu5Ae7EZ wysłał 0,01718427 bitcoina do 1JHG2qjdk5Khiq7X5xQrr1wfigepJEK3t 14 sierpnia 2017 r., między 11:10 a 11:20. Długie ciągi cyfr i liter to adresy i jeśli byłbyś w organach ścigania lub po prostu bardzo dobrze poinformowany, prawdopodobnie mógłbyś dowiedzieć się, kto je kontroluje. Błędne jest przekonanie, że sieć Bitcoin jest całkowicie anonimowa, chociaż podjęcie pewnych środków ostrożności może sprawić, że bardzo trudno będzie powiązać osoby z transakcjami.

Post-Trust


Chociaż Bitcoin jest całkowicie publiczny, albo raczej z powodu tego powodu, jest niezwykle trudny do manipulowania. Bitcoin nie ma fizycznej postaci, więc nie możesz go chronić zamykając go w sejfie lub zakopując w lesie.

W teorii wszystko, co złodziej musiałby zrobić, aby go zabrać, to dodać linię do księgi głównej, która tłumaczy się jako „zapłaciłeś mi wszystko, co masz”.

Powiązanym zmartwieniem jest podwójne wykorzystanie środków. Jeśli zły aktor mógłby wydać trochę bitcoinów, a następnie wydać je ponownie, zaufanie do wartości waluty szybko by wyparowało. Aby osiągnąć podwójne wydanie, zły aktor musiałby stanowić 51% mocy wydobywczej Bitcoina. Im większa sieć Bitcoin się rozrasta, tym mniej realne staje się to rozwiązanie, ponieważ potrzebna moc obliczeniowa byłaby astronomiczna i niezwykle kosztowna.

Aby zapobiec obu tym sytuacjom, potrzebne jest zaufanie. W tym przypadku, zwyczajowym rozwiązaniem z tradycyjną walutą byłoby dokonywanie transakcji za pośrednictwem centralnego, neutralnego arbitra, takiego jak bank. Bitcoin sprawił jednak, że stało się to zbędne. (To prawdopodobnie nie przypadek, że oryginalny opis Satoshi’ego został opublikowany w październiku 2008 roku, kiedy zaufanie do banków było na wielopokoleniowym niskim poziomie. Jest to powracający temat w dzisiejszym klimacie koronawirusów i rosnącego długu publicznego). Sieć bitcoin jest zdecentralizowana, a nie tylko zdecentralizowana przez niezawodny autorytet, który prowadzi księgę rachunkową i przewodniczy sieci. Każdy ma oko na każdego innego.

Nikt nie musi znać ani ufać nikomu w szczególności, aby system działał poprawnie. Zakładając, że wszystko działa zgodnie z przeznaczeniem, protokoły kryptograficzne zapewniają, że każdy blok transakcji jest przykręcony do ostatniego w długim, przejrzystym i niezmiennym łańcuchu.

Wydobycie


Proces, który utrzymuje tę pozbawioną zaufania księgę publiczną, znany jest jako wydobycie. Podstawą sieci użytkowników Bitcoin, którzy handlują kryptowalutą między sobą, jest sieć górników, którzy zapisują te transakcje na blockchainie.

Zapisanie ciągu transakcji jest banalne dla nowoczesnego komputera, ale wydobywanie jest trudne, ponieważ oprogramowanie Bitcoina czyni ten proces sztucznie czasochłonnym. Bez dodatkowych trudności, ludzie mogliby fałszować transakcje, aby wzbogacić się lub zbankrutować innych ludzi. Mogliby zarejestrować oszukańczą transakcję w blockchainie i nałożyć na nią tak wiele trywialnych transakcji, że rozszyfrowanie oszustwa stałoby się niemożliwe.

W ten sam sposób można by łatwo wstawić oszukańcze transakcje do poprzednich bloków. Sieć stałaby się rozległym, spamerskim bałaganem konkurujących ze sobą ksiąg, a bitcoin byłby bezwartościowy.

Połączenie „proof of work” z innymi technikami kryptograficznymi było przełomem Satoshiego. Oprogramowanie Bitcoina dostosowuje trudności, z jakimi borykają się górnicy, aby ograniczyć sieć do jednego nowego 1-megabajtowego bloku transakcji co 10 minut. W ten sposób ilość transakcji jest strawna. Sieć ma czas na sprawdzenie nowego bloku i księgi, która go poprzedza, a wszyscy mogą osiągnąć konsensus w sprawie status quo. Górnicy nie pracują nad weryfikacją transakcji poprzez dodawanie bloków do księgi rozproszonej wyłącznie z chęci zobaczenia, jak sieć Bitcoin działa sprawnie; są oni również wynagradzani za swoją pracę. Przyjrzymy się bliżej rekompensacie górniczej poniżej.

Halving


Jak wcześniej wspomniano, górnicy są nagradzani Bitcoinami za weryfikację bloków transakcji. Ta nagroda jest cięta na pół co 210,000 bloków wydobytych, lub, około co cztery lata. To wydarzenie nazywane jest halving lub „halvening”. System jest wbudowany jako deflacyjny, gdzie tempo, w jakim nowy Bitcoin jest uwalniany do obiegu.

Proces ten jest zaprojektowany tak, że nagrody za wydobycie Bitcoin będą trwać do około 2140 roku. Gdy cały Bitcoin zostanie wydobyty z kodu i wszystkie halvingi zostaną zakończone, górnicy będą nadal motywowani przez opłaty, które będą pobierać od użytkowników sieci. Nadzieja jest taka, że zdrowa konkurencja utrzyma opłaty na niskim poziomie.

System ten napędza Bitcoin’s stock-to-flow ratio i obniża jego inflację, aż w końcu jest zero. Po trzecim zmniejszeniu o połowę, które miało miejsce 11 maja 2020 roku, nagroda za każdy wydobyty blok wynosi teraz 6,25 Bitcoinów.

Hasze


Oto nieco bardziej techniczny opis tego, jak działa górnictwo. Sieć górników, którzy są rozproszeni po całym świecie i nie są związani ze sobą więzami osobistymi lub zawodowymi, otrzymuje najnowszą partię danych dotyczących transakcji. Przepuszczają te dane przez algorytm kryptograficzny, który generuje „hash” – ciąg liczb i liter, który weryfikuje poprawność informacji, ale nie ujawnia jej samej. (W rzeczywistości ta idealna wizja zdecentralizowanego górnictwa nie jest już dokładna, ponieważ farmy górnicze na skalę przemysłową i potężne pule górnicze tworzą oligopol. Więcej na ten temat poniżej).

Biorąc pod uwagę hash 00000000000000000000c2c4d562265f272bd55d64f1a7c22ffeb66e15e826ca30, nie możesz wiedzieć, jakie transakcje zawiera dany blok (#480504). Można jednak wziąć garść danych, które mają być blokiem #480504 i upewnić się, że nie zostały one naruszone. Gdyby jedna liczba była nie na miejscu, nieważne jak mało znacząca, dane wygenerowałyby zupełnie inny hash. Na przykład, gdybyś przepuścił Deklarację Niepodległości przez kalkulator hash, mógłbyś otrzymać 839f561caa4b466c84e2b4809afe116c76a465ce5da68c3370f5c36bd3f67350. Usuń kropkę po słowach „poddany szczeremu światu”, a otrzymasz 800790e4fd445ca4c5e3092f9884cdcd4cf536f735ca958b93f60f82f23f97c4. Jest to zupełnie inny hash, chociaż zmieniłeś tylko jeden znak w oryginalnym tekście.

Technologia hashowania pozwala sieci Bitcoin na natychmiastowe sprawdzenie ważności bloku. Byłoby niewiarygodnie czasochłonne przeczesywanie całej księgi, aby upewnić się, że osoba wydobywająca najnowszą partię transakcji nie próbowała niczego zabawnego. Zamiast tego hash poprzedniego bloku pojawia się w nowym bloku. Jeśli najdrobniejszy szczegół został zmieniony w poprzednim bloku, ten hash się zmieni. Nawet jeśli zmiana ta miała miejsce 20 000 bloków wstecz w łańcuchu, hash tego bloku uruchomiłby kaskadę nowych haszy i spowodowałby zakłócenia w sieci.

Wygenerowanie hasha nie jest jednak prawdziwą pracą. Proces ten jest tak szybki i łatwy, że źli aktorzy nadal mogliby spamować sieć i być może, przy wystarczającej mocy obliczeniowej, przekazywać oszukańcze transakcje kilka bloków wstecz w łańcuchu. Tak więc protokół Bitcoin wymaga dowodu pracy.

Robi to rzucając górnikom podkręconą piłkę: Ich hash musi być poniżej pewnego celu. Dlatego właśnie hash bloku #480504 zaczyna się od długiego ciągu zer. Jest malutki. Ponieważ każdy ciąg danych wygeneruje jeden i tylko jeden hash, poszukiwanie wystarczająco małego hasha wymaga dodania nonces („liczb użytych tylko raz”) na końcu danych. Górnik uruchamia więc [thedata]. Jeśli hash jest zbyt duży, spróbuje ponownie. [thedata]1. Nadal za duży. [thedata]2. W końcu, [thedata]93452 daje jej hash zaczynający się od wymaganej liczby zer.

Wydobyty blok zostanie rozesłany do sieci w celu otrzymania potwierdzeń, których przetworzenie zajmuje kolejną godzinę lub więcej, choć czasami znacznie dłużej. (Ponownie, ten opis jest uproszczony. Bloki nie są haszowane w całości, lecz rozbijane na bardziej wydajne struktury zwane drzewami Merkle’a).

Czas potwierdzenia

W zależności od rodzaju ruchu, jaki otrzymuje sieć, protokół Bitcoina będzie wymagał dłuższego lub krótszego ciągu zer, dostosowując trudność, aby trafić w tempo jednego nowego bloku co 10 minut. Od października 2019 roku, obecna trudność wynosi około 6,379 biliona, w górę od 1 w 2009 roku. Jak to sugeruje, wydobycie Bitcoina stało się znacznie trudniejsze od czasu uruchomienia kryptowaluty dekadę temu.

Trudność wydobycia

Wydobycie jest wymagające, wymaga dużych, drogich maszyn i dużej ilości energii elektrycznej do ich zasilania. I jest też konkurencyjne. Nie wiadomo, który nonce zadziała, więc celem jest przebrnięcie przez nie tak szybko, jak to możliwe.

Wcześnie górnicy zorientowali się, że mogą zwiększyć swoje szanse na sukces, łącząc się w pule górnicze, dzieląc się mocą obliczeniową i dzieląc nagrody między siebie. Nawet jeśli wielu górników dzieli się tymi nagrodami, to i tak istnieje duża zachęta do ich zdobywania. Za każdym razem, gdy nowy blok jest wydobywany, górnik, który odniósł sukces, otrzymuje garść nowo utworzonych bitcoinów. Na początku było to 50, ale potem zmniejszyło się o połowę do 25, a teraz jest to 12,5 (około 119 000 dolarów w październiku 2019 r.).

Nagroda będzie nadal zmniejszać się o połowę co 210 000 bloków, czyli mniej więcej co cztery lata, aż trafi na zero. W tym momencie wszystkie 21 milionów bitcoinów zostanie wydobytych, a górnicy będą polegać wyłącznie na opłatach za utrzymanie sieci. Kiedy Bitcoin został wprowadzony na rynek, planowano, że całkowita podaż kryptowaluty wyniesie 21 milionów tokenów.

Fakt, że górnicy zorganizowali się w pule, niepokoi niektórych. Jeśli pula przekroczy 50% mocy wydobywczej sieci, jej członkowie mogą potencjalnie wydać monety, odwrócić transakcje i wydać je ponownie. Mogliby również blokować transakcje innych. Mówiąc prościej, ta pula górników miałaby moc przeciążenia rozproszonej natury systemu, weryfikując oszukańcze transakcje na mocy większościowej władzy, którą by posiadała.

To mogłoby oznaczać koniec Bitcoina, ale nawet tak zwany atak 51% prawdopodobnie nie umożliwiłby złym aktorom odwrócenia starych transakcji, ponieważ wymóg dowodu pracy sprawia, że proces ten jest tak pracochłonny. Aby cofnąć się i zmienić blockchain, pula musiałaby kontrolować tak dużą większość sieci, że prawdopodobnie nie miałoby to sensu. Kiedy kontrolujesz całą walutę, z kim masz handlować?

Z perspektywy górników atak na 51% to finansowo samobójcza propozycja. Kiedy Ghash.io, basen wydobywczy, osiągnął 51% mocy obliczeniowej sieci w 2014 r., dobrowolnie obiecał nie przekraczać 39,99% hash rate Bitcoina, aby utrzymać zaufanie do wartości kryptowaluty. Inni aktorzy, tacy jak rządy, mogą jednak uznać pomysł takiego ataku za interesujący. Ale, ponownie, sam rozmiar sieci Bitcoin sprawiłby, że byłoby to przytłaczająco drogie, nawet dla światowej potęgi.

Innym źródłem obaw związanych z górnikami jest praktyczna tendencja do koncentrowania się w częściach świata, gdzie energia elektryczna jest tania, takich jak Chiny, lub, po chińskim crackdown na początku 2018 roku, Quebec.

Transakcje na Bitcoinach

Dla większości osób korzystających z sieci Bitcoin, tajniki blockchain, hash rates i wydobycia nie są szczególnie istotne. Poza społecznością górniczą, właściciele bitcoinów zazwyczaj kupują swoje rezerwy kryptowaluty poprzez giełdę bitcoinów. Są to platformy internetowe, które ułatwiają transakcje bitcoinami, często, innymi walutami cyfrowymi.

WAŻNE:

Salwador uczynił Bitcoina legalnym środkiem płatniczym w dniu 9 czerwca 2021 r. Jest to pierwszy kraj, który to zrobił. Kryptowaluta może być używana do każdej transakcji, w której firma może ją zaakceptować. Dolar amerykański jest nadal podstawową walutą Salwadoru.

Giełdy Bitcoin, takie jak Coinbase, łączą uczestników rynku z całego świata, aby kupować i sprzedawać kryptowaluty. Giełdy te są zarówno coraz bardziej popularne (tak jak popularność samego Bitcoina wzrosła w ostatnich latach), jak i obarczone wyzwaniami regulacyjnymi, prawnymi i związanymi z bezpieczeństwem. Z rządami na całym świecie, które postrzegają kryptowaluty na różne sposoby – jako walutę, jako klasę aktywów lub jakąkolwiek inną klasyfikację – przepisy regulujące kupno i sprzedaż Bitcoinów są złożone i ciągle się zmieniają.

Być może nawet ważniejsze dla uczestników giełdy Bitcoin od zagrożenia związanego ze zmieniającym się nadzorem regulacyjnym jest jednak zagrożenie kradzieżą i inną działalnością przestępczą. Podczas gdy sama sieć Bitcoin była w dużej mierze bezpieczna w całej swojej historii, poszczególne giełdy niekoniecznie są takie same. Wiele kradzieży było wymierzonych w znane giełdy kryptowalutowe, często powodując utratę tokenów wartych miliony dolarów. Najbardziej znaną kradzieżą giełdową jest prawdopodobnie Mt. Gox, która dominowała w przestrzeni transakcji Bitcoin do 2014 roku. Na początku tego roku, platforma ogłosiła prawdopodobną kradzież około 850 000 BTC, wartych wówczas blisko 450 milionów dolarów. Mt. Gox złożył wniosek o upadłość i zamknął swoje podwoje; do dziś nie udało się odzyskać większości tej skradzionej nagrody (która obecnie byłaby warta łącznie około 8 miliardów dolarów).

Klucze i portfele

Z tych powodów zrozumiałe jest, że inwestorzy i posiadacze Bitcoin będą chcieli podjąć wszelkie możliwe kroki mające na celu ochronę swoich udziałów. Aby to zrobić, używają kluczy i portfeli.

Posiadanie Bitcoin zasadniczo sprowadza się do dwóch liczb, klucza publicznego i klucza prywatnego. Surową analogią jest nazwa użytkownika (klucz publiczny) i hasło (klucz prywatny). Skrót klucza publicznego zwany adresem jest tym wyświetlanym na blockchainie. Korzystanie z hash zapewnia dodatkową warstwę bezpieczeństwa.

Aby otrzymać bitcoina, wystarczy, że nadawca zna Twój adres. Klucz publiczny jest pochodną klucza prywatnego, który jest potrzebny do wysłania bitcoina na inny adres. System ten ułatwia otrzymywanie pieniędzy, ale wymaga weryfikacji tożsamości, aby je wysłać.

Aby uzyskać dostęp do bitcoinów, używasz portfela, który jest zestawem kluczy. Mogą one przybierać różne formy, od aplikacji internetowych firm trzecich oferujących ubezpieczenia i karty debetowe, po kody QR wydrukowane na kartkach papieru. Najważniejszym rozróżnieniem jest rozróżnienie pomiędzy „gorącymi” portfelami, które są podłączone do Internetu i dlatego są podatne na włamania, a „zimnymi” portfelami, które nie są podłączone do Internetu. W powyższym przypadku Mt. Gox, uważa się, że większość skradzionych BTC została pobrana z gorącego portfela. Mimo to, wielu użytkowników powierza swoje klucze prywatne giełdom kryptowalutowym, co w zasadzie jest zakładem, że giełdy te będą miały silniejszą ochronę przed możliwością kradzieży niż własny komputer.

Add a comment