De stijgende prijs van bitcoin - deze virtuele valuta is momenteel meer dan $ 250 miljard waard - heeft de afgelopen weken veel aandacht gekregen. Maar de echte waarde van bitcoin is zeker niet de groeiende waarde ervan. En in een technologische doorbraak, die over het algemeen de vorming van dit netwerk mogelijk maakte. De tot nu toe onbekende uitvinder van Bitcoin, Satoshi Nakamoto genaamd, heeft een geheel nieuwe manier bedacht om een gedecentraliseerd netwerk te creëren met consensus over een gedeeld grootboek. Deze innovatie wordt mogelijk gemaakt door het volledig gedecentraliseerde elektronische betalingssysteem waar cypherpunks al decennia van droomt.
Hoe werkt Bitcoin? Hoe maken digitale handtekeningen virtuele betalingen mogelijk? Hoe lost Nakamoto's uitvinding het probleem van dubbele uitgaven op dat eerdere pogingen om digitale valuta te creëren, heeft beperkt? Wat is de toekomst van Bitcoin? Alles in orde.
Cryptocurrencies mogelijk gemaakt met asymmetrische codering
Tot de jaren zeventig waren alle bekende versleutelingsschema's symmetrisch: de ontvanger van een versleuteld bericht moest dezelfde geheime sleutel gebruiken om het bericht te ontsleutelen als de afzender gebruikte om het te versleutelen. Maar dat veranderde allemaal met de komst van asymmetrische versleutelingsschema's. Dit waren schema's waarin de sleutel voor het decoderen van het bericht (bekend als de privé / privé / privésleutel) verschilde van de sleutel die nodig was voor codering (openbare / openbare / openbare sleutel) - en er was geen praktische manieren om de privésleutel te achterhalen, door de openbare tot uw beschikking te hebben.
Whitfield Diffie, belangrijk persoon in de ontwikkeling van cryptografie in de jaren 70.
Dit betekent dat u uw openbare sleutel veilig kunt onthullen, zodat u deze kunt gebruiken om een bericht te versleutelen dat alleen u, als eigenaar van de privésleutel, kunt ontsleutelen. Deze doorbraak veranderde het gebied van cryptografie omdat duidelijk werd dat twee mensen veilig kunnen communiceren via een onbeveiligd kanaal zonder zich zorgen te hoeven maken dat ze door iemand anders worden gelezen.
Asymmetrische codering had nog een ander innovatief gebruik: digitale handtekeningen. Bij conventionele cryptografie met openbare sleutel versleutelt de afzender het bericht met de openbare sleutel van de ontvanger en decodeert de ontvanger het met zijn privésleutel. Maar dit kan ook worden teruggedraaid: wanneer de afzender het bericht versleutelt met zijn eigen sleutel, en de ontvanger het ontsleutelt met de publieke sleutel van de afzender.
Promotie video:
Dit beschermt de privacy van het bericht niet, aangezien iedereen de openbare sleutel kan verkrijgen. Maar het biedt wel cryptografisch bewijs dat het bericht is gemaakt door de eigenaar van de privésleutel. Iedereen met de openbare sleutel kan het bewijs verifiëren zonder de privésleutel te kennen.
Mensen realiseerden zich al snel dat deze digitale handtekeningen cryptografisch veilig digitaal geld mogelijk konden maken. Laten we aan de hand van een klassiek voorbeeld aannemen dat Alice een munt heeft en deze aan Bob wil geven.
Ze schrijft een bericht: "Ik, Alice, geef mijn munt aan Bob" en ondertekent het bericht met haar eigen privésleutel. Nu kan Bob - of iemand anders - de handtekening decoderen met de openbare sleutel van Alice. Omdat alleen Alice een beveiligd bericht kon maken, kan Bob dit gebruiken om aan te tonen dat de munt nu van hem is.
Als Bob de munt aan Carol wil overhandigen, zal hij dezelfde procedure volgen en verklaren dat hij de munt aan Carol geeft, waarbij hij het bericht versleutelt met zijn privésleutel. Carol kan deze kenmerkende ketting gebruiken - de handtekening van Alice die de munt aan Bob geeft en de handtekening van Bob die de munt aan Carol geeft - als bewijs dat zij de eigenaar is van de munt.
Houd er rekening mee dat dit niet vereist dat een officiële derde partij transacties autoriseert of authenticeert. Alice, Bob en Carol kunnen hun publiek-private sleutelparen genereren zonder de hulp van derden. Iedereen die de openbare sleutels van Alice en Bob kent, kan onafhankelijk controleren of de handtekeningketen cryptografisch geldig is. Digitale handtekeningen - gecombineerd met verschillende innovaties die we later zullen bespreken - stellen mensen in staat te bankieren zonder dat ze een bank nodig hebben.
Hoe Bitcoin-transacties werken
Het algemene schema van digitaal geld dat in de vorige sectie is beschreven, komt zeer dicht in de buurt van hoe echte Bitcoin-betalingen werken. Hier is een vereenvoudigd diagram van hoe echte bitcoin-transacties eruit zien:
Een Bitcoin-transactie bevat een lijst met inputs en outputs. Elke pin is gekoppeld aan een specifieke openbare sleutel. Voor de laatste transactie om deze munten te besteden, heeft deze een invoer nodig met de juiste digitale handtekening. Bitcoin gebruikt elliptische curve-cryptografie voor digitale handtekeningen.
Stel dat u een privésleutel heeft die overeenkomt met openbare sleutel D in het bovenstaande diagram. Iemand wil je 2,5 bitcoins sturen. Deze persoon maakt een transactie zoals Transactie 3 met 2,5 bitcoins die naar jou, de eigenaar van de publieke sleutel D.
Wanneer u klaar bent om die bitcoins uit te geven, maakt u een nieuwe transactie zoals Transactie 4. U vermeldt transactie 3, pin 1 als de bron van geld (pinnen zijn nul-geïndexeerd, dus pin 1 is de tweede uitvoer). U gebruikt uw privésleutel om Signature D te genereren, een handtekening die kan worden geverifieerd met openbare sleutel D. Deze 2,5 bitcoins zijn nu verdeeld over twee nieuwe pinnen: 2 bitcoins voor openbare sleutel E en 0,5 bitcoins voor openbare sleutel F. Nu ze kunnen alleen worden uitgegeven door de eigenaren van de bijbehorende privésleutels.
Een transactie kan meerdere inputs hebben en moet alle bitcoins uitgeven van de corresponderende outputs van eerdere transacties. Als een transactie minder bitcoins oplevert dan het accepteert, wordt het verschil behandeld als transactiekosten (commissie) die wordt ontvangen door de bitcoin-mijnwerker die de transactie heeft verwerkt. Hierover later meer.
In het bitcoin-netwerk zijn de adressen die mensen gebruiken om bitcoins naar elkaar te sturen afgeleid van publieke sleutels zoals Public Key D. Het exacte formaat van een bitcoin-adres is complex en verandert in de loop van de tijd, maar een bitcoin-adres kan worden gezien als een hash (korte en willekeurige die dient als een cryptografische vingerafdruk) van de openbare sleutel. Bitcoin-adressen worden gecodeerd in het aangepaste Base58Check-formaat, wat het risico op typefouten minimaliseert. Een typisch bitcoin-adres ziet er als volgt uit: 18ZqxfuymzK98G7nj6C6YSx3NJ1MaWj6oN.
Deze transactie neemt 6,07 bitcoin van één invoeradres en verdeelt deze over twee uitvoeradressen. Het ene opnameadres ontvangt iets meer dan 5 bitcoins en het andere iets minder dan 1 bitcoin. Het is waarschijnlijker dat een van deze uitvoeradressen van de afzender is - de "wijziging" naar zichzelf verzendt - en de andere van een derde partij.
Natuurlijk kunnen daadwerkelijke bitcoin-transacties veel complexer zijn dan de eenvoudige voorbeelden hierboven. Misschien wel het belangrijkste kenmerk, dat hierboven niet is geïllustreerd, zou zijn dat in plaats van een openbare sleutel, de uitvoer een bevestigingsscript zou kunnen hebben dat is geschreven in een eenvoudige Bitcoin-specifieke scripttaal. Om deze output te kunnen besteden, moet de volgende transactie parameters hebben waarmee dit script als waar kan worden geëvalueerd.
Hierdoor kan het bitcoin-netwerk willekeurig complexe voorwaarden implementeren die bepalen hoe geld kan worden uitgegeven. Een script kan bijvoorbeeld drie verschillende handtekeningen vereisen die door verschillende mensen moeten worden vastgehouden en ook vereisen dat geld pas op een bepaald moment in de toekomst wordt uitgegeven. In tegenstelling tot Ethereum ondersteunt de Bitcoin-taal geen loops, dus scripts zijn gegarandeerd in korte tijd voltooid.
Hoe Bitcoin dubbele uitgaven verbiedt
Veel mensen in de jaren tachtig en negentig droomden ervan digitale handtekeningen te gebruiken om een volledig gedecentraliseerd elektronisch geldsysteem te creëren. Maar het volledig gedecentraliseerde digitale valutasysteem had twee grote problemen die moesten worden aangepakt.
Een probleem is hoe u nieuwe munten in het systeem kunt introduceren. Het is duidelijk dat een levensvatbaar betalingsnetwerk nieuwe munten moet creëren, maar als je iemand toestaat om op elk moment nieuwe munten te maken, wordt de valuta snel onbruikbaar.
Het tweede probleem zijn dubbele uitgaven. Bitcoin-regels stellen dat elke opnametransactie maar één keer kan worden uitgegeven. Als iemand het opgenomen geld twee keer probeert uit te geven, kan de bitcoin-gemeenschap op de een of andere manier die poging volgen en de laatste transactie ongedaan maken.
De voor de hand liggende oplossing zou zijn om een bedrijf op te richten dat het algemene overzicht van alle transacties zal beheren. Dit is hoe traditionele betaalnetwerken zoals MasterCard en PayPal werken. Maar de uitvinder van Bitcoin, Satoshi Nakamoto, wilde een netwerk bouwen dat niet door een enkele organisatie zou worden beheerd.
Daarom heeft Nakamoto een algemeen boek uitgevonden - de blockchain - dat wordt ondersteund door computers die knooppunten worden genoemd en die op een peer-to-peer-netwerk draaien. Duizenden computers over de hele wereld bewaren afzonderlijke kopieën van een heel blok waarin elke transactie wordt opgeslagen die is opgetreden sinds het netwerk in 2009 werd gelanceerd. Het netwerk beloont de knooppunten die helpen bij het maken van de blockchain door hen ook in staat te stellen nieuwe bitcoins te maken - dit lost het probleem van het distribueren van munten op en creëert tegelijkertijd een stimulans om het probleem van het bijwerken van het grootboek op te lossen.
Het ziet er allemaal zo uit: wanneer een gebruiker een Bitcoin-betaling wil doen, gebruikt hij software om een nieuwe transactie aan te maken. Vanuit het oogpunt van de gebruiker betekent dit simpelweg het invoeren van het transactiebedrag en het bitcoin-adres van de ontvanger op het netwerk en vervolgens op verzenden te drukken.
De clientsoftware formuleert de transactie en stuurt deze naar het dichtstbijzijnde knooppunt op het bitcoin-netwerk. Het eerste knooppunt dat over een transactie hoort, deelt deze met anderen totdat deze wijdverspreid is over het netwerk.
Enkele van de nodes zijn miners ("miners") die deelnemen aan de daadwerkelijke update van de blockchain. De miner maakt een lijst aan van alle transacties waarvan hij heeft gehoord, maar die nog niet op de blockchain staan. Vervolgens controleert het of alle Bitcoin-regels door de transactie worden gevolgd - de handtekeningen zijn geldig, zodat het aantal opnames niet groter is dan het aantal ingevoerde gegevens, enzovoort - en de handtekeningen die niet aan de regels voldoen, worden verwijderd. Als gevolg hiervan wordt een nieuwe lijst met geverifieerde transacties gemaakt, het is ook een blok. De miner voegt ook een speciale transactie toe aan zichzelf met een vaste beloning - nu 12,5 bitcoins - voor het maken van een blok.
Momenteel is 12,5 bitcoins meer dan $ 200.000, dus velen zouden graag nog een blok aan de blockchain willen toevoegen. Om het recht te krijgen om het volgende blok toe te voegen, concurreren bitcoin miners met elkaar door repetitieve berekeningen uit te voeren. Ze voegen een willekeurige waarde (nonce) toe aan het kandidaatblok dat ze hebben gemaakt. Vervolgens wordt de SHA-256-hashfunctie toegepast, die een korte en schijnbaar willekeurige reeks enen en nullen produceert die dient als een cryptografische vingerafdruk voor het blok.
De taak is om een blok te vinden waarvan de hash erg klein zal zijn, dat wil zeggen, zodat de binaire waarde begint met een groot aantal nullen. Nu heeft een winnend blok bijvoorbeeld een SHA-256-hash nodig die begint met ten minste 72 nullen.
Omdat de SHA-256-hashwaarden inherent willekeurig zijn, is de enige manier om een geschikte te vinden, opnieuw te raden. In de meeste gevallen is de hash-waarde te hoog en zal de miner het proces herhalen, de nonce-waarde wijzigen en een andere hash-waarde berekenen. Het netwerk berekent nu gemiddeld ongeveer 7 x 1021 SHA-256-hashes voor elk aangemaakt blok.
Degene die het blok als eerste vindt, informeert de rest van het netwerk erover. Alle anderen bevestigen dat de hash laag genoeg is en dat de transacties geldig zijn. Als dat het geval is, voegen ze dit blok toe aan hun kopie van de blockchain. En de race begint opnieuw.
Hoe bereikt het bitcoin-netwerk consensus?
De belangrijkste innovatie in Bitcoin is de ontwikkeling van een volledig gedecentraliseerd consensusproces voor het oplossen van meningsverschillen over welk blok aan de blockchain moet worden toegevoegd, namelijk de blockchain. Het bovenstaande diagram illustreert hoe dit werkt.
Stel dat twee knooppunten op het netwerk op ongeveer hetzelfde moment een nieuw blok ontdekken (dat wil zeggen, beide vinden blokken waarvan de hash-waarden lager zijn dan de doelwaarde). Dit zijn de rode en groene blokjes in de tweede stap hierboven. Slechts één van deze twee blokken kan onderdeel worden van de blockchain omdat er veel repetitieve transacties bij betrokken zijn.
Om te beslissen welk blok moet worden geaccepteerd, gaat het netwerk door naar de volgende ronde van de race. Mijnwerkers gaan op zoek naar een tweede nieuw blok. Als iemand een tweede nieuw blok vindt, bevat dit een verwijzing naar een van de twee concurrerende blokken die in de vorige ronde zijn gemaakt. Wanneer dit gebeurt, worden het nieuwe blok (paars) en zijn voorganger (groen) onderdeel van de officiële blockchain. Het andere rivaliserende blok (rood) wordt weggegooid.
In principe kan dit soort trekking meerdere keren voorkomen. Iemand anders had tegelijk met het paarse een ander blok kunnen zien, en deze zou op zijn beurt naar het rode blok hebben gewezen. In dit geval gaat de race door tot de derde ronde en zal het winnende blok in deze ronde al kiezen welke van de twee rivaliserende ketens een officieel onderdeel van de blockchain wordt.
Maar zo'n verwarring kan niet heel lang blijven bestaan, omdat de knooppunten op een blok met een groot aantal voorgangers zijn gemonteerd - en in het geval van een gelijkspel wordt het blok waar ze het eerst over horen, gekozen. Daarom, zodra iemand een blok zoals het paarse blok in stap 3 detecteert - waardoor het een keten langer maakt dan de rest van de gelijktijdige ketens - moeten alle anderen het nieuwe blok accepteren samen met hun gekozen voorgangers. Iedereen begint te werken aan het blok dat volgt op paars.
Er is een reden voor miners om deze lange kettingregel te volgen, omdat ze alleen een 12,5 bitcoin-beloning ontvangen als hun block onderdeel wordt van de consensus blockchain. En aangezien de meeste andere knooppunten op het netwerk deze regel volgen, is de kans groot dat een blok wordt geaccepteerd als het is gebouwd aan het einde van een blok dat al tot een langere keten behoort - zoals het rode blok in het bovenstaande diagram.
Als de mijnwerker er voortdurend op staat om op een ander blok te bouwen (bijvoorbeeld een rood blok), zal elk blok dat hij vindt gewoon naar het paarse blok klikken. Maar mijnwerkers bouwen op het blok dat ze als eerste horen, dus het nieuwe blok wordt genegeerd.
Stel nu dat iemand de integriteit van het netwerk wil schenden door twee keer één munt te sturen. De aanvaller voert een betaling uit, informeert de ontvanger om deze te accepteren (en draagt het product of de dienst in ruil daarvoor over), en wil vervolgens de betaling uit de blockchain verwijderen om dezelfde munten naar iemand anders te sturen. Dit is hoe het eruit zal zien:
In dit diagram staat de legitieme transactie die de aanvaller wil vervangen in het gele vak. In stap 2 genereert de aanvaller een nieuw blok - grijs met hoorns - dat een dubbele transactie vertegenwoordigt. De aanval zal succesvol zijn als de aanvaller het netwerk kan dwingen het gele blok te laten vallen ten gunste van het grijze.
Om dit te doen, moet de aanvaller zijn blockchain-tak sneller uitbreiden dan de rest van het netwerk de legitieme tak zal uitbreiden. De aanvaller heeft in eerste instantie geluk en voegt een oranje blok toe in stap 3. Hierdoor wordt de kwaadaardige ketting net zo lang als de legitieme, maar onthoud dat de eerlijke knooppunten op het groene blok worden gebouwd omdat ze er eerst van hoorden.
De vraag is wie het volgende blok gaat bouwen. In scenario 4a ontdekt de aanvaller een ander blok en slaagt de aanval. Eerlijke knooppunten die de lange kettingregel volgen, erkennen grijze en oranje blokken als geldig, en gooien eerder ingestelde gele en groene blokken weg.
In scenario 4b versterken eerlijke knooppunten hun leiderschap. Hier is de ketting van de aanvaller grijs gemarkeerd, maar hij heeft nog niet verloren. Hij kan zoveel blokken blijven toevoegen als hij wil - hij zal alleen worden verslagen als de eerlijke knooppunten zo'n voordeel hebben dat de aanvaller geen kans heeft om het te overwinnen.
Computing beschermt de blockchain
Mijnbouw, of bitcoin-mijnbouw, is een probabilistisch proces, dus de kans dat een aanval slaagt, hangt gedeeltelijk af van geluk. Het hangt er ook van af of de aanvaller meer verwerkingskracht heeft dan de rest van het netwerk. Als dat het geval is - en dit scenario staat bekend als een "aanval van 51 procent" - zal de aanval succesvol zijn. Aan de andere kant, als de aanvaller minder dan 50% van de totale verwerkingskracht van het netwerk in handen heeft, is het onwaarschijnlijk dat de aanval succesvol zal zijn, vooral als de eerlijke knooppunten een fatsoenlijke start hebben.
En hier naderen we langzaamaan de kolossale niveaus van energieverbruik door bitcoin. Momenteel hebben bitcoin-mijnwerkers genoeg collectieve kracht verzameld om meer dan 12 x 1018SHA-256 hashes per seconde te berekenen. Een aanvaller zou vergelijkbare rekenkracht nodig hebben, die honderden miljoenen, zo niet miljarden dollars waard zou zijn.
Mijnwerkers hebben zoveel rekenkracht verzameld omdat bitcoin-mijnbouw een winstgevende onderneming is. Nogmaals, miners ontvangen 12,5 bitcoins - meer dan $ 200.000 - per blok.
Naarmate de prijs van bitcoin stijgt, stijgen de winsten van de industrie en geven mijnbouwbedrijven meer uit aan hardware en elektriciteit. Dit leidt op korte termijn tot een snelle blokbouw.
Maar het bitcoin-netwerk is geprogrammeerd om de moeilijkheidsgraad van de mijnbouw automatisch aan te passen om een constante mijnsnelheid van zes blokken per uur te behouden. Als het netwerk te snel blokken maakt, wordt de maximale hash-waarde van het blok verlaagd om het moeilijker te maken om de blokken te vinden. Als het maken van blokken langzamer gaat, gebeurt het tegenovergestelde. Hierdoor produceert het netwerk gemiddeld elke 10 minuten één blok, ongeacht de verwerkingskracht van het netwerk.
De 12,5 bitcoin-beloning is geprogrammeerd om in de loop van de tijd af te nemen. Toen Bitcoin in 2009 werd gelanceerd, creëerde elk blok 50 bitcoins. In 2012 daalde de beloning naar 25 bitcoins en in 2016 naar 12,5. Het zal ook elke vier jaar afnemen - 6,25 in 2020, 3,125 in 2024, enzovoort.
Over een paar decennia zal de beloning tot verwaarloosbare niveaus dalen. Op dit moment wordt Bitcoin-mijnbouw uitsluitend ondersteund door transactiekosten. Elke transactie kan een commissie bevatten - een beloning die naar de mijnwerker gaat die de transactie in een blok opneemt. Als er te veel transacties zijn die wachten op opname in een blok, nemen mijnwerkers de transacties met de hoogste kosten als eerste op, waardoor de kosten hoog blijven.
De vroege voorstanders van bitcoin waren dol op het feit dat bitcoin-transacties gratis of bijna gratis waren. Maar naarmate het bitcoin-netwerk meer overbelast raakte, stegen de transactiekosten. Begin december waren de gemiddelde kosten van bitcoin-transferkosten omhooggeschoten tot $ 20, omdat er te veel transacties in te kleine blokken waren verzameld.
Het opschalen van controverses verscheurt de samenleving
Het netwerk is overbelast geraakt omdat een hard gecodeerde waarde in de bitcoin-code de blokgrootte beperkt tot 1 megabyte. Deze limiet, geïntroduceerd in 2010, was een maatregel om misbruik van het toenmalige netwerk te voorkomen, maar werd een van de meest controversiële oplossingen in de bitcoinwereld.
Normale bitcoin-transacties zijn gemiddeld ongeveer 500 bytes groot, dus blokken beginnen vol te lopen wanneer ongeveer 2.000 transacties zich verzamelen. Als het netwerk elke 10 minuten een nieuw blok aanmaakt, worden er ongeveer 3,33 transacties per seconde uitgevoerd. Het is duidelijk dat het wereldwijde betalingsnetwerk betalingen veel sneller moet verwerken.
De bitcoinwereld is opgesplitst in twee oorlogvoerende kampen met verschillende oplossingen voor dit probleem. De ene kant beweert dat de oplossing simpel is: vergroot de blokgrootte. Ze stelden voor om de blokgrootte onmiddellijk te verhogen tot 2, 4 of 8 megabyte, met verdere verhoging indien nodig in de toekomst.
Een ander kamp vreest dat de hoge blokkeerlimiet Bitcoin te duur zal maken voor gewone gebruikers die een volledig knooppunt op een p2p-netwerk draaien. Volledige Bitcoin-knooppunten moeten elke ooit gemaakte bitcoin-transactie downloaden en voor onbepaalde tijd opslaan. Als u de limiet voor de blokgrootte verhoogt, worden de opslagvereisten voor knooppunten verhoogd. Als het runnen van een volledig Bitcoin-knooppunt te duur wordt, zullen kleine knooppunten sluiten en komt het Bitcoin-netwerk in handen van een klein aantal bedrijven en andere grote organisaties.
Voorstanders van grote blokken beweren dat dit onzin is. Momenteel weegt de blockchain 145 gigabyte en groeit hij met zo'n 4 gigabyte per maand. Een verdubbeling van de blokgrootte zou betekenen dat het netwerk 8 gigabyte aan data per maand zou gaan produceren. Gezien het feit dat de webservices van Amazon momenteel ongeveer 2 cent per gigabyte per maand betalen voor opslag, zeggen ze dat een redelijke toename in blokgrootte niemand goed zal doen.
Maar aanhangers van het kleine blok beweren dat een dergelijke redenering kortzichtig is. Ze wijzen erop dat het verdubbelen van de blokgrootte alleen niet voldoende zal zijn om aan de vraag op lange termijn te voldoen. Als bitcoin afhankelijk is van grote blokken om het netwerk te schalen, gaat het snel naar blokken van 10 MB, vervolgens naar blokken van 100 MB en mogelijk blokken van 1 GB. Op een gegeven moment kunnen gewone mensen niet langer volledige knooppunten uitvoeren. Daarom moet men zoeken naar een manier om het netwerk te schalen terwijl de blokken klein blijven.
De eerste stap waar ze om vragen, is de functie Segregated Witness (SegWit), die in september door het netwerk is aangenomen. Deze update heeft cryptografische handtekeningen ("getuige-gegevens") verplaatst van transacties naar een deel van de blockchain dat niet meetelt voor de limiet van 1 megabyte. Zodra een knooppunt heeft bevestigd dat deze handtekeningen legitiem zijn, kan het deze verwijderen, waardoor de hoeveelheid gegevens die permanent moet worden opgeslagen, wordt verminderd. Wanneer de implementatie volledig operationeel is, zou deze de netwerkbandbreedte ongeveer verdubbelen, zonder de belasting van de Bitcoin-knooppunten te verhogen.
In de loop van de tijd hopen aanhangers van kleine blokken Lightning, een betaalnetwerk dat bovenop Bitcoin zou moeten functioneren, te zien werken. De onbewerkte Lightning-specificaties werden begin december vrijgegeven en nu creëren drie bedrijven onafhankelijke implementaties van die specificatie.
Een volledige uitleg van het Lightning Network (LN) past simpelweg niet in dit artikel (en het is beter om er in de toekomst over te praten). Kortom: het maakt gebruik van een betaalkanaalmethode waarmee veel kleine transacties tussen twee partijen mogelijk zijn zonder aparte transacties naar de blockchain te sturen. Het doel van het Ligntning Network is om een lappendeken van betaalkanalen te naaien tot een wereldwijd netwerk waarmee betalingen kunnen worden uitgewisseld.
Als het netwerk werkt zoals de voorstanders beweren, zal het het schaalprobleem op de lange termijn voor Bitcoin oplossen. Maar aanhangers van de grote blokken betwijfelen of ze iets zal veranderen. En je moet nog steeds de bitcoin block size vergroten om aan de groeiende vraag te voldoen.
Twee toekomstige bitcoins
Het debat over de blokgrootte is zo hevig geworden dat je het grote geheel gemakkelijk uit het oog kunt verliezen. Maar uiteindelijk staan er twee heel verschillende visies op de toekomst van bitcoin op het spel.
De visie met grote blokken zorgt ervoor dat de blokken uiteindelijk uitgroeien tot gigabytes in grootte, met kleinere spelers uit het spel vanwege het onvermogen om volledige knooppunten te behouden. Het netwerk zal worden beheerd door enkele tientallen mijnbouwbedrijven, beurzen en andere grote bitcoin-ondernemingen (niet meer dan 10.000 volledige knooppunten zoals het nu is). Vanuit het oogpunt van een gewone gebruiker zal zo'n toekomstig bitcoin-netwerk meer op een netwerk lijken, en mensen zullen in staat zijn om een onbeperkt aantal transacties te doen tegen lage kosten van deze transacties. Een grotere netwerkconcentratie kan echter leiden tot een onevenredige verdeling van de macht tussen full-node-bedrijven - en uiteindelijk het netwerk gevoeliger maken voor overheidsregulering.
Voorstanders van kleine blokken zien daarentegen in de toekomst een nieuwe gelaagde architectuur, waarin transacties op de blockchain duur en weinig zullen zijn. De blockchain wordt een "sedimentaire laag" voor het Lightning Network, en betalingskanalen die meerdere Lightning-betalingen verwerken, vormen één transactie op de blockchain. Met een kleine blokgrootte - hoewel zelfs aanhangers van kleine blokken toegeven dat de grootte moet worden vergroot - blijft het belangrijkste Bitcoin-netwerk gedecentraliseerd, met duizenden knooppunten die door individuen worden beheerd.
De reden waarom de controverse over de blokgrootte zo hevig is geworden, is omdat elk kamp de ontwikkeling van Bitcoin anders ziet. Voorstanders van grote blokken zijn van mening dat kleine blokken nutteloos de groei van het netwerk saboteren op zoek naar een ideologische agenda. Kleine blokkers beweren dat grote blokken de decentralisatie ondermijnen, wat in de eerste plaats veel mensen naar cryptocurrencies heeft aangetrokken.
De opkomst van bitcoin-vorken
Er zijn ook controverses omdat Bitcoin een op consensus gebaseerd netwerk is. Het systeem werkt omdat elk knooppunt op het netwerk algemene regels volgt om de legaliteit en illegaliteit van blokken te bepalen.
Als verschillende knooppunten het niet eens zijn met de regels die ze volgen, worden zogenaamde forks (forks) gemaakt - divisies of zelfs forks van de blockchain. Het knooppunt maakt een blok, bijvoorbeeld groter dan 1 megabyte, dat door andere knooppunten als ongeldig wordt beschouwd. Het netwerk is opgedeeld in twee delen. Knooppunten die het nieuwe blok als legitiem beschouwen, beschouwen het als een nieuwe lange keten en bouwen er knooppunten op. De knooppunten die het als illegaal beschouwen, zullen het negeren en op zijn voorganger aansluiten. Zo lopen op het eerste gezicht twee totaal onvergelijkbare reactieketens in de blockchain parallel.
Om dit te voorkomen, moet iedereen op het netwerk - of bijna iedereen - het eens zijn over nieuwe regels lang voordat ze van kracht worden. Deze behoefte aan een brede consensus is een van de redenen waarom de bitcoin-gemeenschap een lang debat heeft gehad over veranderingen in de blokgrootte. Sinds 2015 waren de meeste mensen van mening dat deze veranderingen nodig waren, maar niemand begreep met welke veranderingen iedereen het eens zou moeten zijn.
In augustus 2017 besloot de dissidente factie van de grote blokken het heft in eigen handen te nemen. Ze hebben opzettelijk de blockchain gesplitst zonder op consensus te wachten. Het resultaat is een nieuwe cryptocurrency - Bitcoin Cash.
Natuurlijk zijn er veel bitcoin-achtige cryptocurrencies, maar deze is bijzonder: aangezien het een fork was van de bestaande blockchain, kreeg iedereen die voor de fork gewone bitcoins had ook Bcash na de fork. De gecombineerde waarde van de twee cryptocurrencies was in wezen hoger dan de pre-fork-waarde van bitcoin, en genereerde in wezen miljarden dollars aan nieuwe rijkdom.
In november volgde een voorstel om de blokgrootte op het hoofdnetwerk van Bitcoin te verdubbelen tot 2 megabyte, maar dit werd afgewezen. Als reactie hierop hebben enkele grote blokkers hun cryptowaarde verplaatst naar Bitcoin Cash.
Waarom kan Bitcoin de wereld veranderen?
De fundamentele innovatie in Bitcoin is dat het het eerste elektronische betalingssysteem was dat volledig gedecentraliseerd was. Dit wordt vaak tegen een politieke achtergrond geplaatst, waardoor het bitcoin-netwerk wordt gepositioneerd als een rivaal van de Federal Reserve en de grote banken.
Maar de decentralisatie van bitcoin had nog een ander gevolg, dat misschien subtieler is, maar daarom niet minder belangrijk: bitcoin-overdrachten zijn onomkeerbaar. Als u iets koopt met een gewone creditcard en de verkoper het product niet levert, kunt u het creditcardnetwerk vragen de transactie te annuleren. Maar dat werkt niet met bitcoins. Er is gewoon niemand om te bellen.
Mensen vergelijken Bitcoin met internet. Het internet heeft de betrouwbaarheid van traditionele netwerken opgegeven als de internetroute overbelast is, laten routers eenvoudig pakketten achter die ze niet kunnen bezorgen. Het is aan de afzender om op te merken dat het pakket niet is afgeleverd en een nieuwe kopie te sturen.
Deze aanpak maakte oude telecombedrijven gek, maar het bleek een belangrijke innovatie te zijn. Hierdoor konden internetrouters eenvoudiger en gemakkelijker communiceren tussen verschillende soorten netwerken. En uiteindelijk werkte het omdat computers geweldig zijn in het succesvol bezorgen van berichten.
Bitcoin maakt een vergelijkbare verschuiving: het netwerk zelf biedt eindgebruikers geen robuuste fraudebescherming. In plaats daarvan verschuift de verantwoordelijkheid naar de makers van bitcoin-applicaties, die moeten uitzoeken hoe ze hun gebruikers tegen fraude kunnen beschermen.
Dit maakt Bitcoin gedeeltelijk tot een risicovol bezit. In 2011 beweerde iemand dat hij 25.000 bitcoins had - toen waren ze ongeveer $ 500.000 waard, maar vandaag zouden ze meer dan $ 400 miljoen waard zijn geweest - en ze werden gestolen door een hacker. Dit verhaal herhaalt zich keer op keer.
Maar ondanks al zijn nadelen heeft de onomkeerbaarheid van bitcoin een belangrijk potentieel: het maakt bitcoin (net als internet) tot een uniek open en programmeerbaar financieel platform. Software die interageert met een conventioneel betalingsnetwerk zoals Visa of MasterCard moet rekening houden met hun complexe beveiligingsmodellen en het risico dat de betaling later door het netwerk kan worden geannuleerd.
Het creëren van een nieuw soort financiële diensten op een traditioneel platform vereist goedkeuring van de eigenaar van het traditionele netwerk, en dergelijke bedrijven zijn niet geneigd risico's te nemen - omdat een slecht ontworpen applicatie een fraude-instrument kan worden. Het is moeilijk voor startups om nieuwe financiële diensten te creëren met behulp van conventionele betaalnetwerken.
Daarentegen kan de geldigheid van bitcoin-transacties volledig worden geverifieerd in software. U hoeft zich geen zorgen te maken dat ze later worden geannuleerd, ook zijn er geen bevestigingen en goedkeuringen van bovenaf vereist.
Op Bitcoin gebaseerde financiële applicaties op maat werden een paar jaar geleden verwacht, net zoals Google en Facebook zijn gebouwd op TCP / IP. Dergelijke applicaties kunnen hoogwaardige diensten bieden - biometrische authenticatie, escrow-diensten voor lopende bestellingen, garanties voor klantaansprakelijkheid die hen beschermen tegen fraude en fraudebestrijdingsmaatregelen van conventionele financiële netwerken.
Totdat dat gebeurde. Negen jaar na de oprichting is het gebruik van bitcoin nog steeds beperkt tot een kleine gemeenschap van bitcoin- en cryptocurrency-enthousiastelingen.
Misschien moet je gewoon geduld hebben. Het duurde ongeveer 25 jaar voordat het internet van een experimenteel web veranderde in een technologie die nuttig was voor gewone mensen. Er gebeuren momenteel veel nieuwe dingen in het bitcoin-ecosysteem en sommige innovaties kunnen de komende jaren onverwachte gevolgen hebben.
Bitcoin is de reservevaluta van de cryptocurrency-wereld geworden
Een van de gevolgen die bitcoin heeft achtergelaten, is het inspireren en ondersteunen van de Cambrische explosie van nieuwe blockchain-gebaseerde technologieën. Er zijn tegenwoordig honderden op bitcoin geïnspireerde cryptocurrencies. Mensen willen exotische cryptocurrencies gebruiken vanwege de voordelen die ze beloven. Bitcoin speelt dezelfde rol in de blockchain-economie als de dollar in de internationale handel. Wanneer twee kleine landen met elkaar willen handelen, gebruiken ze soms dollars als hun verrekeningssysteem omdat het wereldwijde financiële systeem dat toelaat. Dit verhoogt op zijn beurt de waarde van de dollar en maakt het voor Amerikanen gemakkelijker om met de rest van de wereld te handelen. Bitcoin is dus een handig ruilmiddel geworden voor transacties tussen cryptocurrencies en conventionele valuta's. Maar dit is niet eens het begin.
Ilya Khel
