In oktober 2008 werd onder het pseudoniem Satoshi Nakamoto de Bitcoin white paper gepubliceerd. In een kleine acht pagina’s beschrijft hij de fundamenten van een nieuwe vorm van geld die werkt op basis van wiskunde en speltheorie in plaats van op vertrouwen. Met Bitcoin kun je zonder gebruik van tussenpersonen en zonder elkaar te hoeven vertrouwen waarde naar elkaar overmaken. Niet geheel ontoevallig publiceerde Nakamoto de white paper voor een decentrale vorm van geld op het moment dat de wereldeconomie in brand stond. Het was crisis, het financiële systeem stond op omvallen, het was tijd voor een nieuwe vorm van geld. Een vorm van geld die vrij is van inflatie.
Het lezen en begrijpen van de white paper is een hele goede basis om te starten met Bitcoin. Helaas kan dat nog best lastig zijn. Daarom lijkt het mij leuk, ook voor mijn eigen begrip, om de white paper stap voor stap te gaan ontleden en zo begrijpelijk mogelijk te maken. In het eerste deel beginnen we met de Abstract, de samenvatting.
De samenvatting
A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution.
Bitcoin moet gezien worden als een digitale vorm van cash geld. Het is een vorm van geld waarmee peer-to-peer betalingen, betalingen tussen gelijken, gedaan kunnen worden zonder gebruik te hoeven maken van financiële tussenpersonen zoals banken. Je kunt het versturen van een bitcoin het beste vergelijken met het overhandigen van een fysiek bankbiljet. Het is belangrijk om te beseffen dat Satoshi Nakamoto hier niet heeft neergezet dat Bitcoin geschikt is of gebruikt zou moeten worden om al het wereldwijde betalingsverkeer over te nemen. Bitcoin lost het probleem van vertrouwen op en is in de basis niet geschikt om alle betalingen die wereldwijd plaatsvinden te verwerken. Ontwikkelingen als Liquid en het Lightning Network, die als tweede laag op Bitcoin gebouwd worden, kunnen dit in de toekomst wel mogelijk maken.
Digital signatures provide part of the solution, but the main benefits are lost if a trusted third party is still required to prevent double-spending. We propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer network
Het gebruiken van een digitale handtekening waarmee je kunt bewijzen dat jij degene bent die de transactie in kwestie heeft ondertekend is slechts een deel van de oplossing. Digitale bestanden zijn makkelijk te kopiëren. Ik kan jou een kopie van een MP3 of een e-boek sturen, maar stiekem een kopie voor mezelf bewaren. Je begrijpt dat dit voor digitaal geld een groot probleem is. Als je digitaal geld kunt blijven kopiëren dan is het in feite waardeloos. Dezelfde bitcoin kan, voorzien van mijn handtekening, meerdere keren verstuurd worden. Dit is wat we noemen het double-spending probleem. Om dat op te lossen kunnen we bijvoorbeeld een bank gebruiken die de transacties voor ons controleert en verifieert om double-spending te voorkomen. Het probleem is dat je dan moet vertrouwen op die bank. We willen juist een systeem hebben dat niet gebaseerd is op vertrouwen.
Het enige wat de bank als centrale partij doet is bijhouden in welke volgorde transacties hebben plaatsgevonden. Op die manier kan er niemand valsspelen. Heb ik mijn bitcoin vandaag om 13:15 naar jou verstuurd? Dan kan ik dezelfde bitcoin daarna niet nogmaals versturen. Wat we nodig hebben is een systeem waarin transacties worden voorzien van een definitief tijdstempel, een moment waarop ze hebben plaatsgevonden, zonder dat we op een tussenpersoon hoeven te vertrouwen. Dat is precies wat Bitcoin doet.
The network timestamps transactions by hashing them into an ongoing chain of hash-based proof-of-work, forming a record that cannot be changed without redoing the proof-of-work.
Je kunt Bitcoin zien als een combinatie van verschillende technologieën en een beetje speltheorie die samenwerken om transacties te voorzien van een tijdstempel. Door overeenstemming te bereiken over het moment waarop een transactie heeft plaatsgevonden, kan er een volgorde in de transactiegeschiedenis worden aangebracht. In Bitcoin wordt alleen niet gewerkt met tijdseenheden zoals wij die kennen. Bitcoin heeft zijn eigen tijdseenheid. Wij werken met seconden, minuten en uren als tijdseenheden en Bitcoin werkt met blokken. Heel simpel gezegd krijgt ieder blok een nummer om zijn volgorde te bepalen en in ieder blok zitten transacties. Door de blokken onlosmakelijk met elkaar te verbinden, kan er op een later moment niets aangepast worden. Hoe de blokken met elkaar worden verbonden komt later aan bod. Zit jouw transactie in blok 1? Dan kan je die niet nogmaals uitgeven in blok 3.
Als je weet dat het produceren van blok 1 ongeveer 10 computerkracht kost en dat het netwerk 1 computerkracht per minuut produceert. Dan kost het produceren van blok 1 ongeveer tien minuten. Vervolgens weer ongeveer 10 minuten later produceert het netwerk blok 2. Op deze manier creëert Bitcoin zijn eigen vorm van tijd en kan er een volgorde in de transacties worden aangebracht.
We gaan hier later in de serie dieper op in. Je zou bijna vergeten dat we nog steeds op de eerste pagina van de white paper zitten! Voor nu is het belangrijk dat je het belang van een tijdstempel begrijpt. Zodat we op een decentrale manier de transactiegeschiedenis kunnen vaststellen. Het bereiken van overeenstemming over een tijdstempel in een decentraal netwerk was al decennialang een academisch onderkend, en tot Bitcoin, onopgelost probleem.
The longest chain not only serves as proof of the sequence of events witnessed, but proof that it came from the largest pool of CPU power. As long as a majority of CPU power is controlled by nodes that are not cooperating to attack the network, they’ll generate the longest chain and outpace attackers.
Behalve dat we de blokken gebruiken om volgorde aan te brengen in de transacties, vormen ze ook de beveiliging van het netwerk. Het produceren van blokken kost producenten (ook wel miners genoemd) computerkracht en energie. In ruil voor het produceren van een geldig blok krijgen ze een vergoeding in de vorm van nieuwe bitcoins. Deze vergoeding moet ervoor zorgen dat ze eerlijk blijven. Ook hier gaan we later in de serie een stuk dieper op in. Heel simpel gezegd: zo lang de meerderheid van de miners eerlijk is, blijft het netwerk veilig.
The network itself requires minimal structure. Messages are broadcast on a best effort basis, and nodes can leave and rejoin the network at will, accepting the longest proof-of-work chain as proof of what happened while they were gone
Het gave aan Bitcoin is dat het netwerk open en toegankelijk is voor iedereen. Vandaar de term permissionless. Je hebt geen toestemming nodig om aan Bitcoin mee te doen. De regels zijn voor iedereen hetzelfde. Je kunt het vergelijken met webbrowsen: heb je een computer, een browser en een internetaansluiting? Dan kun je het wereldwijde web op zonder daar eerst toestemming voor te hoeven vragen. De regels zijn openbaar en je kunt zelf controleren of iedereen zich aan de regels houdt. Dat zorgt ervoor dat je niemand hoeft te vertrouwen om bitcoins te kunnen versturen en ontvangen. Voor het eerst in de geschiedenis is het mogelijk om in het digitale domein waarde over te maken zonder te hoeven vertrouwen op tussenpersonen. Het element van vertrouwen is vervangen door wiskunde en speltheorie.
Met dank aan @henqnl en anderen uit de Telegram groep van De Bitcoin Show en Bitcoin Nederland voor het meedenken en de waardevolle feedback. Op naar het volgende deel!