Hvað er Bitcoin?

Þetta er langa og ítarlega útgáfan af efninu "Hvað er Bitcoin". Ef þig langar í styttri útgáfuna þá mæli ég með þessari grein: Hvernig Bitcoin virkar á undir 5 mínútum

Þú hefur eflaust heyrt talað um Bitcoin á síðustu misserum og þá líklega vegna þess að verðið á einu Bitcoin fór upp í tæplega tuttugu þúsund bandaríkjadali í desember 2017. Síðan þá hefur Bitcoin hrunið í verði og situr nú í rétt rúmlega þrjú þúsund bandaríkjadölum þegar þessi orð eru skrifuð. Bitcoin hefur vakið upp blendin viðbrögð hjá fólki úr ólíkum áttum. Sem dæmi, þá sendi Fjármálaeftirlitið frá sér viðvörun til almennings í janúar 2018 til þess að vara fólk við Bitcoin og öðrum rafmyntum. Sumir líkja Bitcoin við túlípana og eru þá að vísa í Túlípana bóluna miklu sem átti sér stað í Hollandi snemma á 17. öld. Svo eru aðrir sem sjá Bitcoin sem tæknibyltingu sem muni koma til með að breyta heiminum á næstu áratugum.

En hvað er Bitcoin og afhverju hefur fólk svona mismunandi skoðanir á því?

Markmiðið með þessari grein er að svara þessum tveimur spurningum og að útskýra fyrir þér kæri lesandi, hvernig Bitcoin virkar, á mannamáli. Til þess að öðlast skilning á þessu málefni þá þurfum við að byrja á því að skilja vandamálið sem Bitcoin leysir.

'Double-spending' vandamálið.

Ímyndaðu þér að við sitjum á bekk. Það er frábær dagur og gott veður úti.

Ég er með epli með mér. Ég gef þér eplið.

Þú átt núna eitt epli og ég á núll epli.

Þetta var frekar einfalt ekki satt?

Skoðum nákvæmlega hvað gerðist:

Eplið mitt var sett í höndina þína.
Þú veist að það gerðist. Ég var þarna. Þú varst þarna. Þú snertir eplið.

Við þurftum ekki einhvern óháðan þriðja aðila til þess að hjálpa okkur með viðskiptin. Við þurftum ekki að hafa Bigga löggu á bekknum við hliðina á okkur til þess að staðfesta að eplið fór frá mér til þín.

Þá átt núna eplið! Ég get ekki gefið þér annað epli vegna þess að ég á engin epli eftir. Ég stjórna ekki eplinu, eplið hefur algjörlega yfirgefið mína vörslu. Þú getur núna gefið vini þínum eplið ef þig langar. Þessi vinur þinn getur gefið vini sínum eplið og þannig getur þetta gengið endalaust.

Í raun þá skiptir ekki hvort þetta væri epli, banani, bók eða fimm hundruð króna seðill.

Svona ganga viðskipti fyrir sig í persónu.

En aftur að eplum!

Gefum okkur núna að ég eigi eitt stafrænt epli. Hérna, ég skal gefa þér stafræna eplið mitt.

Núna verður þetta fyrst áhugavert!

Hvernig veistu að þetta stafræna epli sem var áður mitt, sé núna þitt og aðeins þitt? Pældu aðeins í því.

Þetta er aðeins flóknara ekki satt? Hvernig veistu að ég sendi ekki Einari frænda eplið fyrst? Eða Lísu frænku?

Kannski postaði ég eplinu á Facebook og þúsund manns eru nú þegar búin að niðurhala því.

Það er auðvelt að sjá að stafræn viðskipti eru svolítið vandamál. Að senda stafræn epli lítur ekkert út eins og að senda alvöru epli.

Nokkrir klárir tölvunarfræðingar eru meira að segja komnir með nafn á þetta vandamál: Double-spending vandamálið. En ekki hafa áhyggjur af því, það eina sem þú þarft að vita er að þetta vandamál hefur valdið þeim hugarangri í langan tíma og þeir hafa aldrei náð að leysa þetta vandamál.

Þangað til núna.

En reynum að finna lausn á þessu vandamáli upp á eigin spýtur.

Höfuðbækur (e. Ledgers)

Kannski getum við haldið utan um þessi stafrænu epli okkar með höfuðbók. Höfuðbækur eru í rauninni bara bækur sem eru notaðar af endurskoðendum til þess að skrá niður allar millifærslur milli reikninga. Með því að vita sögu millifærslna er hægt að leiða út stöðu hvers og eins reiknings.

Höfuðbókin okkar sem við ætlum að nota utan um stafrænu eplin okkar er stafræn líkt og eplin og einhver þarf að sjá um hana. Hugbúnaðarfyrirtækið CCP sem rekur tölvuleikinn vinsæla EVE Online, er eflaust með stafræna höfuðbók sem heldur utan um hver á hvaða stafræna geimskip og hversu mörg stafræn geimskip hver og einn á. Þannig við getum kannski þá bara fengið CCP til þess að halda utan um stafrænu eplin okkar. Snilld! Við leystum það.

Vandamál

Við erum samt með smá vandamál:

1. Hvað ef einhver hjá CCP ákveður bara að búa bara til fleiri stafræn epli? Hann gæti einfaldlega bætt við stafrænum eplum á sinn reikning eins og honum sýnist.
2. Þetta er ekki alveg eins og þegar við sátum á bekknum og skiptumst á alvöru eplum. Að hafa CCP þarna á milli er eins og að hafa Bigga löggu að staðfesta millifærslur á milli okkar. Hvernig getum við gert þetta með stafræn epli bara eins og við gerum þetta með alvöru epli?

Er einhver leið til þess að flytja stafrænar eignir á milli aðila án þess að hafa Bigga löggu(þriðja aðila) til þess að staðfesta að viðskiptin áttu sér stað og á sama tíma vera alveg viss um það að við séum ekki bara að afrita stafrænu eignina og senda afritið?

Lausnin

Hvað ef við gæfum öllum þessa stafrænu höfuðbók? Í stað þess að höfuðbókin myndi lifa á vefþjóni hjá CCP þá myndi hún lifa á tölvum hjá öllum sem langar að taka þátt. Allar millifærslur sem hafa verið gerðar í stafrænum eplum munu vera skráðar á þessa stafrænu höfuðbók.

Það er engin leið að svindla á þessu kerfi. Höfuðbókin er opinber og allir geta skoðað hana. Ég get ekki sent þér stafræn epli sem ég á ekki vegna þess að þá myndi þitt eintak af stafrænu höfuðbókinni ekki vera samstillt öllum öðrum.

Að auki þá er kerfinu í heild ekki stjórnað af einum aðila svo það er enginn sem getur tekið upp á því að gefa sjálfum sér stafræn epli. Reglur kerfisins voru settar í byrjun. Bitcoin er líka opinn hugbúnaður þannig að hver sem er getur skoðað kóðann og séð hvernig hann virkar og hverjar reglurnar eru.

Þú getur tekið þátt í þessu kerfi og bætt við færslum á stafrænu höfuðbókina og passað upp á að allt sé með felldu. Ef þú tækir þátt í þessu þá myndir þú fá 12,5 stafræn epli fyrir vikið. Í rauninni þá er það eina leiðin til þess að bæta fleirum stafrænum eplum við kerfið.

Ég einfaldaði þetta svolítið...

...en þetta kerfi sem ég lýsti er til. Það er kallað Bitcoin. Þessi stafrænu epli sem við töluðum um eru í raun “bitcoin” innan kerfisins. Magnað, ekki satt?

Áttarðu þig á því hvað þetta þýðir? Hvað það er sem þessi stafræna höfuðbók gerir okkur kleift?

1. Fjöldi epla var skilgreint á stafrænu höfuðbókinni í byrjun. Við vitum nákvæmlega hversu mörg epli eru til og hversu mörg munu nokkurntíma verða til. Fjöldi epla eru takmörkuð, þ.e. framboð epla er takmarkað sem er mjög mikilvægt útfrá hagfræðilegu sjónarmiði.
2. Þegar ég sendi stafrænt epli til þín þá getum við sannreynt að eplið fór úr minni vörslu og yfir til þín. Þetta er eitthvað sem við höfum ekki getað gert áður með stafrænar eignir.
3. Vegna þessa að stafræna höfuðbókin er opinber, þá þurfum við ekki Bigga löggu(eða bankana, eða Visa, eða PayPal) til þess að sannreyna að ég sé ekki að svindla á þér þegar ég sendi þér stafrænt epli. Eða að ég sé að búa til ný epli handa sjálfum mér, eða að ég sé að senda sama epli á þig, Einar frænda og Lísu frænku.

Innan kerfisins þá er viðskipti á stafrænum eplum nákvæmlega eins og þegar við skiptum á alvöru eplum. Þetta er núna jafn traust og að sjá alvöru epli skipta um hendur í raunheiminum. Nákvæmlega eins og þegar við sátum á bekknum þá þurftum við bara tvær manneskjur, mig og þig til þess að sjá að viðskiptin milli okkar séu gild.

Nú þegar við vitum hvað Double-spending vandamálið er og að það er hægt að leysa það þá getum við komið aftur að spurningunum sem við ætluðum okkur að svara frá upphafi:

Hvað er Bitcoin?

Bitcoin var fundið upp af aðila að nafni Satoshi Nakamoto árið 2008 þegar hann birti fræðigrein á netinu sem lýsti því hvernig hægt væri að hanna rafrænt peningakerfi á netinu sem er algjörlega óháð því að þriðji aðili líkt og Visa, banki eða aðrar stofnanir staðfesti millifærslur.

Bitcoin reis eins og Fönix upp úr ösku fjármálahrunsins og sumir telja að fjármálahrunið hafi verið hvatning fyrir Satoshi til þess að finna upp Bitcoin.

Maðurinn, konan eða fólkið á bakvið dulnefnið Satoshi Nakamoto hefur enn til dagsins í dag ekki komið fram í sviðsljósið. Það verður að teljast hreint út sagt magnað að við munum líklega aldrei vita hver fann upp Bitcoin!

En komum okkur nú að efninu.

Kæri lesandi.

Núna ætla ég að fleygja þér í djúpu laugina...

...Reddí?

Bitcoin er alþjóðleg, ómiðlæg (e. decentralized) rafmynt, það er enginn einn aðili sem stjórnar Bitcoin.

Það þýðir að þú gætir sent mér Bitcoin, þó svo að ég væri staddur í Mogadishu, höfuðborg Sómalíu, og þú í Reykjavík.

Ímyndaðu þér hversu erfitt og tímafrekt það væri að koma peningum áleiðis til Mogadishu, með hefðbundnum leiðum.

Frekar erfitt, ekki satt?

Bitcoin er fyrsti peningurinn sem er algjörlega án landamæra, ekki hægt að ritskoða og hægt er að senda hvert sem er í heiminum á svipstundu.

Bitcoin lifir á stafrænni höfuðbók (e. digital ledger) eins og við ræddum um í dæminu okkar. Þessi stafræna höfuðbók er kölluð bálkakeðja (e. blockchain).

Millifærslur í þessari stafrænu höfuðbók eru hópaðar saman í bálka (e. blocks). Til þess að sannreyna og staðfesta millifærslur, þá grafa Bitcoin námugrafarar eftir Bitcoin með því að leysa einfalt stærðfræðidæmi sem er sett þannig upp að námugrafararnir þurfa að giska á tölu af handahófi gífurlega oft þangað til að lausn er fundin. Til þess að framkvæma þessi gisk þá nota námugrafararnir tölvubúnað sem er sérhannaður fyrir rafmynta námugröft.

Því er líka þannig háttað að því fleiri sem reyna að grafa eftir Bitcoin því erfiðara verður að finna lausn.

Þú gætir reynt að grafa eftir Bitcoin með tölvunni sem þú ert að lesa þessa grein í núna en erfiðleikinn við það að grafa eftir Bitcoin er orðinn svo mikill að það væri mjög ólíklegt að tölvan þín myndi nokkurntíma finna lausn!

Námumaðurinn sem finnur lausnina er í rauninni að “grafa upp” bálk (e. block) og í leiðinni að staðfesta allar millifærslur sem eru í þessum bálk. Nýfundna bálknum er síðan bætt aftan á bálkakeðjuna og þannig lengist bálkakeðjan. Námumaðurinn fær bálkaverðlaun (e. block reward) fyrir að finna lausn og þannig verða ný Bitcoin til.

Bitcoin námugrafarar eru í raun að keppast um að finna lausn. Sá sem finnur lausnina fyrst fær verðlaunin, bálkakeðjan hans verður þá lengsta keðjan og allir uppfæra keðjuna sína í samræmi við þann aðila. Lengsta keðjan er sú keðja sem allir hlusta á, því mest vinna hefur verið sett inn í hana. Þessi aðferðafræði við að komast að samkomulagi um hvaða keðja gildir er kölluð Proof-of-work.

Kerfið er stillt þannig að lausn finnst á tíu mínútna fresti að meðaltali, þ.e. nýr bálkur í Bitcoin er “fundinn” og sannreyndur á tíu mínútna fresti. Bálkaverðlaunin eru í dag 12,5 Bitcoin fyrir hvern bálk en bálkaverðlaunin helmingast á u.þ.b. fjögurra ára fresti.

Bálkaverðlaunin helminguðust síðast laugardaginn 9. júlí 2016, og munu helmingast aftur um mitt ár 2020.

Með þessum upplýsingum getum við reiknað út framboð Bitcoin langt fram í tímann. Í dag eru rúmlega sautján milljón Bitcoin í umferð og árið 2140 verður síðasta Bitcoin-ið grafið upp. Þegar síðasta Bitcoin verður grafið upp árið 2140 þá verða nákvæmlega tuttugu og ein milljón Bitcoin í umferð og það verða aldrei fleiri!

Hagfræðin bakvið Bitcoin

Heimurinn breyttist 5. ágúst 1971 þegar Richard Nixon, þáverandi forseti bandaríkjanna tók dollarann af gull staðlinum (e. Gold standard). Fyrir þennan  atburð, var hægt að fara með dollara í seðlabanka bandaríkjanna og umbreyta honum yfir í gull. En gull er, líkt og Bitcoin, af skornum skammti og leggja þarf mikla vinnu og fjármuni í að grafa eftir nýju gulli.

Eftir 1971 urðu allir gjaldmiðlar  "fiat" gjaldmiðlar, þ.e. gjaldmiðlar sem hafa ekkert innra gildi (e. intrinsic value). Gjaldmiðlar nútímans eru í raun verðlausir en það eina sem gefur þeim gildi er traustið sem fólk hefur á þeim. Dollarinn hefur tapað 97% af virði sínu í gegnum verðbólgu síðan 1913, að hluta til vegna þess að ríkisstjórnir elska að prenta peninga.

Ríkisstjórnir hafa í gegnum tíðina átt erfitt með að standast freistinguna að prenta peninga til þess að fjármagna stríð, borga upp skuldir, eða til þess að fjármagna önnur verkefni.

Sem dæmi, þá get ég vitnað í Dr. Ásgeir Jónsson, Prófessor í hagfræði við HÍ. Hann talaði um þessi vandamál á málstofu í Seðlabankanum árið 2013.

Á síðustu árum hafa seðlabankar heimsins sett allt sitt traust á peningamagnsaðgerðir sem engin söguleg fordæmi eru fyrir.

og einnig:

Helstu seðlabankar heimsins hafa fjármagnað fjárlagahalla ríkisstjórnar sinnar – til að mynda á Seðlabanki Bretlands nú um þriðjung af öllum breskum ríkisskuldabréfum.

Þá eru bandaríkjamenn búnir að margfalda peningamagn í umferð á síðustu árum, líkt og sést á grafinu hér að neðan:

Ekki er hægt að blása upp fjölda Bitcoin í umferð líkt og hægt er að gera með hefðbundna gjaldmiðla. Af þessum sökum þá líta margir á Bitcoin sem einskonar stafrænt gull og áhættuvörn (e. hedge) gagnvart fjálmálakerfinu í heimi þar sem flestar vestrænar þjóðir eru með stýrivexti í kringum núll og þar sem magnaðgerðir (e. Quantititive easing) hafa verið notaðar óspart til þess að sópa vandamálum fjármálahrunsins 2008 undir teppið.

Greinin er að hluta til byggð á þýðingu á eftirfarandi grein: hlekkur