Bitcoin er en revolutionerende måde at spare eller bruge digitale penge på og har også potentiale til at transformere andre områder i vores liv. Du behøver heller ikke være matematiker eller kryptograf for at forstå det. Når du begynder at se, hvordan systemet kommer i fuld cirkel, kan du bare glæde dig.

Lad os sige, at jeg sender dig en film over internettet. Jeg vedhæfter en fil til en e-mail, rammer send, og du har den øjeblikke senere. Du kan downloade og se filmen eller slette den. Du kan gøre hvad du vil med det.

Men husk dette: Jeg har stadig en kopi af denne interaktion.

Sådan flytter digital information typisk rundt på internettet. Du overfører ikke rigtigt indhold, du kopierer det. Og indtil videre har dette fungeret temmelig godt: Selvom det muligvis ikke er lovligt eller fair, er det usandsynligt, at det at kopiere en sang eller en film ødelægger økonomien.

Men tænk nu på at kopiere penge.

Ved det første kan brug af e-mail til at tjene uendelige digitale penge virke attraktivt, men hvad sker der, når alle begynder at gøre det? Der ville være voldsom inflation og økonomien ville falde. Hvis jeg sender dig en dollar, er det vigtigt, at jeg ikke får opbevare en kopi.

Traditionelt spores digitale penge i en verden af ​​bankoverførsler og betalingskort centralt for at forhindre duplikering. En database - for eksempel i din bank - verificerer, hvem der ejer hvad. Dette system er afhængig af centraliseret autoritet, som er et velkendt koncept, så vi "får det." Naturligvis har denne centrale myndighed fuld kontrol over dine penge.

Men hvad nu hvis der er en anden måde? Hvad hvis vi i stedet for at stole på en fallible centraliseret myndighed for at forsikre os om, hvem der har hvad, på en distribueret autoritet, der ikke kontrolleres af et enkelt parti? Hvad hvis vores penge har værdi, ikke fordi vi har tillid til en regerings magt til at støtte dem, men fordi vi har tillid til matemakten?

Dette bringer os til Bitcoin.

Vi præsenterer Bitcoin

Bitcoin er et system med digital valuta, der ikke er tilknyttet nogen regering eller institution.

Noget forvirrende er ordet "bitcoin" (små bogstaver "b") også navnet på selve valutaen. Systemet og det overordnede koncept (kapital “B”) blev oprettet i 2009, men valutaenhederne (bitcoin) genereres kontinuerligt gennem en proces kaldet minedrift. Det er lidt som guldminedrift, men for det digitale 21. århundrede.

Alle transaktioner på Bitcoin-netværket registreres permanent på en lang liste kaldet blockchain. Dette er ikke en hemmelig liste, der er bevogtet af en central myndighed. Det er en udbredt offentlig liste, og hver deltagende computer har en kopi af den.

Bitcoin blockchain er en uforanderlig, offentlig, distribueret hovedbok:

Med uforanderlig mener jeg, at når en post har været i blockchain i et par timer, bliver det umuligt at ændre eller slette det. Dette sker, fordi der er bygget så mange andre transaktioner ovenpå.

Med det offentlige mener jeg, at enhver, ikke kun en bankansat, kan se på blockchain. Dette betyder ikke, at du dog kan se nøjagtigt, hvem der sender eller modtager penge, fordi poster er knyttet til pseudonym, hvilket betyder, at en modtager eller afsenders identitet er skjult ved brug af falske navne, som - i tilfælde af Bitcoin - er lange antal strenge og typisk kortvarig.

Ved distribuering mener jeg, at synkroniserede kopier af blockchain opbevares af computere over hele verden. Der er ingen kanonisk masterkopi; alle kopier oprettes lige.

Og til sidst med hovedbogen mener jeg, at blockchain er en liste over transaktioner. Tænk på det som din transaktionshistorie på Venmo eller med din bankinstitution.

Denne distribuerede hovedbog kaldes "blockchain", fordi individuelle transaktioner grupperes i større "blokke", som er kædet sammen i en rækkefølge. Dette er hurtigere end at tilføje transaktioner en for en, og der oprettes en ny blok af transaktioner hvert 10. minut eller deromkring.

For bedre at illustrere kraften i en uforanderlig, offentlig, distribueret hovedbog, lad os forestille os en fælles situation, der involverer $ 5 værdi af bitcoin. (Værdien af ​​en bitcoin kan stige eller falde, men $ 5 er sandsynligvis kun en brøkdel af en enkelt bitcoin.)

I vores hypotetiske situation sender min ven Elizabeth mig $ 5 i bitcoin, en transaktion registreret i blockchain, som hver transaktion er. Til gengæld sender jeg $ 5 i bitcoin til dig, og hver kopi af blockchain viser nu, at du nu ejer de penge, der plejede at tilhøre mig, som tidligere hørte til Elizabeth. Ingen involverede - mig, du eller Elizabeth - har brug for at spørge en autoritativ central database, der ejer hvad, eller om tilladelse til at foretage disse transaktioner. Myndighed er decentraliseret; det er i hver kopi af blockchain, overalt.

Du undrer dig måske: Hvor fik Elizabeth den bitcoin, hun sendte til mig?

Det korte svar er, at nogen sandsynligvis har sendt det til hende. Sådan får næsten alle deres bitcoin.

Men disse mønter skulle oprindeligt oprettes, så hvordan skete det?

Sådan fødes en Bitcoin

Dollarer fødes, når USA's regering udskriver dem, ligesom andre traditionelle valutaer også udstedes af deres respektive regeringer. For længe siden blev amerikanske dollars bakket op af en tilsvarende mængde guld i den amerikanske statskasse, og i disse dage skabte man yderligere valuta, der var nødvendigt for at komme med tilsvarende guld - deraf populariteten af ​​guldminedrift.

En bitcoin oprettes også gennem en proces kaldet minedrift, skønt dette er digital minedrift, der udføres med computere og software snarere end dynamit og skovle. For at en ny blok af transaktioner kan tilføjes til blockchain, skal der løses et byrdefuldt matematikproblem, og den "miner", der først løser problemet, belønnes med helt nye bitcoins. Sådan udvindes bitcoins.

Med andre ord, minedrift gør to ting: Det tilføjer blokke til blockchain, og det skaber ny bitcoin. Det matematiske problem, som minearbejderne kæmper for at løse, involverer noget, der kaldes hashing.

Hashing 101

En hash er et fingeraftryk for data, idet det entydigt identificerer et stykke digitalt indhold - uanset om indholdet er et foto, et fotoalbum, en film, en adgangskode, tekst osv. Det stammer fra selve det digitale indhold, gennem en proces kaldet "hashing" og kan have form af en streng med bogstaver, tal og andre symboler.

Hashing er et kernekoncept inden for datalogi, der i vid udstrækning bruges bag kulisserne. For at forbedre sikkerheden gemmer onlinetjenester ofte hash med adgangskoder i stedet for de faktiske adgangskoder, og sammenligner hash snarere end adgangskoder, når du logger ind. Facebook bruger hash til at kontrollere, om uploadede billeder er passende. Ingen på Facebook ser på ethvert billede på platformen for at se, om det er voldeligt eller pornografisk. I stedet tager Facebook billeder, der er rapporteret som upassende og hasjer dem, og skaber en liste over fingeraftryk, der signalerer “dårligt” indhold. Hver gang et foto uploades til Facebook haster det ved hjælp af den samme funktion. Den resulterende hash sammenlignes med listen over hasjer for forbudt indhold, og hvis de stemmer overens, ved Facebook, at billedet er upassende.

Når software kører en hash-funktion, tager den typisk inputdata - som et foto - og udsender en streng gobbledygook, som er hash.

Lad os som eksempel give dette billede af en hvalp til en hash-funktion kaldet SHA-256:

“Puppy” af Jonathan Kriz er licenseret under CC BY 2.0.

Dette billede af en sød hvalp krænker helt klart ikke nogen Facebook-regler. Alle kan fortælle det. Men ingen på Facebook gennemgår billedet. I stedet kontrollerer software på Facebook hash for billedet, hvilket er dette:

8EC9D4718F919C6087CA589EDA09E7DD9A7ACCDB820F42B4196E1D0D4BEDE77A

Det er SHA-256-resultatet af dette billede, udtrykt i hexadecimal. Ikke lige så sød som hvalpen!

Et interessant træk ved en hash-funktion er, at hvis vi ændrer input endnu lidt, vil output være helt anderledes. Lad os sige, for eksempel, at vi kun ændrer en pixel på fotoet af hvalpen ved at sætte en sort pixelstørrelse på 1 pixel over hans øje:

Kan du se loppet?

Når vi hash fotoet, får vi en helt anden hash, selvom kun en pixel ændret sig:

039E1AF92F7D00775ECE35C2216FC3F7F0BBCD31F912A105D2601380D8DEABA2

Nu kunne vi bruge reelt indhold og reelle hashværdier til resten af ​​dette indlæg, men hash er uvenlige og vanskelige at skelne fra hinanden. Lad os i stedet bruge emoji til at repræsentere disse input og output. I nedenstående eksempel er input (det indhold, der skal hashet) repræsenteret af kattens ansigt, og output (som er den resulterende hash) er repræsenteret af et bånd:

Forestil dig, at Facebook har kørt en hash-funktion på to upassende billeder - lad os kalde dem og - og de resulterende hash er og .

Senere uploade nogen et foto, som vi kalder ?, fordi Facebook endnu ikke ved, hvad det er. Facebook hascher billedet, og resultatet er .

Selvom ingen kiggede på mysteriets billede, ved Facebook, at det er det upassende billede, som vi kalder , fordi hasherne stemmer overens. Ingen måtte se på det nyligt uploadede input direkte, fordi det har den samme hash som et foto, der vides at være upassende.

Fotoidentifikation er kun en applikation af hashing. Bitcoin mining, som skaber ny bitcoin og tilføjer nye transaktioner til blockchain, er en anden.

Indtil videre har vi lært, at Bitcoin er en decentral valuta, der ikke genereres af nogen regering eller finansiel institution, og hvad hashing er. Dernæst lærer vi, hvordan bitcoin-minearbejdere bruger hashing til bogstaveligt talt at tjene penge, og hvordan kryptografi tillader, at bitcoins er både unikke og uigennemtrængelige til kopiering, selvom de er helt (og irreversibelt) overførbare.