Sejarah Teknis Bitcoin

Bitcoin tidak muncul begitu saja, melainkan dibangun di atas karya banyak orang dalam beberapa dekade sebelumnya. Modul ini akan mengeksplorasi fondasi internet yang menjadi dasar Bitcoin, serta penelitian dan pengembangan yang diakui dalam whitepaper.

Pada tahun 70-an, sekelompok individu melihat bagaimana Pemerintah AS khususnya mencoba membatasi akses ke kriptografi, dan berupaya memastikan bahwa teknologi ini tersedia untuk semua orang agar dapat melindungi privasi mereka secara online. Beberapa pelopor awal ini juga berfokus pada potensi manfaat dari sistem 'uang sehat' digital yang dapat digunakan untuk menyimpan dan menukar nilai di internet yang sedang berkembang. Friedrich Hayek – kontributor utama ekonomi Austria – telah membayangkan seperti apa mata uang ideal berbasis persaingan pasar bebas jauh sebelum era internet, namun memutuskan bahwa hal tersebut secara teknis dan politis tidak memungkinkan. Selain privasi digital, kelompok ini, yang kemudian berkembang menjadi Cypherpunks, berusaha mewujudkan visi Hayek untuk uang digital, namun upaya-upaya tersebut gagal hingga Satoshi mempublikasikan idenya di milis.

• Protokol TCP/IP (1976)
• Protokol untuk Kriptosistem Kunci Publik - Ralph Merkle (1980)
• Digicash - David Chaum (1989)
• Penandaan Waktu Digital (90-an)
• Hashcash - Adam Back (1997)
• BitTorrent - Bram Cohen (2001)
• POW yang Dapat Digunakan Kembali - Hal Finney (2004)
• Whitepaper Bitcoin - Satoshi Nakamoto (2008)

Pengaruh utama dalam pengembangan Bitcoin adalah kemunculan gerakan Cypherpunk pada tahun 1990-an. Mereka mengembangkan beberapa teknologi kriptografi termasuk kriptografi kunci publik untuk memungkinkan pengguna berkomunikasi dan berbagi informasi secara aman dan pribadi. Banyak dari perkembangan yang dijelaskan di sini dan orang-orang yang terlibat adalah bagian dari kelompok ini.

Kebutuhan akan uang digital juga telah diidentifikasi dan beberapa upaya telah dilakukan untuk menciptakannya, namun upaya-upaya tersebut memiliki keterbatasan yang membuatnya tidak berhasil. Kejeniusan Satoshi Nakamoto adalah menggabungkan kemampuan-kemampuan ini, dan bersama dengan beberapa inovasi miliknya sendiri, membangunnya menjadi protokol Bitcoin yang digunakan saat ini. Pada bagian selanjutnya kita akan mengeksplorasi beberapa perkembangan ini dan menjelaskan bagaimana mereka membantu membentuk desain Bitcoin. Kita juga akan membahas apa saja bagian-bagian yang hilang dari teka-teki yang berhasil dipecahkan oleh Satoshi.

Sebagian besar dari kita sudah akrab dengan protokol TCP/IP yang digunakan saat ini sebagai fondasi internet. Asal-usulnya bermula pada akhir tahun 70-an ketika para ilmuwan mengeksplorasi desain alternatif untuk Arpanet – jaringan yang bahkan lebih awal yang dirancang oleh Departemen Pertahanan AS untuk memungkinkan berbagi sumber daya antar komputer jarak jauh. TCP/IP menjadi standar protokol untuk Arpanet pada tahun 1983, yang kemudian membuatnya menjadi model jaringan yang dominan pada akhir tahun 1990-an dan menjadi fondasi bagi internet tempat Bitcoin berjalan saat ini.

Pada saat yang sama ketika model TCP/IP sedang dikembangkan, kerangka kerja serupa namun lebih komprehensif juga sedang dikembangkan oleh International Standards Organisation (ISO) dan industri Telekomunikasi (CCITT). Proses untuk mengembangkan protokol baru atau mengusulkan perubahan berjalan lambat dan rumit dibandingkan dengan pendekatan yang lebih terdesentralisasi yang digunakan untuk mengembangkan TCP/IP, sehingga pendekatan ini menjadi dominan hingga hari ini.

Permintaan Perubahan

Setiap pengembangan yang diusulkan terhadap protokol yang ada atau ide untuk protokol baru dapat diajukan dalam model TCP/IP melalui Permintaan Perubahan proses. Proses ini melalui tahapan persetujuan, yang dikelola oleh Internet Engineering Task Force (IETF), dan menjadi open source setelah disetujui agar siapa pun dapat mengimplementasikan dan mengadopsinya. Beberapa contoh penting:

• 1969 RFC 1 Mendokumentasikan bagaimana paket akan dikirim di Arpanet
• 1981 RFC791 mendefinisikan protokol Internet V4 – masih banyak digunakan hingga saat ini
• 1982 RFC 821 Simple Mail Transfer Protocol
• 1987 Domain Name System – bagaimana nama domain dihubungkan ke alamat IP
• 1999 RDC 2616 Hypertext Transfer Protocol – penting untuk menjelajah web

The Usulan Peningkatan Bitcoin (BIP) mengikuti pendekatan yang mirip dengan RFC, namun berfokus murni pada peningkatan Bitcoin itu sendiri, bukan pada pengembangan protokol baru atau alternatif. Bitcoin juga mengadopsi model berlapis ini, dan Anda akan melihat protokol tambahan yang dijelaskan sebagai lapisan dua atau tiga.

Dengan cara yang sama seperti lapisan dasar model TCP/IP yang relatif sedikit berubah dalam beberapa dekade terakhir, dengan inovasi terjadi di lapisan yang lebih tinggi, lapisan dasar Bitcoin juga diperkirakan akan berubah sangat lambat pada titik ini, dengan solusi penskalaan seperti Lightning dan Liquid terjadi di atasnya.

Contoh yang baik tentang bagaimana protokol lapisan dasar menjadi sulit diubah seiring waktu adalah IPv6. Perkiraan habisnya ruang alamat pada IPv4 menciptakan kebutuhan akan protokol baru. Standar draf pertama dibuat pada tahun 1998, tetapi baru diratifikasi sebagai standar internet pada tahun 2017. Meskipun IPv6 memecahkan banyak masalah pada IPv4 dan jauh lebih siap untuk masa depan, adopsinya di industri masih sangat lambat hingga hari ini. Selama waktu ini, banyak protokol baru telah didefinisikan di lapisan atas untuk mendukung multimedia, email, dan sebagainya.

Blok bangunan yang digunakan oleh Bitcoin

Pemisahan masalah interkonektivitas ini memungkinkan protokol dikembangkan secara independen dari lapisan di atas dan di bawahnya. Alih-alih harus menciptakan solusi ulang untuk setiap lapisan, jaringan Bitcoin dapat mengandalkan kemampuan dasar jaringan yang disediakan pada lapisan fisik dan data link.

Bitcoin adalah protokol netral untuk mentransfer nilai seperti halnya HTTPS adalah protokol untuk mentransfer informasi

• HTTPS: Situs Web Aman
• SMTP: Kirim Email
• FTP: Transfer file
• DNS: Kelola nama domain
• BTC: Menyimpan dan mentransfer nilai

Bitcoin memungkinkan nilai untuk dipindahkan secara andal dan tanpa memerlukan pihak ketiga antara orang atau perangkat di seluruh Internet. Hal ini diperkirakan akan membuka nilai yang sangat besar.

Internet saat ini, dan sebagian besar sistem komputer modern, bergantung pada kriptografi, sebuah metode untuk menyamarkan informasi sehingga hanya penerima informasi yang dapat mendekodenya. Dasar-dasar kriptografi yang digunakan untuk mengamankan Bitcoin dapat ditelusuri kembali ke tahun 70-an.

Masalah pertama yang harus diselesaikan adalah – bagaimana mengirim rahasia bersama melalui media yang tidak aman.

Hal ini pertama kali diteliti oleh Whitfield Diffie dan Martin Hellman.

Masalahnya: dua pihak – biasanya disebut sebagai Alice dan Bob – ingin berbagi informasi rahasia melalui jaringan di mana orang lain mungkin sedang menyadap. Untuk mencapai hal ini, mereka menciptakan proses pertukaran kunci Diffie-Hellman.

Rahasia bersama ini kemudian dapat digunakan sebagai nilai benih untuk membuat banyak kunci simetris guna mengenkripsi dan mendekripsi pesan yang dikirim satu sama lain tanpa membagikan kunci itu sendiri secara terbuka.

Karena kunci privat tidak pernah harus dibagikan, dan kunci yang berbeda digunakan di setiap ujung untuk mengenkripsi dan mendekripsi, ini disebut sebagai algoritma enkripsi asimetris.

Kasus penggunaan:

• Alice menandatangani pesan dengan kunci publik Bob – yang hanya dapat didekripsi oleh Bob menggunakan kunci privatnya
• Alice menandatangani pesan dengan kunci privatnya – dengan mendekripsi menggunakan kunci publiknya, siapa pun dapat memverifikasi bahwa pesan tersebut dikirim oleh Alice, tanpa mengetahui kunci privatnya
• Dengan menggabungkan kedua pendekatan ini dengan dua lapisan enkripsi, sebuah pesan dapat dikirim secara terenkripsi sehingga hanya Bob yang dapat mendekripsinya, dan ia kemudian dapat memverifikasi bahwa pengirimnya memang Alice

Meskipun tidak tercantum sebagai penulis pada makalah tersebut, Ralph Merkle sangat berperan dalam membantu memecahkan apa yang hingga saat itu dianggap sebagai teka-teki yang tak terpecahkan – bagaimana membangun atau membangun kembali komunikasi privat melalui jaringan terbuka dan berpotensi berbahaya.

Pendekatan ini sendiri rentan terhadap serangan brute force, di mana penyerang dapat mengambil angka-angka yang dibagikan dan akhirnya merekonstruksi kunci bersama jika memiliki cukup waktu dan sumber daya, sehingga ini bukanlah jawaban lengkap jika berdiri sendiri.

Protokol untuk Kriptosistem Kunci Publik

Selain berkontribusi pada sistem kunci publik Diffie-Hellman yang dijelaskan di atas, Ralph Merkle terus berkontribusi di bidang ini selama bertahun-tahun, dan sangat berperan dalam pengembangan beberapa komponen kunci yang digunakan oleh Bitcoin.

Fungsi hash kriptografi adalah algoritma matematika yang menerima input dengan ukuran berapa pun dan memproses perhitungan kompleks untuk menghasilkan nilai hash dalam bit, yang biasanya direpresentasikan dengan output alfanumerik berukuran tetap menggunakan format heksadesimal.

• Input dapat berukuran berapa saja
• Output selalu berukuran tetap dan deterministik (input yang sama menghasilkan hash yang sama setiap kali)
• Sangat mudah untuk memverifikasi tetapi sangat sulit untuk membalik prosesnya guna menentukan inputnya
• Perubahan kecil pada data sepenuhnya mengubah outputnya

Hashing adalah bagian integral dari protokol Bitcoin. SHA-256, yang digunakan dalam Bitcoin, diciptakan oleh NSA dan merupakan contoh algoritma hashing kriptografi.

• Setiap blok dalam rantai di-hash sehingga data tidak dapat diubah – memastikan integritas buku besar terdistribusi
• Hash yang dihasilkan harus memenuhi kriteria ‘Proof of work’ agar dapat dianggap sebagai blok yang valid
• Pohon Merkle – dengan menggunakan percabangan dan hash dari hash, pohon hash dapat memungkinkan verifikasi dataset besar dengan penyimpanan minimal
• Tanda tangan dan kunci berbasis hash dapat digunakan untuk dompet, alamat, dan otorisasi transaksi

Verifikasi terdistribusi atas status blockchain dan model buku besar hanya-tambah yang tahan terhadap revisi dimungkinkan oleh hashing satu arah. Fungsi hash menyediakan pendekatan yang andal dan deterministik untuk memverifikasi peristiwa pada buku besar publik seperti Bitcoin tanpa adanya model kepercayaan terpusat.

Kemampuan baru dalam bidang kriptografi ini diharapkan oleh para penciptanya akan membawa gelombang inovasi baru di bidang ini.

Kriptografi kurva eliptik

Salah satu inovasi berikutnya datang dalam bentuk kriptografi kurva eliptik.

Kriptografi kurva eliptik diperkenalkan pada tahun 1985 oleh dua ilmuwan, N. Koblitz dan V. Miller. Mereka mengusulkan gagasan menggunakan titik-titik yang didefinisikan oleh kurva eliptik, bukan bidang prima hingga, sehingga asumsi masalah Logaritma Diskrit tetap berlaku, seperti yang umum digunakan dalam protokol pertukaran kunci Diffie-Hellman standar. Rincian tentang cara kerjanya berada di luar cakupan bagian ini, tetapi secara garis besar, kurva eliptik adalah kumpulan titik yang memenuhi persamaan matematika tertentu.

Persamaan untuk kurva eliptik terlihat seperti:

Ini memiliki beberapa sifat yang berguna:

• Simetri horizontal. Setiap titik pada kurva dapat dipantulkan ke sumbu x dan tetap berada pada kurva yang sama.
• setiap garis yang tidak vertikal akan memotong kurva di paling banyak tiga titik.
• Ukuran kunci yang ringkas sangat penting untuk efisiensi penyimpanan dan transmisi kunci publik di blockchain.

Sifat-sifat ini dapat digunakan untuk membuat pasangan kunci dengan cara yang mirip dengan algoritma Diffie-Hellman. Bitcoin menggunakan ECDSA, yang merupakan singkatan dari Elliptic Curve Digital Signature Algorithm. Ini adalah proses yang menggunakan kurva eliptik dan bidang hingga untuk “menandatangani” data sedemikian rupa sehingga pihak ketiga dapat memverifikasi keaslian tanda tangan sementara penandatangan tetap memiliki kemampuan eksklusif untuk membuat tanda tangan tersebut. Pada bitcoin, data yang ditandatangani adalah transaksi yang mentransfer kepemilikan.

Bagian ‘hingga’ mirip dengan pendekatan ‘mod’ pada Diffie-Hellman, di mana output dari persamaan dibagi dan sisanya digunakan untuk memastikan bahwa hasilnya berada dalam rentang angka tertentu.

Salah satu peserta awal dalam ‘gelombang minat baru’ pada kriptografi adalah David Chaum. Ia menghabiskan masa mudanya mempelajari cara membobol sistem komputer dan keberhasilannya membangun ketidakpercayaan terhadap sistem yang dianggap ‘aman’. Ia juga menyadari sebuah masalah yang belum pernah dipertimbangkan sebelumnya: "bagaimana cara menjaga kerahasiaan pengetahuan tentang siapa berbicara dengan siapa dan kapan".

Ia merancang protokol surat anonim menggunakan kriptografi kunci publik yang ‘mencampur’ pesan untuk menjaga sumber dan tujuan tetap anonim. Ini kemudian menjadi dasar bagi jaringan TOR.

Chaum memandang pembayaran digital dengan cara yang sama – menyadari bahwa ‘transaksi keuangan yang dapat dilacak yang dilakukan oleh seseorang dapat mengungkapkan banyak hal tentang keberadaan, hubungan, dan gaya hidup individu tersebut’. Pada tahun 1980 ia mematenkan sistem uang digital yang diamankan oleh kriptografi yang kemudian menjadi dasar dari cryptocurrency. Ia juga mulai mengeksplorasi ide menggunakan kriptografi untuk menciptakan ekonomi yang sepenuhnya terdesentralisasi yang berpusat pada desentralisasi pesan dan pembayaran.

Pemerintah sangat ahli dalam memutuskan kepala jaringan yang dikendalikan secara terpusat seperti Napster, tetapi jaringan P2P murni seperti Gnutella dan TOR tampaknya mampu bertahan sendiri.
Satoshi Nakamoto

Sistem terdesentralisasi tanpa otoritas pusat – peer-to-peer – memberikan beberapa keuntungan:

• Mereka dapat tumbuh dengan cepat karena siapa pun dapat memperbesar sistem hanya dengan menjalankan node baru tanpa perlu registrasi atau persetujuan
• Semua node sama sehingga kegagalan dapat dialihkan
• Tidak ada otoritas pusat yang dapat diambil alih dan membahayakan sistem
• Lebih sulit untuk diambil alih, diatur, dikenakan pajak, atau diawasi tanpa titik-titik kontrol terpusat

Satu dekade kemudian ia mendirikan perusahaannya, Digicash, untuk menciptakan ‘ecash’ sistem uang digital pertama di dunia. Banyak nama terkenal sempat bergabung dengan Digicash, yang sempat meraih beberapa keberhasilan namun akhirnya gagal dan dinyatakan bangkrut.

Perkembangan lebih lanjut dalam uang digital

Dalam sebuah posting forum pada Juli 2010, Satoshi Nakamoto berkata: “Bitcoin adalah implementasi dari proposal b-money Wei Dai di Cypherpunks pada tahun 1998 dan proposal Bit Gold dari Nick Szabo.”

Meskipun kedua ide ini tidak pernah melewati tahap proposal, beberapa ide yang ditemukan di dalamnya jelas memengaruhi pengembangan Bitcoin:

• Menggunakan ‘Proof of work’ untuk memberikan nilai moneter pada pekerjaan komputasi
• Konsep bahwa biaya komputasi berubah seiring waktu dan harus diperhitungkan

Tapi pertama-tama kita akan melihat Hashcash.

Hashcash diciptakan oleh Adam Back, salah satu inovator awal di bidang ini. Adam sangat tertarik pada pasar bebas dan privasi di internet, dan menemukan milis Cypherpunks yang kemudian ia ikuti dan menjadi peserta aktif di dalamnya.

Ia sangat tertarik pada uang digital, dan memberikan beberapa saran tentang bagaimana kelompok tersebut bisa bekerja lebih dekat dengan Chaum di DigiCash, namun hal ini tidak berkembang. Ia kemudian mengalihkan perhatiannya ke masalah baru yang muncul – spam email. Ia dan para Cypherpunks lainnya ingin menemukan solusi untuk masalah spam, di mana sangat mudah bagi spammer untuk membuat dan mengirim ribuan email yang memenuhi jaringan. Solusi inovatifnya didasarkan pada hashing – kemampuan dalam kriptografi untuk mengubah data apa pun menjadi rangkaian unik dan acak dengan panjang tertentu, untuk menciptakan semacam ‘prangko’ digital yang harus ditambahkan ke email agar dianggap sah dan dapat dikirimkan melalui jaringan. Biaya yang sepele untuk email asli, namun sangat memberatkan bagi spammer.

Inovasi utama yang diciptakan Hashcash adalah mengaitkan sumber daya dunia nyata – kekuatan komputasi – ke jaringan digital. Sementara sumber daya digital hingga saat itu dapat direplikasi tanpa batas, jumlah ‘hashcash’ yang dibuat dibatasi oleh seberapa banyak energi yang bersedia diinvestasikan orang.

Meskipun solusi ini memenuhi beberapa kriteria yang menurut Adam dibutuhkan dalam sistem uang digital; anonim, tahan banting, dan tanpa kepercayaan, setiap hashcash tidak dapat digunakan kembali dan tidak benar-benar langka. Ia mengusulkan cara lain untuk mengatasi masalah ini dengan menggunakan pihak ketiga eksternal.

BitGold

Nick Szabo membangun konsep Hashcash dan proof of work untuk mengusulkan solusi alternatif, yang ia jelaskan di sebuah milis setahun setelah Hashcash diterbitkan, pada tahun 1998.

Meskipun semakin mendekati solusi, usulan ini masih memiliki beberapa tantangan.

• Siapa yang akan menjalankan Registri kepemilikan hash dan bagaimana mereka bisa dipercaya?
• Hashing umumnya akan menjadi lebih murah seiring waktu, tantangan juga bagi HashCash.

Karena hash yang terhubung akan diberi cap waktu, ia mengusulkan semacam pelacakan historis terhadap tingkat kesulitan hashing pada saat itu; hash yang lebih awal akan membutuhkan biaya pemrosesan lebih besar daripada yang lebih baru karena biaya telah turun. Sayangnya, ini berarti hash tidak akan ‘fungible’ yaitu bernilai sama, yang dianggap sebagai atribut kunci uang digital. Untuk membantu mengatasi hal ini, Nick mengusulkan semacam ‘free banking’ yang bekerja di atas BitGold yang dapat menggabungkan kelompok hash berbeda agar nilainya sama.

B-Money

Tak lama setelah proposal Bit Gold, Wei Dai mengusulkan solusi serupa. Ia sudah mengembangkan beberapa alat lain untuk para Cypherpunks, dan memiliki gagasan sendiri tentang uang digital.

Usulannya mirip dengan Bit Gold karena menggunakan tanda tangan digital untuk mentransfer uang, dan catatan transaksi akan disimpan di buku besar, berisi kunci publik dan jumlah unit mata uang yang dikaitkan dengan masing-masing. Seperti Bit-Gold, pihak ketiga yang dipercaya dianggap sebagai celah keamanan, dan diyakini bahwa sistem uang elektronik tidak boleh bergantung pada satu entitas untuk melacak saldo, transaksi, atau mencegah pengeluaran ganda.

Wei-Dai mengusulkan beberapa solusi untuk masalah ini, salah satunya adalah daripada entitas pusat yang memelihara buku besar, SEMUA node akan memelihara salinannya. Jika semua pengguna memeriksa buku besar mereka sendiri dan validitas setiap transaksi, selama semua node tetap terbarui maka buku besar akan tetap tersinkronisasi di seluruh jaringan. Sistem yang sangat terdistribusi ini akan sulit untuk disabotase.

Wei Dai menyadari bahwa ini tidak menyelesaikan masalah jenderal Bizantium (1), karena node bisa saja kehilangan sinkronisasi atau sekadar berbohong. Ia mengusulkan metode alternatif seperti memiliki sebagian server ‘tepercaya’ yang memelihara buku besar, dan menciptakan insentif finansial agar server-server ini tetap jujur.

Untuk kebijakan moneter, ia mengusulkan agar daya beli B-Money dipatok pada semacam indeks harga konsumen eksternal. Ia ingin jumlah B-Money yang sama dapat membeli bagian yang sama dari indeks tersebut dari waktu ke waktu, memberikan stabilitas harga. Jadi, siapa pun dapat menghasilkan unit mata uang baru dengan menyediakan hash yang valid, namun tingkat kesulitan menghasilkan hash dapat berubah seiring waktu berdasarkan biaya CPU dan indeks harga, sehingga setiap unit akan menjadi ‘tidak dapat diubah’.

Proyek lain yang berperan penting dalam membentuk mata uang kripto sebelum kemunculan bitcoin adalah BitTorrent.

Pada tahun 2001, Bram Cohen merilis desain untuk sebuah protokol bernama BitTorrent, yang dibuat untuk mendukung sistem berbagi file peer-to-peer. Ia mulai bekerja di sebuah perusahaan bernama MojoNation, yang didirikan untuk memungkinkan orang memecah file rahasia menjadi potongan terenkripsi yang didistribusikan ke komputer yang menjalankan perangkat lunak tersebut. Salinan file akan diunduh secara bersamaan dari beberapa komputer. Meskipun akhirnya gagal, pengalaman ini memperkenalkan Cohen pada dunia berbagi file, di mana ia memutuskan bahwa ia bisa menciptakan protokol yang lebih baik, yang terdiri dari:

• Swarm: komunitas mesin yang sedang mengunduh atau mengunggah konten
• Tracker: alat khusus yang berfungsi mirip seperti mesin pencari, tetapi melacak file yang terdapat di dalam swarm. Ini memungkinkan pengguna untuk dengan mudah melihat dan mengakses file apa pun yang mereka butuhkan
• Klien BitTorrent: diinstal di komputer untuk mengakses tracker. Perlu dicatat bahwa swarm adalah satu-satunya tempat di mana file sebenarnya disimpan
• Skema insentif di mana pengguna yang berpartisipasi dalam jaringan sebagai pembagi file mendapatkan kecepatan unduh yang lebih cepat

Kemiripan dengan Bitcoin:

• Kedua protokol beroperasi secara peer-to-peer
• Desain terdesentralisasi
• File BitTorrent dan buku besar Bitcoin didistribusikan di seluruh jaringan
• Asal-usul open-source (BitTorrent pada akhirnya menjadi perangkat lunak sumber tertutup)

Hal Finney adalah anggota terkenal lainnya dari gerakan Cypherpunk, yang sangat tertarik pada pengembangan uang elektronik dan aktif di milis.

Ia memutuskan untuk mencoba lagi mengembangkan sistem uang elektronik berbasis proof-of-work. Sampai titik ini, output hash bersifat unik untuk setiap transaksi, namun idenya adalah menciptakan 'bukti kerja yang dapat digunakan kembali'.

Kelemahan dari pendekatan ini adalah server terpusat, yang harus dipercaya agar tidak melakukan double spend, atau dimatikan. Untuk mengatasi hal ini, Hal mengusulkan penggunaan perangkat lunak bebas dan sumber terbuka yang dapat dihosting pada komponen perangkat keras yang aman dan divalidasi secara independen.

Solusi ini masih menghadapi beberapa masalah yang sama seperti proposal lainnya:

• Masalah 'ayam dan telur' dalam mendapatkan adopsi, di mana insentif bagi pengguna untuk meminta token masih kurang, dan penjual tidak ingin terhubung ke sistem kecuali pengguna ingin membayar dengan token tersebut.
• POW juga kemungkinan akan menjadi lebih murah seiring waktu seiring meningkatnya kinerja komputasi, yang menunjukkan bahwa pasar pada akhirnya akan dibanjiri dengan unit mata uang RPOW.

Jika hukum Moore terus berlaku, biaya untuk membuat token (POW) akan turun secara stabil dan eksponensial. Perlu diingat bahwa ini bukan uang dan tidak dimaksudkan sebagai penyimpan nilai, melainkan representasi dari upaya komputer yang mudah dipertukarkan.
Hal Finney

Atribut-atribut ini membatasi daya tarik dan karenanya adopsi proyek tersebut, dan meskipun telah berusaha sebaik mungkin, proyek ini akhirnya menjadi upaya gagal lainnya dalam menciptakan uang elektronik.

Setelah bertahun-tahun dan berbagai upaya yang gagal, para Cypherpunks sebagian besar mulai kehilangan minat pada ide mata uang digital tanpa izin, ketika Adam Back menerima email yang berisi tautan ke draft white paper berjudul 'uang elektronik tanpa pihak ketiga' dari seseorang anonim yang menyebut dirinya Satoshi Nakamoto.

Untuk merangkum sampai titik ini, kita setidaknya sudah memiliki ide-ide berikut:

• Tanda tangan kriptografi yang dapat memberikan tingkat privasi dan anonimitas
• Konsep mata uang tanpa jaminan (B-Money)
• Usulan (namun belum ada cara) untuk membatasi penerbitan mata uang baru
• Koin digital yang kepemilikannya diatribusikan melalui kunci publik (B-Money) dan dapat dipindahkan dengan tanda tangan serta dialihkan berdasarkan alamat penerima (RPOW dan Hashcash)
• Semua node memelihara salinan buku besar yang sepenuhnya terdistribusi (B-Money) (pada saat itu dianggap tidak praktis)
• Protokol penanda waktu– menggunakan hashing pohon Merkle untuk menyediakan kronologi kejadian yang dapat dibuktikan secara matematis dan sulit dipalsukan jika semua pengguna menyimpan catatan yang sama
• Proof of work untuk mengaitkan upaya dunia nyata ke dalam sistem (namun menggunakan hash itu sendiri sebagai mata uang)
• Jaringan yang sepenuhnya terdesentralisasi di mana semua peer setara dan dapat keluar masuk jaringan (BitTorrent)
• Konsep mengaitkan hash baru ke hash sebelumnya (Bit Gold dan penanda waktu)

Yang masih kurang pada saat itu meliputi:

• Solusi yang layak untuk menyelesaikan masalah 'jenderal Bizantium'
• Metode untuk membatasi jumlah uang yang beredar meskipun terjadi peningkatan perangkat keras secara terus-menerus
• Skema insentif bagi orang untuk berpartisipasi (masalah ayam dan telur)

Perbedaan besar lainnya antara upaya-upaya terbaru dan Bitcoin adalah bahwa Satoshi telah mengerjakan kodenya selama beberapa waktu sesuai etos asli 'Cypherpunks menulis kode' sebelum mengumumkannya di milis, tidak seperti Bit Gold dan B-Money yang lebih bersifat konseptual.

Apa inovasi yang membedakan Bitcoin dari upaya-upaya uang elektronik sebelumnya?

Proof of work akan digunakan sebagai mekanisme konsensus dan cara untuk memberikan keamanan serta imutabilitas: Alih-alih menggunakan hash sebagai bentuk uang, hash akan digunakan dalam proses konseptual baru yang disebut penambangan, di mana sebuah node akan mengelompokkan serangkaian transaksi, menambahkan angka acak, lalu menerapkan hashing pada 'blok' data tersebut. Blok yang valid yang memenuhi persyaratan hash kemudian akan diumumkan ke jaringan. Blok-blok ini akan dihubungkan satu sama lain menggunakan hash dari blok sebelumnya di setiap blok, dan blockchain terpanjang akan digunakan jika terjadi tiebreaker di mana node yang berbeda memvalidasi dan mengumumkan blok yang berbeda pada waktu yang sama sehingga terjadi pemisahan rantai. Proof of work menjadi penentu tiebreaker terdistribusi untuk menyelesaikan masalah jenderal Bizantium.

Para penambang ini juga diberikan insentif untuk menyediakan CPU yang dibutuhkan dalam melakukan proof-of-work dengan diberikan bitcoin baru untuk setiap blok. Jumlah Bitcoin yang mereka dapatkan juga diprogram untuk berkurang kira-kira setiap 4 tahun hingga seluruh Bitcoin telah tercipta, menciptakan batas keras pada total Bitcoin yang akan pernah beredar yaitu 21 juta.

Ide paling orisinal adalah cara Satoshi menyelesaikan masalah berapa banyak uang yang diciptakan seiring peningkatan perangkat keras dan semakin banyak daya yang dapat digunakan pada jaringan. Penanda waktu dari sejumlah blok tertentu (2016) akan dirata-ratakan, dan jika blok-blok tersebut tercipta terlalu cepat, hash yang dibutuhkan untuk membuat blok baru akan dibuat lebih sulit, jika terlalu lambat akan dibuat lebih mudah. Ini dibangun ke dalam protokol terdesentralisasi yang dijalankan semua node sehingga penambang yang mengabaikannya akan membuang energi untuk menambang blok tanpa manfaat karena akan ditolak oleh jaringan lainnya. Penyesuaian ini memastikan penciptaan blok baru tetap sesuai jadwal penerbitan yang direncanakan, dan memberikan insentif bagi penambang untuk 'bermain sesuai aturan'.

Ringkasan

Banyak bagian dari teka-teki tentang apa yang diperlukan untuk membangun sistem uang elektronik peer-to-peer terdesentralisasi berdasarkan prinsip uang sehat sudah ada sebelum Satoshi merilis whitepaper-nya dan segera setelah rilis awal kode.

Sifat Bitcoin sedemikian rupa sehingga setelah versi 0.1 dirilis, desain intinya telah ditetapkan secara permanen untuk sepanjang masa hidupnya
Satoshi Nakamoto

Meskipun banyak ide perbaikan (BIP) telah diusulkan dan diadopsi, Bitcoin telah berjalan di latar belakang sejak 2009 mengikuti protokol yang dirancang dalam rilis awal dan hampir tanpa gangguan. Semua perbaikan dilakukan dengan tetap menjaga kompatibilitas ke belakang dengan semua versi sebelumnya.

Catatan

1. Untuk penjelasan tentang masalah Jenderal Bizantium - lihat https://id.wikipedia.org/wiki/Byzantine_fault