Tehnička istorija Bitcoina

Bitcoin se nije pojavio iz vakuuma, već je izgrađen na radu mnogih iz prethodnih decenija. Ovaj modul će istražiti osnove interneta na kojima je Bitcoin izgrađen, kao i istraživanja i razvoj koji su priznati u whitepaper-u.

Sedamdesetih godina, grupa pojedinaca je primetila kako američka vlada, posebno, pokušava da ograniči pristup kriptografiji, i odlučila da obezbedi da ova tehnologija bude dostupna svim ljudima radi zaštite njihove privatnosti na internetu. Neki od ovih ranih pionira su se takođe fokusirali na potencijalne prednosti digitalnog sistema 'zdravog novca' koji bi mogao da se koristi za čuvanje i razmenu vrednosti preko novonastajućeg interneta. Fridrih Hajek – vodeći predstavnik austrijske ekonomske škole – zamislio je kako bi idealna valuta zasnovana na slobodnom tržišnom takmičenju izgledala mnogo pre pojave interneta, ali je zaključio da je to tehnički i politički neizvodljivo. Osim digitalne privatnosti, ova grupa, koja je kasnije postala poznata kao Cypherpunks, pokušala je da ostvari Hajekovu viziju digitalnog novca, ali ti pokušaji nisu uspeli sve dok Satoshi nije objavio svoje ideje na mejling listi.

• TCP/IP protokol (1976)
• Protokoli za javne kriptosisteme - Ralph Merkle (1980)
• Digicash - David Chaum (1989)
• Digitalno vremensko obeležavanje (devedesete)
• Hashcash - Adam Back (1997)
• BitTorrent - Bram Cohen (2001)
• Ponovno upotrebljiv POW - Hal Finney (2004)
• Bitcoin Whitepaper - Satoshi Nakamoto (2008)

Ključni uticaj na razvoj Bitcoina bio je nastanak Cypherpunk pokreta devedesetih godina. Oni su razvili nekoliko kriptografskih tehnologija uključujući kriptografiju sa javnim ključem, koja omogućava korisnicima da sigurno i privatno komuniciraju i dele informacije. Mnogi od ovde opisanih razvoja i ljudi koji su u njima učestvovali bili su deo ove grupe.

Potreba za digitalnim novcem je takođe prepoznata i bilo je nekoliko pokušaja da se on stvori, ali su ti pokušaji imali ograničenja koja su ih sprečila da budu uspešni. Genijalnost Satoshija Nakamota bila je u tome što je sve ove mogućnosti spojio, i uz neke svoje inovacije, izgradio na njima Bitcoin protokol koji se danas koristi. U narednim odeljcima ćemo istražiti neke od ovih razvoja i objasniti kako su oni doprineli dizajnu Bitcoina. Takođe ćemo razgovarati o tome koji su to nedostajući delovi slagalice koje je Satoshi uspeo da reši.

Većina nas je upoznata sa TCP/IP protokolima koji se danas koriste kao osnova interneta. Njihovo poreklo datira iz kasnih 70-ih godina kada su naučnici istraživali alternativne dizajne za Arpanet – još raniju mrežu koju je osmislilo Ministarstvo odbrane SAD kako bi omogućilo deljenje resursa između udaljenih računara. TCP/IP je postao standardni protokol za Arpanet 1983. godine, što je dovelo do toga da do kraja 1990-ih postane dominantni model umrežavanja i osnova interneta na kojem danas funkcioniše Bitcoin.

U isto vreme kada se razvijao TCP/IP model, razvijan je sličan, ali obuhvatniji okvir od strane Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) i telekom industrije (CCITT). Proces razvoja novih protokola ili predlaganja izmena bio je spor i nezgrapan u poređenju sa decentralizovanijim pristupom koji je korišćen za razvoj TCP/IP-a, što je dovelo do dominacije ovog pristupa danas.

Zahtev za izmenu

Bilo kakav predlog za razvoj postojećih protokola ili ideje za nove mogu se predložiti u TCP/IP modelu kroz Zahtev za izmenu proces. Oni prolaze kroz proces odobravanja, kojim upravlja Internet Engineering Task Force (IETF), i postaju otvorenog koda kada budu odobreni, kako bi svako mogao da ih implementira i usvoji. Neki značajni primeri:

• 1969 RFC 1 Dokumentovao je kako će paketi biti slati u Arpanetu
• 1981 RFC791 definisao je Internet protokol V4 – i danas široko korišćen
• 1982 RFC 821 Protokol za jednostavan prenos elektronske pošte
• 1987 Sistem imena domena – kako se imena domena prevode u IP adrese
• 1999 RDC 2616 Protokol za prenos hiperteksta – ključan za pretraživanje interneta

The Bitcoin Improvement Proposal (BIP) prati sličan pristup kao RFC, ali se fokusira isključivo na unapređenja samog Bitcoina, a ne na razvoj novih ili alternativnih protokola. Bitcoin takođe preuzima ovaj slojeviti model, pa ćete videti dodatne protokole opisane kao drugi ili treći sloj.

Na isti način na koji se osnovni slojevi TCP/IP modela malo menjaju poslednjih decenija, dok se inovacije dešavaju na višim slojevima, očekuje se da se osnovni Bitcoin sloj sada veoma sporo menja, dok se rešenja za skaliranje kao što su Lightning i Liquid razvijaju iznad njega.

Dobar primer kako osnovni protokoli postaju teško promenjivi tokom vremena je IPv6. Očekivano iscrpljivanje adresnog prostora u IPv4 stvorilo je potrebu za novim protokolom. Prvi nacrt standarda napravljen je 1998. godine, ali nije ratifikovan kao internet standard do 2017. godine. Iako je rešio mnoge probleme IPv4 i mnogo je otporniji na buduće promene, i dalje se veoma sporo usvaja u industriji danas. Za to vreme, mnogi novi protokoli su definisani na višim slojevima kako bi omogućili multimediju, e-poštu itd.

Građevinski blokovi koje koristi Bitcoin

Ova podela problema međusobnog povezivanja omogućava da se protokoli razvijaju nezavisno od slojeva iznad i ispod. Umesto da se za svaki sloj iznova izmišljaju rešenja, Bitcoin mreža može da se osloni na osnovne mogućnosti mreže koje pružaju fizički i sloj za povezivanje podataka.

Bitcoin je neutralni protokol za prenos vrednosti kao što je HTTPS protokol za prenos informacija

• HTTPS: Sigurni sajtovi
• SMTP: Šaljite e-poštu
• FTP: Prenosite fajlove
• DNS: Upravljajte domenima
• BTC: Čuvajte i prenosite vrednost

Bitcoin omogućava pouzdan prenos vrednosti između ljudi ili uređaja preko Interneta, bez potrebe za trećom stranom. Očekuje se da će ovo otključati ogroman potencijal.

Danasšnji internet i većina savremenih računarskih sistema oslanjaju se na kriptografiju, metodu prikrivanja informacija tako da samo primalac može da ih dešifruje. Osnove kriptografije koja se koristi za zaštitu Bitcoina mogu se pratiti unazad do sedamdesetih godina.

Prvo pitanje koje treba rešiti je – kako poslati zajedničku tajnu preko nebezbednog kanala.

Ovim su se prvi put bavili Vitfild Difi i Martin Helman.

Problem: dve strane – obično nazvane Ana i Bob – žele da podele tajnu informaciju preko mreže na kojoj drugi mogu da prisluškuju. Da bi to postigli, kreirali su Difi-Helman proces razmene ključeva.

Ova zajednička tajna može se koristiti kao početna vrednost za kreiranje brojnih simetričnih ključeva za šifrovanje i dešifrovanje poruka koje šalju jedno drugom, bez potrebe da se ključ deli javno.

Pošto se privatni ključ nikada ne deli, a različiti ključevi se koriste na svakom kraju za šifrovanje i dešifrovanje, ovo se naziva asimetrični algoritam šifrovanja.

Primeri upotrebe:

• Ana potpisuje poruku Bobovim javnim ključem – samo on može da je dešifruje koristeći svoj privatni ključ
• Ana potpisuje poruku svojim privatnim ključem – dešifrovanjem njenim javnim ključem svako može da proveri da je poruku poslala Ana, bez otkrivanja njenog privatnog ključa
• Kombinovanjem ova dva pristupa sa dva sloja šifrovanja, poruka može biti poslata tako da samo Bob može da je dešifruje, a on zatim može da proveri da je pošiljalac zaista bila Ana

Iako nije potpisan na radu, Ralf Merkl je bio ključan u rešavanju onoga što se do tada smatralo nerešivom zagonetkom – kako uspostaviti ili ponovo uspostaviti privatnu komunikaciju preko otvorene i potencijalno neprijateljske mreže.

Ovaj pristup sam po sebi je podložan napadu grubom silom, gde napadač može uzeti zajedničke brojeve i na kraju rekonstruisati zajednički ključ ako ima dovoljno vremena i resursa, tako da ovo nije potpuno rešenje samo po sebi.

Protokoli za kriptosisteme sa javnim ključem

Pored doprinosa Difi-Helman sistemu javnog ključa opisanom iznad, Ralf Merkl nastavio je da doprinosi ovom polju dugi niz godina i bio je ključan u razvoju nekih važnih komponenti koje koristi Bitcoin.

Kriptografska heš funkcija je matematički algoritam koji prima ulaze bilo koje veličine i obrađuje složene proračune da bi vratio heš vrednost u bitovima, koja se obično prikazuje kao izlaz fiksne dužine u alfanumeričkom obliku koristeći heksadecimalni format.

• Ulazi mogu biti bilo koje veličine
• Izlaz je uvek fiksne dužine i deterministički (isti ulaz daje isti heš svaki put)
• Lako je proveriti, ali je izuzetno teško obrnuti proces i odrediti ulaz
• Mala izmena podataka potpuno menja izlaz

Heširanje je sastavni deo Bitcoin protokola. SHA-256, koji koristi Bitcoin, kreirala je NSA i to je primer kriptografske heš funkcije.

• Svaki blok u lancu se hešira tako da podaci ne mogu biti promenjeni – čime se obezbeđuje integritet distribuirane knjige
• Generisani heš mora da zadovolji kriterijum „Dokaza o radu“ da bi blok bio validan
• Merkleova stabla – korišćenjem grananja i hešova hešova, stabla hešova omogućavaju verifikaciju velikih skupova podataka uz minimalno skladištenje
• Heš zasnovani potpisi i ključevi mogu se koristiti za novčanike, adrese i autorizaciju transakcija

Distribuirana verifikacija stanja blokčejna i modela knjige koja se može samo dopunjavati, otpornih na izmene, omogućena je jednostranim heširanjem. Heš funkcije pružaju pouzdan, deterministički način za proveru događaja na javnim knjigama kao što je Bitcoin, bez centralizovanog modela poverenja.

Ove nove mogućnosti u oblasti kriptografije njihovi tvorci su očekivali da će doneti novi talas inovacija u ovom polju.

Kriptografija eliptičkih krivih

Jedna od kasnijih inovacija pojavila se u obliku kriptografije eliptičkih krivih.

Kriptografija eliptičkih krivih predstavljena je 1985. godine od strane dva naučnika, N. Koblitz-a i V. Miller-a. Oni su predložili ideju korišćenja tačaka definisanih eliptičkim krivama umesto konačnih prostih polja tako da pretpostavka problema diskretnog logaritma važi, kao što se obično koristi u standardnom Difi-Helman protokolu razmene ključeva. Detalji kako ovo funkcioniše prevazilaze opseg ovog odeljka, ali na visokom nivou, eliptička kriva je skup tačaka koje zadovoljavaju određenu matematičku jednačinu.

Jednačina za eliptičku krivu izgleda otprilike ovako:

Ovo ima nekoliko korisnih osobina:

• Horizontalna simetrija. Svaka tačka na krivi može se preslikati preko x ose i ostaje na istoj krivi.
• bilo koja nenvertikalna prava seče krivu u najviše tri tačke.
• Kompaktne veličine ključeva su ključne za efikasno skladištenje i prenos javnih ključeva u blokčejnu.

Ove osobine mogu se koristiti za kreiranje parova ključeva na sličan način kao kod Difi-Helman algoritma. Bitcoin koristi ECDSA, što je skraćenica za Digitalni potpisni algoritam eliptičkih krivih. To je proces koji koristi eliptičku krivu i konačno polje za „potpisivanje“ podataka na takav način da treća lica mogu da provere autentičnost potpisa, dok potpisnik zadržava isključivu mogućnost da kreira potpis. Kod bitcoina, podaci koji se potpisuju su transakcije koje prenose vlasništvo.

„Konačni“ deo je sličan „mod“ pristupu kod Difi-Helmana, gde se izlaz jednačine deli i koristi se ostatak kako bi se osiguralo da rezultat ostaje u okviru određenog raspona brojeva.

Jedan od ranih učesnika u 'novom talasu interesovanja' za kriptografiju bio je David Chaum. Svoje rane godine proveo je učeći kako da probije računarske sisteme, a njegov uspeh je izgradio nepoverenje prema navodno 'sigurnim' sistemima. Takođe je prepoznao problem o kojem se do tada nije razmišljalo: "kako sačuvati u tajnosti znanje o tome ko sa kim i kada komunicira".

On je osmislio anoniman protokol za slanje pošte koristeći kriptografiju sa javnim ključem koji je 'mešao' poruke kako bi izvor i odredište ostali anonimni. Ovo će postati osnova za TOR mrežu.

Chaum je digitalna plaćanja posmatrao na isti način – prepoznajući da 'pratljive finansijske transakcije koje obavlja pojedinac mogu otkriti mnogo o njegovom kretanju, vezama i načinu života'. Godine 1980. patentirao je sistem digitalnog novca obezbeđen kriptografijom, koji će postati osnova za kriptovalute. Takođe je počeo da istražuje ideju korišćenja kriptografije za stvaranje potpuno decentralizovane ekonomije zasnovane na decentralizaciji poruka i plaćanja.

Vlade su dobre u 'odsecanju glava' centralizovanim mrežama kao što je Napster, ali čiste P2P mreže poput Gnutella i TOR-a izgleda da opstaju.Satoshi Nakamoto

Decentralizovani sistemi bez centralnog autoriteta – peer-to-peer – pružaju nekoliko prednosti:

• Mogu brzo da rastu jer svako može proširiti sistem jednostavnim pokretanjem novog čvora bez registracije ili odobrenja
• Svi čvorovi su isti, pa se kvarovi mogu zaobići
• Nema centralnog autoriteta koji bi mogao da preuzme i ugrozi sistem
• Teže ih je zauzeti, regulisati, oporezovati ili nadgledati bez centralizovanih tačaka kontrole

Deset godina kasnije osnovao je svoju kompaniju, Digicash, kako bi stvorio 'ecash', prvi digitalni novac na svetu. Mnoge poznate ličnosti su se na neko vreme pridružile Digicash-u, koji je imao izvesnog uspeha, ali je na kraju propao i proglasio bankrot.

Dalji razvoj digitalnog novca

U forumskom postu iz jula 2010. godine, Satoshi Nakamoto je rekao: “Bitcoin je implementacija predloga Wei Daija b-money na Cypherpunks 1998. godine i predloga Nicka Szaboa Bit Gold.”

Iako nijedna od ove dve ideje nije prošla fazu predloga, neke od ideja iz njih su očigledno uticale na razvoj Bitcoina:

• Korišćenje 'dokaza o radu' (Proof of work) za dodeljivanje novčane vrednosti računarskom radu
• Koncept da se trošak računanja menja tokom vremena i da to mora biti uzeto u obzir

Ali prvo ćemo pogledati Hashcash.

Hashcash je kreirao Adam Back, još jedan od ranih inovatora u ovoj oblasti. Adam je imao snažno interesovanje za slobodna tržišta i privatnost na internetu, i naišao je na Cypherpunks mejling listu kojoj se pridružio i postao aktivan učesnik.

Bio je veoma zainteresovan za digitalni novac i dao je neke predloge kako bi grupa možda mogla bliže da sarađuje na DigiCash-u sa Chaumom, ali to nije dovelo ni do čega. Zatim je svoju pažnju usmerio na drugi problem koji se pojavljivao – neželjenu poštu (spam) u elektronskoj pošti. On i ostali iz Cypherpunks grupe želeli su da pronađu rešenje za problem spama, gde je spamerima bilo trivijalno da kreiraju i pošalju hiljade mejlova koji zagušuju mreže. Njegovo inovativno rešenje zasnivalo se na heširanju – mogućnosti kriptografije da bilo koji podatak pretvori u jedinstveni i nasumični niz određene dužine, kako bi se stvorio ekvivalent digitalne 'markice' koja je morala biti dodata mejlu da bi bio validan i prosleđen kroz mrežu. Beznačajan trošak za pravi mejl, ali nepremostiv za spamere.

Ključna inovacija koju je Hashcash doneo bila je povezivanje resursa iz stvarnog sveta – računarske snage – sa digitalnom mrežom. Dok su se digitalni resursi do tada mogli neograničeno kopirati, broj 'hashcash' tokena bio je ograničen time koliko su ljudi bili spremni da ulože energije u njihovo stvaranje.

Iako je rešenje ispunjavalo neke od kriterijuma za koje je Adam smatrao da su potrebni za digitalni novčani sistem; bilo je anonimno, otporno i nije zahtevalo poverenje, svaki hashcash nije mogao ponovo da se koristi i nije bio zaista redak. Predložio je druge načine na koje bi se ti problemi mogli rešiti korišćenjem eksternih trećih strana.

BitGold

Nick Szabo je nadogradio koncept Hashcash-a i dokaz rada (proof of work) kako bi predložio alternativno rešenje, koje je opisao na mejling listi godinu dana nakon što je Hashcash objavljen, 1998.

Iako je bio bliži rešenju, ovaj predlog je i dalje imao nekoliko izazova.

• Ko bi vodio registar vlasništva nad hash-ovima i kako im se može verovati?
• Heširanje bi generalno postajalo jeftinije tokom vremena, što je bio izazov i za HashCash.

Pošto bi povezani hash-ovi bili vremenski obeleženi, predložio je neku vrstu istorijskog praćenja težine heširanja u to vreme; raniji hash bi zahtevao više procesorske snage nego kasniji, jer su troškovi opadali. Nažalost, to je značilo da hash-ovi ne bi bili 'zamjenjivi', tj. iste vrednosti, što se smatra ključnom osobinom digitalnog novca. Da bi to rešio, Nick je predložio neku vrstu 'slobodnog bankarstva' na vrhu BitGold-a, koje bi moglo da agregira različite grupe hash-ova koji bi imali istu vrednost.

B-Money

Ubrzo nakon Bit Gold predloga, Wei Dai je predložio slično rešenje. Već je razvio nekoliko drugih alata za Cypherpunks i imao je svoje ideje o digitalnom novcu.

Njegov predlog je ličio na Bit Gold po tome što je koristio digitalne potpise za prenos novca, a zapisi o transakcijama bi se čuvali u knjizi (ledgeru), koja sadrži javne ključeve i iznos novčanih jedinica dodeljenih svakom. Kao i kod Bit-Gold-a, pouzdane treće strane su smatrane sigurnosnim rupama, i verovalo se da elektronski novčani sistem ne bi trebalo da zavisi od jedne entiteta za praćenje stanja, transakcija ili sprečavanje dvostrukog trošenja.

Wei Dai je predložio nekoliko rešenja za ove probleme, od kojih je jedno bilo da umesto centralnog entiteta (ili više njih) koji održava knjigu, SVI čvorovi održavaju kopiju. Ako svi korisnici proveravaju svoju knjigu i validnost svake transakcije, dokle god su svi čvorovi ažurirani, knjige bi trebalo da ostanu sinhronizovane kroz mrežu. Ovakav visoko distribuirani sistem bi bilo teško kompromitovati.

Wei Dai je prepoznao da ovo ne rešava problem vizantijskih generala (1), jer čvorovi lako mogu izgubiti sinhronizaciju ili jednostavno lagati. Predložio je alternativne metode kao što su podskup 'pouzdanih' servera koji održavaju knjigu, i stvaranje finansijskih podsticaja da ti serveri ostanu pošteni.

Za monetarnu politiku, predložio je da se kupovna moć B-Money-a veže za neku vrstu eksternog indeksa potrošačkih cena. Želeo je da ista količina B-Money-a može da kupi isti deo indeksa tokom vremena, obezbeđujući određenu stabilnost cena. Tako je svako mogao da generiše nove novčane jedinice pružanjem validnog hash-a, ali težina generisanja hash-a bi se mogla menjati tokom vremena u zavisnosti od troškova procesora i cenovnog indeksa, tako da bi svaka jedinica bila 'nepromenljiva'.

Još jedan projekat koji je imao značajnu ulogu u oblikovanju kriptovaluta pre pojave bitcoina je BitTorrent.

Godine 2001, Bram Cohen je objavio dizajn protokola pod nazivom BitTorrent, koji je napravljen da omogući peer-to-peer razmenu fajlova. Počeo je da radi u kompaniji pod imenom MojoNation, koja je bila osnovana kako bi ljudima omogućila da podele poverljive fajlove na šifrovane delove koji se distribuiraju na računarima sa instaliranim softverom. Kopija fajla bi se istovremeno preuzimala sa više računara. Iako je projekat na kraju propao, upoznao je Cohena sa svetom razmene fajlova, gde je odlučio da može da napravi bolji protokol, koji se sastojao od:

• Roje: zajednica računara koji preuzimaju ili otpremaju sadržaj
• Traker: poseban alat koji funkcioniše slično kao pretraživač, ali prati fajlove koji se nalaze unutar roja. Ovo omogućava korisnicima da lako vide i pristupe bilo kom fajlu koji im je potreban
• BitTorrent klijent: instalira se na računar kako bi pristupio trakeru. Napomena: roj je jedino mesto gde se fajlovi zaista nalaze
• Šema podsticaja gde korisnici koji učestvuju u mreži kao delitelji fajlova dobijaju brža preuzimanja

Sličnosti sa Bitcoinom:

• Oba protokola funkcionišu na peer-to-peer principu
• Decentralizovan dizajn
• BitTorrent fajlovi i Bitcoin knjiga se distribuiraju kroz mrežu
• Otvoreni izvor (BitTorrent je kasnije postao softver zatvorenog koda)

Hal Finney je još jedan poznati član Cypherpunk pokreta, koji je bio veoma zainteresovan za razvoj elektronskog novca i bio je aktivan na mejling listi.

Odlučio je da ponovo pokuša sa razvojem sistema elektronskog novca zasnovanog na proof-of-work principu. Do tog trenutka, hash izlaz je bio jedinstven za svaku transakciju, ali njegova ideja je bila da stvori 'ponovo upotrebljive dokaze o radu'.

Nedostatak ovog pristupa je centralizovani server, kojem se mora verovati da neće izvršiti dvostruku potrošnju ili biti ugašen. Da bi to zaobišao, Hal je predložio korišćenje slobodnog i otvorenog softvera koji bi mogao biti hostovan na sigurnoj hardverskoj komponenti i nezavisno verifikovan.

Rešenje se i dalje suočavalo sa nekim od istih problema kao i ostali predlozi:

• 'Problem kokoške i jajeta' kod usvajanja, gde nedostaje podsticaj za korisnike da žele da traže tokene, a prodavci ne žele da se povežu na sistem osim ako korisnici ne žele da plaćaju tim tokenima.
• POW će verovatno postajati jeftiniji tokom vremena kako se računske performanse poboljšavaju, što sugeriše da bi tržište na kraju moglo biti preplavljeno RPOW jedinicama valute.

Ako se Murov zakon nastavi pokazivati tačnim, trošak kreiranja (POW) tokena će opadati stabilnom, eksponencijalnom stopom. Imajte na umu da ovo nije novac i nije namenjeno da bude čuvar vrednosti, već pre svega lako zamenjiva reprezentacija računarskog napora.
Hal Finney

Ove karakteristike su ograničile privlačnost i samim tim usvajanje projekta, i uprkos njegovim najboljim naporima, projekat je završio kao još jedan neuspeo pokušaj stvaranja elektronskog novca.

Nakon mnogo godina i neuspešnih pokušaja, Sajferpankeri su uglavnom počeli da gube interesovanje za ideju digitalne valute bez dozvole, kada je Adam Back primio imejl sa linkom ka nacrtu belog papira pod nazivom ‘elektronski novac bez treće strane’ od anonimne osobe koja se predstavljala kao Satoshi Nakamoto.

Da rezimiramo do ovog trenutka, imamo bar sledeće ideje:

• Kriptografski potpisi koji mogu obezbediti određeni nivo privatnosti i anonimnosti
• Koncept valute bez pokrića (B-Money)
• Predlozi (ali ne i način) za ograničavanje izdavanja nove valute
• Digitalni novčići čije je vlasništvo određeno javnim ključevima (B-Money) i koji se mogu prenositi potpisivanjem i preusmeravati na osnovu adrese primaoca (RPOW i Hashcash)
• Svi čvorovi održavaju kopiju potpuno distribuirane knjige (B-Money) (u to vreme odbačeno kao nepraktično)
• Protokol vremenskog žiga – korišćenje Merkle stabla za heširanje radi matematički dokazive hronologije događaja koju je teško falsifikovati ako svi korisnici čuvaju iste zapise
• Dokaz o radu kao način povezivanja stvarnog truda sa sistemom (ali korišćenjem samog heša kao valute)
• Potpuno decentralizovane mreže gde su svi učesnici ravnopravni i mogu slobodno dolaziti i odlaziti iz mreže (BitTorrent)
• Koncept povezivanja novih heševa sa prethodnim heševima (Bit Gold i vremensko žigosanje)

Ono što je u tom trenutku nedostajalo uključivalo je:

• Izvodljivo rešenje za ‘problem vizantijskih generala’
• Metod za ograničavanje količine novca u opticaju uprkos stalnim hardverskim unapređenjima
• Sistem podsticaja za učešće ljudi (problem ‘kokoška ili jaje’)

Druga velika razlika između nedavnih pokušaja i Bitcoina bila je ta što je Satoshi neko vreme radio na kodu u pravom duhu ‘Sajferpankeri pišu kod’ pre nego što ga je objavio na mejling listama, za razliku od Bit Gold i B-Money koji su bili više konceptualni.

Koja je bila inovacija koja je izdvojila Bitcoin od prethodnih pokušaja elektronskog novca?

Dokaz o radu bi se koristio kao mehanizam konsenzusa i način obezbeđivanja sigurnosti i nepromenljivosti: Umesto da se heš koristi kao oblik novca, koristio bi se kroz novi konceptualni proces nazvan rudarenje, gde bi čvor grupisao skup transakcija, dodao nasumičan broj i zatim primenio heširanje na ‘blok’ podataka. Validan blok koji ispunjava zahtev za heš bi se zatim oglašavao mreži. Ovi blokovi bi se povezivali korišćenjem heša prethodnog bloka u svakom, a najduži blokčejn bi se koristio u slučaju podele gde različiti čvorovi istovremeno validiraju i oglašavaju različite blokove, stvarajući razdvajanje lanca. Dokaz o radu je postao distribuirani mehanizam za rešavanje problema vizantijskih generala.

Ovi rudari su takođe dobijali podsticaj da obezbede potrebnu procesorsku snagu za dokaz o radu tako što su im dodeljivani novi bitcoini za svaki blok. Količina Bitcoina koju dobijaju je takođe programirana da se smanjuje otprilike svakih 4 godine dok svi Bitcoini ne budu stvoreni, čime se postavlja čvrsta granica na ukupnu količinu Bitcoina koja će ikada biti u opticaju na 21 milion.

Najoriginalnija ideja bila je način na koji je rešio pitanje koliko novca se stvara kako se hardver unapređuje i više snage može biti primenjeno na mrežu. Vremenski žigovi određenog broja blokova (2016) bi se prosečno izračunavali, i ako se blokovi stvaraju prebrzo, heš potreban za kreiranje novog bloka bi se otežavao, a ako previše sporo, olakšavao. Ovo je ugrađeno u decentralizovani protokol koji svi čvorovi pokreću, tako da bi svaki rudar koji to ignoriše trošio energiju uzalud jer bi njegov blok bio odbijen od strane ostatka mreže. Ovo podešavanje obezbeđuje da kreiranje novih blokova ostane u planiranom rasporedu izdavanja i pruža podsticaje rudarima da ‘igraju po pravilima’.

Rezime

Mnogi delovi slagalice potrebni za izgradnju decentralizovanog peer-to-peer elektronskog novčanog sistema zasnovanog na principima zdravog novca bili su već postavljeni pre nego što je Satoshi objavio svoj beli papir i ubrzo nakon početnog izdanja koda.

Priroda Bitcoina je takva da je, kada je verzija 0.1 objavljena, osnovni dizajn bio zacrtan za ceo njegov životni vek
Satoshi Nakamoto

Iako su mnoge ideje za poboljšanja (BIP-ovi) predlagane i usvajane, Bitcoin radi u pozadini još od 2009. godine prateći protokol ugrađen u početno izdanje i gotovo bez ikakvih prekida. Sva poboljšanja su urađena tako da omogućavaju kompatibilnost unazad sa svim prethodnim verzijama.

Beleške

1. Za objašnjenje problema vizantijskih generala - pogledajte https://en.wikipedia.org/wiki/Byzantine_fault