Teknikal na Kasaysayan ng Bitcoin

Hindi basta-basta lumitaw ang Bitcoin, kundi ito ay nabuo mula sa mga gawa ng marami sa mga nakaraang dekada. Tatalakayin ng modyul na ito ang mga pundasyon ng internet na pinagtayuan ng Bitcoin, pati na rin ang mga pananaliksik at pag-unlad na kinilala sa whitepaper.

Noong dekada 70, isang grupo ng mga indibidwal ang napansin kung paano sinusubukan ng Pamahalaan ng Estados Unidos na higpitan ang pag-access sa kriptograpiya, at nagsikap na matiyak na ang teknolohiyang ito ay magiging bukas para sa lahat upang maprotektahan ang kanilang privacy online. Ang ilan sa mga unang tagapanguna ay nakatuon din sa potensyal na benepisyo ng isang digital na 'sound money' system na maaaring gamitin upang mag-imbak at magpalitan ng halaga sa umuusbong na internet. Si Friedrich Hayek – isang pangunahing tagapag-ambag sa Austrian economics – ay naglarawan kung ano ang magiging hitsura ng isang perpektong pera batay sa kompetisyon ng malayang pamilihan bago pa man ang panahon ng internet, ngunit napagpasyahan niyang ito ay teknikal at politikal na hindi posible. Bukod sa digital na privacy, ang grupong ito, na naging kilala bilang mga Cypherpunk, ay nagtangkang maisakatuparan ang bisyon ni Hayek para sa digital na pera, ngunit nabigo ang mga pagtatangkang ito hanggang sa inilathala ni Satoshi ang kanyang mga ideya sa mailing list.

• TCP/IP na protocol (1976)
• Mga Protocol para sa Pampublikong Susing Kriptosistema - Ralph Merkle (1980)
• Digicash - David Chaum (1989)
• Digital na Paglalagay ng Oras (Dekada 90)
• Hashcash - Adam Back (1997)
• BitTorrent - Bram Cohen (2001)
• Reusable POW - Hal Finney (2004)
• Bitcoin Whitepaper - Satoshi Nakamoto (2008)

Isang mahalagang impluwensya sa pagbuo ng Bitcoin ay ang pag-usbong ng kilusang Cypherpunk noong dekada 90. Nakabuo sila ng ilang teknolohiyang kriptograpiko kabilang ang public-key cryptography upang payagan ang mga user na makipagkomunikasyon at magbahagi ng impormasyon nang ligtas at pribado. Marami sa mga pag-unlad na inilarawan dito at ang mga taong sangkot ay bahagi ng grupong ito.

Ang pangangailangan para sa digital na pera ay natukoy din at ilang pagtatangka ang ginawa upang likhain ito, ngunit may mga limitasyon ang mga ito na naging dahilan ng kanilang pagkabigo. Ang katalinuhan ni Satoshi Nakamoto ay ang pagsasama-sama ng mga kakayahang ito, at kasama ng ilan niyang sariling inobasyon, ay itinayo ito upang malikha ang Bitcoin protocol na ginagamit ngayon. Sa mga susunod na bahagi ay tatalakayin natin ang ilan sa mga pag-unlad na ito at ipapaliwanag kung paano sila nakatulong sa disenyo ng Bitcoin. Tatalakayin din natin kung ano ang mga nawawalang bahagi ng palaisipan na nalutas ni Satoshi.

Karamihan sa atin ay pamilyar sa mga protocol ng TCP/IP na ginagamit ngayon bilang pundasyon ng internet. Ang pinagmulan nito ay nagsimula pa noong huling bahagi ng dekada 70 nang ang mga siyentipiko ay nagsasaliksik ng mga alternatibong disenyo sa Arpanet – isang mas naunang network na nilikha ng Kagawaran ng Tanggulan ng Estados Unidos upang pahintulutan ang pagbabahagi ng mga mapagkukunan sa pagitan ng mga malalayong computer. Naging pamantayang protocol ng Arpanet ang TCP/IP noong 1983, na nagresulta sa pagiging pangunahing modelo ng networking pagdating ng dekada 90 at naging pundasyon ng internet na ginagamit ng Bitcoin ngayon.

Kasabay ng pagbuo ng modelo ng TCP/IP, isang katulad ngunit mas malawak na balangkas ang binubuo ng International Standards Organisation (ISO) at ng industriya ng Telecoms (CCITT). Ang proseso ng pagbuo ng mga bagong protocol o pagsasagawa ng mga pagbabago ay mabagal at mahirap ikumpara sa mas desentralisadong paraan ng pagbuo ng TCP/IP, dahilan kung bakit nanaig ang huli hanggang ngayon.

Request for Change

Anumang mungkahing pag-unlad sa mga umiiral na protocol o ideya para sa mga bago ay maaaring ipanukala sa modelo ng TCP/IP sa pamamagitan ng isang Request for Change na proseso. Dumadaan ito sa isang proseso ng pag-apruba, na pinamamahalaan ng Internet Engineering Task Force (IETF), at nagiging open source kapag naaprubahan upang malayang magamit at tanggapin ng sinuman. Ilan sa mga halimbawa:

• 1969 RFC 1 Dokumentado kung paano ipapadala ang mga packet sa Arpanet
• 1981 RFC791 nagtakda ng Internet protocol V4 – malawak pa ring ginagamit ngayon
• 1982 RFC 821 Simple Mail Transfer Protocol
• 1987 Domain Name System – kung paano tinutukoy ang mga domain name sa IP address
• 1999 RDC 2616 Hypertext Transfer Protocol – mahalaga para sa pag-browse sa web

Ang Bitcoin Improvement Proposal (BIP) ay sumusunod sa katulad na paraan ng RFC, ngunit nakatuon lamang sa mga pagpapabuti sa Bitcoin mismo sa halip na pagbuo ng mga bagong protocol. Hango rin sa modelong ito ang Bitcoin, at makikita mo ang mga karagdagang protocol na tinutukoy bilang layer dalawa o tatlo.

Katulad ng base layers ng TCP/IP model na bihirang magbago sa mga nakaraang dekada, at ang mga inobasyon ay nangyayari sa mas mataas na layer, inaasahan ding mabagal ang pagbabago sa base layer ng Bitcoin sa ngayon, at ang mga solusyon sa scaling tulad ng Lightning at Liquid ay nangyayari sa itaas nito.

Isang magandang halimbawa kung paano nagiging mahirap baguhin ang mga base layer protocol sa paglipas ng panahon ay ang IPv6. Ang inaasahang pagkaubos ng address space sa IPv4 ay lumikha ng pangangailangan para sa bagong protocol. Ang unang draft standard ay nilikha noong 1998, ngunit naaprubahan lamang bilang internet standard noong 2017. Bagamat nalutas nito ang maraming problema ng IPv4 at mas handa para sa hinaharap, mabagal pa rin ang pagtanggap nito sa industriya ngayon. Sa panahong ito, maraming bagong protocol ang nailarawan sa mas mataas na layer para sa multimedia, email, atbp.

Ang mga Pundasyon na Ginagamit ng Bitcoin

Ang pagkakahiwalay ng mga problema ng interconnectivity ay nagpapahintulot na ang mga protocol ay ma-develop nang hiwalay mula sa mga layer sa itaas at ibaba nito. Sa halip na muling imbentuhin ang mga solusyon para sa bawat layer, ang network ng Bitcoin ay maaaring umasa sa mga kakayahan ng network na ibinibigay ng physical at data link layers.

Ang Bitcoin ay isang neutral na protocol para maglipat ng halaga tulad ng HTTPS na isang protocol para maglipat ng impormasyon

• HTTPS: Secure na mga Website
• SMTP: Magpadala ng mga Email
• FTP: Maglipat ng mga file
• DNS: Pamahalaan ang mga pangalan ng domain
• BTC: Mag-imbak at maglipat ng halaga

Pinapahintulutan ng Bitcoin na mailipat ang halaga nang maaasahan at hindi nangangailangan ng ikatlong partido sa pagitan ng mga tao o mga device sa Internet. Inaasahan na magbubukas ito ng napakalaking halaga.

Ang Internet ngayon, at karamihan sa mga makabagong sistema ng kompyuter, ay umaasa sa kriptograpiya, isang paraan ng pagtatago ng impormasyon upang tanging ang tumatanggap lamang ang makaka-decode nito. Ang mga pundasyon ng kriptograpiyang ginagamit upang gawing ligtas ang Bitcoin ay maaaring masundan pabalik noong dekada 70.

Ang unang isyung kailangang lutasin ay – paano magpadala ng lihim na impormasyon sa isang hindi ligtas na daluyan.

Ito ay unang pinag-aralan nina Whitfield Diffie at Martin Hellman.

Ang problema: ang dalawang panig – na karaniwang tinutukoy bilang Alice at Bob – ay nais magbahagi ng lihim na impormasyon sa isang network kung saan maaaring may nakikinig. Upang magawa ito, nilikha nila ang Diffie-Hellman key exchange process.

Ang lihim na ito ay maaaring gamitin bilang panimulang halaga upang lumikha ng maraming symmetric keys para i-encrypt at i-decrypt ang mga mensaheng ipapadala sa isa’t isa nang hindi kailangang ibahagi ang mismong key sa publiko.

Dahil ang private key ay hindi kailangang ibahagi, at magkaibang keys ang ginagamit sa bawat dulo para mag-encrypt at mag-decrypt, ito ay tinatawag na asymmetric encryption algorithm.

Mga halimbawa ng paggamit:

• Nilagdaan ni Alice ang isang mensahe gamit ang pampublikong susi ni Bob – siya lamang ang makaka-decrypt nito gamit ang kanyang private key
• Nilagdaan ni Alice ang isang mensahe gamit ang kanyang private key – sa pamamagitan ng pag-decrypt gamit ang kanyang pampublikong susi, kahit sino ay maaaring magpatunay na si Alice ang nagpadala ng mensahe, nang hindi nalalaman ang kanyang private key
• Sa pagsasama ng dalawang pamamaraang ito na may dalawang layer ng encryption, maaaring magpadala ng mensahe na naka-encrypt upang tanging si Bob lamang ang makaka-decrypt, at maaari niyang mapatunayan na si Alice nga ang nagpadala

Bagaman hindi nabanggit sa papel, si Ralph Merkle ay mahalaga sa pagtulong na lutasin ang itinuturing noon na imposibleng palaisipan – kung paano magtatag o magpanumbalik ng pribadong komunikasyon sa isang bukas at posibleng mapanganib na network.

Ang pamamaraang ito ay madaling atakihin gamit ang brute force, kung saan maaaring kunin ng isang umaatake ang mga pinagsaluhang numero at muling likhain ang shared key kalaunan kung may sapat na oras at resources, kaya hindi ito ang kumpletong sagot sa sarili nito.

Mga Protokol para sa Public Key Cryptosystems

Bukod sa ambag niya sa Diffie-Hellman public-key system na nabanggit sa itaas, Ralph Merkle ay patuloy na nag-ambag sa larangang ito sa loob ng maraming taon, at naging mahalaga sa pagbuo ng ilang mahahalagang bahagi na ginagamit ng Bitcoin.

Ang cryptographic hash function ay isang matematikal na algorithm na tumatanggap ng input na anumang laki at nagsasagawa ng komplikadong kalkulasyon upang magbalik ng hash value sa bits, na karaniwang kinakatawan ng isang fixed-length na alphanumeric output gamit ang hexadecimal format.

• Maaaring anumang laki ang input
• Ang output ay laging may tiyak na haba at deterministiko (parehong input ay laging magbubunga ng parehong hash)
• Madaling beripikahin ngunit napakahirap baliktarin ang proseso upang matukoy ang input
• Ang maliit na pagbabago sa datos ay lubos na magbabago sa output

Ang hashing ay mahalagang bahagi ng Bitcoin protocol. Ang SHA-256, na ginagamit sa Bitcoin, ay nilikha ng NSA at halimbawa ng cryptographic hashing algorithm.

• Bawat bloke sa chain ay hinahash upang hindi mabago ang datos – tinitiyak ang integridad ng distributed ledger
• Ang hash na nabuo ay kailangang tumugma sa ‘Proof of work’ na pamantayan upang maituring na valid na block
• Merkle trees – sa paggamit ng branching at hashes ng hashes, ang hash trees ay nagbibigay-daan sa beripikasyon ng malalaking datasets na may kaunting storage
• Ang Hash based Signatures at Keys ay maaaring gamitin para sa mga wallet, address at awtorisasyon ng mga transaksyon

Ang distributed verification ng blockchain states at append-only ledger models na hindi madaling baguhin ay posible dahil sa one-way hashing. Ang hash functions ay nagbibigay ng maaasahan at deterministikong paraan upang beripikahin ang mga pangyayari sa pampublikong ledger tulad ng Bitcoin kahit walang sentralisadong modelo ng pagtitiwala.

Ang mga bagong kakayahang ito sa larangan ng kriptograpiya ay inaasahan ng mga lumikha nito na magdadala ng bagong alon ng inobasyon sa larangang ito.

Elliptic curve cryptography

Isa sa mga sumunod na inobasyon ay dumating sa anyo ng elliptic curve cryptography.

Ang elliptic curve cryptography ay ipinakilala noong 1985 ng dalawang siyentipiko, N. Koblitz at V. Miller. Iminungkahi nila ang ideya ng paggamit ng mga puntong tinutukoy ng elliptic curves sa halip na finite prime fields upang mapanatili ang Discrete Logarithm problem assumption, gaya ng karaniwang ginagamit sa standard na Diffie-Hellman key exchange protocol. Ang mga detalye kung paano ito gumagana ay lampas sa saklaw ng seksyong ito, ngunit sa pangkalahatan, ang elliptic curve ay ang hanay ng mga puntong tumutugon sa isang partikular na matematikal na ekwasyon.

Ang ekwasyon para sa isang elliptic curve ay ganito ang itsura:

May ilang kapaki-pakinabang na katangian ito:

• Horizontal na simetriya. Anumang punto sa curve ay maaaring i-reflect sa x axis at mananatili pa ring bahagi ng parehong curve.
• anumang hindi patayong linya ay tatama sa curve sa hindi hihigit sa tatlong lugar.
• Ang compact na laki ng key ay mahalaga para sa episyenteng pag-iimbak at pagpapadala ng public keys sa blockchain.

Ang mga katangiang ito ay maaaring gamitin upang lumikha ng key pairs na katulad ng sa Diffie-Hellman algorithm. Ang Bitcoin ay gumagamit ng ECDSA, na pinaikli ng Elliptic Curve Digital Signature Algorithm. Isa itong proseso na gumagamit ng elliptic curve at finite field upang 'pumirma' ng datos sa paraang maaaring mapatunayan ng iba ang pagiging totoo ng lagda habang ang pumirma lamang ang may kakayahang lumikha ng lagda. Sa bitcoin, ang datos na nilalagdaan ay ang transaksyong nagpapasa ng pagmamay-ari.

Ang ‘finite’ na bahagi ay katulad ng ‘mod’ na paraan sa Diffie-Hellman, kung saan ang output ng ekwasyon ay hinahati at ang natitirang bahagi ay ginagamit upang matiyak na pasok ito sa saklaw ng mga numero.

Isa sa mga unang lumahok sa ‘bagong alon ng interes’ sa cryptography ay si David Chaum. Ginugol niya ang kanyang mga unang taon sa pag-aaral kung paano sirain ang mga sistema ng computer at ang kanyang tagumpay ay nagdulot ng kawalan ng tiwala sa mga tinatawag na ‘secure’ na sistema. Napansin din niya ang isang problemang hindi pa nabibigyang pansin noon: "paano mo itatago ang kaalaman kung sino ang nag-uusap, kanino, at kailan."

Nilikha niya ang isang anonymous mailing protocol gamit ang public key cryptography na ‘naghahalo’ ng mga mensahe upang manatiling lihim ang pinagmulan at destinasyon. Ito ang naging batayan ng TOR network.

Tiningnan din ni Chaum ang digital payments sa parehong paraan – napansin niya na ‘ang mga nasusubaybayang transaksyong pinansyal ng isang tao ay maaaring magbunyag ng maraming bagay tungkol sa kanyang kinaroroonan, mga kaugnayan, at pamumuhay’. Noong 1980, pinatentahan niya ang isang digital cash system na pinoprotektahan ng cryptography na siyang naging pundasyon ng cryptocurrency. Sinimulan din niyang pag-aralan ang ideya ng paggamit ng cryptography upang lumikha ng isang ganap na desentralisadong ekonomiya na nakabatay sa desentralisasyon ng mensahe at bayad.

Magaling ang mga gobyerno sa pagpugot ng ulo ng mga sentralisadong network tulad ng Napster, ngunit ang mga purong P2P network tulad ng Gnutella at TOR ay tila nananatiling matatag.Satoshi Nakamoto

Ang mga desentralisadong sistema na walang sentral na awtoridad – peer-to-peer – ay may ilang mga benepisyo:

• Mabilis silang lumago dahil kahit sino ay maaaring palakihin ang sistema sa pamamagitan lamang ng pagpapatakbo ng bagong node nang walang kinakailangang pagpaparehistro o pahintulot
• Pare-pareho ang mga node kaya maaaring iwasan ang mga pagkabigo
• Walang sentral na awtoridad na maaaring mahuli at makompromiso ang sistema
• Mas mahirap silang hulihin, regulahin, buwisan, o subaybayan kung walang sentralisadong punto ng kontrol

Pagkalipas ng isang dekada, itinatag niya ang kanyang kumpanya, ang Digicash, upang lumikha ng ‘ecash’—ang kauna-unahang digital cash system sa mundo. Maraming kilalang pangalan ang sumali sa Digicash sa loob ng ilang panahon, na nakaranas ng ilang tagumpay ngunit sa huli ay nabigo at nagdeklara ng pagkabangkarote.

Karagdagang mga pag-unlad sa digital na pera

Sa isang forum post noong Hulyo 2010, sinabi ni Satoshi Nakamoto: “Ang Bitcoin ay isang implementasyon ng b-money proposal ni Wei Dai sa Cypherpunks noong 1998 at ng Bit Gold proposal ni Nick Szabo.”

Bagamat hindi lumampas sa proposal phase ang alinman sa dalawang ideyang ito, malinaw na may ilang ideya mula rito na nakaimpluwensya sa pagbuo ng Bitcoin:

• Ang paggamit ng ‘Proof of work’ upang bigyan ng halaga ang computational na trabaho
• Ang konsepto na ang halaga ng computation ay nagbabago sa paglipas ng panahon at dapat isaalang-alang

Ngunit bago iyon, titingnan muna natin ang Hashcash.

Ang Hashcash ay nilikha ni Adam Back, isa pang maagang innovator sa larangang ito. Malaki ang interes ni Adam sa malayang pamilihan at privacy sa internet, at nadiskubre niya ang Cypherpunks mailing list na kanyang sinalihan at naging aktibong kalahok.

Interesado siya nang husto sa digital na pera, at nagbigay siya ng ilang suhestiyon kung paano maaaring mas magtulungan ang grupo sa DigiCash kasama si Chaum, ngunit hindi ito nagbunga. Pagkatapos, inilipat niya ang kanyang atensyon sa isa pang lumalabas na problema – spam sa email. Gusto nilang mga Cypherpunks na makahanap ng solusyon sa spam, kung saan napakadaling gumawa at magpadala ng libu-libong email na bumabara sa mga network. Ang kanyang makabagong solusyon ay nakabatay sa hashing – ang kakayahan ng cryptography na gawing natatangi at random na string ng tiyak na haba ang anumang datos, upang lumikha ng katumbas ng digital na 'selyo' na kailangang idagdag sa email para ito ay tanggapin at maipadala sa network. Maliit na gastos para sa totoong email, ngunit hadlang para sa spammer.

Ang pangunahing inobasyon na nilikha ng Hashcash ay ang pag-uugnay ng totoong yaman—computational power—sa isang digital na network. Habang ang mga digital na yaman noon ay maaaring ulit-ulitin nang walang hanggan, ang bilang ng 'hashcash' na nalilikha ay nililimitahan ng kung gaano karaming enerhiya ang handang ilaan ng mga tao rito.

Bagamat natugunan ng solusyon ang ilan sa mga pamantayan na pinaniniwalaan ni Adam na kailangan sa isang digital cash system; ito ay anonymous, matibay at trustless, ang bawat hashcash ay hindi maaaring gamitin muli at hindi tunay na kakaunti. Nagmungkahi siya ng ibang paraan upang matugunan ang mga isyung ito gamit ang mga panlabas na third party.

BitGold

Pinagyaman ni Nick Szabo ang konsepto ng Hashcash at proof of work upang magmungkahi ng alternatibong solusyon, na inilarawan niya sa isang mailing list isang taon matapos mailathala ang Hashcash, noong 1998.

Habang papalapit sa solusyon, marami pa ring hamon ang panukalang ito.

• Sino ang magpapatakbo ng Registry ng pagmamay-ari ng hash at paano sila mapagkakatiwalaan?
• Ang hashing ay karaniwang bumababa ang halaga sa paglipas ng panahon, isang hamon din para sa HashCash.

Dahil ang mga magkakaugnay na hash ay may time-stamp, iminungkahi niya ang isang uri ng historical tracking ng hirap ng hashing noon; ang mas naunang hash ay mangangailangan ng mas mataas na processing cost kaysa sa mas huli dahil bumaba na ang gastos. Sa kasamaang palad, ibig sabihin nito ay hindi magiging 'fungible' ang mga hash, ibig sabihin ay hindi pantay-pantay ang halaga, na itinuturing na mahalagang katangian ng digital na pera. Upang makatulong na maresolba ito, iminungkahi ni Nick ang isang uri ng 'free banking' na gagana sa ibabaw ng BitGold na maaaring magtipon ng iba't ibang grupo ng hash na pareho ang halaga.

B-Money

Hindi nagtagal matapos ang panukala ng Bit Gold, nagmungkahi si Wei Dai ng katulad na solusyon. Nakagawa na siya ng ilang iba pang mga tool para sa mga Cypherpunks, at may sarili siyang mga ideya tungkol sa digital na pera.

Kawangis ng Bit Gold ang kanyang panukala dahil gumagamit ito ng digital signatures upang maglipat ng pera, at ang mga tala ng transaksyon ay itatala sa isang ledger, na naglalaman ng mga public key at halaga ng currency units na nakatalaga sa bawat isa. Tulad ng sa Bit-Gold, itinuturing na butas sa seguridad ang mga pinagkakatiwalaang third party, at ang paniniwala ay hindi dapat umasa ang isang electronic cash system sa iisang entidad upang subaybayan ang balanse, transaksyon o upang maiwasan ang double spend.

Nagmungkahi si Wei-Dai ng ilang solusyon sa mga isyung ito, isa na rito ay imbes na isang sentral na entidad(ies) ang magpanatili ng ledger, LAHAT ng nodes ay magtatago ng kopya. Kung lahat ng user ay susuriin ang sarili nilang ledger at ang bisa ng bawat transaksyon, basta't lahat ng nodes ay napapanahon, mananatiling magkatugma ang mga ledger sa buong network. Ang ganitong kalawak na distributed na sistema ay mahirap dayain.

Napansin ni Wei Dai na hindi nito nalulutas ang Byzantine generals problem (1), dahil madaling mawalan ng synchronisation ang mga node o magsinungaling lang. Nagmungkahi siya ng alternatibong paraan tulad ng pagkakaroon ng subset ng 'pinagkakatiwalaang' mga server na magpapanatili ng ledger, at paglikha ng mga insentibong pinansyal upang mapanatiling tapat ang mga server na ito.

Para sa patakarang pananalapi, iminungkahi niyang i-peg ang purchasing power ng B-Money sa isang uri ng panlabas na consumer price index. Gusto niyang ang parehong halaga ng B-Money ay makabili ng pantay na bahagi ng index sa paglipas ng panahon, upang magkaroon ng kaunting price stability. Kaya, sinuman ay maaaring lumikha ng bagong currency units sa pamamagitan ng pagbibigay ng valid na hash, ngunit maaaring magbago ang hirap ng paglikha ng hash batay sa gastos ng CPU at price index, upang ang bawat unit ay maging 'immutable'.

Isa pang proyekto na may malaking papel sa paghubog ng mga cryptocurrency bago pa man ang bitcoin ay ang BitTorrent.

Noong 2001, inilabas ni Bram Cohen ang disenyo para sa isang protocol na tinawag na BitTorrent, na ginawa upang paganahin ang isang peer-to-peer na sistema ng pagbabahagi ng mga file. Nagsimula siyang magtrabaho sa isang kumpanyang tinatawag na MojoNation, na itinatag upang pahintulutan ang mga tao na hatiin ang mga kumpidensyal na file sa mga naka-encrypt na bahagi na ipinamamahagi sa mga computer na nagpapatakbo ng software. Ang isang kopya ng file ay mada-download nang sabay-sabay mula sa maraming computer. Bagaman hindi ito nagtagumpay sa huli, ipinakilala nito si Cohen sa larangan ng pagbabahagi ng file, kung saan napagpasyahan niyang makakalikha siya ng mas mahusay na protocol, na binubuo ng:

• Swarm: isang komunidad ng mga makina na nagda-download o nag-a-upload ng nilalaman
• Tracker: isang dedikadong kasangkapan na gumagana na parang search engine, ngunit nagtatala ng mga file na nasa loob ng swarm. Dahil dito, madaling makita at ma-access ng mga user ang anumang file na kailangan nila
• BitTorrent client: ini-install sa isang computer upang ma-access ang tracker. Tandaan na ang swarm lamang ang tanging lugar kung saan aktwal na nakaimbak ang mga file
• Isang insentibong sistema kung saan ang mga user na nakikilahok bilang tagapagbahagi ng file sa network ay nakakakuha ng mas mabilis na download

Pagkakatulad sa Bitcoin:

• Parehong gumagana ang mga protocol sa peer-to-peer na paraan
• Desentralisadong disenyo
• Ang mga file ng BitTorrent at ang ledger ng Bitcoin ay ipinamamahagi sa buong network
• Open-source na pinagmulan (ang BitTorrent ay naging closed-source software kalaunan)

Si Hal Finney ay isa pang kilalang miyembro ng Cypherpunk movement, na labis na interesado sa pag-unlad ng electronic cash at aktibo sa mailing list.

Nagpasya siyang subukan muli ang pagbuo ng isang electronic cash system na nakabase sa proof-of-work. Hanggang sa puntong ito, ang hash output ay natatangi sa bawat transaksyon, ngunit ang ideya niya ay lumikha ng 'reusable proofs of work'.

Ang kahinaan ng pamamaraang ito ay ang sentralisadong server, na kailangang pagkatiwalaan na hindi magdodoble ng paggastos, o hindi mapapatigil ang operasyon. Upang malampasan ito, iminungkahi ni Hal ang paggamit ng Free at open source software na maaaring i-host sa isang secure na hardware component at maaaring independiyenteng ma-validate.

Ang solusyon ay humarap pa rin sa ilan sa parehong mga problema ng ibang mga panukala:

• Ang 'chicken and egg' na problema ng pagkuha ng pag-ampon, kung saan kulang ang insentibo para sa mga gumagamit na gustong humiling ng mga token, at ang mga nagbebenta ay ayaw kumonekta sa sistema maliban kung gusto ng mga gumagamit na magbayad gamit ang mga token na ito.
• Malamang na magiging mas mura rin ang POW sa paglipas ng panahon habang bumubuti ang kakayahan ng mga computer, na nagpapahiwatig na ang merkado ay kalaunan ay mapupuno ng mga yunit ng RPOW currency.

Kung magpapatuloy ang batas ni Moore, ang halaga ng paggawa ng isang (POW) token ay bababa sa isang tuloy-tuloy at eksponensyal na rate. Tandaan na ito ay hindi pera at hindi nilalayong maging imbakan ng halaga, kundi isang madaling ipagpalit na representasyon ng pagsisikap ng computer.Hal Finney

Ang mga katangiang ito ay naglimita sa atraksyon at kaya sa pag-ampon ng proyekto, at sa kabila ng kanyang pinakamahusay na pagsisikap, nauwi ang proyekto bilang isa pang nabigong pagtatangka sa paglikha ng electronic cash.

Pagkatapos ng maraming taon at mga nabigong pagtatangka, karamihan sa mga Cypherpunk ay nagsimula nang mawalan ng interes sa ideya ng isang digital na pera na walang pahintulot, nang makatanggap si Adam Back ng isang email na may kalakip na draft ng white paper na tinatawag na ‘electronic cash without a third party’ mula sa isang hindi kilalang tao na nagpakilalang si Satoshi Nakamoto.

Upang balikan sa puntong ito, mayroon na tayong mga ideya ng:

• Mga cryptographic signature na maaaring magbigay ng antas ng privacy at anonymity
• Konsepto ng isang perang walang suporta (B-Money)
• Mga panukala (ngunit walang paraan) para limitahan ang paglabas ng bagong pera
• Mga digital na barya na ang pagmamay-ari ay itinatakda gamit ang public keys (B-Money) at maaaring ilipat sa pamamagitan ng pagpirma at muling itatalaga batay sa address ng tatanggap (RPOW at Hashcash)
• Lahat ng node ay nagpapanatili ng kopya ng isang ganap na distributed ledger (B-Money) (itinuring noon na hindi praktikal)
• Time-stamping protocol– gamit ang Merkle tree hashing upang magbigay ng matematikal na mapapatunayang pagkakasunod-sunod ng mga pangyayari na mahirap dayain kung lahat ng user ay may parehong talaan
• Proof of work upang itali ang tunay na pagsisikap sa sistema (ngunit ginagamit ang hash mismo bilang pera)
• Ganap na desentralisadong mga network kung saan lahat ng peer ay pantay at maaaring pumasok o umalis sa network (BitTorrent)
• Konsepto ng pag-uugnay ng mga bagong hash sa mga naunang hash (Bit Gold at time-stamping)

Ang mga kulang noong panahong iyon ay kinabibilangan ng:

• Isang mabisang solusyon upang lutasin ang ‘Byzantine generals’ problem
• Isang paraan upang limitahan ang dami ng pera sa sirkulasyon kahit patuloy ang pag-unlad ng hardware
• Incentive scheme para sa mga tao na lumahok (chicken and egg issue)

Ang isa pang malaking pagkakaiba ng mga kamakailang pagtatangka at Bitcoin ay si Satoshi ay matagal nang nagtatrabaho sa code sa tunay na diwa ng ‘Cypherpunks write code’ bago ito inanunsyo sa mga mailing list, hindi tulad ng Bit Gold at B-Money na mas konseptwal lamang.

Ano ang inobasyon na nagbukod sa Bitcoin mula sa mga naunang pagtatangka sa electronic cash?

Ang proof of work ay gagamitin bilang consensus mechanism at paraan ng pagbibigay ng seguridad at hindi mababago: Sa halip na gamitin ang hash bilang anyo ng pera, ito ay gagamitin sa isang bagong konseptwal na proseso na tinatawag na mining, kung saan ang isang node ay magbubuo ng isang batch ng mga transaksyon, magdadagdag ng random na numero at pagkatapos ay ia-apply ang hashing sa ‘block’ ng data. Ang isang valid na block na tumutugon sa hash requirement ay iaanunsyo sa network. Ang mga block na ito ay magkakaugnay gamit ang hash ng naunang block sa bawat isa, at ang pinakamahabang blockchain ang gagamitin kung may tie-breaker kung saan iba't ibang node ang magva-validate at mag-aanunsyo ng iba't ibang block nang sabay upang lumikha ng chain splits. Ang proof of work ang naging distributed tie-breaker upang lutasin ang Byzantine generals problem.

Ang mga miner na ito ay binigyan din ng insentibo upang maglaan ng CPU na kailangan para sa proof-of-work sa pamamagitan ng paglalaan sa kanila ng bagong bitcoin para sa bawat block. Ang dami ng Bitcoin na kanilang natatanggap ay naka-programa ring bumaba tuwing humigit-kumulang bawat 4 na taon hanggang sa malikha na ang lahat ng Bitcoin, na nagtatakda ng matigas na limitasyon sa kabuuang Bitcoin na kailanman ay iikot sa 21M.

Ang pinaka-orihinal na ideya ay ang paraan kung paano niya nilutas ang isyu kung gaano karaming pera ang malilikha habang gumaganda ang hardware at mas maraming kapangyarihan ang naiaambag sa network. Ang mga timestamp ng isang takdang bilang ng mga block (2016) ay kukunin ang average, at kung masyadong mabilis silang nalilikha, ang hash na kailangan upang makalikha ng bagong block ay gagawing mas mahirap, kung masyadong mabagal ay gagawing mas madali. Ito ay nakapaloob sa desentralisadong protocol na pinapatakbo ng lahat ng node kaya anumang miner na hindi susunod dito ay magsasayang ng enerhiya sa pag-mine ng block na walang benepisyo dahil ito ay tatanggihan ng natitirang bahagi ng network. Tinitiyak ng adjustment na ito na ang paglikha ng mga bagong block ay nananatili sa planadong iskedyul ng paglalabas, at nagbibigay ng insentibo sa mga miner na ‘sumunod sa mga patakaran’.

Buod

Marami sa mga piraso ng puzzle kung paano bumuo ng isang desentralisadong peer to peer electronic cash system na nakabatay sa mga prinsipyo ng sound money ay naroon na bago inilabas ni Satoshi ang kanyang whitepaper at agad pagkatapos ng paunang paglabas ng code.

Ang likas na katangian ng Bitcoin ay ganoon na kapag nailabas na ang version 0.1, ang pangunahing disenyo ay nakatakda na para sa buong buhay nito
Satoshi Nakamoto

Bagaman maraming ideya para sa mga pagpapabuti (BIPs) ang iminungkahi at tinanggap, tahimik na gumagana ang Bitcoin mula pa noong 2009 na sinusunod ang protocol na idinisenyo sa paunang paglabas at halos walang abala. Lahat ng pagpapabuti ay ginawa habang pinananatili ang backward compatibility sa lahat ng naunang bersyon.

Mga Tala

1. Para sa paliwanag ng Byzantine Generals problem - tingnan ang https://en.wikipedia.org/wiki/Byzantine_fault