The Snowball Effect painted by Ludvig Manukyan

Det nye er alltid skremmende

Hver dag bruker vi både internett og penger, men få kan forklare hvordan disse systemene fungerer. Enda færre kan forklare begge deler. Allikevel er vi komfortable med å bruke både Internett og penger, fordi vi er blitt vant med det. Vi vet hvordan vi skal bruke det, så vi trenger ikke skjønne hva det er som egentlig skjer. På samme måte som vi kan kjøre en bil uten å være eksperter på forbrenningsmotorer og girkasser.

Nye fenomener og systemer har vi derimot ingen erfaring med. Uten erfaring kommer de vanskelige og gravende spørsmålene raskt: Hva, hvordan og hvorfor?

Oppdagerne blant oss er nysgjerrige og kaster seg over det nye for å få best mulig innsikt. Resten av oss blir skremt av vår mangel på forståelse og dermed skremt av det nye. Vi håper innerst inne at det skal gå over, så vi slipper å forholde oss til det. Noen går også så langt at de mener det nye bør forbys.

Opp gjennom historien har man sett det gang på gang. Ny banebrytende teknologi møtes alltid først med latter, så med motstand og til slutt aksept.

Hva er Bitcoin?

Selv om Bitcoin nå har eksistert i mer enn ti år, er det fortsatt å regne som et nytt fenomen for de fleste. Få har erfaring med disse magiske internettpengene, så de gravende spørsmålene dukker raskt opp.

  • Hva er Bitcoin?
  • Hvordan fungerer Bitcoin?
  • Hvorfor trenger man Bitcoin?

Man er over fasen hvor de fleste ler av Bitcoin, til det er over 60 milliarder dollar i markedsverdi for mye, men har ikke kommet til akseptfasen ennå. Det er med andre ord frykten som dominerer. Det er derfor ingen mangl på profetier som slår fast at dette vil gå over, eller påstander om at dette bør forbys.

Heldigvis er det noen oppdagere blant oss som skjønner at dette er det verd å se nærmere på. Disse skjønner fort at Bitcoin er spennende, men utfordrende å forstå. Selv det enkle spørsmålet Hva er Bitcoin? kan være vanskelig å svare på.

Den amerikanske talkshow verten John Oliver definerte bitcoin, eller kryptovaluta som: «alt du ikke forstår om penger kombinert med alt du ikke forstår om datamaskiner», som er en ganske treffende definisjon.

En ingeniør ville kanskje definert Bitcoin som «En uendelig,  tidsrespekterende, kryptografisk, konsensusbasert, tilstandsmaskin», eller det vanlige mennesker kaller «magiske internettpenger». Som samfunnsøkonom foretrekker jeg å definere Bitcoin som en regnskapsbok og et system for å oppdatere denne.

Bitcoin-trollmannen ble foreslått som en reklame for redditforumet r/Bitcoin i 2013 av en bruker med tilnavnet ” mavensbot” og har siden blitt et ikon i bitcoin-miljøet

Hvis man er en skikkelig hardbarket oppdager kan man lese videre og lære hvordan Bitcoin fungerer. Hvis man har begrenset med tålmodighet og er mer nysgjerrig på hvorfor man trenger Bitcoin, kan man hoppe direkte til siste del av artikkelen.

Hvordan fungerer bitcoin?

For å forstå hvordan Bitcoin fungerer er det hensiktsmessig å starte med å forstå hvordan en transaksjon gjennomføres.

Konseptuelt vil enhver verdioverføring involvere tre skritt, uavhengig av regnskapssystem, og Bitcoin er intet unntak.

Sende transaksjoner

For å sende en transaksjon i Bitcoin benytter man en programvare, mobilapp eller nettside. Denne sender en beskjed ut i Bitcoinnettverket. I Bitcoin har alle en full kopi av hele regnskapet. De som mottar transaksjonsbeskjeden oppdaterer sin kopi og sender beskjeden videre.

Validere transaksjonen

Når man som en aktør i Bticoinnettverket mottar en transaksjon, må man gjøre to ting før man kan oppdatere kopien man har av regnskapet. Man må sjekke at beskjeden kom fra riktig person og man må sjekke at den som sendte beskjeden faktisk har dekning for beløpet han vil sende.

Digital signering

For å sjekke at beskjeden kom fra riktig person benyttes digital signering ved hjelp av det som kalles offentlig nøkkel-kryptografi. Bitcoin kan tenkes på som en nettbank i skyen, med en rekke konti hvor det står bicoin. For å disponere bitcoin på en slik konto må man ha et passord – en kryptografisk nøkkel – som man bruker til å generere en gyldig signatur. Passordet har den egenskapen at alle kan bruke den offentlige nøkkelen/kontonummeret til å validere at det private passordet ble benyttet til å lage signaturen, uten noen sinne å vite hva det private passordet er.

Det som er viktig å merke seg i denne sammenhengen er at det ikke er noen fysisk person eller juridisk identitet knyttet til valideringen av avsender. Det er kun kontroll over passordet, som gjør at man kan generere gyldige signaturer, som gir tilgang. Det betyr at man mister tilgangen hvis man mister passordet og at andre får tilgang hvis de stjeler det.

Transaksjonskjede

Når man har sjekket at avsenderes signatur er gyldig, må man sjekke at avsender faktisk har de pengene han ønsker å sende. I Bitcoin løses dette ved at alle transaksjoner føres inn i en transaksjonskjede. Når man sender en bitcoin referer man akkurat hvilken bitcoin man ønsker å sende. En bitcoin er mulig å dele i inntil hundre millioner mindre deler, kalt satoshi, slik at man ikke behøver å referere til en hel bitcoin.

Å være eier av en bitcoin er altså å ha et passord tilhørende en konto som er i enden av en transaksjonskjede – noen har sendt en bitcoin til deg, uten at du har sendt den videre.

Endelig oppgjør

Utfordringen – enighet i et desentralisert nettverk med ukjente aktører

Når man har en transaksjonskjede har man også endelig oppgjør, dersom man har en måte å sortere hendelser i tid. Hvis noen prøver å sende den samme bitcoinen til to forskjellige, vil den siste av de to transaksjonene avvises, fordi man ikke lengre er i enden av transaksjonskjeden.

Å sortere hendelser i tid i et desentralisert nettverk er imidlertid en stor utfordring. Ingen klokker går likt, og man må skape enighet mellom personer som hverken kjenner eller stoler på hverandre. Utfordringen med å skape slik enighet er det som kalles Byzantinske generalers problem, som lenge var et fundamentalt og uløst problem for desentraliserte systemer.

Uten en løsning kan man sende ut to motstridende transaksjoner, som referer samme bitcoin. Disse beskjedene vil nå ulike aktører i nettverket i ulik rekkefølge, slik at det vil oppstå uenighet om hvilken av transaksjonene som er den gyldige og hvilken som er den ugyldige. Uten en sorteringsløsning vil derfor nettverket bryte samen.

Løsningen – blokkjede med «proof of work»

I november 2008, kom imidlertid den anonyme personen, eller gruppen, Satoshi Nakamoto med en løsning. Ved å benytte «proof of work», populært kalt mining, kom Nakamoto opp med en metode for å skape enighet i et desentralisert nettverk.

Enkelt forklart fungerer løsningen slik at validerte transaksjoner pakkes sammen i noe som kalles blokker. Nye blokker genereres med jevne mellomrom, med referanse tilbake til foregående blokker, slik at de danner en relativ tidsakse. Innad i en blokk kan det ikke være to transaksjoner som referer samme bitcoin, og dermed er motstridene.

Dersom noen tukler med en gammel transisjon vil blokkjeden brytes og ikke være gyldig lenger. Mange tror at dette er tilstrekkelig for å sikre at systemet skal funger og ingen kan jukse, men det er feil. Grunnen er at man enkelt kan jukse med an gammel transaksjon, lage en alternativ kjede, presentere den til nettverket og insistere på at det er den alternative kjeden som er riktig. For å hindre dette må man ha en mekanisme som sikrer enighet om hvilken kjede det er som er den riktige. Man kunne sett for seg at dette ble løst ved en «avstemning» hvor flertallet bestemte. Problemet er bare at Bitcoin-nettverket er åpent, slik at hvem som helst kan lage millioner av falske brukere og dermed kuppe ethvert valg. Det er dette som omtales som et såkalt Sybil attack.

Løsningen, som Nakamoto kom opp med, var å benytte «proof of work». Det fungerer slik at det må løses et vanskelig problem før en ny blokk kan legges til i kjeden. Det er lett å verifisere at problemet er løst, men vanskelig  å løse det. Man kan tenke på det som om det måtte løses en Sudoku hver gang det skulle legges til en blokk. En Sudoku generert på bakgrunn av informasjonen i blokken som legges til, og gjennom referansene bakover, hele blokkjeden.

Hvis det skulle oppstår uenighet om hvilken blokkjede det er som er den riktige i Bitcoin, vil nettverket automatisk velge den der det er løst flest problemer – med andre ord utført mest arbeid. Ettersom problemet, og dermed løsningene er knyttet direkte til informasjonen i blokkjeden, vil en angriper måtte løse problemene på nytt hvis han skal endre en gammel transaksjon. Han vil altså måtte jobbe seg baklengs mens alle andre jobber fremover. Skal han da allikevel klare å presentere en ny kjede, med enda flere løste problemer, må han bruke mer ressurser enn hele resten av nettverket til sammen. Det er denne ressurskostnaden som gjør at ingen til nå har klart å jukse med Bitcoin-blokkjeden, selv om den har vært operasjonell i mer enn 10 år og på det meste var verdt mer enn 300 milliarder dollar.

Minere får betalt for å holde nettverket sikkert

Når man leser om at det brukes like mye strøm på å sikre Bitcoin-blokkjeden, som det brukes totalt i Singapore, skjønner man fort hvor vanskelig det vil være å angripe systemet. Samtidig kan man lure på hvorfor folk er villige til å bruke så store ressurser på å holde nettverket sikkert. Svaret er enkelt, penger. De som bruker datamaskiner og strøm på å sikre nettverket får betalt, både i form av helt nye bitcoin og i form av transaksjonsavgifter.

Antallet nye bitcoin startet på 50 per blokk, og halveres omtrent hvert fjerde år.  Med én ny blokk hvert tiende minutt, som er frekvensen i Bitcoin, vil det aldri kunne eksistere mer enn maksimalt 21 millioner bitcoin.

Transaksjonsavgiftene i Bitcoin kommer som et naturlig resultat av knapphet. Når alle transaksjoner skal lagres på tusenvis av datamaskiner, verden over, for alltid, må man begrense hvor mye data som kan legges inn i blokkjeden per minutt. Hvis ikke vil systemet kollapse. Med begrenset kapasitet vokser det derfor frem kø, når stadig flere bruker Bitcoin. Resultatet er et fritt marked for kø-prising. De som betaler mest for transaksjonen prioriteres, slik at man motiveres til å betale en større avgift dersom rask inkludering i en blokk er viktig.

Bitcoin er teknologien bak blokkjede, ikke omvendt

Forklaringen over, av hvordan Bitcoin fungerer, er både for enkel og for vanskelig på en gang. Det kan være vanskelig å virkelig forstå hvordan alle delene henger sammen, særlig hvis dette er første gang man forsøker. For de fleste er det imidlertid ikke så viktig å kunne redegjøre for akkurat hvordan Bitcoin fungerer. Det viktige å ta med seg fra forklaringen over er at:

  1. Man for første gang i menneskets historie har et digitalt regnskap som alle er enige om hva viser, men ingen kontrollerer og som hvem som helst kan benytte.
  2. At dette regnskapet holdes sikkert av den ressursinnsatsen som brukes på mining/ «proof of work». Fjerner man miningen, fjerner man også sikkerheten i systemet.
  3. At det er bitcoin som er «teknologien» bak blokkjede. Det er ikke noe nytt å kjede data sammen i en blokkjede. Før kalte man det for en kryptografisk lenket liste (linked list). Det nye er hvordan verdiobjektet bitcoin brukes til å motivere «proof of work», som igjen gjør systemet sikkert, selv om det er desentralisert. Nakamotos innovasjon handler altså om spillteori muliggjort av teknologi, snarere enn en teknologi alene.
  4. Man må betale transaksjonsavgift i bitcoin, uansett hva man ønsker å bruke regnskapet i Bitcoin-blokkjeden til.

 

Bitcoin er et åpent og generelt nettverk for verdi

Når man skal forstå hvorfor man trenger Bitcoin er det viktig å ta inn over seg det enorme potensialet som ligger i en åpen og generell infrastruktur for digital håndtering av verdier. Bitcoin kan for mange virke klønete og rart i dag. På samme måte fremstod internett som klønete og rart på starten av 90-tallet.

Internett hadde imidlertid to viktige ingredienser.

  1. Det var åpent, slik at hvem som helst kunne bruke det, videreutvikle det og lage nye tjenester oppå.
  2. Det var generelt, slik at aller typer informasjon kunne håndteres.

Før internett hadde man hatt lukkede og spesialiserte systemer for deling av informasjon. Telenettet for telefon, radio-nettet for radio, TV-nettet for TV osv. Ønsket man å starte en ny TV-kanal, måtte man spørre om lov. Ønsket man å snakke med noen måtte man bruke telefon.

På Internett derimot kan hvem som helst lage sin egen TV-kanal, og alle informasjonstyper kan håndteres. Denne kombinasjonen er det som gjør at man har fått så enormt med innovasjon på internett. På Internett kan hvem som helst kan fritt teste ut ideene sine, uten å måtte spørre om lov og gis tilgang, uansett om det er en 13-åring i Bangladesh eller et gigantkonsern i USA.

Internett hadde en fundamental mangel

Det internett har manglet er et åpent og generelt system for å håndtere verdi, informasjon som må ha en eier og som må være umulig å kopiere. Dette gjelder ikke bare penger, men også mer abstrakte verdier som åndsverk og brukeridentiteter. Resultatet har vært at det åpne internettet er blitt til en samling lukkede intranett. Intranett kontrollert av mellomledd som Visa, Netflix, Google og Facebook. Mellomledd som overvåker hvert minste skritt vi tar digitalt, og som vi er helt avhengige av. Hvis du vil betale over nettet må du gå via Visa eller et tilsvarende selskap. Hvis du se en film, må du gå via Netflix eller en tilsvarende aktør. Hvis du vil dele bilder med venner, må du gå via plattformer som Facebook.

Dette er i ferd med å endres. Bitcoin har allerede gjort det mulig for hvem som helst å fritt overføre penger til hvem man vil, når man vil, i den mengden man vil, uten å måtte gå via Visa eller spørre om lov. På samme måte som vi kan med kontanter, men nå også digitalt.

Denne muligheten er i seg selv revolusjonerende. Rundt 2 milliarder mennesker mangler tilgang til elektronisk betaling ifølge Verdensbanken, fordi streng regulering gjør at de ikke gis tilgang. Dette er ikke kriminelle, men personer som mangler fast bostedsadresse, fast inntekt, identitetspapirer osv. Med Bitcoin kan de fritt bli en del av den digitale økonomien, uten å måtte spørre om lov.

Fri innovasjon er nøkkelen til fremtiden

Potensialet til Bitcoin stopper imidlertid ikke ved penger. Bitcoin er et generelt nettverk for håndtering av digitale verdier. Ved å utnytte den åpne og sikre blokkjeden til lagring og forankring av annen informasjon vokser det nå frem helt nye tester, uten mellomledd. Facebook, bare uten noen i midten. Steramming av film uten konto eller deling av personlige data. Sikker lagring og håndtering av eierskapsbeviser, som ingen kan tukle med, fordi de er forankret i Bitcoin-blokkjeden. Elektronisk brukerID eiet 100% av den enkelte og ikke Facebook, google eller BankID.

De fleste mulighetene med Bitcoin og Bitcoins åpne blokkjede ligger fortsatt foran oss. Det er derfor det er utrolig spennende at Bitcoin er åpent og muliggjør fri innovasjon. På Bitcoin kan hvem som helst fritt teste ut ideene sine, uten å måtte spørre om lov og gis tilgang, uansett om det er en 13-åring i Bangladesh eller et gigantkonsern i USA. Dette gjør at vi vil se en tilsvarende eksplosiv innovasjon rundt Bticoin, som man så rundt Internett og at det som i dag fremstår som litt rart og klønete vil kunne ta over og danne grunnlaget for fremtidens digitale utvikling.

Kryptografen nyhetsbrev