Bitcoin pro laiky II


  • Bitcoin pro laiky II navazuje na článek Bitcoin pro laiky I. Pokud nemáte ani trochu šajnu co bitcoin je, doporučuju přečíst verzi I. Text níže je opět zjednodušením. 
  • Pro ty, kteří už chtějí urychleně nějaké bitcoiny vlastnit: bitcoiny je možné koupit od fyzické osoby, v bitcoinmatech, na burzách, ve směnárnách atd. 
  • Při svých investicích mějte na paměti, že cena může hodně kolísat. V prosinci 2013 byla cena zhruba 1150 USD/BTC. Ke dni psaní článku je 267 USD/BTC. 
  • Další možností jak bitcoiny získat je vytěžit si je. Že nevíte co to je. Čtěte dál.

Bitcoin - jedna velká účetní kniha
Představte si bitcoin jako počítačový soubor tabulkového procesoru (třeba Excelu), kde jsou tři sloupce:
  • ODKUD (z jaké adresy byl bitcoin odeslán) 
  • KAM (na jakou adresu byl bitcoin odeslán) 
  • ČÁSTKA (kolik bitcoinů bylo odesláno)
V polích ODKUD a KAM jsou uvedeny veřejné adresy, podobně jako číslo účtu v bance. K veřejným adresám přináleží soukromý klíč, podobně jako PIN k účtu (tab. 1). Jestli vám to celé připomíná účetní knihu, tak to je přesně ono. Bitcoin je účetní kniha. 

Tab. 1: Bitcoin je účetní kniha v které jsou zaznamenány transakce mezi uživateli. 

Ze soukromého klíče vygenerujete veřejnou adresu, naopak to možné není. Příklad funkčního páru veřejná adresa (č. účtu) a soukromého klíče (PIN) v nezkrácené podobě může vypadat následovně:
  • Veřejná adresa: 1Mzd4rTcqzfSos1K89r2oQPjVYx3huXbm8
  • Soukromý klíč: 5HzaCPYj6sjD4VdBZtyHHQbdYbjz6LMPNxUfS6dbmnPbkwJ34dB

Pokud bychom zmíněnou účetní knihu uložili v datových centrech bank a centrálně (centrální bankou) spravovali jako elektronickou měnu, systém by se nelišil od fungování současného finančního systému (současných účetních knih) a nic nového by nepřinášel. Přinášel by známé problémy z hlediska:
  • bezpečnosti (útočníkovi stačí zaměřit se na několik málo míst), 
  • zúčtování (banka může transakce zmrazit, mít „prázdniny“, transakce do vzdálených míst mohou trvat mnoho dní a nemusí být zrovna levné apod.) a 
  • spravování měny (o měně rozhoduje několik lidí v centrální bance bez účasti aktérů, na které rozhodnutí banky dopadne. Několik lidí tak může např. inflací měnu znehodnotit, nesprávně nastavit „půjčovací cenu peněz“ - úrokovou míru - apod.) 
Bitcoin ale řeší bezpečnost, zúčtování a správu měny u své účetní knihy odlišně a to následovně:
1 Mnoho účtáren, stejná účetní kniha
Účetní kniha bitcoinu se všemi doposud uskutečněnými transakcemi je nainstalována na tisících uzlech po celém světě. Uzel není nic jiného než počítač, na kterém běží program označovaný jako Bitcoin core. Stejný obsah účetní knihy v uzlech zajišťuje uvedený program synchronizací dat mezi uzly. Změnit záznam v účetní knize znamená změnit synchronně záznam na téměř všech bitcoinových uzlech na světě, což je obtížnější, než na jednom (obr. 1).

Pokud je uzel po nějaký čas nedostupný (někdo vypnul elektriku, rozbil se počítač) nic se neděje. Po opětovném připojení k internetu dojde k synchronizaci a uzel může opět fungovat. Bitcoinový uzel je schopen provozovat i poučený laik na svém obyčejném PC pokud má trpělivost při úvodním stahování celé účetní knihy a je schopen nastavit wifi router podle návodu.
Obr. 1: Účetní kniha je synchronně uložena na mnoha uzlech po celém světě. Uzel je počítač s nainstalovaným programem Bitcoin-core, např. „bitcoin-x.xx-x-win32-setup.exe“ – verze pro Windows. Účetní kniha/uzel k 2.8.2015 Velikost: cca 38 GB Počet uzlů (svět/Česká republika): cca 6.000 / cca 30 Verze uzlu (Bitcoin-core): 0.11.0


2 Banka je na nic 


Kdo zasílá transakce?
Zasílání Bitcoinů probíhá přímo mezi uživateli - bitcoin je elektronická hotovost (obr. 2). Potřebujete počítač (PC, tablet, telefon) a program, peněženku, kterou si můžete zdarma nainstalovat (viz. bod 4). Internet a peněženka zajistí odeslání a přijmutí transakce. Samozřejmě transakce putují i k bitcoinovým uzlům, aby ji mohly zúčtovat (potvrdit) a to následovně.


Kdo transakce zúčtuje? Uzly řeší uměle vytvořený matematický problém, který je obtížné spočítat, ale lehké zkontrolovat – kvíz podobný sudoku. Uzel, který vyřeší kvíz jako první
  • vyšle ostatním uzlům informaci o jeho vyřešení spolu s novými transakcemi 
  • ostatní uzly výpočet a transakce zkontrolují (algoritmus kontroly je naprogramován do Bitcoin-core)
  • pokud je výsledek v pořádku, transakce se zaznamenají do účetní knihy. Aby byl výsledek v pořádku, jedno z klíčových pravidel je, že daný uzel musí investovat určitý výpočetní výkon (tedy peníze) do vyřešení kvizu - říká se tomu potvrzení prací, anglicky Proof-of-work
  • za vykonanou práci uzel obdrží odměnu - nově emitované bitcoiny a transakční poplatky
Obr. 2: Princip zasílání a zúčtování Bitcoinů. Transakce se zasílají přímo mezi uživateli, jedná se o digitální hotovost.

Uzlům, které řeší kvíz, se říká těžaři, podobně jako těžaři zlata. Netěží lopatou a krumpáčem, ale počítačem (obr. 3). V průměru trvá 10 minut, než je vyřešen kviz. To proto, aby potvrzení bylo velice složité a tedy i velice obtížně padělatelné. Tedy každých 10 minut jsou emitovány nové bitcoiny jejichž příjemcem je nejúspěšnější těžař.

Co z toho všeho plyne? Potvrzování transakcí není aktem jedné, předem známé entity v síti, ale je nastartováno uzlem, který vyřešil kviz jako první a končí se shodou uzlů (dle algoritmu Bitcoin-core) na tom, co se potvrdí do účetní knihy jako platné transakce. Neexistuje zúčtovací a emisní centrum bitcoinů. Bitcoin nepotřebuje banky. Bitcoin je decentralizovaná měna. 


Obr. 3: Zde se těží bitcoiny - budova vybavená jednoúčelovými počítači, chlazením a obsluhou. Severní Švédsko, www.kncminer.com. Celá bitcoinová těžební sít je nejvýkonnější počítačová síť na světě (pokud nepočítáme celý internet).

Účtujeme v blocích  Nové transakce se do účetní knihy nepřidávají ihned, jakmile dorazí k uzlům, ale přidávají se až po vyřešení kvizu, a to je jak víme z minulého bodu v průměru 1x za 10 minut. Přidávání transakcí do účetní knihy se tedy děje v pravidelných intervalech – v blocích. Jako kdybyste každý nový zápis do papírové účetní knihy museli udělat na novou stránku. Zformovat blok, kromě jeho vlastních transakcí, znamená zakódovat jeho data – tzn. vytvořit jeho otisk – z těchto vstupů:
  • Otisk předchozího bloku 
  • Transakce 
  • + ostatní informace v bloku (ty prozatím zanedbáme)
Jakmile pro zformování bloku potřebujeme údaj (otisk) z předchozího bloku, vytváříme vazbu – vytváříme řetězec bloků, anglicky Blockchain. Co je otisk a jak se zapisují transakce do účetní knihy, vidíte na obr. 4. Princip se dá shrnout následovně:
  • Každý nový blok obsahuje otisk předchozího bloku a tím potvrzuje i všechny předešlé transakce. Tudíž každá transakce je potvrzena tolikrát, kolik bloků bylo vytvořeno od prvního zahrnutí. 
  • Čím více potvrzení, tím je transakce hlouběji v řetězci, tím více výpočetního výkonu bylo investováno a tím obtížnější je padělatelnost celého procesu. Příjemce může více věřit, že mu bitcoiny skutečně přišly. 
    Obr. 4: Zápis nových transakcí do účetní knihy se děje v pravidelných intervalech – v blocích. Každý nový blok odkazuje na předchozí blok, a tím potvrzuje i všechny předešlé transakce a tvoří řetězec bloků


3 Konec kreativního účetnictví? To, že účetní kniha je tvořena veřejně, neznamená nic jiného, než že „účtaři v účtárně“ se navzájem kontrolují, ale i tvoří veřejnou účetní knihu. Současný finanční systém (současné banky) by též mohly poskytnout veřejně svoje účetní knihy. Nikdo však není schopen zkontrolovat, že to, co předkládají, je pravdivé a není dílem kreativního účetnictví. Proto si najímají „nezávislé“ auditory.

V případě účetní knihy Bitcoinu je jejím auditorem a zároveň i tvůrcem shoda uzlů podle pravidel Bitcoin-core. Účetní kniha je veřejná, ale anonymita není narušena, protože veřejné adresy jsou jen řetězce znaků a čísel.
Obr. 5: www.tradeblock.com je příklad jedné z mnoha webových stránek, kde je možné si veřejně prohlédnout účetní knihu bitcoinu tzn.on-line zkontrolovat parametry vytěžených bloků (číslo bloku, čas vytěžení bloku, počet transakcí v bloku, otisk, ...) a kolik jaká adresa bitcoinů vlastní.

4 Ukaž mi, čím účtuješ, a já ti povím, jestli mě okradeš
Nemůže být v programu uzlu Bitcoin-core chyba, která by dovolovala krádeže bitcoinů nebo celou bitcoinovou síť poslala ke dnu? Může, ale s velmi malou pravděpodobností. Program je totiž open source. To znamená, že text programu je veřejný a kdokoliv ho může zkontrolovat a opravit, pokud na změně existuje shoda mezi programátory. Pokud se shoda mezi programátory nenašla, ale přesto část programátorů si myslí, že změna je pro celou síť prospěšná, mohou nespokojení programátoři nabídnout konkurenční verzi programu lidem, kteří provozují uzly, a oni samy rozhodnout o jeho instalaci (více v bodě 5).

Bitcoin-core je snad nejvíce kontrolovaným softwarem na světě a mnoho chytrých lidí ho již prověřovalo. Bitcoinová siť běží od roku 2009 a nic tak program neotestuje a nevylepší jako ostré nasazení, zákazníci a pokusy o prolomení.
Bitcoin-core netvoří žádní anonymní programátoři. Vývoj open source programů má svá pravidla a rozhodně to neznamená, že si tvůrci mohou dělat, co chtějí. Žádný program není dokonalý. Když používáte internet banking, používáte webový prohlížeč, např. Windows Explorer. Ten je pravidelně aktualizován v případě problému či chyby. To stejné platí pro bitcoin. Zhruba 2-3 krát/rok je vydána aktualizace bitcoinového uzlu Bitcoin-core.
O peněženkách je možné říci to, co o programu Bitcoin-core v odstavcích výše, jen s tím rozdílem, že open source peněženek asi nikdo tolikrát nezkontroloval. Proto je na místě opatrnost při jejich výberu.

Nejbezpečnější se k dnešnímu dni zdají být hardwarové „peněženky“ (např. Trezor), což jsou jednoúčelové počítače, které privátní klíče nikdy nevydají internetu. Odesílají platbu pouze podpisem transakce. Respektují tak jednoduché pravidlo, které u větších částek vřele doporučuji naplňovat. Vlastníš privátní klíče, vlastníš bitcoiny. Nevlastníš privátní klíče, nevlastníš bitcoiny. Dalším bezpečným řešením se zdají být peněženky, které vyžadují více než jeden podpis privátním klíčem (více než jeden PIN) k odeslání transakce. Případný útočník musí překonat více překážek k odcizení bitcoinů. 
Obr. 6: Pohled na obrazovku bitcoinové peněženky


5 Kdo tu účtárnu vlastně řídí?
Jsme téměř na konci popisu systému, u kterého jsme se snažili vysvětlit, že nemá "ředitele", ale stále nějakého hledáte? Tohle by měla být odpověď. Správa bitcoinové sítě a měny leží na
  • programátorech Bitcoin-core
  • osobách, které Bitcoin-core provozují - na uzlech 
Pokud by programátoři vydali z jakéhokoliv pohledu problematickou verzi Bitcoin-core, osoby provozující uzly nemusí takovou verzi instalovat, aby si (logicky) nepoškodily své investice nebo zmenšili počet zákazníků (uživatelů) účetního a měnového systému. Pokud by uzlům naopak chyběla nějaká funkčnost, mohou instalovat Bitcoin core vytvořený v principu jakýmykoliv programátory. Zkrátka rozhodují ti, na které dopadají jejich vlastní rozhodnutí. To u tradičního centrálního bankovnictví zatím neznáme.

Mluvíme-li o uzlech, myslí se tím hlavně uzly s největší tržní silou tj. uzly-těžaři s největším výpočetním výkonem (největším proof-of-work), protože takové uzly reálně budují účetní knihu a nejvíce investovaly. Investuješ, buduješ, rozhoduješ - to je spravedlivý způsob. Skvěle vymyšleno. 

Stále ho hledáte? S nadsázkou řečeno "ředitel" je ten, který dal nejvíc prachů do nejvýkonnějších těžebních počítačů ... ale jen do té doby, než je dá jiný "ředitel" :). Ke dni psaní článku je 4-5 těžebních uskupení, které lze považovat dohromady za "ředitele" (mají >50% těžebního výkonu).

Jeden z nejdůležitějších parametrů měny - celkový počet bitcoinů - je nastaven na hodnotu zhruba 21 miliónů. Inflace bude u bitcoinu po jeho vytěžení nulová. Změnit tuto hodnotu měnové politiky bitcoinu znamená shodu mezi programátory a uzly. Hodnota 21 miliónů s pravděpodobností hraničící s jistotou nikdy nebude změněna. Proč? Protože na tom jednoduše nikdo nemá zájem.

Bitcoin byl naprogramován a nabídnut zákazníkům jako měna, u které po vytěžení bude inflace nulová. Pokud by programátoři s uzly tuto hodnotu změnili, podkopaly by tím kredit celého systému. Řada uživatelů do bitcoinů investovala s vědomím, že změna hodnoty 21 miliónů je tabu. Pokud by to bylo porušeno, jistě bude následovat odchod uživatelů k jiné měně.

Odchod zákazníků znamená v delším horizontu menší příjmy pro těžaře a menší příjmy pro firmy, které dělají bitcoin přívětivým pro uživatele (burzy, směnárny, obchody, ...). Změna jde proti zájmům účastníků celého systému. Proto lze hodnotu 21 miliónů bitcoinů v realitě považovat za neměnnou (resp. její změnu za spíše teoretickou).

Závěrečné (z)účtování Tak to je bitcoin. Elektronická hotovost, měna a platební systém s celosvětovým dosahem, který nepotřebuje banku. Platební systém, který běží 24 hodin, 7 dní v týdnu, 365 dní v roce. Z pohledu tradičních bank, bitcoinové transakce jsou zúčtované téměř on-line. Bitcoin může pomoci především v chudých zemích s obtížnou dostupností finančních služeb a vysokou inflací.

Bitcoin je i veřejná účetní kniha „jen s trošku“ jiným způsobem zúčtování, zabezpečení a správou měny oproti účetním knihám současného finančního systému. 
Zdroj: http://jakfungujebitcoin.blogspot.cz