Wat is Bitcoin

In zijn originele paper noemt uitvinder Satoshi Nakamoto de Bitcoin een ‘peer-to-peer electronic cash system’, een nieuwe en mogelijk revolutionaire vorm van geld. Bitcoins kunnen worden gezien als digitale eenheden die geruild kunnen worden voor de aanschaf van producten, services en/ of andere valuta. Echter, wat Bitcoins onderscheidt van traditionele valuta is dat Bitcoin transacties niet verlopen  middels een centrale ‘third party’, zoals een bank, maar door een netwerk van nodes, ook wel de blockchain genoemd. Dit is een grote verbetering omdat de mogelijkheid van ‘double spending’ zo kan worden uitgesloten.

Double-spending
Double-spending ontstaat wanneer geld dat reeds is gespendeerd nogmaals wordt uitgegeven. Normaal gesproken functioneert een financiële organisatie (third party) als gezaghebbende instantie die transacties verifieert. Double-spending en chargebacks (fraude bij de aankoop) zijn onmogelijk met een systeem als Bitcoin, omdat transacties direct en onomkeerbaar plaatsvinden tussen de twee betrokken partijen. Bitcoin maakt gebruik van een gedecentraliseerd systeem, wat betekent dat de controle van de centrale third party wordt vervangen door een consensus tussen de nodes die deel uitmaken van het Bitcoin netwerk. De transactie moet bevestiging van het netwerk krijgen in plaats van te worden geverifieerd door een derde partij. Na bevestiging kan de betaling niet ongedaan worden gemaakt, omdat dit een aanpassing van de bevestiging van het netwerk zou vereisen.

Het Bitcoin netwerk

Zonder onnodig technisch te worden hieronder een opsomming en uitleg van de belangrijkste aspecten van het Bitcoin network

Transacties en wallets
Bitcoin is een open-source systeem: er is geen eigenaar en het is volledig transparant voor het publiek. Iedereen kan meedoen en een Bitcoin gebruiker worden. Alle Bitcoin gebruikers hebben een zogenaamde wallet. Bij een transactie wordt een zekere waarde van Bitcoins overgedragen van de ene wallet naar de andere. Het installeren van een nieuwe Bitcoin wallet is automatisch en creëert een eerste Bitcoin-adres, die nodig is om Bitcoins te ontvangen van anderen. Bij het gebruik van Bitcoin vindt er een zogeheten ‘push-transactie’ plaats, in plaats van het aan derden toestemming geven geld van je account te halen (pull).

Nodes en blockchain
Het Bitcoin netwerk bestaat uit nodes. Een node kan elk willekeurig persoon zijn die Bitcoin software draait. Met deze software en een internetverbinding vormen de nodes samen het gedecentraliseerde Bitcoin netwerk. Alle transacties die zijn geverifieerd door het netwerk worden toegevoegd aan de blockchain. Een blockchain is een manier voor de nodes in het netwerk de transactie een ’timestamp’ te geven. Omdat er volledige toegang is tot alle transacties in de blockchain, kunnen wallets berekenen wat hun balansen precies zijn en kunnen er geen bitcoins worden besteed die geen eigendom zijn van de uitgever. Een transactie is pas definitief wanneer deze is bevestigd door een gegeven aantal blokken. De transactie wordt dan veilig geacht omdat de chronologische volgorde van transacties is vastgelegd in de tijdstempels. Om de chronologische volgorde en de geldigheid van het block te garanderen, werken Bitcoin transacties met cryptografisch bewijs. Elke Bitcoin wallet heeft zijn eigen ‘private key’. Dit is een uniek stukje data dat fungeert als handtekening onder een transactie.

Veiligheid en verificatie
De verificatie van de authenticiteit van Bitcoin transacties is gebaseerd op de goedkeuring van de meerderheid van de nodes in het Bitcoin netwerk. Nodes keuren alleen die transacties goed waarvoor ze ‘proof-of-work’ kunnen vinden. Dit werkt als volgt:

Een transactie gaat langs de nodes van het netwerk om uiteindelijk bevestiging van authenticiteit te krijgen. Een node ontvangt de transacties en verzamelt dit in een block. Als de node deze block accepteert, dan voegt de node een ‘handtekening’ toe aan de transactie met de voorwaarde dat de laatst toegevoegde handtekening correct is. Deze handtekening is een aanvulling op het einde van de code die bestaat uit twee delen: een ‘hash’ van de vorige overdracht en de publieke sleutel van de volgende eigenaar. Uiteindelijk is de beslissing of de transactie wordt goedgekeurd gebaseerd op het recht van de langste keten. Omdat er zeer veel rekenkracht voor nodig is, wordt het zeer  onwaarschijnlijk dat een frauduleuze aanvaller het legitieme netwerk overruled naarmate de chain langer wordt.

Minen of kopen
Het proces waarbij een transactie wordt bevestigd door het netwerk wordt minen (mining) genoemd, maar minen is ook een manier om Bitcoins te verwerven. Zo worden Bitcoins verdeeld door het netwerk zelf. Als u deel uitmaakt van het Bitcoin netwerk dan doe je mee aan een soort loterij, waarbij nieuwe Bitcoins ontdekt worden. Overigens is dit een loterij waarbij de kans op winnen alsmaar kleiner wordt, omdat er steeds minder Bitcoins over blijven om ontdekt te worden. Hierdoor zijn nieuwe Bitcoins veel spaarzamer en is het minen van nieuwe Bitcoins nu veel minder rendabel dan een paar jaar geleden. Een mooie anekdote is de van Bitcoin gebruiker Laszlo Hanyecz die in 2010 twee pizza’s kocht voor 10.000 Bitcoins (die nu ruim 7 miljoen € waard zouden zijn). Daarnaast zijn er sites waar je Bitcoins kan kopen (bijvoorbeeld via iDeal). Doorgaans neemt de verkoper van Bitcoins een (kleine) winstmarge op de verkoop.

De toekomst van Bitcoin

Voor- en nadelen van Bitcoin
Naast het feit dat de behoefte aan ‘trust’ in een autoritaire derde partij is vervangen door cryptografisch bewijs vanuit het netwerk, zijn er meer voordelen aan een betalingssysteem als Bitcoin. Vanwege de peer-to-peer-technologie maakt Bitcoin zeer snelle transacties mogelijk met bijna geen transactiekosten. Omdat Bitcoin geen aandacht hoeft te besteden aan landelijke of continentale grenzen zijn internationale transacties veel eenvoudiger. Omdat de transacties onomkeerbaar zijn, is men ook beschermd tegen frauduleuze kopers.

Omdat Bitcoin is gebaseerd op een transparant netwerk waarin iedereen elke node en elke transactie kan volgen, lijkt het misschien tegenstrijdig om te zeggen dat Bitcoin een uiterst anonieme methode is om transacties uit te voeren. De privacy ligt in het gebruik van een anonieme public key. Om anonimiteit verder te waarborgen kan er ook gebruik worden gemaakt van het ‘tumblen’ van Bitcoins waarbij transacties van Bitcoins als het ware worden gehusseld, hierdoor is het moeilijker om een ‘pad’ van transacties te achterhalen.

Over de jaren zijn ook enkele zwaktes van het Bitcoin netwerk duidelijker geworden. Zo zijn er technische beperkingen die voortkomen uit het feit dat de schaal van het netwerk veel groter is dan waar oorspronkelijk rekening mee werd gehouden. Daarnaast ligt een groot deel van de rekenkracht van het Bitcoin netwerk bij gespecialiseerde groepen miners (veelal in Azië), wat een serieuze bedreiging vormt voor de veiligheid en het gedistribueerde karakter van het netwerk.

Conclusie: toekomst in achterliggende technologie
Gezien de technische beperkingen van Bitcoin als ook de associatie met darknet markets, zie ik het niet uitgroeien tot een meer algemeen geaccepteerd betaalmiddel. Maar de echte revolutie die Bitcoin teweeg heeft gebracht is niet Bitcoin zelf maar de achterliggende ‘blockchain’ technologie, die veel meer potentiële toepassingen biedt dan een publiek digitaal betaalmiddel. Je kunt het gedistribueerde consensus systeem van Bitcoin het best zien als slechts één implementatie van de blockchain technologie. Veel grote bedrijven, in voornamelijk de financiële en audit wereld, investeren in de ontwikkeling en mogelijke toepassingen van blockchain technologieën ( zie bijvoorbeeld R3 consortium). Blockchain heeft de potentie om bestaande processen en netwerken ingrijpend te veranderen. Op de vraag of dat ook echt gaat gebeuren gaan we dieper in met een aankomend artikel.

Referenties

[1]            Bitcoin.org: Hoe het werkt

[2]            Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

[3]            Bitcoin Wiki: Double Spending

[4]            Bitcoin Wikipedia

[5]            BitocoinSpot: Wat is Bitcoin?

[6]            Bitcointalk.org topic 137.0

 

Artikel door Onno Wieleman