Kuidas Bitcoin töötab?

Krüptovaluuta on vääring, mille turvalisus on tagatud krüptograafia ja matemaatikaga. See tähendab, et kõik tehingud, olgu selleks müük, ost või ülekanne, on krüptograafiliselt turvatud ja seda krüpteeringut on sisuliselt võimatu lahti murda.

Bitcoin on P2P võrgustik, kus võrgusõlmed hoiavad töös andmebaasi. Bitcoini kaevandamisega lisatakse kõik süsteemis tehtavad ülekanded plokiahelasse, mis on avalik ja kõigile nähtav, ainult et isikute nimede asemel on seal nähtaval kasutajate krüptotaskute (ingl. k. wallet) avalikud võtmed.

Hajutatud andmebaasi abil peetakse arvet bitcoinide kuuluvuse üle aadressidele. Iga andmebaasi kirje omistab mingi koguse bitcoine kindlale aadressile, seejuures aadressiks on krüptograafilise võtmepaari avaliku poole kontrollsumma (hash-väärtus). Võtmepaari privaatset poolt teab vaid selle omanik, privaatvõti on vajalik bitcoinide ülekandmiseks teisele omanikule.

 

 

Võltsimiskindlus ja tööpõhimõtted

Sertifitseerijana töötav võrgusõlm koostab tehinguid kinnitava faili, mida Bitcoini protokollis nimetatakse plokiks, ja levitab selle teistele võrgusõlmedele, kes kontrollivad kõik tehingud enne ploki aksepteerimist üle. Aksepteeritud plokk lisatakse plokiahela lõppu, ning see saab aluseks uuele plokile.

Võrgusõlmed otsivad pidevalt juhumeetodil variante läbi proovides lahendeid ajamahukale, kuid teatud piirides ennustamatu lahenduskiirusega ülesandele, kus lahenduse leidmise aeg sõltub mitte ainult arvutusvõimsusest, vaid ka õnnest (sellest, mis järjekorras lahenduse otsija võrdselt tõenäolisi lahendeid proovib).

Esimene võrgusõlm, mis plokiahela lõppu sobiva uue lahendi leiab, teatab sellest teistele võrgusõlmedele, ning saab uueks sertifitseerijaks. Tema poolt võrku saadetud teade saab uue ploki aluseks. Kuigi uue ploki loomine on matemaatiliselt raske, siis tema kontrollimine on vastupidi väga kerge.

Jõumeetodil uueks sertifitseerijaks trügimist takistab asjaolu, et tõenäosus sertifitseerijaks saada sõltub mitte ainult arvutusjõust ja õnnest, vaid ka võrgusõlme arvutusjõu ja kogu võrgu arvutusjõu suhtest. Mida rohkem on Bitcoini võrgusõlmi, seda raskem on pääseda “töö tõendamisega loteriis” esimeseks ja saada lühikeseks ajaks järgmise sertifitseerija roll.

Uue ploki looja saab auhinnaks teatud koguse bitcoine, kusjuures ploki generaatorile antavate bitcoinide kogus poolitub iga 210 000 ploki järel. Esimesed 210 000 plokki annavad oma loojale 50 bitcoini, järgmised juba 25, edasised 12,5 jne.

Teenustasud

Bitcoini süsteem lubab tehingu tegijal täiendavalt pakkuda teenustasuks oma tehingu plokki lisamise eest kindla koguse bitcoine. Ploki looja saab tasuks kõik plokki lisatud tehingutega välja pakutud teenustasud eelmise ploki lõpust alates. Sedaviisi on võimalik väärtustada võrgu jaoks vajalikku plokkide loomise tööd, kuid seda võimalust ei pea hetkel kasutama.

Bitcoini süsteemi algses realisatsioonis saab ploki looja protokolli reeglite põhjal teatud koguse bitcoine sõltumata teenustasust, et tagada bitcoinide sujuv teke ja levik kuni nende kogus jõuab teoreetilise piiri lähedale. Seejärel peaks uute plokkide loomist hakkama soodustama teenustasu.

Bitcoinide kaevandamine

Erinevalt kulla kaevandamisest toimub bitcoinide kaevandamine arvutite abil. Kasutatakse ära arvutite jõudlust, millega lahendatakse keerukaid matemaatilisi ülesandeid ja vastutasuks arvuti kasutamise ning elektrienergia tarbimise eest premeeritakse kaevandajat bitcoinidega.

Kaevandamisel moodustatakse tehinguplokk (proof of work), mis on kontrollitud, aga seni veel tehinguplokki lülitamata tehtud tehingute andmetega läbi viidud krüptograafilise arvutuse tulemus. See tulemus peab vastama Bitcoini protokolliga etteantud reeglitele.

Selle tegevuse eest omistab süsteem automaatselt auhinnaks kindla, eelnevalt kindlaks määratud summa bitcoine. Et kaevandamisega tegeleda, peaks sul olema piisavalt suur vastavast riistvarast koosnev masinapark. Vastav tarkvara on internetist tasuta kättesaadav. Kaevandamise keerukus kasvab ajas. Seepärast on täna üksiküritajal keeruline tasuvat kaevandamissüsteemi üles panna (tuleb arvestada näiteks elektrikuluga). Kui aastaid tagasi võis veel igaüks kodus oma läpaka panna kaevandama, siis täna on tasuva tulemuse saavutamiseks vaja toatäit servereid.

Bitcoinide koguhulk

Bitcoinide loomise raskus on tulevikus ette ennustatav. Süsteemi on sisse kodeeritud mõningane inflatsioon uute bitcoinide tekke läbi, kuni enamik neist loodud saab. On ennustatud, et 2140. aastaks on kaevandatud kõik 21 miljonit bitcoini. Seejärel algab deflatsioon, sest uusi bitcoine enam ei teki. Deflatsiooni peaksid bitcoinid taluma sujuvalt, sest nende väärtust saab esitada kaheksa kümnendkohaga peale koma.

 

Kasutatud allikad: Vikipeedia, Postimees