Bitcoin: Det tekniske gennembrud

Bitcoin er en “teknologisk tour de force,” sagde Microsoft-stifter Bill Gates.

Hvorfor sagde han det?

Mange tager fejl af Bitcoin som et smart markedsføringstrick, der har snydt folk til at bruge penge på noget, som er ligegyldigt, uden nytænkning og uden værdi.

Hvad de ikke ved er, at der bag Bitcoin ligger et teknologisk gennembrud - en løsning på et problem, som forskere har kæmpet med i årtier. Bitcoin var simpelthen teknisk umuligt at lave før Bitcoin.

Centrale systemer er skrøbelige

Man har eksperimenteret med digitale private valutaer som minimum siden starten af halvfemserne, da den amerikanske virksomhed Digicash udstedte “ecash”. Og idéen nød en vis udbredelse med Neal Stephensons roman Cryptonomicon fra 1999. Alle forsøg havde dog det til fælles, at udstedelsen af valutaen samt clearingen af transaktioner mellem brugere blev foretaget på centrale servere, typisk varetaget af en juridisk virksomhed.

Problemet med dette var, at enkelte virksomheder er sårbare. Statsudstedte valutaer nyder en vis sikkerhed i, at hvis valutaen udsættes for pres på forskellige fronter, kan staten indføre lovgivning, der løser problemet. En virksomhed kan ikke indføre sin egen lovgivning, og alle væsentlige forsøg på private digitale valutaer blev derfor lukket ned, da de udstedende virksomheder kom under pres økonomisk eller juridisk.

En valuta der afhænger af en enkelt privat virksomheds overlevelse er ikke en valuta, man bør basere store økonomier på.

På baggrund af dette problem har dataloger i årtier forsket i, hvordan en digital valuta kunne implementeres uafhængigt af en central organisation - en decentral digital valuta.

Hvordan bliver vi enige?

Den største udfordring, som Bitcoin har løst, bestod i at undgå såkaldte “double spends”.

Når du laver en bankoverførsel fra din bankkonto til din vens konto, så sørger bankerne som centrale led at trække et beløb fra din saldo og lægge til din vens saldo.

Men lad os forestille os, at man ikke har en bank i midten, der holder styr på transaktioner og godkender og afviser dem. Hvordan undgår man så i fald, at en person sender kopier af den samme valutaenhed til forskellige modtagere og på den måde skaber flere valutaenheder og dermed ukontrollerbar inflation?

“Double spend” udfordringen er et eksempel på et gammelt velkendt problem inden for datalogi, som ingen havde kunne finde en løsning på, siden problemet blev formuleret som “Byzantine Generals’ Problem” i 1980 af M. Pease, R. Shostak og L. Lamport i det videnskabelige tidskriftJournal of the ACM. Problemet kan også kaldes konsensusproblemet.

Den generelle udgave af problemet handler om, hvordan man kan opnå konsensus i et netværk af ligeværdige aktører - aktører som i øvrigt ikke ved, hvilke andre aktører, der lyver, og hvilke der taler sandt. Mere specifikt: Hvis en person sender den samme valutaenhed til to forskellige modtagere, hvordan kan alle aktører i netværket så blive enige om, hvilken transaktion skal betragtes som den rigtige?

Et umiddelbart første bud kunne være, at den transaktion, der blev foretaget først, skal godkendes som den rigtige. Et problem med det er, at man kan desværre ikke regne med, at de forskellige aktører i netværket modtager transaktionerne i samme rækkefølge.

Det næste umiddelbare bud på konsensusproblemet kunne være at få netværkets aktører til at stemme om hvilken transaktion, der er den rigtige, og lade et simpelt flertal afgøre det. Men hvad hvis ondsindede personer kører tusindvis af instanser af softwaren for at opnå et flertal af stemmerne?

Nick Szabo fra George Washington University krediteres ofte for konceptuelt at have opfundet den første praktiske løsning på konsensusproblemet, og han benyttede endda løsningen i sit digitale valuta koncept, som han kaldte “bit gold”, udviklet mellem 1998 og 2008, der dog aldrig blev praktisk implementeret. Men den samme løsningstype blev netop implementeret i brugbar software i Bitcoin, der blev udgivet af Satoshi Nakamoto i 2009.

Bitcoins tekniske gennembrud

Bitcoins løsning på konsensusproblemet er, at i stedet for at hver enkelt aktør i netværket får een stemme hver, så vægtes aktørernes stemmer i forhold til hvor meget computerkraft, de hver besidder. Med andre ord: Hvis din computer kan lave X antal beregninger per sekund, så får du Y antal stemmesedler til at stemme på hvilke transaktioner, der skal godkendes. Hvis din computer imidlertid kan lave 2*X beregninger per sekund, så kan du også stemme med 2*Y stemmesedler.

Løsningen kaldes “proof of work”, og resultatet er, at det bliver meget sværere for ondsindede personer at snyde sig til flertallet af stemmer i netværket. For at få et flertal kan ondsindede personer nu ikke blot køre mange instanser af softwaren. I stedet skal de indkøbe så mange computere, at de også har mere end halvdelen af beregningskraften i netværket. Så snart netværket opnår en vis størrelse, bliver det meget dyrt og praktisk umuligt.

I Bitcoin ligger der altså et regulært gennembrud i datalogisk forskning - en praktisk løsning på et problem, som man har arbejdet på i 30 år. Det er årsagen til, at Bitcoin er unikt og den første af sin slags. Det har ganske enkelt ikke været teknisk muligt at lave Bitcoin, før Bitcoin kom.

Teknologien er kommet for at blive

Generelt set muliggør løsningen på konsensusproblemet vedligeholdelsen af registre eller databaser, uden at ansvaret for denne vedligeholdelse placeres hos nogen enkelt person eller organisation. Løsningen kan bruges til oprettelsen af decentraliserede databaser med ethvert tænkeligt indhold: Telefonbog, tinglysning, digitale selvopfyldende kontrakter, opbevaring af brugerdata (decentraliseret Dropbox), ejerskabscertifikater til ethvert tænkeligt aktiv så som ejendomme, aktier eller ædelmetaller, samt databaser med alt andet tænkeligt indhold.

Og, naturligvis, en database der holder styr på, hvem der ejer digitale valutaenheder.

Mediernes historier om Bitcoin domineres af kursudsving, børskrak og tyverier. Men det teknologiske gennembrud, som Bitcoin præsterede, vil altid bestå. Jeg tror, at Bitcoin selv er kommet for at blive, men selv hvis Bitcoin fejler, så er det min forudsigelse, at decentraliserede databaser som teknologi kommer til at efterlade et væsentligt aftryk på verden, og det vil jeg også skrive mere om her på bloggen.

Af Lasse Birk Olesen, Bitcoin Nordic