Bitcoin dla początkujących

Transkrypt

1 Wprowadzenie Bitcoin dla początkujących Adam Stelmaszczyk, W 2009 roku w internecie pojawił się artykuł naukowy pod tytułem "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System", podpisany fikcyjnym pseudonimem "Satoshi Nakamoto" [1]. Obszar zainteresowań, styl pisarski oraz pewne zwroty z tej pracy są charakterystyczne dla prac informatyka Nicka Szabo. Według analizy językowej przeprowadzonej w [2], istnieje jedynie około 0.1% szansy na to, że to inny naukowiec był autorem tego przełomowego artykułu. Zasada działania Czym jest bitcoin? Dość niefortunnie pod tą nazwą kryje się kilka rzeczy. Po pierwsze, bitcoin to nazwa (krypto)waluty. Tak jak dolary są nazwą pieniędzy używanych w Stanach Zjednoczonych, tak bitcoin jest nazwą dla pewnej (wirtualnej) wielkości pieniężnej. Po drugie, bitcoin oznacza protokół, czyli sposób, w jaki informacja o stanie kont użytkowników jest zapisywana i przekazywana. W tym rozdziale przedstawiono sposób działania protokołu bitcoin. Z punktu widzenia użytkownika, najważniejszy jest elektroniczny "portfel", czyli po prostu plik. Nazwa "portfel" może być nieco myląca, ponieważ sugeruje, że w tym pliku przechowywany jest stan konta. Tak jednak nie jest. Portfel przechowuje dwa klucze - publiczny i prywatny. Klucze to ogromne liczby pierwsze, mające pewne właściwości matematyczne wykorzystywane przy szyfrowaniu. Klucz publiczny, jak sama nazwa wskazuje, może dostać każdy. Klucz prywatny natomiast stanowi sekret użytkownika. Część klucza publicznego, zapisywana jako 34-znakowy ciąg liter i cyfr, np. 1Pj3bq5PMACuSswLVNpHNQTKvokZ2VJ2KK to adres publiczny danego portfela. Na ten adres można przesyłać pieniądze. Żeby odtworzyć saldo związane z danym adresem potrzebna jest lista wszystkich transakcji. W protokole bitcoin każdy może przechowywać listę transakcji. Jest ona zduplikowana w wielu miejscach na świecie. Tzw. klient bitcoin (program komputerowy obsługujący protokół bitcoin dla jednego użytkownika) bardzo szybko oblicza i pokazuje saldo dla danego adresu, pod warunkiem, że użytkownik poda prawidłowy klucz prywatny - "hasło", związane z danym adresem publicznym. Potwierdza w ten sposób, że ten adres (to konto, ten portfel) należy do niego. Klient bitcoin na życzenie może ściągnąć całą listę transakcji lub tylko jej najnowszą część. Obecnie

2 wykonano około 30 milionów transakcji w sieci bitcoin. Pełna lista transakcji zajmuje około 13 GB. Niezwykle istotnym elementem dla każdego użytkownika jest klucz prywatny do danego konta. Stanowi on swoiste hasło i również poświadcza o przynależności danego konta do użytkownika. Jeśli użytkownik zna hasło do danego adresu, może przesyłać pieniądze na nim zgromadzone. W przypadku utraty klucza prywatnego lub publicznego strata jest nieodwracalna. Nie da się "znaleźć" zagubionego adresu, ponieważ ich liczba jest zbyt duża, wynosi 2^256 (to znacznie więcej niż atomów we wszechświecie). Wszystkie operacje w protokole bitcoin są nieodwracalne, z założenia. W szczególności, transakcja środków z jednego adresu na drugi. Kolejne transakcje są dopisywane na koniec listy transakcji, nazywanej również łańcuchem bloków. Blok składa się z kilku transakcji. Łańcuch oznacza strukturę danych przypominająca dwukierunkową listę łączącą wszystkie bloki transakcji. Gdy wykonujemy transakcję rozsyłamy informację o niej do wszystkich użytkowników sieci. Bloki transakcji są weryfikowane przez tzw. "górników", członków sieci wyposażonych w sprzęt o dużej mocy obliczeniowej. Weryfikacja polega na sprawdzeniu, czy wszystko w transakcjach jest w porządku, np. czy ktoś nie próbuje wysłać więcej pieniędzy niż ma. Wszyscy górnicy "głosują" czy dane transakcje są prawidłowe, głos większości wygrywa. Jeśli jakaś transakcja wydaje się nieprawidłowa, jest odrzucana, nie akceptowana, czyli tak jakby w ogóle jej nigdy nie było. Jeśli blok jest w porządku, zostaje dopisany na końcu listy transakcji. Weryfikacja bloku na świecie trwa kilka minut, jest to proces bardzo trudny pod względem obliczeniowym. Człowiek nie ma szans tego przeliczyć. Górnicy, którzy wsparli swoimi maszynami proces weryfikacji są nagradzani bitcoinami. W ten sposób do obiegu trafia kilka bitcoinów więcej. Proces ten jest kontrolowany z góry przez protokół bitcoin i liczba bitcoinów trafiających do obiegu stopniowo maleje. Maksymalna liczba wszystkich bitcoinów jest ograniczona do 21 milionów. W roku 2013 została wygenerowana połowa całkowitych zasobów, a pod koniec 2016 zostanie wygenerowane 75% [3]. W miarę dochodzenia do tego miejsca, wartość bitcoinów zacznie ulegać deflacji (wzrostu realnej wartości) z powodu braku wprowadzania środka płatniczego do obiegu oraz zwiększania się liczby chętnych. 21 milionów bitcoinów może wydawać się zbyt małą liczbą, zwłaszcza w porównaniu do liczby ludzi na świecie (ok. 7 miliardów). Jednak 1 bitcoin dzieli się na mniejszych jednostek (zwanych satoshi), co eliminuje problem dyskretyzacji. W chwili pisania tej pracy 1 bitcoin jest wart około 900$ (2700 zł). Rok temu, w styczniu 2013, 1 bitcoin można było kupić za około 15$ (45 zł). Około 60-krotny wzrost wartości w ciągu roku.

3 Czym bitcoin różni się od papierowych pieniędzy? Po pierwsze, szybkością transkacji. Chcąc wykonać przelew w sobotę, musimy czekać aż do poniedziałku. Natomiast przelew za pomocą sieci bitcoin trwa maksymalnie kilka minut, z dowolnego miejsca na świecie. Po drugie, bardzo małe prowizje w porównaniu do tradycyjnych banków. Prowizje za przelewy zagraniczne czy przewalutowania w bankach są o rzędy wielkości większe niż drobne opłaty dla górników. Obecnie nie ma żadnych opłat, ponieważ górnicy są finansowani z bitcoinów wprowadzanych do obiegu. Gdy ten sposób finansowania się zakończy, górników będą wynagradzać użytkownicy robiący transfery. Będzie można ustalić nagrodę w wysokości zero, jednak wówczas górnicy mogą preferować weryfikację tych transakcji, które są lepiej wynagradzane. Po trzecie, anonimowość transakcji. Jedyne co jest udostępniane podczas transakcji to adres publiczny, na samej jego podstawie nie można znaleźć użytkownika. Możliwe natomiast jest namierzenie użytkownika po adresie IP, z którego wysyła żądania. Żeby znacznie zwiększyć anonimowość, można używać np. sieci anonimowych takich jak Tor [4]. Natomiast w tradycyjnej bankowości nie ma żadnej anonimowości. Po czwarte, brak pośredników przy transakcjach. Pieniądze trafiają bezpośrednio pod podany adres i osoba trzecia nie ma technicznej możliwości zmanipulowania ani obciążenia kosztami tego procesu. Nie ma również możliwości, że bank lub inna instytucja zabroni użytkownikowi lub ograniczy korzystanie z konta. Takie sytuacje zdarzały się w przypadku serwisu PayPal czy w bankach na Cyprze. Po piąte, liczba środków jest ograniczona. Dzięki temu zamiast inflacji występującej we wszystkich krajach (a nawet hiperinflacji w co poniektórych) w sieciach typu bitcoin występuje zjawisko odwrotne - deflacja. To ogromna zaleta bitcoina, ponieważ nie jest możliwe nałożenie "ukrytego podatku" poprzez dodrukowanie pieniędzy. Po szóste, dokonanie transakcji jest znacznie prostsze niż wykonanie standardowego przelewu. Nie ma potrzeby wypełniania pól formularza, uwierzytelniania się na różne niewygodne sposoby, oczekiwania. Do użytkowania sieci bitcoin nie potrzeba znajomości jej działania. Ludzie używają komputerów, samolotów, internetu, telefonów, pomimo ich wewnętrznej złożoności. Żeby przesłać bitcoiny, wystarczy skopiować czyjś adres (albo zeskanować go skanerem kodów Qr) do swojego klienta, wpisać jaką kwotę chcę się przesłać i gotowe. Po siódme, nie ma możliwości cofnięcia transakcji. Banki mogą wycofać przelew z różnych

4 przyczyn, w bitcoin wycofanie transakcji jest technicznie niemożliwe. Odbiorca może nam odesłać pieniądze, jednak zależy to tylko od jego woli. Po ósme, poziom bezpieczeństwa. Jeśli zapewni się bezpieczeństwo klucza prywatnego (np. drukując go) wówczas sam protokół na chwilę obecną jest nie do złamania nawet przez superkomputery. Sposób działania jest jawny, algorytmy szyfrowania są znane, programiści z całego świata stale ulepszają oprogramowanie. Zwykła sieć bankowa, np. PayPal nie ma możliwości obrony przed atakami typu DDoS (Distributed Denial of Service). Ataki te polegają na tym, że nagle ogromna liczba komputerów (sterowanych przez atakujących) zaczyna bombardować docelowy serwer zapytaniami i taki serwer przestaje prawidłowo funkcjonować. Przez to klienci nie mogą korzystać z usług serwera. Sieć bitcoin na tego typu ataki jest odporna, ponieważ jest zdecentralizowana, żaden węzeł nie jest najważniejszy, sieć nie ma słabych punktów. Trzeba by zniszczyć wszystko. Ale to nawet dla atakujących jest nieopłacalne, bo wówczas sami stracą wszystkie swoje bitcoiny. Poza tym, noszenie przy sobie materialnych pieniędzy jest znacznie bardziej podatne na kradzieże niż posługiwanie się walutą wirtualną. Po dziewiąte, bitcoin do funkcjonowania jako środek płatniczy wymaga mniejszych nakładów pracy niż papierowa waluta. Infrastruktura bitcoina wymaga sieci komputerów, która już istnieje, a przez lata będzie się rozwijać. Otwarte oprogramowanie najwyższej klasy tworzą programiści z całego świata - za darmo. Urządzenia mobilne ułatwiają dostęp do internetowych portfeli. Do przeprowadzania transakcji na chwilę obecną brakuje jedynie kodów Qr do skanowania towarów w sklepach. Tradycyjna waluta ma ogromne koszty funkcjonowania - mennice, inne urzędy i urzędnicy, a także sam koszt produkcji monet i pieniędzy. Materialne pieniądze również szybko się niszczą, zwłaszcza papierowe. Wprowadzane są również nowe waluty (nowy złoty, Euro) i stare środki są wówczas marnotrawione. Reakcje państw Prawne stanowiska większości krajów nie są jeszcze określone. Rządy powołują ekspertów, bacznie śledzą rozwój spraw na świecie i nie spieszą się z decyzjami. W Polsce obrót bitcoinami zdaniem Ministerstwa Finansów nie narusza prawa, jednak ministerstwo odmawia bitcoinowi statusu waluty lub jakiegokolwiek innego instrumentu finansowego (w tym jednostki pieniężnej, instrumentu rynku pieniężnego, papieru wartościowego, elektronicznego instrumentu płatniczego) w sensie ustawy o obrocie instrumentami finansowymi oraz ustawy o elektronicznych instrumentach płatniczych.

5 Sprzedaż bitcoin zgodnie z ustawą o podatku dochodowym od osób fizycznych należy jednak zakwalifikować jako przychód powstały przy zbyciu praw majątkowych. Obrót bitcoinami nie może korzystać ze zwolnienia z podatku przewidzianego dla usług finansowych, może więc powodować powstanie obowiązku zapłaty podatku VAT. Wówczas zakup towaru za pomocą bitcoinów powodowałby podwójne opodatkowanie [3]. Niemcy uważają bitcoin za legalną walutę, którą można stosować w prywatnych transakcjach, można nią nawet płacić podatki. W Tajlandii natomiast używanie bitcoinów jest całkowicie nielegalne. Centralny Bank w Chinach w grudniu 2013 wydał oświadczenie, mówiące, że instytucje finansowe ani firmy nie mają prawa posługiwać się bitcoinem. Jedynie prywatne osoby są uprawnione do przesyłania sobie bitcoinów. W Stanach Zjednoczonych sytuacja jest jeszcze niejasna. Z jednej strony są Amerykanie, którzy po aferze Silk Road ("Jedwabnego Szlaku", giełdy wykorzystującej bitcoin do sprzedaży broni i narkotyków) chcą zakazać bitcoin, argumentując, że jego anonimowość może powodować problemy. Z drugiej strony, Stany Zjednoczone są obecnie numerem jeden jeśli chodzi o liczbę użytkowników (Chiny spadły na drugą pozycję po oświadczeniu chińskiego banku centralnego), powstają tam pierwsze bankomaty, niektóre sklepy zaczynają przyjmować Bitcoin, sprzedano tam również pierwszy samochód za bitcoin (Tesla Model S). Minister Finansów Belgii otwarcie oglosił, że nie widzi problemu, żeby bitcoin nie mógł funkcjonować. Rząd Belgii oraz bank centralny również nie mają żadnych zastrzeżeń. Urząd skarbowy w Kanadzie opodatkował bitcoiny w swoim oficjalnym oświadczeniu. Unia Europejska, podobnie jak Dania, ostrzega przed używaniem bitcoin, informując, że obowiązujące prawa mogą się szybko zmienić. Sbierbank (największy bank w Rosji) rozpoczął pracę nad swoją własną wirtualną walutą wzorowaną na bitcoinie. Obecnie Rosja zajmuje trzecie miejsce pod względem liczby aktywnych użytkowników na świecie. Na czwartym miejscu są Niemcy, na dziesiątym - Polska [6]. Podsumowanie Dużo informacji na temat bitcoin podawanych w mediach, zwłaszcza w telewizji, jest nieprawdziwa. Wynika to albo z niewiedzy, albo z manipulacji, ponieważ niektórym taka technologia jest bardzo nie po myśli (np. bankom). Można usłyszeć, że bitcoin to piramida finansowa. Nie jest to piramida finansowa, ponieważ użytkownik nie ma bezpośrednich korzyści z polecania innych użytkowników. Nie ma również ludzi "na szczycie" - każdy użytkownik jest równy, każdy może to samo. Załóżmy, że możliwe jest w jednym momencie wymienienie polskiego złotego na bitcoin.

6 Po takiej błyskawicznej zamianie, banki albo ogłaszają upadłość albo przenoszą się na bitcoin, np. pomagają użytkownikom obsługiwać portfele, oferując ochronę kluczy prywatnych, publicznych, wyjaśniają jak system działa itp. Urząd skarbowy ma znacznie mniejsze środki inwigilacji obywateli, kto ile zarabia, w jaki sposób itd. Wszelkie mennice i tym podobne urzędy oraz urzędnicy znikają, a budżet państwa dzięki temu rośnie. Ludzie w ogóle nie noszą przy sobie gotówki (bo takiej nie ma), wchodzą do sklepu, przytykają urządzenie mobilne do czipu danego towaru, w ten sposób go kupując i wychodzą, bez stania w kolejce. Przy wyjściu ze sklepu są oczywiście bramki, które sprawdzają, czy czipy wynoszonych towarów są opłacone. Bilety, biletomaty również stają się jedynie niepotrzebnym wydatkiem. Wsiadając do np. autobusu z urządzenia mobilnego płacimy za przejazd bitcoinami. Szybko, łatwo, bezpiecznie i wygodnie. Bitcoin przez wielu ludzi jest uznawany za system zbyt skomplikowany, żeby go zrozumieć. Gdy powstawał internet, mówiono to samo, że to "zabawka uczonych". To zbyt skomplikowane, te wszystkie protokoły, adresy. To prawda, jest to skomplikowane. Ale nie trzeba systemu rozumieć, żeby go używać. Z bitcoin historia może potoczyć się tak samo jak z internetem. Prosty interfejs z adresem i stanem konta wystarczy, żeby wszyscy mogli przesyłać sobie bitcoiny bez najmniejszych problemów. Takie rozwiązania już istnieją, przez przeglądarkę, np. Podstawą dla działania bitcoina jest sieć użytkowników. Dopóki będzie istniał internet, bedzie istniał i bitcoin. Użytkowników takich jak ja jest coraz więcej i nie porzucą oni tego rozwiązania tylko dlatego, że np. kurs bitcoina spadł na pewien czas. Zwykłe pieniądze po prostu są przestarzałe. Karty płatnicze zostały wymyślane w latach 50' [5], kiedy nikt nawet nie przypuszczał, że powstanie coś takiego jak internet, coś, co połączy każdego z nas. Euro, dolar, złotówki - ich czas kiedyś dobiegnie końca. Koniec bitcoina natomiast może spowodować tylko kataklizm, niszczący sieć i wszystkich jej użytkowników, np. uderzenie meteorytu. Ale po takim zdarzeniu, utrata bitcoina nie będzie największym zmartwieniem. Chociaż i tak istnieją spore szanse, że gdzieś zachowa się kilka kopii pełnej listy transakcji i sieć będzie można odbudować. W związku z deflacją oraz stale rosnąca liczbą użytkowników wczesny zakup bitcoinów wydaje się być dobrą inwestycją. Można to porównać do zakupu ziemi. Załóżmy, że dopiero teraz ktoś odkrył Amerykę. Ludzie zaczynają kupować połacie ziemi po bardzo niskich cenach. W miarę jak coraz więcej ludzi przechodzi na nowy ląd, cena za hektar rośnie, natomiast lądu nie przybywa. Ludzie zaczynają się rozmnażać i cena stale idzie w górę. Tak samo jest z bitcoinami. Ludzie powoli zaczną się przekonywać, że bitcoin to

7 rozwiązanie o wielu zaletach i zaledwie kilku wadach, które prawdopodobnie uda się załagodzić (tak jak udało się załagodzić wady papierowego pieniądza). Bibliografia [1] Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, 2009, [2] Skye Grey, Satoshi Nakamoto is (probably) Nick Szabo, 2013, [3] [4] [6] [5]