Bitcoin whitepaper, Bitcoin: Sistem Kas Elektronik Peer-to-Peer, diterbitkan pada tahun 2008 oleh Satoshi Nakamoto.
Bitcoin merevolusi industri pembayaran global dan orang-orang di seluruh dunia memikirkan kembali makna uang mereka. Selain itu, teknologi yang mendasari dan jaringan yang memproses transaksi Bitcoin, yang dikenal sebagai blockchain, mengubah industri beragam seperti perbankan, pertanian, logistik, perawatan kesehatan, pemilihan umum dan manufaktur, hingga beberapa nama.
Semua ini dimungkinkan oleh karya terobosan Satoshi Nakamoto yang diterbitkan pada tahun 2008 yang menguraikan apa itu Bitcoin dan bagaimana cara kerjanya. Ada banyak proyek sekarang dengan kata "bitcoin" di dalamnya. Sebagian besar dari ini adalah "garpu" dari perangkat lunak Bitcoin. Ada banyak properti yang memisahkan versi yang berbeda ini tetapi hanya satu yang paling sesuai dengan visi asli Bitcoin seperti yang disajikan dalam buku putih. Ini Bitcoin Cash. Untuk sisa artikel ini, ketika istilah "Bitcoin" digunakan, kami mengacu pada Bitcoin Cash (BCH).
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang perbedaan antara Bitcoin Cash (BCH) dan Bitcoin Core (BTC), lihat panduan ini.
Bagaimana Menggunakan Panduan Ini
Bitcoin.com menawarkan penjelasan yang disederhanakan tentang pekerjaan Nakamoto. Kami menyediakan anotasi untuk semua 10 bagian dari buku putih.
1. Perkenalan
Pencipta Bitcoin, Satoshi Nakamoto membahas ketergantungan web pada pihak ketiga tepercaya seperti bank dan perusahaan kartu kredit untuk memproses pembayaran elektronik. Metode tradisional dapat bekerja untuk sebagian besar transaksi tetapi masalah terjadi ketika lembaga keuangan memfasilitasi pembelian dan penjualan barang di internet.
Berikut adalah beberapa kelemahan pembayaran elektronik tradisional yang melibatkan pihak ketiga:
Transaksi dapat dibalik karena bank harus menengahi perselisihan yang pasti muncul.
Pikirkan perselisihan yang secara rutin terjadi antara pedagang, konsumen, dan pihak lain, seperti pemroses pembayaran, PayPal, atau otoritas pajak.
Intervensi bank (yaitu, mediasi) meningkatkan biaya transaksi dan ini juga membatasi ukuran transaksi praktis minimum. Pembalikan transaksi menjadi masalah ketika penyedia telah memberikan layanan non-reversibel.
Konsumen sering membeli barang-barang berbiaya rendah di web, seperti gantungan kunci $ 5 dan kacamata $ 10. Namun, biaya keterlibatan bank banyak dan biaya ini diteruskan kepada konsumen melalui biaya transaksi dan biaya lainnya. Pertimbangkan semua biaya mediasi dan litigasi yang menumpuk di tahun tertentu dan Anda dapat melihat bahwa biaya transaksi dapat menjadi signifikan. Terlebih lagi, jika seorang penyedia menyelesaikan suatu layanan, ia seharusnya mendapat bayaran yang tepat. Tetapi sistem saat ini memungkinkan transaksi dibalik, menempatkan penyedia layanan pada risiko tidak dibayar.
Kemungkinan pembalikan transaksi hang atas semua orang. Dan itu mengharuskan orang mempercayai pihak ketiga seperti bank untuk menyelesaikan sengketa pembayaran.
Banyak pedagang dan konsumen tidak ingin mempercayai lembaga keuangan. Mereka mahal; mungkin tidak dapat dipercaya; sering diretas; dan sering memberi terlalu banyak informasi kepada pemerintah tanpa memberi tahu pihak yang terkena dampak. Semua ini juga menciptakan masalah privasi. Pada bagian ini, Nakamoto menguraikan batasan-batasan sistem pembayaran tradisional, dan dia menyiapkan audiens untuk solusi yang diusulkannya.
Sistem ini menerima persentase penipuan tertentu sebagai tidak dapat dihindari. Meskipun demikian, penipuan meningkatkan biaya semua orang dalam berbisnis. Nakamoto mengusulkan sistem pembayaran elektronik yang didasarkan pada bukti kriptografi dan bukannya kepercayaan.
Kriptografi melibatkan penggunaan kode dan protokol untuk membangun komunikasi yang aman.
Sistem seperti itu akan membiarkan dua pihak bertransaksi secara langsung satu sama lain. Metode baru, yaitu Bitcoin, memiliki fitur berikut:
Pembayaran peer-to-peer melalui jaringan online.
Penghapusan pihak ketiga dan mengganti kepercayaan dengan verifikasi.
Transaksi akan menjadi tidak dapat diubah dan Nakamoto berpendapat bahwa ireversibilitas akan melindungi penjual dari penipuan. Mekanisme Escrow dapat diimplementasikan untuk melindungi pembeli.
Server timestamp terdistribusi peer-to-peer akan menghasilkan bukti matematis dari urutan transaksi kronologis. Sistem ini aman selama peserta yang jujur secara kolektif mengendalikan lebih banyak kekuatan komputasi daripada penyerang / peretas.
Nakamoto percaya bahwa lebih baik memverifikasi transaksi daripada mempercayai pihak ketiga eksternal, terutama ketika menyangkut sesuatu yang sama pentingnya dengan uang. Sifat tidak dapat mengembalikan transaksi memberikan keyakinan bahwa sistem pembayaran secara keseluruhan kuat. Kedua, ireversibilitas meminimalkan penipuan, ia berpendapat. Komputer yang terdesentralisasi akan membuktikan urutan yang tepat dari transaksi ireversibel ini, menciptakan kepercayaan pengguna bahwa catatan dalam jejak audit elektronik, blockchain, valid dan akurat.
2. Transaksi
Di bagian ini, deskripsi Nakamoto tentang proses transaksi elektronik, yaitu blockchain, mendapat teknis. Dalam istilah sederhana, ia mendefinisikan "koin" elektronik sebagai rantai tanda tangan digital. Pemilik secara digital menandatangani hash dari transaksi sebelumnya dan menambahkan kunci publik dari pemilik berikutnya ke ujung koin. Penerima koin, penerima pembayaran, dapat memverifikasi tanda tangan untuk memverifikasi rantai kepemilikan.
Bitcoin tidak ada di mana saja, setidaknya tidak dalam pengertian uang fisik tradisional. Sebaliknya, konsep Nakamoto tentang "koin" elektronik adalah serangkaian kronologis dari tanda tangan digital yang diverifikasi. Untuk mengilustrasikan, pikirkan koin virtual Nakamoto sebagai paket UPS atau FedEx yang Anda tanda tangani di depan pintu Anda sebelum mengirimnya ke alamat penerusan. Tetapi perbedaannya adalah bahwa buku besar yang tersedia untuk umum ditempatkan tepat di slip pengemasan yang menunjukkan seluruh sejarah semua pengiriman sebelumnya dari paket yang sama. Informasi tersebut mencakup semua alamat asal serta cap waktu yang merinci di mana dan kapan tepatnya setiap pengiriman dilakukan. Jejak audit komprehensif semacam itu, menurutnya, akan memberikan jaminan kepada penerima dan seluruh jaringan bahwa rantai pengiriman / transaksi akurat dan aman.
Namun, Nakamoto menunjukkan masalah potensial dengan pembayaran duplikat. Penerima / penerima tidak dapat memverifikasi bahwa pemilik koin tidak mengirim koin yang sama ke penerima lain / penerima pembayaran, yang disebut sebagai masalah pengeluaran ganda. Misalnya, John hanya memiliki satu Bitcoin tetapi mengirimkan satu koin masing-masing ke dua pedagang yang berbeda - sebesar dua Bitcoin yang dibayar hanya dengan satu koin asli. Untuk menyelesaikan masalah pengeluaran ganda tanpa bergantung pada pihak ketiga, Nakamoto mengatakan bahwa semua transaksi harus diungkapkan kepada publik. Kedua, semua peserta sistem pembayaran harus mematuhi garis waktu yang sama sehingga semua orang setuju dengan satu riwayat pesanan di mana transaksi diterima.
Garis waktu dan riwayat umum semua transaksi mencegah pengeluaran ganda karena transaksi selanjutnya akan dianggap sebagai pembayaran yang tidak sah, atau mungkin palsu, dari koin yang sama. Setiap koin memiliki stempel waktu unik dan transaksi sebelumnya akan diterima sebagai pembayaran yang sah. Satu koin, satu pembayaran. Mengirimkan koin yang sama ke pedagang kedua, per contoh di atas, akan menunjukkan stempel waktu yang berbeda yang terjadi kemudian di timeline. Dan itu akan membatalkan pembayaran / transaksi kedua.
3. Server Timestamp
Server timestamp mengambil hash dari blok item dan mengumumkan hash secara publik. Stempel waktu membuktikan keberadaan data pada saat itu. Setiap stempel waktu menyertakan stempel waktu sebelumnya dalam hashnya. Dan setiap stempel waktu memperkuat yang sebelumnya. Urutan ini membentuk rantai.
Di sini kita melihat struktur blockchain yang muncul. Stempel waktu adalah kunci untuk mencegah pengeluaran ganda dan penipuan. Hampir tidak mungkin mengirim koin duplikat karena setiap koin mengandung stempel waktu yang berbeda dan kronologis. Pikirkan kembali analogi paket UPS / FedEx. Setiap pengiriman akan berisi stempel waktu unik pada slip pengepakan, dan itu akan menandai waktu yang tepat dari setiap pengiriman pada buku besar umum.
Ukuran file Bitcoin dalam byte meningkat seiring sejarah transaksi semakin besar. Dan file yang lebih besar menghasilkan waktu pemrosesan yang lebih lama. Pemrosesan transaksi - atau penambangan - terus-menerus memerlukan lebih banyak daya CPU untuk memverifikasi transaksi karena catatan digital itu sendiri tumbuh dalam ukuran. Melanjutkan contoh kami, slip pengepakan pada paket UPS / FedEx yang sama terus bertambah besar karena lebih banyak pengiriman berarti lebih banyak riwayat yang tercatat dari semua pengiriman yang pernah dilakukan.
4. Bukti Pekerjaan
Nakamoto mengatakan bahwa proof-of-work digunakan untuk mengimplementasikan jaringan timestamp terdistribusi peer-to-peer (disebutkan di atas). Proses scan untuk nilai yang ketika di-hash, menghasilkan ekspresi numerik tertentu. Jaringan stempel waktu harus merekonsiliasi nilai ini dengan hash blok. Daya CPU diperlukan untuk memenuhi proof-of-work, dan blok tidak dapat diubah tanpa mengulangi pekerjaan. Kemudian blok dirantai setelah itu, dan untuk mengubah blok itu akan membutuhkan pengulangan semua blok setelahnya.
Bahasa mungkin bersifat teknis tetapi konsepnya sederhana. Bukti kerja adalah apa yang melindungi blockchain. Nakamoto mengatakan bahwa hash yang dibuat oleh server timestamp diberi nomor unik yang kemudian digunakan untuk mengidentifikasi hash di blockchain. Yang melekat pada angka unik ini adalah teka-teki matematika yang harus dipecahkan komputer sebelum transaksi dapat terjadi. Setelah jawaban yang benar diberikan, itu berfungsi sebagai bukti bahwa pekerjaan yang ditentukan telah dilakukan.
Ketika seseorang mengirim koin elektronik, mereka harus mengambil nomor unik hash dan memecahkan teka-teki matematika yang melekat. Jawabannya kemudian diteruskan ke penerima untuk memeriksa apakah solusinya benar - langkah validasi penting. Jika jawabannya benar, pembayaran / transaksi terjadi dan menambah panjang blockchain. Jika tidak, transaksi yang diusulkan ditolak.
Proof-of-work menyediakan satu suara per CPU, bukan berdasarkan alamat IP. Jika tidak, seorang penyerang dapat mengalokasikan beberapa IP dalam upaya untuk meretas jaringan. Kedua, rantai blok terpanjang berfungsi sebagai bukti bahwa CPU menginvestasikan jumlah kerja yang lebih besar dalam rantai yang lebih panjang. Proses ini mengamankan blockchain dengan mewajibkan calon penyerang untuk mengulang kerja blok dan semua blok setelahnya (yaitu, memecahkan semua teka-teki matematika) dan kemudian mencoba untuk mengungguli pekerjaan semua komputer yang jujur dalam jaringan. Nakamoto mengatakan bahwa itu akan menjadi tugas yang sangat sulit bagi seorang penyerang untuk melakukan hal itu, dan bahwa kemungkinan keberhasilan secara eksponensial semakin berkurang, semakin banyak blok ditambahkan ke sebuah rantai.
Jadi bagaimana cara kerja proof-of-work melindungi blockchain? Dalam istilah awam, CPU yang jujur dalam jaringan menyelesaikan setiap masalah matematika hash. Karena teka-teki komputasi ini terpecahkan, blok-blok ini dikelompokkan ke dalam rantai yang disusun secara kronologis. Demikian istilah blockchain. Ini memvalidasi ke seluruh sistem bahwa semua "PR matematika" yang dibutuhkan telah selesai. Seorang penyerang harus mengulang semua teka-teki yang sudah selesai dan kemudian melampaui kerja CPU yang jujur untuk menciptakan rantai yang lebih panjang - suatu prestasi yang sangat tidak mungkin jika bukan tidak mungkin. Urutan ini membuat transaksi Bitcoin tidak dapat diubah. Nakamoto menunjukkan bahwa node yang jujur dalam jaringan harus memiliki kekuatan CPU lebih dari seorang penyerang.
5. Jaringan
Nakamoto menguraikan langkah-langkah untuk menjalankan jaringan peer-to-peer:
Transaksi baru disiarkan ke semua node / komputer di jaringan.
Setiap node mengumpulkan transaksi baru ke dalam blok.
Setiap node bekerja untuk menemukan bukti kerja yang sulit untuk bloknya.
Ketika sebuah node menemukan bukti-dari-kerja, ia menyiarkan blok ke semua node.
Node menerima blok hanya jika semua transaksi di dalamnya valid dan belum digunakan.
Nodes menyatakan penerimaan mereka terhadap blok dengan bekerja menciptakan blok berikutnya di
rantai, menggunakan hash dari blok yang diterima sebagai hash sebelumnya.
Seperti yang disebutkan di bagian sebelumnya, node selalu menganggap rantai terpanjang untuk menjadi yang benar dan akan bekerja untuk memperpanjangnya.
Bagian ini menunjukkan mengapa penting untuk mengumumkan transaksi ke semua node. Ini membentuk dasar untuk memverifikasi validitas setiap transaksi serta setiap blok di blockchain. Seperti yang disebutkan sebelumnya, setiap node memecahkan teka-teki bukti-kerja dan dengan demikian selalu mengenali rantai terpanjang untuk menjadi versi yang benar. Seiring berjalannya waktu, catatan blockchain tumbuh dan memberikan jaminan ke seluruh jaringan keabsahannya.
6. Insentif
Transaksi pertama dalam blok adalah transaksi khusus yang memulai koin baru yang dimiliki oleh pencipta blok tersebut. Ini mencapai dua hal. Pertama, pembuatan koin baru memberi imbalan kepada node / komputer untuk mendukung jaringan. Kedua, ini adalah cara untuk mendistribusikan koin baru ke dalam sirkulasi karena tidak ada otoritas pusat untuk mengeluarkannya.
Koin baru memberi imbalan pada simpul - alias penambang Bitcoin - untuk menghabiskan waktu, CPU dan listrik mereka untuk membuat jaringan menjadi mungkin. Mereka juga dapat diberi imbalan dengan biaya transaksi. Nakamoto membayangkan jumlah koin yang terbatas untuk memasuki sirkulasi, di mana penambang dapat diberi insentif semata-mata oleh biaya transaksi yang bebas inflasi. Koin baru juga memberi insentif pada nodus untuk bermain sesuai aturan dan tetap jujur. Seorang penyerang harus mengeluarkan banyak sumber daya untuk mengancam sistem, dan mendapatkan imbalan dengan koin dan biaya transaksi berfungsi sebagai alat pencegah penipuan tersebut.
Penambangan emas membutuhkan tenaga kerja, air dan peralatan dan itu adalah kegiatan yang mirip dengan penambangan Bitcoin. Para penambang dari transaksi memproses koin elektronik, di mana mereka dihargai dengan Bitcoin baru dan / atau biaya transaksi. Karena maksimum 21 juta Bitcoin akan pernah ditambang, sistem dapat bebas dari inflasi. Oleh karena itu, Bitcoin dapat berfungsi sebagai penyimpan nilai yang berkelanjutan, mirip dengan emas. Bandingkan dengan mata uang fiat, seperti dolar AS. Karena inflasi, dolar telah mendevaluasi hampir 97 persen sejak 1913.
Program insentif Bitcoin adalah mekanisme yang melindungi sistem pembayaran elektronik peer-to-peer. Penerbitan Bitcoin baru serta biaya transaksi menjaga agar node tetap jujur. Karena itu tidak akan berguna untuk menyerang sistem yang membentuk pondasi kekayaan mereka. Seperti kata pepatah, Anda tidak menggigit tangan yang memberi Anda makan.
7. Reklamasi Ruang Disk
Untuk menghemat ruang disk, Nakamoto mengatakan bahwa node dapat membuang data dari transaksi lama, dengan hanya root dari transaksi yang dibuang disimpan dalam hash blok. Hal ini memungkinkan blockchain tetap utuh, meskipun dengan lebih sedikit data dari transaksi lama. Dia menjelaskan secara singkat proses untuk pemadatan data. Tetapi dengan Hukum Moore, Nakamoto mengatakan bahwa kapasitas perangkat keras komputer di masa depan harus cukup untuk mengoperasikan jaringan tanpa penambang harus khawatir tentang ruang penyimpanan.
8. Verifikasi Pembayaran Sederhana
Pada bagian ini, Nakamoto memberikan penjelasan teknis tentang cara memverifikasi pembayaran tanpa menjalankan simpul jaringan lengkap. Itu membutuhkan mendapatkan rantai kerja terpanjang dan memeriksa apakah jaringan telah menerimanya. Verifikasi dapat diandalkan selama node jujur mengontrol jaringan. Tetapi penyerang dapat membuat transaksi penipuan selama penyerang dapat mengalahkan jaringan.
Satu pertahanan terhadap serangan adalah untuk node jaringan untuk menyiarkan peringatan ketika mereka mendeteksi blok yang tidak valid. Lansiran semacam itu dapat meminta perangkat lunak pengguna untuk mengunduh blok lengkap serta transaksi yang diwaspadai untuk mengonfirmasi ketidakkonsistenan. Nakamoto menambahkan bahwa bisnis yang menerima pembayaran rutin mungkin ingin mempertimbangkan untuk mengoperasikan node mereka sendiri untuk mencapai keamanan yang lebih independen dan verifikasi yang lebih cepat.
Ada protokol blockchain non-Bitcoin yang diterapkan perusahaan besar di luar keuangan. Misalnya, perusahaan dapat membuat protokol undangan saja yang memilih pihak-pihak tertentu untuk berpartisipasi dalam jaringan node pribadi. Intinya adalah, ada banyak cara untuk membuat jaringan blockchain yang mengikuti serangkaian aturan yang berbeda untuk verifikasi. Nakamoto menjelaskan salah satu cara untuk melakukannya untuk sistem pembayaran peer-to-peer, tetapi dia mengatakan bahwa bisnis mungkin ingin menyesuaikan proses mereka berdasarkan keadaan unik mereka sendiri.
9. Menggabungkan dan Memisahkan Nilai
Menggabungkan jumlah transaksi akan menghasilkan transfer yang lebih efisien dibandingkan dengan membuat transaksi terpisah untuk setiap sen yang terlibat.
Dengan kata lain, akan lebih mudah dan lebih efisien untuk mengirim tiga Bitcoin dalam satu transaksi daripada membuat tiga transaksi dari satu Bitcoin, dengan asumsi koin dikirim ke penerima yang sama.
Untuk memungkinkan nilai transaksi (jumlah) dibagi atau digabungkan, transaksi dapat berisi banyak input dan output. Bisa ada input tunggal atau banyak. Tetapi hanya ada maksimal dua output: satu untuk pembayaran, dan yang mengembalikan perubahan, jika ada, kembali ke pengirim.
Proses ini memungkinkan pembayaran dengan jumlah tertentu. Pengirim dapat mengirim pembayaran Bitcoin ke pihak lain dan mendapatkan kembali / perubahannya, jika diperlukan.
10. Privasi
Dengan pembayaran tradisional, pengguna mendapatkan privasi ketika bank membatasi informasi yang tersedia untuk pihak-pihak yang terlibat serta pihak ketiga. Dengan jaringan peer-to-peer, privasi tetap dapat dicapai meskipun transaksi diumumkan. Ini dilakukan dengan menjaga kunci publik anonim. Jaringan mungkin dapat melihat jumlah pembayaran yang dikirim dan diterima, tetapi transaksi tidak terkait dengan identitas. Selain itu, Nakamoto mengusulkan bahwa kunci pribadi baru harus digunakan untuk setiap transaksi untuk menghindari pembayaran yang terkait dengan pemilik umum.
Untuk menjaga privasi, Nakamoto mengatakan penting bagi kunci publik untuk menjaga identitas pengguna tanpa nama. Meskipun semua orang dapat melihat transaksi, tidak ada informasi yang dapat diidentifikasi yang didistribusikan.
11. Perhitungan
Sangat tidak mungkin bagi penyerang untuk membuat rantai alternatif lebih cepat daripada rantai yang jujur. Node tidak akan menerima transaksi atau pemblokiran yang tidak valid yang berisi mereka. Selain itu, seorang penyerang terbatas dalam apa yang dapat dia coba lakukan: Dia hanya dapat mencoba mengubah salah satu dari transaksinya sendiri untuk mengambil koin yang baru-baru ini dia habiskan.
Probabilitas bahwa penyerang berhasil menjatuhkan secara eksponensial blok yang lebih valid ditambahkan ke rantai. Nakamoto mengatakan bahwa seorang penyerang harus beruntung sejak awal untuk memiliki kesempatan yang jauh. Selain itu, penerima menciptakan kunci publik baru dan memberikannya kepada pengirim sesaat sebelum menandatangani. Ini menyulitkan penyerang untuk melakukan transaksi penipuan melalui rantai paralel.
Ada kemungkinan yang lebih tinggi bahwa node yang jujur akan menemukan blok lebih cepat daripada penyerang. Ini akan sangat sulit bagi penyerang untuk memecahkan beberapa teka-teki bukti-kerja secara berturut-turut lebih cepat daripada simpul jujur lainnya. Setiap 10 menit, ada teka-teki baru yang dipecahkan oleh node di jaringan.
12. Kesimpulan
Sistem peer-to-peer untuk pembayaran elektronik bergantung pada jaringan terdistribusi dari node yang jujur untuk memvalidasi transaksi. Validasi menggantikan kebutuhan untuk mempercayai pihak ketiga yang mahal seperti bank. Koin elektronik terbuat dari tanda tangan digital, dan bukti kerja yang membentuk blockchain mencegah pengeluaran ganda. Sistem tetap aman selama node yang jujur mengontrol lebih banyak daya CPU daripada penyerang. Selain itu, node menerima blok lagi sebagai valid dan bekerja untuk memperpanjangnya. Protokol ini menolak blok yang tidak valid, dan potensi penipuan, dalam prosesnya. Aturan dan insentif dapat diberlakukan menggunakan sistem pemungutan suara.
Di bagian akhir, Nakamoto mengatakan bahwa “Jaringannya kuat dalam kesederhanaannya yang tidak terstruktur.” Ya memang!
Bitcoin merevolusi industri pembayaran global dan orang-orang di seluruh dunia memikirkan kembali makna uang mereka. Selain itu, teknologi yang mendasari dan jaringan yang memproses transaksi Bitcoin, yang dikenal sebagai blockchain, mengubah industri beragam seperti perbankan, pertanian, logistik, perawatan kesehatan, pemilihan umum dan manufaktur, hingga beberapa nama.
Semua ini dimungkinkan oleh karya terobosan Satoshi Nakamoto yang diterbitkan pada tahun 2008 yang menguraikan apa itu Bitcoin dan bagaimana cara kerjanya. Ada banyak proyek sekarang dengan kata "bitcoin" di dalamnya. Sebagian besar dari ini adalah "garpu" dari perangkat lunak Bitcoin. Ada banyak properti yang memisahkan versi yang berbeda ini tetapi hanya satu yang paling sesuai dengan visi asli Bitcoin seperti yang disajikan dalam buku putih. Ini Bitcoin Cash. Untuk sisa artikel ini, ketika istilah "Bitcoin" digunakan, kami mengacu pada Bitcoin Cash (BCH).
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang perbedaan antara Bitcoin Cash (BCH) dan Bitcoin Core (BTC), lihat panduan ini.
Bagaimana Menggunakan Panduan Ini
Bitcoin.com menawarkan penjelasan yang disederhanakan tentang pekerjaan Nakamoto. Kami menyediakan anotasi untuk semua 10 bagian dari buku putih.
1. Perkenalan
Pencipta Bitcoin, Satoshi Nakamoto membahas ketergantungan web pada pihak ketiga tepercaya seperti bank dan perusahaan kartu kredit untuk memproses pembayaran elektronik. Metode tradisional dapat bekerja untuk sebagian besar transaksi tetapi masalah terjadi ketika lembaga keuangan memfasilitasi pembelian dan penjualan barang di internet.
Berikut adalah beberapa kelemahan pembayaran elektronik tradisional yang melibatkan pihak ketiga:
Transaksi dapat dibalik karena bank harus menengahi perselisihan yang pasti muncul.
Pikirkan perselisihan yang secara rutin terjadi antara pedagang, konsumen, dan pihak lain, seperti pemroses pembayaran, PayPal, atau otoritas pajak.
Intervensi bank (yaitu, mediasi) meningkatkan biaya transaksi dan ini juga membatasi ukuran transaksi praktis minimum. Pembalikan transaksi menjadi masalah ketika penyedia telah memberikan layanan non-reversibel.
Konsumen sering membeli barang-barang berbiaya rendah di web, seperti gantungan kunci $ 5 dan kacamata $ 10. Namun, biaya keterlibatan bank banyak dan biaya ini diteruskan kepada konsumen melalui biaya transaksi dan biaya lainnya. Pertimbangkan semua biaya mediasi dan litigasi yang menumpuk di tahun tertentu dan Anda dapat melihat bahwa biaya transaksi dapat menjadi signifikan. Terlebih lagi, jika seorang penyedia menyelesaikan suatu layanan, ia seharusnya mendapat bayaran yang tepat. Tetapi sistem saat ini memungkinkan transaksi dibalik, menempatkan penyedia layanan pada risiko tidak dibayar.
Kemungkinan pembalikan transaksi hang atas semua orang. Dan itu mengharuskan orang mempercayai pihak ketiga seperti bank untuk menyelesaikan sengketa pembayaran.
Banyak pedagang dan konsumen tidak ingin mempercayai lembaga keuangan. Mereka mahal; mungkin tidak dapat dipercaya; sering diretas; dan sering memberi terlalu banyak informasi kepada pemerintah tanpa memberi tahu pihak yang terkena dampak. Semua ini juga menciptakan masalah privasi. Pada bagian ini, Nakamoto menguraikan batasan-batasan sistem pembayaran tradisional, dan dia menyiapkan audiens untuk solusi yang diusulkannya.
Sistem ini menerima persentase penipuan tertentu sebagai tidak dapat dihindari. Meskipun demikian, penipuan meningkatkan biaya semua orang dalam berbisnis. Nakamoto mengusulkan sistem pembayaran elektronik yang didasarkan pada bukti kriptografi dan bukannya kepercayaan.
Kriptografi melibatkan penggunaan kode dan protokol untuk membangun komunikasi yang aman.
Sistem seperti itu akan membiarkan dua pihak bertransaksi secara langsung satu sama lain. Metode baru, yaitu Bitcoin, memiliki fitur berikut:
Pembayaran peer-to-peer melalui jaringan online.
Penghapusan pihak ketiga dan mengganti kepercayaan dengan verifikasi.
Transaksi akan menjadi tidak dapat diubah dan Nakamoto berpendapat bahwa ireversibilitas akan melindungi penjual dari penipuan. Mekanisme Escrow dapat diimplementasikan untuk melindungi pembeli.
Server timestamp terdistribusi peer-to-peer akan menghasilkan bukti matematis dari urutan transaksi kronologis. Sistem ini aman selama peserta yang jujur secara kolektif mengendalikan lebih banyak kekuatan komputasi daripada penyerang / peretas.
Nakamoto percaya bahwa lebih baik memverifikasi transaksi daripada mempercayai pihak ketiga eksternal, terutama ketika menyangkut sesuatu yang sama pentingnya dengan uang. Sifat tidak dapat mengembalikan transaksi memberikan keyakinan bahwa sistem pembayaran secara keseluruhan kuat. Kedua, ireversibilitas meminimalkan penipuan, ia berpendapat. Komputer yang terdesentralisasi akan membuktikan urutan yang tepat dari transaksi ireversibel ini, menciptakan kepercayaan pengguna bahwa catatan dalam jejak audit elektronik, blockchain, valid dan akurat.
2. Transaksi
Di bagian ini, deskripsi Nakamoto tentang proses transaksi elektronik, yaitu blockchain, mendapat teknis. Dalam istilah sederhana, ia mendefinisikan "koin" elektronik sebagai rantai tanda tangan digital. Pemilik secara digital menandatangani hash dari transaksi sebelumnya dan menambahkan kunci publik dari pemilik berikutnya ke ujung koin. Penerima koin, penerima pembayaran, dapat memverifikasi tanda tangan untuk memverifikasi rantai kepemilikan.
Bitcoin tidak ada di mana saja, setidaknya tidak dalam pengertian uang fisik tradisional. Sebaliknya, konsep Nakamoto tentang "koin" elektronik adalah serangkaian kronologis dari tanda tangan digital yang diverifikasi. Untuk mengilustrasikan, pikirkan koin virtual Nakamoto sebagai paket UPS atau FedEx yang Anda tanda tangani di depan pintu Anda sebelum mengirimnya ke alamat penerusan. Tetapi perbedaannya adalah bahwa buku besar yang tersedia untuk umum ditempatkan tepat di slip pengemasan yang menunjukkan seluruh sejarah semua pengiriman sebelumnya dari paket yang sama. Informasi tersebut mencakup semua alamat asal serta cap waktu yang merinci di mana dan kapan tepatnya setiap pengiriman dilakukan. Jejak audit komprehensif semacam itu, menurutnya, akan memberikan jaminan kepada penerima dan seluruh jaringan bahwa rantai pengiriman / transaksi akurat dan aman.
Namun, Nakamoto menunjukkan masalah potensial dengan pembayaran duplikat. Penerima / penerima tidak dapat memverifikasi bahwa pemilik koin tidak mengirim koin yang sama ke penerima lain / penerima pembayaran, yang disebut sebagai masalah pengeluaran ganda. Misalnya, John hanya memiliki satu Bitcoin tetapi mengirimkan satu koin masing-masing ke dua pedagang yang berbeda - sebesar dua Bitcoin yang dibayar hanya dengan satu koin asli. Untuk menyelesaikan masalah pengeluaran ganda tanpa bergantung pada pihak ketiga, Nakamoto mengatakan bahwa semua transaksi harus diungkapkan kepada publik. Kedua, semua peserta sistem pembayaran harus mematuhi garis waktu yang sama sehingga semua orang setuju dengan satu riwayat pesanan di mana transaksi diterima.
Garis waktu dan riwayat umum semua transaksi mencegah pengeluaran ganda karena transaksi selanjutnya akan dianggap sebagai pembayaran yang tidak sah, atau mungkin palsu, dari koin yang sama. Setiap koin memiliki stempel waktu unik dan transaksi sebelumnya akan diterima sebagai pembayaran yang sah. Satu koin, satu pembayaran. Mengirimkan koin yang sama ke pedagang kedua, per contoh di atas, akan menunjukkan stempel waktu yang berbeda yang terjadi kemudian di timeline. Dan itu akan membatalkan pembayaran / transaksi kedua.
3. Server Timestamp
Server timestamp mengambil hash dari blok item dan mengumumkan hash secara publik. Stempel waktu membuktikan keberadaan data pada saat itu. Setiap stempel waktu menyertakan stempel waktu sebelumnya dalam hashnya. Dan setiap stempel waktu memperkuat yang sebelumnya. Urutan ini membentuk rantai.
Di sini kita melihat struktur blockchain yang muncul. Stempel waktu adalah kunci untuk mencegah pengeluaran ganda dan penipuan. Hampir tidak mungkin mengirim koin duplikat karena setiap koin mengandung stempel waktu yang berbeda dan kronologis. Pikirkan kembali analogi paket UPS / FedEx. Setiap pengiriman akan berisi stempel waktu unik pada slip pengepakan, dan itu akan menandai waktu yang tepat dari setiap pengiriman pada buku besar umum.
Ukuran file Bitcoin dalam byte meningkat seiring sejarah transaksi semakin besar. Dan file yang lebih besar menghasilkan waktu pemrosesan yang lebih lama. Pemrosesan transaksi - atau penambangan - terus-menerus memerlukan lebih banyak daya CPU untuk memverifikasi transaksi karena catatan digital itu sendiri tumbuh dalam ukuran. Melanjutkan contoh kami, slip pengepakan pada paket UPS / FedEx yang sama terus bertambah besar karena lebih banyak pengiriman berarti lebih banyak riwayat yang tercatat dari semua pengiriman yang pernah dilakukan.
4. Bukti Pekerjaan
Nakamoto mengatakan bahwa proof-of-work digunakan untuk mengimplementasikan jaringan timestamp terdistribusi peer-to-peer (disebutkan di atas). Proses scan untuk nilai yang ketika di-hash, menghasilkan ekspresi numerik tertentu. Jaringan stempel waktu harus merekonsiliasi nilai ini dengan hash blok. Daya CPU diperlukan untuk memenuhi proof-of-work, dan blok tidak dapat diubah tanpa mengulangi pekerjaan. Kemudian blok dirantai setelah itu, dan untuk mengubah blok itu akan membutuhkan pengulangan semua blok setelahnya.
Bahasa mungkin bersifat teknis tetapi konsepnya sederhana. Bukti kerja adalah apa yang melindungi blockchain. Nakamoto mengatakan bahwa hash yang dibuat oleh server timestamp diberi nomor unik yang kemudian digunakan untuk mengidentifikasi hash di blockchain. Yang melekat pada angka unik ini adalah teka-teki matematika yang harus dipecahkan komputer sebelum transaksi dapat terjadi. Setelah jawaban yang benar diberikan, itu berfungsi sebagai bukti bahwa pekerjaan yang ditentukan telah dilakukan.
Ketika seseorang mengirim koin elektronik, mereka harus mengambil nomor unik hash dan memecahkan teka-teki matematika yang melekat. Jawabannya kemudian diteruskan ke penerima untuk memeriksa apakah solusinya benar - langkah validasi penting. Jika jawabannya benar, pembayaran / transaksi terjadi dan menambah panjang blockchain. Jika tidak, transaksi yang diusulkan ditolak.
Proof-of-work menyediakan satu suara per CPU, bukan berdasarkan alamat IP. Jika tidak, seorang penyerang dapat mengalokasikan beberapa IP dalam upaya untuk meretas jaringan. Kedua, rantai blok terpanjang berfungsi sebagai bukti bahwa CPU menginvestasikan jumlah kerja yang lebih besar dalam rantai yang lebih panjang. Proses ini mengamankan blockchain dengan mewajibkan calon penyerang untuk mengulang kerja blok dan semua blok setelahnya (yaitu, memecahkan semua teka-teki matematika) dan kemudian mencoba untuk mengungguli pekerjaan semua komputer yang jujur dalam jaringan. Nakamoto mengatakan bahwa itu akan menjadi tugas yang sangat sulit bagi seorang penyerang untuk melakukan hal itu, dan bahwa kemungkinan keberhasilan secara eksponensial semakin berkurang, semakin banyak blok ditambahkan ke sebuah rantai.
Jadi bagaimana cara kerja proof-of-work melindungi blockchain? Dalam istilah awam, CPU yang jujur dalam jaringan menyelesaikan setiap masalah matematika hash. Karena teka-teki komputasi ini terpecahkan, blok-blok ini dikelompokkan ke dalam rantai yang disusun secara kronologis. Demikian istilah blockchain. Ini memvalidasi ke seluruh sistem bahwa semua "PR matematika" yang dibutuhkan telah selesai. Seorang penyerang harus mengulang semua teka-teki yang sudah selesai dan kemudian melampaui kerja CPU yang jujur untuk menciptakan rantai yang lebih panjang - suatu prestasi yang sangat tidak mungkin jika bukan tidak mungkin. Urutan ini membuat transaksi Bitcoin tidak dapat diubah. Nakamoto menunjukkan bahwa node yang jujur dalam jaringan harus memiliki kekuatan CPU lebih dari seorang penyerang.
5. Jaringan
Nakamoto menguraikan langkah-langkah untuk menjalankan jaringan peer-to-peer:
Transaksi baru disiarkan ke semua node / komputer di jaringan.
Setiap node mengumpulkan transaksi baru ke dalam blok.
Setiap node bekerja untuk menemukan bukti kerja yang sulit untuk bloknya.
Ketika sebuah node menemukan bukti-dari-kerja, ia menyiarkan blok ke semua node.
Node menerima blok hanya jika semua transaksi di dalamnya valid dan belum digunakan.
Nodes menyatakan penerimaan mereka terhadap blok dengan bekerja menciptakan blok berikutnya di
rantai, menggunakan hash dari blok yang diterima sebagai hash sebelumnya.
Seperti yang disebutkan di bagian sebelumnya, node selalu menganggap rantai terpanjang untuk menjadi yang benar dan akan bekerja untuk memperpanjangnya.
Bagian ini menunjukkan mengapa penting untuk mengumumkan transaksi ke semua node. Ini membentuk dasar untuk memverifikasi validitas setiap transaksi serta setiap blok di blockchain. Seperti yang disebutkan sebelumnya, setiap node memecahkan teka-teki bukti-kerja dan dengan demikian selalu mengenali rantai terpanjang untuk menjadi versi yang benar. Seiring berjalannya waktu, catatan blockchain tumbuh dan memberikan jaminan ke seluruh jaringan keabsahannya.
6. Insentif
Transaksi pertama dalam blok adalah transaksi khusus yang memulai koin baru yang dimiliki oleh pencipta blok tersebut. Ini mencapai dua hal. Pertama, pembuatan koin baru memberi imbalan kepada node / komputer untuk mendukung jaringan. Kedua, ini adalah cara untuk mendistribusikan koin baru ke dalam sirkulasi karena tidak ada otoritas pusat untuk mengeluarkannya.
Koin baru memberi imbalan pada simpul - alias penambang Bitcoin - untuk menghabiskan waktu, CPU dan listrik mereka untuk membuat jaringan menjadi mungkin. Mereka juga dapat diberi imbalan dengan biaya transaksi. Nakamoto membayangkan jumlah koin yang terbatas untuk memasuki sirkulasi, di mana penambang dapat diberi insentif semata-mata oleh biaya transaksi yang bebas inflasi. Koin baru juga memberi insentif pada nodus untuk bermain sesuai aturan dan tetap jujur. Seorang penyerang harus mengeluarkan banyak sumber daya untuk mengancam sistem, dan mendapatkan imbalan dengan koin dan biaya transaksi berfungsi sebagai alat pencegah penipuan tersebut.
Penambangan emas membutuhkan tenaga kerja, air dan peralatan dan itu adalah kegiatan yang mirip dengan penambangan Bitcoin. Para penambang dari transaksi memproses koin elektronik, di mana mereka dihargai dengan Bitcoin baru dan / atau biaya transaksi. Karena maksimum 21 juta Bitcoin akan pernah ditambang, sistem dapat bebas dari inflasi. Oleh karena itu, Bitcoin dapat berfungsi sebagai penyimpan nilai yang berkelanjutan, mirip dengan emas. Bandingkan dengan mata uang fiat, seperti dolar AS. Karena inflasi, dolar telah mendevaluasi hampir 97 persen sejak 1913.
Program insentif Bitcoin adalah mekanisme yang melindungi sistem pembayaran elektronik peer-to-peer. Penerbitan Bitcoin baru serta biaya transaksi menjaga agar node tetap jujur. Karena itu tidak akan berguna untuk menyerang sistem yang membentuk pondasi kekayaan mereka. Seperti kata pepatah, Anda tidak menggigit tangan yang memberi Anda makan.
7. Reklamasi Ruang Disk
Untuk menghemat ruang disk, Nakamoto mengatakan bahwa node dapat membuang data dari transaksi lama, dengan hanya root dari transaksi yang dibuang disimpan dalam hash blok. Hal ini memungkinkan blockchain tetap utuh, meskipun dengan lebih sedikit data dari transaksi lama. Dia menjelaskan secara singkat proses untuk pemadatan data. Tetapi dengan Hukum Moore, Nakamoto mengatakan bahwa kapasitas perangkat keras komputer di masa depan harus cukup untuk mengoperasikan jaringan tanpa penambang harus khawatir tentang ruang penyimpanan.
8. Verifikasi Pembayaran Sederhana
Pada bagian ini, Nakamoto memberikan penjelasan teknis tentang cara memverifikasi pembayaran tanpa menjalankan simpul jaringan lengkap. Itu membutuhkan mendapatkan rantai kerja terpanjang dan memeriksa apakah jaringan telah menerimanya. Verifikasi dapat diandalkan selama node jujur mengontrol jaringan. Tetapi penyerang dapat membuat transaksi penipuan selama penyerang dapat mengalahkan jaringan.
Satu pertahanan terhadap serangan adalah untuk node jaringan untuk menyiarkan peringatan ketika mereka mendeteksi blok yang tidak valid. Lansiran semacam itu dapat meminta perangkat lunak pengguna untuk mengunduh blok lengkap serta transaksi yang diwaspadai untuk mengonfirmasi ketidakkonsistenan. Nakamoto menambahkan bahwa bisnis yang menerima pembayaran rutin mungkin ingin mempertimbangkan untuk mengoperasikan node mereka sendiri untuk mencapai keamanan yang lebih independen dan verifikasi yang lebih cepat.
Ada protokol blockchain non-Bitcoin yang diterapkan perusahaan besar di luar keuangan. Misalnya, perusahaan dapat membuat protokol undangan saja yang memilih pihak-pihak tertentu untuk berpartisipasi dalam jaringan node pribadi. Intinya adalah, ada banyak cara untuk membuat jaringan blockchain yang mengikuti serangkaian aturan yang berbeda untuk verifikasi. Nakamoto menjelaskan salah satu cara untuk melakukannya untuk sistem pembayaran peer-to-peer, tetapi dia mengatakan bahwa bisnis mungkin ingin menyesuaikan proses mereka berdasarkan keadaan unik mereka sendiri.
9. Menggabungkan dan Memisahkan Nilai
Menggabungkan jumlah transaksi akan menghasilkan transfer yang lebih efisien dibandingkan dengan membuat transaksi terpisah untuk setiap sen yang terlibat.
Dengan kata lain, akan lebih mudah dan lebih efisien untuk mengirim tiga Bitcoin dalam satu transaksi daripada membuat tiga transaksi dari satu Bitcoin, dengan asumsi koin dikirim ke penerima yang sama.
Untuk memungkinkan nilai transaksi (jumlah) dibagi atau digabungkan, transaksi dapat berisi banyak input dan output. Bisa ada input tunggal atau banyak. Tetapi hanya ada maksimal dua output: satu untuk pembayaran, dan yang mengembalikan perubahan, jika ada, kembali ke pengirim.
Proses ini memungkinkan pembayaran dengan jumlah tertentu. Pengirim dapat mengirim pembayaran Bitcoin ke pihak lain dan mendapatkan kembali / perubahannya, jika diperlukan.
10. Privasi
Dengan pembayaran tradisional, pengguna mendapatkan privasi ketika bank membatasi informasi yang tersedia untuk pihak-pihak yang terlibat serta pihak ketiga. Dengan jaringan peer-to-peer, privasi tetap dapat dicapai meskipun transaksi diumumkan. Ini dilakukan dengan menjaga kunci publik anonim. Jaringan mungkin dapat melihat jumlah pembayaran yang dikirim dan diterima, tetapi transaksi tidak terkait dengan identitas. Selain itu, Nakamoto mengusulkan bahwa kunci pribadi baru harus digunakan untuk setiap transaksi untuk menghindari pembayaran yang terkait dengan pemilik umum.
Untuk menjaga privasi, Nakamoto mengatakan penting bagi kunci publik untuk menjaga identitas pengguna tanpa nama. Meskipun semua orang dapat melihat transaksi, tidak ada informasi yang dapat diidentifikasi yang didistribusikan.
11. Perhitungan
Sangat tidak mungkin bagi penyerang untuk membuat rantai alternatif lebih cepat daripada rantai yang jujur. Node tidak akan menerima transaksi atau pemblokiran yang tidak valid yang berisi mereka. Selain itu, seorang penyerang terbatas dalam apa yang dapat dia coba lakukan: Dia hanya dapat mencoba mengubah salah satu dari transaksinya sendiri untuk mengambil koin yang baru-baru ini dia habiskan.
Probabilitas bahwa penyerang berhasil menjatuhkan secara eksponensial blok yang lebih valid ditambahkan ke rantai. Nakamoto mengatakan bahwa seorang penyerang harus beruntung sejak awal untuk memiliki kesempatan yang jauh. Selain itu, penerima menciptakan kunci publik baru dan memberikannya kepada pengirim sesaat sebelum menandatangani. Ini menyulitkan penyerang untuk melakukan transaksi penipuan melalui rantai paralel.
Ada kemungkinan yang lebih tinggi bahwa node yang jujur akan menemukan blok lebih cepat daripada penyerang. Ini akan sangat sulit bagi penyerang untuk memecahkan beberapa teka-teki bukti-kerja secara berturut-turut lebih cepat daripada simpul jujur lainnya. Setiap 10 menit, ada teka-teki baru yang dipecahkan oleh node di jaringan.
12. Kesimpulan
Sistem peer-to-peer untuk pembayaran elektronik bergantung pada jaringan terdistribusi dari node yang jujur untuk memvalidasi transaksi. Validasi menggantikan kebutuhan untuk mempercayai pihak ketiga yang mahal seperti bank. Koin elektronik terbuat dari tanda tangan digital, dan bukti kerja yang membentuk blockchain mencegah pengeluaran ganda. Sistem tetap aman selama node yang jujur mengontrol lebih banyak daya CPU daripada penyerang. Selain itu, node menerima blok lagi sebagai valid dan bekerja untuk memperpanjangnya. Protokol ini menolak blok yang tidak valid, dan potensi penipuan, dalam prosesnya. Aturan dan insentif dapat diberlakukan menggunakan sistem pemungutan suara.
Di bagian akhir, Nakamoto mengatakan bahwa “Jaringannya kuat dalam kesederhanaannya yang tidak terstruktur.” Ya memang!
Komentar
Posting Komentar