Bitcoin och säkerhet

Det finns många olika faktorer inblandade i Bitcoin-säkerhet och det beror på de olika aktörernas agerande i Bitcoin-nätverket. Den här texten tar upp problem relaterade till Bitcoin-säkerhet.

              
Bitcoin och säkerhet
Låt oss först gå igenom lite om grunderna för hur Bitcoin fungerar, vilket också hjälper till att förstå vad Bitcoin-säkerhet handlar om. Så låt oss börja med en viktig fråga: vad är Bitcoin? Förenklat är Bitcoin en decentraliserad och öppen huvudbok som kan kallas en blockkedja. Bitcoins verksamhet bygger också på öppen källkod, vilket i praktiken innebär att vem som helst kan föreslå ändringar av Bitcoins kod och därmed skapa en annan version av Bitcoin som idag är känd. Bitcoins aktiviteter, och i synnerhet nyckelaktörerna i Bitcoin-nätverket, kommer att diskuteras mer i detalj nedan.
Bitcoin-miner
Den första nyckelaktören i Bitcoin-nätverket är gruvarbetarna, som är de operatörer som underhåller Bitcoin-nätverket. I ett nötskal lägger gruvarbetarna till nya Bitcoin-transaktioner till Bitcoin-blockkedjan och skapar nya bitcoins. Enkelt uttryckt, att lägga till transaktioner i en Bitcoin-blockkedja görs genom att lägga till information om transaktionerna till ett nytt block, som läggs till som det sista blocket i Bitcoin-blockkedjan. Detta tillägg av transaktioner till blockkedjan i form av ett nytt block kallas mining. Mining görs eftersom Bitcoin arbetar med Proof of Work-konsensusalgoritmen. Tanken med Proof of Work-konsensusalgoritmen är att skapa nya bitcoins kräver att gruvarbetare använder beräkningskraft för denna process. Idag är utrustningen som används av gruvarbetarna designad exklusivt för Bitcoin-brytning, och priserna på den nya generationens utrustning är i tusentals euro. Bitcoin skiljer sig markant från till exempel traditionella fiat-valutor, såsom euron och dollarn, som kan skapas praktiskt taget obegränsat utan en uppoffring som är en integrerad del av Proof of Work.
Gruvdrift kan ses som en tävling mellan gruvarbetare om att vara de första att hitta rätt lösning på ett problem som ger rätt att lägga till transaktioner i form av ett nytt block i Bitcoin-blockkedjan. Mer specifikt använder gruvarbetare beräkningskraft för att korrekt gissa siffran som berättigar till skapandet av ett nytt Bitcoin-block. Svårigheten att gissa detta nummer styrs i Bitcoin-nätverket genom automatisk svårighetsjustering, vilket säkerställer att ett nytt block skapas i genomsnitt tio minuter efter föregående block.
Incitamentet för gruvarbetare att göra detta är blockbelöningen som ingår i varje nytt Bitcoin-block, såväl som transaktionsavgifterna för det nya blocket. Utöver transaktionsavgifter belönas alltså upphittaren av ett nytt block med en blockbelöning, vilket innebär nya bitcoins som skapas i samband med skapandet av det blocket. Det är också viktigt att notera att blockbelöningen är det enda sättet att öka utbudet av bitcoin. För närvarande är blockbelöningen för ett block 6,25 bitcoins, och denna blockbelöning halveras i Bitcoin halveringen efter varje 210 000 block vilket innebär en gång vart fjärde år. Den tidigare halveringen av blockbelöningen skedde i maj 2020. På grund av den regelbundna halveringen av blockbelöningen har det maximala antalet bitcoins, det vill säga 21 miljoner, varit känt sedan Bitcoins start. 90 procent, eller 18,9 miljoner bitcoins, hade bryts i slutet av 2021, och den sista bitcoin kommer att brytas runt 2140.
Bitcoinnoder
En annan nyckelaktör i Bitcoin-nätverket är noder. Noder är servrar som lagrar historien om Bitcoin-blockkedjan. Således kan Bitcoin ses som ett globalt nätverk av noder. Det är möjligt för vem som helst att ansluta sin egen nod till Bitcoin-nätverket eftersom Bitcoin är ett öppet system. I mars 2022 fanns det mer än 15 000 noder i Bitcoin-nätverket världen över, och komponenterna som behövs för noden är tillgängliga för cirka 150 euro. Nodernas uppgift är i praktiken att övervaka de transaktioner som skickas till Bitcoin-nätverket och att dela informationen från dessa med andra noder. Följaktligen övervakar noder att Bitcoin-nätverket fungerar i enlighet med gemensamt överenskomna konsensusregler.
Gruvarbetare och noder som garanter för Bitcoin-säkerhet
Låt oss nu överväga nodernas och gruvarbetarnas roll i Bitcoin-säkerhet. En väsentlig del av Bitcoin-säkerhet är relaterad till decentraliseringen av både Bitcoin-gruvarbetare och noder. Gruvarbetare som ansvarar för underhållet av Bitcoin-nätverket finns runt om i världen, och gruvförbud i ett land eller en kontinent kan tillfälligt undergräva Bitcoin-säkerheten, men kommer sannolikt inte att förstöra nätverket eller påverka dess normala drift. Ett bra exempel på en sådan händelse var de gruvförbud som Kina införde 2021. Enligt vissa uppskattningar är mer än hälften av Bitcoins gruvdrift skedde i Kina före förbuden, och Bitcoin fortsatte att fungera normalt trots halvering av den totala datorkraften. Nätverkets totala datorkraft återgick också från denna nedgång på cirka 50 procent till nivån innan förbuden på cirka sex månader.
Dessutom säkerställer de tusentals noder som driver Bitcoins öppna huvudbok runt om i världen att Bitcoins konsensusregler följs, även i extrema situationer. Även om hundratals eller tusentals noder, vanligtvis i människors hem, skulle förstöras i ett land eller en kontinent, skulle Bitcoin-nätverket troligen fortsätta att fungera normalt.
Driftsvillkoren för Bitcoin-gruvarbetare och noder skulle inte heller ha varit helt borta, till exempel vid regionala internetavbrott, eftersom båda kan drivas till exempel med hjälp av satelliter. Det finns också ett praktiskt exempel på detta från början av 2022 då det var internetavbrott i Kazakstan under flera dagar. Avbrotten orsakade problem för flera gruvarbetare i landet, men några av gruvarbetarna kunde fortsätta att fungera normalt eftersom de hade en satellitanslutning.
SHA-256
Förutom gruvarbetare och noder är en viktig del av Bitcoin-säkerheten SHA-256 kryptografiska hash-funktion som används av Bitcoin. SHA-256 används på Bitcoin-nätverket för både gruvdrift och för att skapa Bitcoin-adresser. Grundidén med SHA-256-funktionen är att ett ingångsvärde av slumpmässigt format och längd kan matas in i funktionen, från vilket SHA-256 bildar ett utmatningsvärde med fast längd. SHA-256 är en kraftfull funktion eftersom den bara fungerar på ett sätt. Detta innebär att vem som helst kan använda SHA-256 genom att ange ett ingångsvärde och därigenom få ett utdatavärde. Som ett resultat är det mycket enkelt och snabbt att kontrollera det korrekta utgångsvärdet med hjälp av inmatningsvärdet. Detta fungerar dock inte åt andra hållet, eftersom det är praktiskt taget omöjligt att bilda ett initialt utdatavärde från utmatningsvärdet, eftersom skillnaden på ens ett tecken i ingångsvärdet gör utdatavärdet helt annorlunda.
Hashrate
När det kommer till Bitcoin-säkerhet är nyckeltalet Bitcoin-hashratet, vilket hänvisar till den totala datorkraften som används av gruvarbetare för att underhålla Bitcoin-nätverket. Det finns en tydlig koppling mellan säkerheten för Bitcoin och hashrate: ju högre hashrate, desto säkrare är Bitcoin-nätverket. Dessutom har säkerheten för Bitcoin-nätverket (och hashratet som beskriver det) en intressant tvåvägsrelation med priset på Bitcoin: ju högre priset på Bitcoin stiger, till exempel i euro, desto mer värdefullt är fyraårsperioden. fast bitcoin block belöning är i euro. Detta påverkar Bitcoin-säkerheten enligt följande: ju högre blockbelöning, till exempel i euro, desto mer incitament måste gruvarbetare använda datorkraft för att underhålla nätverket. Allt eftersom priset på Bitcoin stiger, bör hashratet för Bitcoin-nätverket, det vill säga säkerheten för Bitcoin, också öka. Den här kopplingen fungerar också tvärtom: ju högre hashrate på Bitcoin-nätverket, desto mer värdefull och bättre anses Bitcoin vara, vilket i sin tur borde höja priset på Bitcoin. Denna koppling mellan pris och hashrate är ganska uppenbar när man undersöker det historiska priset och hashrate av Bitcoin.
En av de mest unika egenskaperna hos Bitcoin, som skiljer den till exempel från guld, kan naturligtvis beröras i samband med säkerheten och priset på Bitcoin. Om till exempel priserna på Bitcoin och guld fördubblades över en natt skulle detta naturligtvis öka intresset för Bitcoin och guldbrytning enormt. När det gäller guld skulle ökad gruvdrift också innebära att mer guld kunde hittas och därmed skulle tillgången på guld öka till följd av ökat pris (och efterfrågan). I fallet med Bitcoin skulle ökad gruvdrift ha liten effekt på antalet nya bitcoins på grund av automatisk svårighetsjustering. Således hittas det nya blocket fortfarande i genomsnitt tio minuter efter det föregående blocket, och utmatningen av nya bitcoins i form av blockbelöningen förblir oförändrad tills nästa halvering av blockbelöningen. En ökad efterfrågan kommer därför inte att öka antalet nya bitcoins, till skillnad från vad gäller guld och en rad andra tillgångar. Detta kan, i fallet med avsevärt ökad efterfrågan, förstärka prishöjningen på Bitcoin jämfört med andra tillgångsklasser.
Sammanfattning
Driften och säkerheten för Bitcoin involverar en hel del saker som tar tid att förstå till fullo. Nyckelaktörerna som ansvarar för Bitcoin-säkerheten är gruvarbetarna som underhåller nätverket och noderna som övervakar nätverket. Dessa aktörer finns runt om i världen och säkerställer därmed nätverksdecentralisering, vilket är särskilt viktigt i extrema situationer. Förutom gruvarbetare och noder, används den kryptografiska hashfunktionen SHA-256 vid gruvdrift och adress-skapande är en viktig del av driften och säkerheten för Bitcoin. Det viktigaste nyckeltalet när man tittar på säkerheten för Bitcoin är hashratet, som beskriver nätverkets totala datorkraft och även har en intressant tvåvägskoppling med priset på Bitcoin. En viktig del av driften och säkerheten för Bitcoin-nätverket är också den unika automatiska svårighetsjusteringsfunktionen som skiljer Bitcoin från till exempel guld då mängden efterfrågan inte påverkar antalet nya bitcoins. Bitcoin har varit praktiskt taget problemfritt under hela sin historia och har till exempel överlevt den halvering av hashratet som orsakats genom Kinas gruvförbud. Bitcoin kommer sannolikt att fortsätta att fungera smidigt i framtiden, och nätverkshashratet kommer att fortsätta att sätta nya rekord eftersom fler och fler spelare vill bli gruvarbetare för att upprätthålla världens första öppna och decentraliserade monetära system.

Ville Viitaharju
Cryptocurrency specialist 

The original post is written in English. Translated with Google translator.