Najłatwiej wyjaśnić Bitcoina jako wirtualną walutę z jasnymi zasadami, nad którą nikt nie sprawuje centralnej kontroli, która działa na blockchainie, w zdecentralizowanej sieci komputerów zabezpieczonej przez matematykę oraz ogromną moc obliczeniową. Moje pytanie brzmi jednak; czy taka definicja coś Ci mówi lub wyjaśnia? Wątpię, zwłaszcza jeśli dopiero zaczynasz poznawać Bitcoina.
Dlatego każdy z elementów działania Bitcoina oraz jego założenia rozłożymy na czynniki pierwsze, tak, aby po przeczytaniu tego artykułu każdy wiedział już czym, tak naprawdę, jest Bitcoin.
Zanim przejdziemy dalej, krótko o początkach pierwszej z kryptowalut, które sięgają 2008 roku, kiedy to został opublikowany Manifest Satoshi Nakamoto, czyli dokument, w którym anonimowy twórca (lub twórcy) Bitcoina opisał zarówno swoje motywacje jak i opis działania tej kryptowaluty. BTC wystartował na początku 2009 roku, kiedy to został wykopany pierwszy blok i miały miejsce pierwsze transakcje w sieci.
BTC to symbol Bitcoina, wykorzystywany np. na giełdach i w rankingach takich jak na Blokpres. Sprawdzisz tu aktualną cenę w PLN lub USD, kapitalizacje i wiele innych danych.
Artykuł nie stanowi porady inwestycyjnej. Zawsze wykonaj własne badanie rynku przed podjęciem jakiejkolwiek decyzji o inwestycji i pamiętaj o ryzyku utraty większości lub całości środków.
Czym jest Bitcoin i jak działa?
Bitcoin to nie tylko “waluta”, ale zacznijmy od wyjaśnienia jego podstaw właśnie od monetarnych zasad sieci. Maksymalnie może istnieć 21 mln BTC. Nikt nie posiada centralnej wałdzy nad emisją nowych jednostek. Te, trafiają do obiegu co blok w ramach nagród za zapewnianie bezpieczeństwa i ciągłości działania sieci, a ich ilość maleje co 210 tys. bloków, czyli około 4 lata. Blok tworzy wiele zgrupowanych transakcji. Są dodwane przez specjalne komputery, które wykonują obliczenia.
Każdy z Bitcoinów podzielny jest do 8 miejsc po przecinku. Najmniejsza jego część, czyli 0,00000001 BTC to 1 Satoshi. Oznacza to, że nie musisz kupić całego BTC, którego cena potrafi osiągać ogromne rozmiary, możesz nabyć np. 0.013 BTC. Podobnie z wykonywaniem transakcji. Bitcoin pozwala przesyłać dowolne kwoty. Każde wysłanie transakcji wymaga jednak opłaty, która trafi do “górnika” w ramach prowizji za jego usługi, ponieważ to on doda do sieci. Więcej o tym nieco później.
Działanie Bitcoina sprawia, że jego inflacja jest z góry znana każdemu i nikt nie może jej zmienić… chyba, że wszyscy się na to zgodzą. Mimo iż Bitcoin jest zdecentralizowany i nikt nie ma nad nim kontroli, nie oznacza to, że nikt nie może go usprawniać lub zmianiać. Może to zrobić każdy! Wystarczy zaproponować zmianę. Jeśli będzie dobra dla ogółu i większość ją zaakceptuje, zostanie wprowadzona.
Aktualna inflacja to 1.7%. w 2024 roku spadnie do 0.83%. Wtedy też będzie miało miejsce wydarzenie znane jako “halving”, czyli moment, w którym emisja nowych BTC do sieci zostanie obcięta o połowę, z 6.25 BTC co blok, do 3.125 BTC.
Schemat inflacji i podaży Bitcoina. Źródło bitcoinvisuals.com
Dzięki bardzo niskiej inflacji, która dodatkowo codziennie maleje, Bitcoin jest też nazywany środkiem przechowywania wartości, często porównywanym do wirtualnego złota inwestycyjnego.
Bitcoin to pierwsza, największa i najbezpieczniejsza z kryptowalut. Nazwa ta odnosi się do rynku aktywów cyfrowych, czy też “walut wirtualnych”, które są zabezpieczone przez kryptografię, a swoje działanie opierają o technologię blockchain.
Dużo trudnych słów… Wyjaśnijmy je po kolei.
Jeśli interesuje Cię głębsze poznanie kryptowalut, a nie tylko BTC, zapraszam do innego artykułu, w którym wyjaśniam co to kryptowaluty i jak działają.
Kryptografia
Kryptografia to metoda zabezpieczania przesyłania informacji poprzez zastosowanie szyfrowania. Dzięki temu możemy być pewni, że nasze transakcje oraz środki są bezpieczne. Bitcoin wykorzystuje kryptografię do tworzenia adresów, wysyłania transakcji oraz utrzymaniu struktury łańcucha bloków.
Bitcoin, jak i inne kryptowaluty, może działać dzięki Kryptografii Klucza Publicznego. Pozwala ona na szyfrowanie danych i podpisy cyfrowe. Każdy portfel Bitcoina, czyli miejsce, z którego zarządzamy naszymi BTC, oparty jest o klucze prywatne i klucze publiczne.
Klucz prywatny jest pewnego rodzaju hasłem do naszego konta i każdy, kto ma do niego dostęp może wydać nasze BTC. Pod żadnym pozorem nie wolno z nikim dzielić się kluczem prywatnym.
Klucz publiczny jak sama nazwa wskazuje może być wykorzystywany publicznie, choć tak naprawdę do otrzymywania BTC używamy dodatkowo generowanych z klucza publicznego adresów.
Blockchain Bitcoina
Blockchain, czyli “łańcuch bloków”, to po prostu baza danych, która przechowuje całą historię transakcji Bitcoina. Różnica pomiędzy blockchainem, a innymi bazami, czy nośnikami danych polega na tym, że łańcuch bloków jest jawny, powielona wielokrotnie w identycznym stanie i niezmienny. Do blockchaina można jedynie dodawać informacje. W przypadku Bitcoina tymi informacjami są transakcje, które trafiają do sieci w blokach, czyli w grupach transakcji co około 10 minut. Ich usunięcie lub zmiana jest bardzo trudna. Tak trudna, że praktycznie niemożliwa w przypadku Bitcoina. 
Więcej o największym teoretycznym zagrożeniu Bitcoina, jakim jest atak 51% dowiesz się z tego tekstu:
Kto jednak dodaje informacje do tej bazy danych?
Kopanie kryptowalut (Mining)
Jak pamiętasz, na początku stwierdziłem, że Bitcoin działa w zdecentralizowanej sieci komputerów.
Musisz zrozumieć jedną rzecz. Bitcoin to nie tylko w pełni cyfrowa jednostka wymiany ("waluta") z jasno określonymi zasadami, ale także… aplikacja. Bitcoin jest oprogramowaniem, kodem, który napisali programiści i nad którym prace cały czas trwają. To oprogramowanie działa na wielu komputerach jednocześnie, które przechowują pełną kopię blockchain, czyli całą historię transakcji. Komputery te, nazywane “węzłami”, komunikują się ze sobą w sieci peer-to-peer, czyli bezpośrednio każdy z każdym.
Użytkownicy posiadający aplikację Bitcoina i połączeni z internetem mogą wysyłać własne transakcje oraz weryfikować te przesłane od innych.
Każda transakcja w sieci musi być zgodna z jej zasadami. Jeśli nie jest, węzły ją odrzucą, podobnie jak niepoprawny blok wielu transakcji zaproponowany przez górnika. Tutaj dochodzimy do procesu dodawania nowych bloków znanego jako “kopanie”.
Nie każdy komputer ma takie same prawa. Każdy jest ważny i może zajmować się dowolnym zadaniem w sieci, ale nie każdy zajmuje się tym samym. Nową transakcję do łańcucha może dodać tylko specjalny węzeł nazywany “górnikiem”.
Górnicy Bitcoina grupują wiele poprawnych transakcji w bloki, a następnie rywalizują pomiędzy sobą o dodanie nowego bloku do łańcucha. Ta rywalizacja i proces kopania polega na… zgadywaniu. Górnik zgaduje losową liczbę, którą następnie “haszuje” wraz z wszystkimi danymi bloku. Jeśli wynik funkcji haszującej, który jest liczbą, jest niższy niż tzw. “cel”, wtedy blok jest poprawny, a górnik zgarnia dla siebie opłaty transakcyjne i nagrodę. Ten proces nazywa się kopaniem za pomocą mechanizmu Proof of Work.
Haszowanie to funkcja, która zamienia dowolne dane wejściowe, w ciąg znaków, zawsze tej samej długości oraz unikalny dla konkretnych danych. Z kolei “cel” jest dostosowywany do mocy obliczeniowej w sieci co ustalony z góry czas - 2016 bloków.
W momencie, gdy piszę ten artykuł, górnicy wykonują 240,000,000,000,000,000,000 obliczeń w celu dodania bloku… na sekundę.
Bitcoin działa w zdecentralizowanej sieci, do której dołączyć może każdy, także oszuści… Jak więc zapewnić uczciwość Bitcoina i działanie w sposób zgodny z zasadami?
Konsensus
Konsensus, czyli zgoda, dojście do porozumienia przez wszystkich uczestników, w danych kwestiach. Jako że sieć Bitcoina składa się z mnóstwa komputerów, a nie centralnej władzy, która decyduje o tym co jest poprawne, muszą one zgodzić się na to co jest prawdą, a co nie i dla wszystkich węzłów w sieci ta prawda musi być taka sama. Konsensus w BTC jest to zbiór reguł, które określają, jakie transakcje są poprawne, a jakie nie. Bitcoin stosuje konsensus o nazwie "Nakamoto", który działa w połączeniu z mechanizmem Proof of Work.
Najprościej mówiąc w konsensusie Nakamoto wygrywa najsilniejszy. Nakamoto stosuje zasadę dłuższego… łańcucha oczywiście. Jedynym źródłem prawdy co do stanu sieci jest najdłuższy łańcuch. Ale jak to? To może istnieć więcej niż jeden łańcuch? Tak, mogą istnieć różne wersje łańcucha, które różnią się, ale zazwyczaj tylko 1 blokiem i bardzo krótko, ponieważ, jak już wspomniałem, silniejszy wygrywa, czyli ten łańcuch, który ma więcej mocy obliczeniowej, jaka buduje na nim kolejny blok, rozwiązując wcześniej wspomnianą zagadkę.
Proof of Work jest z kolei mechanizmem konsensusu, który ma chronić sieć przed atakami “Sybil” (gdzie jedna osoba podszywa się pod wiele różnych) oraz zapewniać uczciwość i przy okazji dystrybucję nagród.
Proof of Work, jak sama nazwa wskazuje jest “dowodem pracy”. Dowodem wykonania owej pracy jest wynik haszowania, a pracą jej obliczenie. Te obliczenia wymagają inwestycji czasu potrzebnego na znalezienie rozwiązania oraz pieniędzy, które są wydawane na sprzęt i energię elektryczną.
Jeśli ktoś próbuje oszukiwać i np. dodać do bloku transakcję, która jest niepoprawna, węzły odrzucą cały blok, a górnik straci zarówno czas, jak i pieniądze, które wydał na pokrycie rachunku za prąd. Dzięki Proof of Work nie opłaca się oszukiwać, ponieważ granie według zasad pozwala zarabiać nie tylko opłaty użytkowników, ale także nagrody w postaci nowych BTC, jakie trafiają do górnika, który dodał blok.
Używanie Bitcoina
Czytasz to wszystko i myślisz pewnie, że używanie Bitcoina jest skomplikowane? Nic z tych rzeczy. Podstawowa wiedza z obsługi komputera wystarczy, aby rozpocząć swoją przygodę z BTC.
Czego potrzebujesz? Portfela oraz oczywiście zakupionego BTC.
Portfele
Mając kontakt z Bitcoinem i innymi kryptowalutami będziesz używał portfeli. Portfel jest to aplikacja, dzięki której można wysyłać i otrzymywać Bitcoiny. W momencie instalacji Portfel generuje losowy Klucz Prywatny, z którego następnie poprzez skomplikowane obliczenia generuje Klucz Publiczny. Następnie nasz klucz publiczny jest haszowany, aby otrzymać adres.
Adres sieci BTC wygląda np. tak: 34xp4vRoCGJym3xR7yCVPFHoCNxv4Twseo
Więcej informacji o portfelach i ich rodzajach znajdziesz tutaj:
Ciekawostka: Portfel generuje pseudolosowy klucz prywatny z ograniczonej puli. Istnieje więc teoretyczna szansa na to, że twój portfel wygeneruje taki sam klucz, jaki już istnieje i uzyskasz dostęp do Bitcoinów innego użytkownika. Praktycznie, ze względu na to jak działa matematyka, prawdopodobieństwo i o jakich liczbach tutaj mówimy, jest to kompletnie niemożliwe. Klucz prywatny ma 256 bitów, czyli dostępne możliwości to 2^256. Co prawda adresów jest mniej bo "zaledwie" 2^160... Jest to tak duża liczba, że jej zapis i tak nic Ci nie powie, więc zademonstrujemy to inaczej. Gdyby podzielić wszystkie dostępne adresy BTC i przydzielić po równo każdemu człowiekowi żyjącemu na ziemi to każdy z nas otrzymałby:
196,385,600,286,334,710,857,791,565,804,391,698,421 adresów.
Dla porównania, liczba zaczynająca się od pogrubionej 7 to według badań (mniej więcej) ilość ziarenek piasku na wszystkich plażach i pustyniach ziemi.
Transakcje Bitcoin
Jak wygląda droga transakcji w sieci BTC? W momencie wysłania jakiejś płatności nasz portfel podpisuje ją posiadanym przez nas kluczem prywatnym. Każda transakcja jest rozsyłana do sieci i sprawdzana przez węzły. Jeśli jest poprawna, nadal pozostaje niepotwierdzona, ponieważ jedynymi, którzy mogą dodać ją do blockchain, są górnicy. W tym momencie transakcja jest dodawana do Mempool, miejsca, gdzie czeka wraz z innymi niepotwierdzonymi transakcjami na dodanie do bloku.
Za każdą transakcję należy zapłacić. Wysokość opłat zależy od tego, jak szybko chcemy, aby została ona przetworzona (im większa opłata, tym większe prawdopodobieństwo, że górnik doda ją do swojego bloku), a także od tego, jak wiele jest innych transakcji i jakie mają one opłaty. Większość portfeli sama sugeruje opłatę, a niektóre pozwalają wybrać, czy ma być ona wysoka, średnia czy niska.
Górnicy mają dowolność w wyborze dodawanych transakcji, w pierwszej kolejności dodadzą te, które są dla nich bardziej opłacalne.
Bitcoin stosuje model UTXO, czyli Unspent Transaction Outputs. Nie komplikujmy tego tekstu bardziej i nie przedłużajmy, jeśli więc interesują cię szczegóły tego modelu, którego działania nie musisz znać do używania BTC, zaprasza tutaj:
Podsumowanie
Więc czym jest Bitcoin? Aktywem, środkiem przechowywania wartości i globalną walutą cyfrową działającą w sieci peer-to-peer. Zdecentralizowaną, nie znającą granic, działającą (prawie) bez przerwy od 2009 roku. Przez wielu Bitcoin jest nazywany wirtualnym złotem zabezpieczonym przez matematykę i ogromną moc obliczeniową. Wymuszający działanie zgodne z zasadami, ale jednocześnie nagradzający za nie.
Jest też pionierem rynku kryptowalut. Od momentu powstania Bitcoina zostały stworzone dziesiątki tysięcy innych kryptowalut z różnymi algorytmami, zasadami działania i możliwościami.
Bitcoin jest czymś, czego świat nie widział, a jego ogromny sukces nie tylko techniczny, ale i społeczny jest coraz częściej doceniany, choć oczywiście, jak wszystko, nie jest idealny i ma swoich zapalonych przeciwników.
