Jaringan Bitcoin

Bitcoin Network atau Jaringan Bitcoin adalah jaringan pembayaran yang beroperasi pada protokol kriptografi. Pengguna mengirim dan menerima bitcoin, dengan menyiarkan pesan yang ditandatangani secara digital ke jaringan menggunakan software dompet cryptocurrency bitcoin. Transaksi dicatat ke dalam basis data publik terdistribusi dan direplikasi yang dikenal dengan istilah blockchain, yang dicapai oleh sistem bukti pekerjaan yang disebut penambangan. Satoshi Nakamoto, perancang bitcoin mengklaim bahwa desain dan pengkodean bitcoin dimulai pada tahun 2007. Proyek ini dirilis pada tahun 2009 sebagai software open source.
Jaringan membutuhkan struktur untuk berbagi transaksi. Jaringan yang terpusat secara ad hoc saja sudah cukup. Pesan disiarkan berdasarkan node yang dapat meninggalkan dan bergabung kembali dengan jaringan tersebut. Setelah penyambungan kembali, sebuah node mengunduh dan memverifikasi blok baru dari node lain untuk menyelesaikan salinan lokal dari blockchain tersebut.

Transaksi

Bitcoin didefinisikan sebagai transaksi yang ditandatangani secara digital. Pemilik bitcoin mentransfernya dengan menandatanganinya secara digital ke pemilik berikutnya menggunakan transaksi bitcoin, seperti mendukung cek bank pada umumnya. Seorang penerima pembayaran dapat memeriksa setiap transaksi sebelumnya untuk memverifikasi kepemilikan. Tidak seperti dukungan cek pada umumnya, transaksi bitcoin tidak dapat dipulihkan.
Meskipun dimungkinkan untuk menangani bitcoin secara individu, akan sangat sulit untuk membutuhkan transaksi terpisah untuk setiap bitcoin dalam suatu transaksi. Oleh karena itu, transaksi diperbolehkan mengandung banyak input dan output, yang memungkinkan bitcoin untuk dipisah dan digabungkan. Transaksi umum akan memiliki satu input dari transaksi sebelumnya yang lebih besar atau beberapa input yang menggabungkan jumlah yang lebih kecil, dan satu atau dua output: satu untuk pembayaran, dan satu mengembalikan perubahan, jika ada, ke pengirim. Setiap perbedaan antara jumlah input dan output total dari transaksi masuk ke penambang sebagai biaya transaksi.

Pertambangan

Untuk membentuk server timestamp terdistribusi sebagai jaringan peer-to-peer, bitcoin menggunakan sistem proof-of-work. Pekerjaan ini biasanya disebut penambangan bitcoin. Proses ini adalah energi intensif. Listrik dapat mengkonsumsi lebih dari 90% dari biaya operasi untuk penambang. Sebuah pusat data di China, yang sebagian besar digunakan untuk penambangan bitcoin, diperkirakan membutuhkan daya hingga 135 megawatt.
Dibutuhkan bukti kerja untuk menerima blok baru ke blockchain adalah inovasi dari Satoshi Nakamoto. Proses penambangan melibatkan sebuah blok, ketika hash dua kali dengan SHA-256 menghasilkan angka lebih kecil dari target yang diberikan. Sementara pekerjaan rata-rata membutuhkan peningkatan proporsi terbalik dengan target kesulitan, hash selalu dapat diverifikasi dengan mengeksekusi satu putaran ganda SHA-256.
Untuk jaringan timestamp bitcoin, bukti yang sah dari pekerjaan ditemukan oleh incrementing Nonce sampai nilai yang ditemukan yang memberikan blok hash jumlah yang diperlukan nol bit. Setelah hashing menghasilkan hasil yang valid, blok tidak dapat diubah tanpa mengulangi pekerjaan. Sebagai blok kemudian dirantai setelahnya, pekerjaan untuk mengubah blok akan mencakup mengulang pekerjaan untuk setiap blok berikutnya.
Konsensus mayoritas dalam bitcoin diwakili oleh rantai terpanjang, yang membutuhkan upaya terbesar untuk menghasilkan. Jika mayoritas daya komputasi dikendalikan oleh node yang jujur, rantai yang jujur akan tumbuh tercepat dan melebihi rantai yang bersaing. Untuk memodifikasi blok terakhir, penyerang harus mengulangi pembuktian dari blok itu dan semua blok setelahnya dan kemudian melampaui kerja dari node yang jujur. Peluang penyerang yang lebih lambat untuk menangkapnya berkurang secara eksponensial ketika blok-blok berikutnya ditambahkan
Untuk mengimbangi peningkatan kecepatan perangkat keras dan beragam minat dalam menjalankan node dari waktu ke waktu, kesulitan menemukan hash yang valid disesuaikan secara kasar setiap dua minggu. Jika blok dihasilkan terlalu cepat, kesulitan meningkat dan lebih banyak hash diperlukan untuk membuat blok dan menghasilkan bitcoin baru.

Kesulitan

Penambangan Bitcoin adalah upaya kompetitif. " Perlombaan senjata " telah diamati melalui berbagai teknologi hashing yang telah digunakan untuk menambang bitcoin: CPU dasar, GPU kelas atas yang umum di banyak komputer gim, FPGA dan ASIC semuanya telah digunakan, masing-masing mengurangi keuntungan dari yang kurang. -Teknologi khusus. ASIC khusus bitcoin sekarang menjadi metode utama penambangan bitcoin dan telah melampaui kecepatan GPU sebanyak 300 kali lipat. Kesulitan dalam proses penambangan melibatkan penyesuaian diri dengan akumulasi kekuatan penambangan jaringan. Karena bitcoin menjadi lebih sulit untuk ditambang, perusahaan-perusahaan manufaktur perangkat keras komputer telah melihat peningkatan penjualan produk-produk ASIC kelas atas.
Daya komputasi sering dibundel bersama atau "dikumpulkan" untuk mengurangi varians dalam pendapatan penambang. Rig penambangan individual seringkali harus menunggu dalam waktu lama untuk mengonfirmasi blok transaksi dan menerima pembayaran. Di kumpulan, semua penambang yang berpartisipasi dibayar setiap kali server yang berpartisipasi memecahkan blok. Pembayaran ini tergantung pada jumlah pekerjaan yang disumbangkan penambang individual untuk membantu menemukan blok itu.
Pusat data Bitcoin lebih memilih untuk tidak menonjolkan diri, tersebar di seluruh dunia dan cenderung mengelompok di sekitar ketersediaan listrik murah.

Energy consumption

Pada 2013, Mark Gimein memperkirakan konsumsi listrik sekitar 40,9 megawatt (982 megawatt-jam sehari). Pada 2014, Hass McCook memperkirakan 80,7 megawatt (80,666)   kW). Hingga 2015 , The Economist memperkirakan bahwa bahkan jika semua penambang menggunakan fasilitas modern, konsumsi listrik gabungan akan menjadi 166,7 megawatt (1,46 terawatt-jam per tahun).
Untuk menurunkan biaya, penambang bitcoin telah didirikan di tempat-tempat seperti Islandia di mana energi panas bumi murah dan pendingin udara Arktik gratis. Penambang bitcoin Tiongkok diketahui menggunakan tenaga listrik tenaga air di Tibet untuk mengurangi biaya listrik.

Bitcoin yang ditambang

Secara konvensi, transaksi pertama dalam satu blok adalah transaksi khusus yang menghasilkan bitcoin baru yang dimiliki oleh pembuat blok tersebut. Ini adalah insentif untuk node untuk mendukung jaringan. Ini memberikan cara untuk memindahkan bitcoin baru ke dalam sirkulasi. Hadiah untuk penambangan separuh setiap 210.000 blok. Itu dimulai pada 50 bitcoin, turun menjadi 25 bit pada akhir 2012 dan menjadi 12,5 bitcoin pada 2016. Proses separuh ini diprogramkan untuk berlanjut sebanyak 64 kali sebelum kreasi koin baru berhenti.

Keamanan

Berbagai potensi serangan terhadap jaringan bitcoin dan penggunaannya sebagai sistem pembayaran, nyata atau teoretis, telah dipertimbangkan. Protokol bitcoin mencakup beberapa fitur yang melindunginya terhadap beberapa serangan tersebut, seperti pengeluaran tidak sah, pengeluaran ganda, penempaan bitcoin, dan gangguan pada blockchain. Serangan lain, seperti pencurian kunci pribadi, membutuhkan perhatian yang wajar dari pengguna.

Pengeluaran tidak resmi

Pengeluaran tidak resmi dimitigasi oleh implementasi kriptografi kunci publik-swasta bitcoin. Sebagai contoh; ketika Alice mengirimkan bitcoin ke Bob, Bob menjadi pemilik baru bitcoin. Eve mengamati transaksi yang mungkin ingin menghabiskan bitcoin yang baru saja diterima Bob, tetapi dia tidak bisa menandatangani transaksi tanpa sepengetahuan kunci pribadi Bob.

Pengeluaran ganda

Masalah khusus yang harus diselesaikan oleh sistem pembayaran internet adalah pengeluaran ganda, di mana pengguna membayar koin yang sama ke dua atau lebih penerima yang berbeda. Contoh masalah seperti itu adalah jika Hawa mengirim bitcoin ke Alice dan kemudian mengirim bitcoin yang sama ke Bob. Jaringan bitcoin menjaga terhadap pengeluaran ganda dengan mencatat semua transfer bitcoin dalam buku besar (blockchain) yang terlihat oleh semua pengguna, dan memastikan untuk semua bitcoin yang ditransfer yang belum pernah mereka habiskan sebelumnya.

Race attack

Jika Eve menawarkan untuk membayar bitcoin kepada Alice sebagai ganti barang dan menandatangani transaksi yang sesuai, masih mungkin dia juga membuat transaksi yang berbeda pada saat yang sama mengirimkan bitcoin yang sama ke Bob. Sesuai aturan, jaringan hanya menerima satu transaksi. Ini disebut serangan balapan, karena ada perlombaan yang transaksinya akan diterima terlebih dahulu. Alice dapat mengurangi risiko serangan ras yang menyatakan bahwa dia tidak akan mengirimkan barang sampai pembayaran Eve ke Alice muncul di blockchain.
Varian ras serangan (yang telah disebut serangan Finney dengan mengacu pada Hal Finney) membutuhkan partisipasi seorang penambang. Alih-alih mengirim kedua permintaan pembayaran (untuk membayar Bob dan Alice dengan koin yang sama) ke jaringan, Eve hanya menerbitkan permintaan pembayaran Alice ke jaringan, sementara kaki tangannya mencoba menambang blok yang mencakup pembayaran ke Bob alih-alih Alice. Ada kemungkinan positif bahwa penambang jahat akan berhasil sebelum jaringan, dalam hal ini pembayaran kepada Alice akan ditolak. Seperti halnya serangan ras biasa, Alice dapat mengurangi risiko serangan Finney dengan menunggu pembayaran dimasukkan dalam blockchain.

History modification

Setiap blok yang ditambahkan ke blockchain, dimulai dengan blok yang berisi transaksi tertentu, disebut konfirmasi transaksi itu. Idealnya, pedagang dan layanan yang menerima pembayaran dalam bitcoin harus menunggu setidaknya satu konfirmasi untuk didistribusikan melalui jaringan, sebelum mengasumsikan bahwa pembayaran dilakukan. Semakin banyak konfirmasi yang ditunggu pedagang, semakin sulit bagi penyerang untuk berhasil membalikkan transaksi dalam blockchain — kecuali jika penyerang mengendalikan lebih dari setengah kekuatan total jaringan, dalam hal ini disebut serangan 51%.

Deanonymisation of clients

Deanonimisasi adalah strategi dalam penambangan data di mana data anonim dirujuk silang dengan sumber data lain untuk mengidentifikasi kembali sumber data anonim. Seiring dengan analisis grafik transaksi, yang dapat mengungkapkan koneksi antara alamat bitcoin (nama samaran), ada kemungkinan serangan  yang menghubungkan nama samaran pengguna ke alamat IP-nya . Jika peer menggunakan Tor, serangan itu termasuk metode untuk memisahkan peer dari jaringan Tor, memaksa mereka untuk menggunakan alamat IP asli mereka untuk setiap transaksi lebih lanjut. Serangan itu memanfaatkan mekanisme bitcoin untuk menyampaikan alamat rekan dan perlindungan anti- DoS . Biaya serangan pada jaringan bitcoin penuh adalah di bawah € 1500 per bulan.

Verifikasi pembayaran

Setiap penambang dapat memilih transaksi mana yang termasuk atau dikecualikan dari blok. Sejumlah besar transaksi dalam blok tidak sama dengan kekuatan komputasi yang lebih besar yang diperlukan untuk menyelesaikan blok itu.
Setelah menerima transaksi baru, sebuah simpul harus memvalidasinya: khususnya, memverifikasi bahwa tidak ada input transaksi yang pernah dihabiskan sebelumnya. Untuk melakukan pemeriksaan itu, node perlu mengakses blockchain. Setiap pengguna yang tidak mempercayai tetangga jaringannya, harus menyimpan salinan lokal lengkap dari blockchain, sehingga input apa pun dapat diverifikasi.
Seperti dicatat dalam whitepaper Nakamoto, dimungkinkan untuk memverifikasi pembayaran bitcoin tanpa menjalankan node jaringan penuh (verifikasi pembayaran yang disederhanakan, SPV). Seorang pengguna hanya perlu salinan header blok dari rantai terpanjang, yang tersedia dengan menanyakan node jaringan sampai jelas bahwa rantai terpanjang telah diperoleh. Kemudian, dapatkan cabang Merkle menautkan transaksi ke bloknya. Menautkan transaksi ke tempat dalam rantai menunjukkan bahwa simpul jaringan telah menerimanya, dan blok ditambahkan setelah lebih lanjut menetapkan konfirmasi.

Data di blockchain

Meskipun dimungkinkan untuk menyimpan file digital apa pun di blockchain, semakin besar ukuran transaksinya, semakin besar pula biaya yang terkait. Berbagai item telah disematkan, termasuk URL pornografi anak, gambar seni ASCII dari Ben Bernanke, bahan dari kabel Wikileaks, doa dari penambang bitcoin, dan whitepaper bitcoin asli.

Diduga melakukan kegiatan kriminal

Penggunaan bitcoin oleh para penjahat telah menarik perhatian regulator keuangan, badan legislatif, penegak hukum, dan media. FBI menyiapkan penilaian intelijen, SEC telah mengeluarkan peringatan tegas tentang skema investasi menggunakan mata uang virtual, dan Senat AS mengadakan dengar pendapat tentang mata uang virtual pada November 2013.
Beberapa outlet berita menyatakan bahwa popularitas bitcoin bergantung pada kemampuan menggunakannya untuk membeli barang ilegal. Pada 2014, para peneliti di University of Kentucky menemukan "bukti kuat bahwa penggemar pemrograman komputer dan aktivitas ilegal mendorong minat pada bitcoin, dan menemukan dukungan terbatas atau tidak sama sekali untuk motif politik dan investasi."

Pasar gelap

Seorang peneliti CMU memperkirakan bahwa pada 2012, 4,5% hingga 9% dari semua transaksi di semua bursa di dunia adalah untuk perdagangan obat - obatan di pasar obat web gelap tunggal, Silk Road  . Pornografi anak-anak, layanan sewaan, dan senjata  juga diduga tersedia di situs pasar gelap yang menjual dalam bitcoin. Karena sifatnya yang anonim dan kurangnya kontrol pusat pada pasar-pasar ini, sulit untuk mengetahui apakah layanannya nyata atau hanya mencoba untuk mengambil bitcoin.
Beberapa pasar gelap web yang dalam telah ditutup oleh pihak berwenang. Pada Oktober 2013 Silk Road ditutup oleh penegak hukum AS  mengarah pada penurunan jangka pendek dalam nilai bitcoin. Pada 2015, pendiri situs dijatuhi hukuman penjara seumur hidup. Situs-situs alternatif segera tersedia, dan pada awal 2014, Australian Broadcasting Corporation melaporkan bahwa penutupan Silk Road berdampak kecil pada jumlah orang Australia yang menjual obat-obatan online, yang sebenarnya meningkat. Pada awal 2014, otoritas Belanda menutup Utopia, pasar barang ilegal online, dan menyita 900 bitcoin. Pada akhir 2014, operasi gabungan polisi melihat pihak berwenang Eropa dan Amerika merebut bitcoin dan menutup 400 situs web yang dalam termasuk pasar barang ilegal Silk Road 2.0. Kegiatan penegakan hukum telah menghasilkan beberapa hukuman. Pada Desember 2014, Charlie Shrem dijatuhi hukuman dua tahun penjara karena secara tidak langsung membantu mengirim $ 1 juta ke situs obat Silk Road, dan pada Februari 2015, pendirinya, Ross Ulbricht, dihukum karena tuduhan narkoba dan menghadapi kehidupan seumur hidup kalimat.
Beberapa situs pasar gelap mungkin berusaha mencuri bitcoin dari pelanggan. Komunitas bitcoin mencap satu situs, Sheep Marketplace, sebagai penipuan ketika mencegah penarikan dan ditutup setelah dugaan pencurian bitcoin. Dalam kasus terpisah, akun escrow dengan bitcoin milik pelanggan dari pasar gelap yang berbeda diretas pada awal 2014.
Menurut Internet Watch Foundation, sebuah badan amal yang berbasis di Inggris, bitcoin digunakan untuk membeli pornografi anak, dan hampir 200 situs web semacam itu menerimanya sebagai pembayaran. Bitcoin bukan satu-satunya cara untuk membeli pornografi anak secara online, seperti Troels Oertling, kepala unit kejahatan dunia maya di Europol, menyatakan, "Ukash dan paysafecard ... [juga] telah digunakan untuk membayar materi semacam itu." Namun, Internet Watch Foundation mencantumkan sekitar 30 situs yang secara eksklusif menerima bitcoin Beberapa situs ini telah ditutup, seperti situs web crowdfunding web mendalam yang bertujuan untuk mendanai pembuatan pornografi anak baru. Selain itu, hyperlink ke situs web pornografi anak telah ditambahkan ke blockchain karena data sewenang-wenang dapat dimasukkan saat transaksi dilakukan.

Pencucian uang

Bitcoin mungkin tidak ideal untuk pencucian uang, karena semua transaksi bersifat publik . Pihak berwenang, termasuk Otoritas Perbankan Eropa . FBI, dan Gugus Tugas Aksi Keuangan G7  telah menyatakan keprihatinan bahwa bitcoin dapat digunakan untuk pencucian uang. Pada awal 2014, seorang operator pertukaran bitcoin AS, Charlie Shrem, ditangkap karena pencucian uang. Selanjutnya, ia dijatuhi hukuman dua tahun penjara karena "membantu dan bersekongkol dengan bisnis pengiriman uang tanpa izin". Alexander Vinnik, yang diduga pemilik BTC-e ditangkap di Yunani 25 Juli 2017 atas tuduhan pencucian uang senilai $ 4 miliar karena melanggar undang-undang anti pencucian uang (AML) AS. Sebuah laporan oleh Kantor Perbendaharaan dan Keuangan Inggris yang bernama "Penilaian risiko nasional Inggris atas pencucian uang dan pendanaan teroris" (Oktober 2015) menemukan bahwa, dari dua belas metode yang diperiksa dalam laporan tersebut, bitcoin memiliki risiko terendah digunakan untuk pencucian uang, dengan metode pencucian uang yang paling umum adalah bank.

Ponzi scheme

Dalam skema Ponzi menggunakan bitcoin, Bitcoin Savings and Trust menjanjikan investor hingga 7% bunga mingguan, dan menaikkan setidaknya 700.000 bitcoin dari 2011 hingga 2012. Pada Juli 2013, Komisi Sekuritas dan Bursa AS menuduh perusahaan dan pendirinya pada 2013 "dengan menipu investor dalam skema Ponzi yang melibatkan bitcoin". Pada September 2014 hakim mendenda Bitcoin Savings & Trust dan pemiliknya $ 40 juta.