Bitcoin network

Ang bitcoin network ay isang peer-to-peer payment network na pinapatakbo ng cryptographic protocol. Ang mga gumagamit nito ay pwedeng magpadala at tumanggap ng  bitcoins, ang mga yunit ng mga pera, sa pamamagitan ng pag-broadcast digitally signed messages patungo sa network gamit ang bitcoin cryptocurrency wallet software. Ang mga transaksyon ay naitatala sa pamamahagi , pagkopya sa publikong  database mas kilala sa tawag na blockchain, na may consensus na makakamit gamit ang sistema ng proof-of-work o mas kilala sa tawag na pagmimina. Si Satoshi Nakamoto, ang nag disenyo ng bitcoin at sinabi na ang disenyo at coding ng bitcoin ay nagsimula noong 2007. Ang proyekto ay pinasapubliko noong 2009 bilang open source software.
Ang network ay nangangailangan ng kaunting istraktura upang ibahagi ang mga transaksyon.  Sapat na ang ad hoc na isang desentralisadong network ng mga boluntaryo. Ang mga mensahe ay nai-broadcast sa isang mahusay na batayan , at ang mga nodes ay pwedeng umalis at sumali muli sa network. Sa pagkokonekta muli, ang node ang magda-download at magpapatunay ng mga bagong blocks mula sa iba pang mga node upang makumpleto ang lokal na kopya ng blockchain.

Transaksyon

Ang bitcoin ay timutukoy sa pagkakasunud-sunod ng digitally signed ng mga transaksyon na nagsisimula sa paglikha ng bitcoin, bilang block reward.. Ang nagmamay-ari ng isang bitcoin ay pwedeng maglipat ng bitcoin sa pamamagitan ng pag-sign ng isang digital na transakyon ng bitcoin patungo sa susunod na may-ari, tulad ng pagtataguyod ng isang tradisyunal na bank check.  Maaaring suriin ng isang nagbabayad ang bawat nakaraang transaksyon upang i-verify ang pakakilalan nito. Hindi tulad ng tradisyonal na pag-endorso ng pag-suri, ang mga bitcoin transaksyon ay hindi na maibabalik, na nagtatanggal ng sanhi ng pandaraya tulad ng chargeback fraud chargeback fraud.
Bagaman posible na mahawakan ang mga bitcoins nang paisa-isa, itoy medyo abala na kailangan ng hiwalay na transaksyon sa bawat transaksyon ng bitcoin. Ang mga transaksyon ay pwedeng maglaman ng maraming input at output, at ang mga bitcoin ay pwedeng hati-hatiin at pagsamahin.ng mga karaniwang transaksyon ay magkakaroon ng isang solong input mula sa isang mas malaki ng nakaraang transaksyon o maraming input na pagsasama ng mas maliit na halaga, at isa o dalawang output: ang isa para sa pagbabayad, at isa na ibabalik ang sukli, kung mayroon man, sa nagpadala. Ang anumang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang halaga ng input at output ng isang transaksyon ay napupunta sa mga minero bilang isang bayad sa transaksyon.

Pagmimina

Para makabuo ng distributed timestamp server bilang peer-to-peer network, ang bitcoin gumagamit ng sistema ng proof-of-work. Ang gawaing ito ay madalas na tinatawag na bitcoin mining.  Ang signature ay natutuklasan sa halip na binibigay alam. Ang prosesong ito ay energy intensive. Maaaring ubusin ng kuryente ang higit sa 90% ng mga gastos sa operasyon ng mga minero.  Ang isang data center sa China, na karaniwang binalak para sa bitcoin mining, ay inaasahan na nangangailangan ng hanggang sa 135 megawatts na kuryente
Kinakailangan ang proof of work para tangapin ang bagong block patungo sa blockchain ito ang nakikitang makabagong susi ni Satoshi Nakamoto. Ang proseso ng pagmimina sumasaklaw dito ang pagkilala sa block na , kung saan hashed ng dalawang beses ng SHA-256, ay nagbubunga ng isang bilang na mas maliit kaysa sa ibinigay na difficulty target. Habang ang average work ay kailangan itaas sa inverse proportion ng difficulty target, ang hash ay pwedeng iberipika sa pamamagitan ng pagsagawa ng isang ikot na dobleng SHA-256 .
Para sa bitcoin timestamp network, ang valid proof of work ay makikita sa pagdagdag ng nonce hanggang ang halaga ay matagpuan na nagbibigay ng block hash na kailangan na ang numero ay ang una ay zero bits. Kapag ang hashing ay nakagawa ng wastong resulta, ang block ay dina pwedeng baguhin na hindi gagawin muli ang trabaho. Tulad ng mga huling block ay naka-chained para magkasunod sunod , para  baguhin ang block kailangan gawin ulit ang trabaho sa bawat kasunod na bloke.
Ang mayorya ng consensus sa bitcoin ay kinakatawan ng pinakamahabang chain, na nangangailangan ng determinasyon sa paggawan nito. . Kapag ang karamihan sa computing power ay kontrolado ng honest nodes, ang honest chain ay lalaki ng mabilis at kayang tangalin ang mga kakompitensyang mga chain. Para mabago ang nakaraang block, ang attacker ay dapat gawin muli ang proof-of-work ng block na iyan at lahat ng mga block pagkatapos niyan dapat malampasan ang trabaho ng honest nodes. TAng probalidad ng isang mabagal na attacker sa paghabol aynababawasan dahil sa pagkasunod-sunod ng block ay naidadagdag
Dahil narin sa mas bumulis ng hardware speed at interes sa pagpatakbo ng mga node sa paglipas ng panahon, ang difficulty ng valid hash ay nagbabago kada dalawang linggo. Kapag ang mga block ay nagagawa ng mabilis , ang difficulty ay madadagdagan at kailangan na ng maraming hashes para makagawa ng block at sa paggawa ulit ng mga bagong bitcoins.

Difficulty

Ang Bitcoin mining ay isang kompitensyahan. Ang "arms race" ay naobserbahan sa pamamagitan ng mga ibat ibang hashing technologies na ginagamit sa pagmimina ng  bitcoins: mga basic CPUs, high-end GPUs karaniwan sa mga gaming computers, FPGAs at ASICs na lahat ay ginagamit ,  sa bawat kabawasan ng kakayahang kumita ng less-specialized technology. Ang Bitcoin-specific ASICs ay ang pangunahing paraan sa pagmimina ng bitcoin at na lagpasan nito ang bilis ng GPU na halos 300 fold. Ang bitcoins ay  nagiging mahirap ng minahin, ang mga kompanya ng computer hardware manufacturing ay nakita na nadagdagan ang kita ng mga produkto high-end ASIC
Ang computing power ay madalas na magkakasama o "pooled" para mabawasan ang pagkakaiba na kita ng mga minero. Ang inbididwal na mga mining rigs kadalasan maghihintay ng mahabang oras para makompirma ang transaksyon ng block at matanggap ang bayad. Sa pool, lahat ng partisipante na nagmimina ay mababayadan anu mang oras kapag ang partisipante ay na resolba ang block. Ang bayad ay nakadepende sa bilang ng trabaho ng indibidwal na nagmimina na tumulong sa paghanap ng  block.
Ang mga Bitcoin data centers pmas gusto na maging low profile, kalat sa buong mundo at makompolan sa bahagi ng merong murang kuryente.

Pagkonsumo ng enerhiya

Ng taong 2013, si Mark Gimein na tantya  na ang pagkonsumo ng enerhiya ay halos 40.9 megawatts (982 megawatt-kada oras sa isang araw). Ng taong 2014, si Hass McCook na tantya na 80.7 megawatts (80,666 kW).Ng taong 2015, ang The Economist ay na tantya na kahit na lahat ng mga nagmimina ay gumamit ng modernong pasilidad, ang pinagsama-samang konsumo ng enerhiya ay nasa 166.7 megawatts (1.46 terawatt-oras kada taon).
Para mapababa ang gastos , ang mga nagmimina ng bitcoin ay dapat mag set up sa lugar tulad ng Iceland na may geothermal energy na mura  aat libreng malamig na hangin galing sa  Arctic. Ang mga Chinesse na minero ay gumagamit ng hydroelectric power sa Tibet para mabawasan ang gastos sa kuryente.

Naminang Bitcoins

Sa pamamagitan ng kombensyon, ang unang transaksyon sa  block ay isang espesyal na transaksyon na gumagawa ng mga bagong bitcoin na pag-aari ng lumikha ng block na iyon. Ito ang insentibo para sa mga node upang suportahan ang network. Nagbibigay ito ng paraan upang ilipat ang mga bagong bitcoin sa sirkulasyon. Ang gantimpala sa pagmimina ay nababawasan kada 210,000 blocks. Nagsimula ito sa 50 bitcoin, at bumaba sa 25 noong 2012 at bumaba sa 12.5 bitcoin nong 2016. Itong proseso sa pagbabawas ay na-programmed na nagpapatuloy hanggang 64 times bago matapos ang  paglikha ng mga coin.

Seguridad

Iba't ibang mga potensyal na pag-atake sa network ng bitcoin at paggamit nito bilang isang sistema ng pagbabayad, tunay man o panteorya, ay isinasaalang-alang.. Ang bitcoin protocol kasama ang mga tampok na nag-proprotekta dito laban sa ilang atake,  tulad hindi awtorisadong pag-gastos , dobleng pag-gastos, mga huwad na bitcoins, at pakikialam sa blockchain. Ang ibang atake tulad ng pagnanakaw ng private keys, ay kailangan ng pag-iingat sa mga gumagamit nito.

Hindi awtorisadong pag-gastos  

Ang hindi awtorisadong pag-gastos ay napapagaan sa pamamagitan ng pag-implementa ng bitcoin's public-private key cryptography. Halimbawa; Kapag si Alice ay nagpadala ng bitcoin kay Bob, si Bob ang bagong may-ari ng bitcoin. Si Eve ay nagmamashid  sa transaksyon na gustong gastosin ang bitcoin na natanggap ni Bob,  pero hindi siya maka pag-sign ng transaksyon na walang man lang alam sa  private key ni Bob.

Dobleng pag-gastos

Ang karaniwang problema sa internet payment system na kailangan i-resolba ang dobleng pag-gastos, na kung saan ang gumagamit ay nagpadala ng parehong coin patungo sa dalawang o higit pang tatanggap. Bilang halimbawa ng problema ito ay kapag si Eve ang nagpadala ng bitcoin kay Alice at mamaya maya nagpadala naman siya ng magkatulad na bitcoin kay Bob. Ang  bitcoin network ay pinoprotektahan mula sa dobleng paggastos sa pamamagitan ng pagtala ng lahat ng bitcoin na nailipat sa ledger  (ang blockchain) na makikita ng lahat ng gumagamit nito at tinitiyak na lahat na nailipat na Bitcoins na hindi na gastos dati.

Race attack

Kapag si Eve ay nagalok ng bayad kay Alice sa bitcoin niya kapalit ng kalakal at mag-signs ng nararapat na transaksyon , itoy ay posibleng na siya makagawa ng ibang transaksyon ng oras na din na iyon na nagpadala ng magkatulad na Bitcoin kay Bob. Sa papagitan ng mga panuntunan, ang network ay tatangap lamang ng isang transaksyon. Ito ay tinatawag na race attack, sa kadahilanang naguunahan ang mga transaksyon na kung saan ang mauunang matanggap ang mauunang makakuha ng kompirmasyon. pwedeng maiwasan ito ni Alice ang ganitong atake sa pagtatakda na hindi niya ipapadala ang kalakal hangga't hindi lumilitaw ang bayad ni Eve sa blockchain.
Ang isang klase ng race attack (na tinatawag na Finney attack bilang pagkilala kay Hal Finney) na nangangailangan ng partisipasyon ng mga minero. Sa halip ng magpadala ng parehong kahilinginan ng pagbabayad (para mabayaran si Bob at Alice na magkaparehas ng coins) sa network, Si Eve ay nag isyu lamang ng kahilingan ng bayad kay Alice sa network, habang ang kasabwat ay sinisubukang minahin ang block kabilang ang bayad ni Bob sa halip na kay Alice. May posibilidad na magtagumpay ang rogue miner bago ang network, na kung saan na ang bayad ni Alice ay hindi na tanggapin. Ang simpleng race attack na ito , si Alice ay pwedeng bawasan magtagumpay ang  Finney attack sa pag hintay ng bayad na maisama  sa blockchain.

Pagmodipika ng kasaysayan

Ang bawat block na nadagdag sa blockchain, na nagsisimula sa block na naglalaman ng binigay transaksyon, tinatawag na kompirmasyon ng transaksyon. Isa isip , ang mga mangangalakal at serbisyo  na tumatangap ng bayad sa bitcoin ay kailagan maghintay ng isang kompirmasyon para maipamahagi mula sa network, bago mapalagay na ang bayad ay natanggap. Ang mas madaming kompirmasyon na hihintayin ng mangangalakal, ay mas mahirap sa isang attacker na magtagumpay na baguhin ang transaksyon sa blockchain - maliban nalang kung ang attacker ay kontrolado ang kalahati ng network power,  na mas kilalang  51% attack.

Deanonymisation ng mga kliyente

Ang Deanonymisation ay isang diskarte sa pagmina ng data data mining na kung saan ang anonymous data ay cross-referenced sa ibang source ng data para makilala  anonymous data source. Kasama ang mga transaksyon ng graph analysis, na  pwedeng mabunyag ang koneksyon sa pagitan ng mga bitcoin addresses (pseudonyms), na may posibleng atake  na makakaugnay sa user's pseudonym mula sa kaniyang IP address. Kapag ang peer ay gumagamit ng Tor, ang atake ay kasama ang isang paraan ng maghihiwalay ang peer mula sa  Tor network, na mapipilitan silang gamitin ang kanilang tunay na IP address para sa anumang karagdagang transaksyon. Ang attack na gumagamit ng bitcoin mechanisms of relaying peer addresses at anti-DoS protection. Ang gastos sa ganitong attack sa full bitcoin network ay hindi baba sa €1500 kada buwan.

Pagpapatunay ng bayad

Ang bawat minero ay pwedeng pumili ng transaksyon naidadagdag o hindi ibilang sa block.  Ang mas malaking numero ng transaksyon sa block ay hindi katumbas sa mas malaking computational power na kailangan  na i-resolba ang block.
Sa pagtangap ng bagong transaksyon ang node ay kailangan patunayan ito: sa partikular, isa sa pagpapatunay ng bawat transaksyon na walang na anumang transaksyon ang nagastos na dati.. Upang isagawa ang pagsusuri na kailangan ng node na ma-access ang blockchain. Ang sinumang gumagamit na hindi pinagkakatiwalaan ang neighbour's network, ay dapat na panatilihin ang isang buong lokal na kopya ng blockchain, upang ang anumang input ay ma-patunayan..
Tulad ng nabangit sa Nakamoto's whitepaper,posibleng i-beripika ang Bitcoin payments na hindi nagpapatakbo ng full network node (simplified payment verification, SPV). Ang user kailangan ng lamang ng kopya  block headers ng longest chain, na magagamit sa pamamagitan ng querying ng network nodes sa longest chain ay makahuha. Pagkatapos, kunin ang sangay ng Merkle na nag-uugnay sa transaksyon sa block nito. Ang pag-uugnay sa transaksyon sa isang lugar sa chain ay nagpapakita na ang isang  network node ay tinanggap ito, at ang mga blocks ay idinagdag pagkatapos na ito ay makakuha ng kumpirmasyon.

Data sa blockchain

Habang posible na mag-imbak ng anumang digital na file sa blockchain, mas malaki ang sukat ng transaksyon, mas malaki ang anumang mga kaugnay na bayarin dito. Naka-embed na iba't ibang mga item, kabilang ang mga URL sa child pornography, ang imahe sa ASCII art ni Ben Bernanke, mga materyales mula Wikileaks cables, panalangin ng mga minero ng bitcoin, at ang orihinal na  bitcoin whitepaper.

Pinaghihinalaang aktibidad ng mga kriminal

Sa kadahilanang paggamit ng bitcoin ng mga kriminal na kuha ang atensyon ng mga financial regulators, legislative bodies, law enforcement, at ng mga media. Ang FBI ay nagprepara ng intelligence assessment, ang SEC ay nag isyu ng babala tungkol sa mga investment schemes na gumagamit ng virtual currencies, aat ang U.S. Senate ay nag ganap ng pagdinig pa tungkol sa virtual currencies noong Nobyembre 2013. Ang Nobel-prize winning economist na si Joseph Stiglitzsinabing ang bitcoin anonymity naghihikayat ng money laundering at iba pang krimen, "Kung buksan mo ang isang butas tulad ng bitcoin, pagkatapos ang lahat ng mga kasuklam-suklam na aktibidad ay dumadaan sa butas na iyon, ang gobyerno ay hindi papahintulutan ito." Sinabi niya rin na kung sinaayos mo ito ikaw ay hindi masasama sa mga at ibang mga mga ito [krimen], na hindi na kailagan ang  Bitcoin. Sa pag kontrol sa mga abusado, ito ay makokontrol ang pag iral nito. Itoy umiiral dahil sa mga pagaabuso."
Maraming mga news outlets ng ginigiit ang pagiging popular ng bitcoin ay na may kakayahan na bumili ng mga ilegal na kalakal. Ng taong 2014, ang mga researchers sa University of Kentucky nakahanap ng "matibay na ebidensya na ang computer programming enthusiasts at ilegal na aktibidad ay nagiging intirisante  sa bitcoin , at limitadong mahanap o walang suporta sa politakal at motibong pamuhunan"

Black markets

Ang mga CMU researcher natantya na sa taong 2012, 4.5% hanggang 9% na lahat ng transaksyon ng lahat ng palitan sa buong mundo na para sa drug trades ay nagmula sa dark web drugs market, Silk Road. Child pornography, serbisyong pagkitil ng buhay, at mga armas  na pinaghihinalaang meron sa  black market sites na bayad ay bitcoin. Dahil narin sa anonymous nature at kakulangan ng kontrol sa merkado, hindi mo din masasabing itong mga serbisyong ito ay totoo o sadya lamang para kumuha ng  bitcoins.
Ang mga ilang deep web black markets ay naipasara ng mga awtoridad. Noong Oktobre 2013 ang Silk Road ay napasara U.S. law enforcement ng dahil dito na bawasan ng panandalian ang presyo ng bitcoin. Ng taong 2015, ang founder ng site ay nasistensyahan ng pang habang-buhay na pagkakulong. Ang mga alternatibong sites na magagamit na, at ng taong  2014 ang  Australian Broadcasting Corporation rinulat ang pag sara ng  Silk Road ay may maliit ng epekto sa mga bilang ng mga Australians nagbebenta ng drugs online, ay nadagdagan. Ng taong 2014, ang mga awtoridad ng Dutch sinara ang Utopia, isang online illegal goods market, at nakuha ang 900 bitcoins. Ng bago matapos ang taong 2014, ang pinagsamang  operasyon ng pulis ng European at awtoridad ng American nakuha ang mga bitcoins at naisara ang 400 deep web sites kasama rito ang ibang bersyon ng  Silk Road 2.0. Ang mga aktibidad ng nagpapatupad ng batas ay nagresulta ng ilang mga nagkasala sa batas. Ng taong Disyembre 2014, si Charlie Shrem ay ay nasentensiyahan ng dalawang taon ng pagkakulong ng kadahilanang pag tulong sa pagpadala  $1 million sa Silk Road drugs site, at ng taong Pebrero 2015, ang founder nito nasi , Ross Ulbricht, ay nahatulan ng kasong drugs charges at kinaharap ang pang habang buhay na pagkakulong.
Ang ilang black market sites ay naghahanap ng mananakawan ng bitcoin mula sa kanilang customer.Ang komunidad ng bitcoin ay nag branded ng isang site, Sheep Marketplace, bilang isang scam na pipigilan ang mga withdrawals at isinara pagkatapos ng isang diumano'y mga bitcoins theft. Sa makabilang kaso , ang escrow accounts na may bitcoins para sa kanilang parokyano ng ibang black market na na-hacked noong  2014.
Ayon sa Internet Watch Foundation, isang UK-based charity, ang bitcoin ay ginagamit sa pagbili ng child pornography, at halos 200 na mga websites na tumatangap ng bitcoin bilang kabayaran. Ang Ang Bitcoin ay hindi tanging paraan sa pagbili ng  child pornography online, bilang Troels Oertling, head ng cybercrime yunit at Europol, sinabing , ang "Ukash at paysafecard... ay [ito din] ginagamit din sa pagbayad para sa mga materyal ." Gayunpaman, ang Internet Watch Foundation nag lista ng halos 30 sites na eksklusibong tumatanggap ng bitcoins. Ilan ditong sites ay nagsara, tulad ng deep web crowdfunding website tna layuning  mag-pondo sa pag gawa  na mga bagong child porn. At saka, ang mga hyperlinks na mga child porn websites at naidadagdag sa blockchain bilanv arbitrary data na naisasama kapag ang transaksyon ay nagawa.

Money laundering

Ang Bitcoins ay hindi ideyal sa money laundering, dahil lahat ng transaksyon ay naka publiko. Ang mga awtoridad , kasama na dito ang European Banking Authority ang FBI, at ang Financial Action Task Force ng G7 ay naglahad ng pagkakaabala na ang bitcoin na magamit sa money laundering. Ng taong 2014, ang operator ng U.S. bitcoin exchange, na si Charlie Shrem, ay na aresto sa kasong money laundering. Sinundan , ng pagkakulong ng dalawang taon dahil sa "pagtulong at pag-suporta sa hindi lisensyadong money transmitting business". Si Alexander Vinnik, pinaghihinalaang may-ari ng BTC-e ay na-aresto sa Greece noong Hulyo 25 ng taoong  2017 sa $4 billion money laundering charges dahil sa pagbalewala ng batas ng anti-money laundering (AML) ng US. Ang ulat ng UK's Treasury at Home Office sinabing " ang UK national risk assessment of money laundering and terrorist financing" (Oktobre 2015) nakita na, na labindalawang paraan na binusisi ayon sa ulat , ang bay may kaunting  tyansang para magamit sa money laundering, na karaniwang paraan ng money laundering ay sa pagiging bangko.

Ponzi scheme

Sa Ponzi scheme na ginagamitan ng bitcoins, ang Bitcoin Savings and Trust pinangakong sa mga namumuhunan ng halos 7% na interes kada  linggo, at nakakuha ng higit kumulang  700,000 bitcoins simula ng taong 2011 hanggang 2012. Ng buwan ng  Hulyo taong 2013, ang U.S. Securities and Exchange Commission kinasuhan ang kompanya at ang founder ng taong 2013 "na may pandaraya sa mga mamumuhunan sa isang Ponzi scheme na kinasasangkutan ng bitcoin". Ng taong 2014 Septyembre ang hukom ay pinag-pyansa ang Bitcoin Savings & Trust at ang founder ng $40 million.