Bitcoin. Ja, leuk. Maar wat is het?

“Bitcoin is a technological tour de force.”
Eric Schmidt, executive chairman van Google
en Bill Gates, medeoprichter en chairman van Microsoft

1 november, 2008. Terwijl de financiële wereld op z’n grondvesten schudt vanwege de kredietcrisis, verspreidt iemand onder het pseudoniem “Satoshi Nakamoto” via een cryptografie-mailgroep een wetenschappelijk paper. Zijn voorstel: gedecentraliseerd digitaal geld. “Bitcoin.”

Sorry, wat?

Het idee van puur digitaal geld is niet nieuw. Een valuta speciaal voor het internet, vrij van overheidsregulatie of banken, leefde al enkele decennia onder cyberpunks en cryptonerds. Hoewel zij ervan overtuigd waren dat het mogelijk moest zijn, bleek een groot struikelblok bij het creëren van digitaal geld het voorkomen van double spending. Zodra geld niets anders is dan een serie enen en nullen zouden diezelfde enen en nullen immers naar meerdere mensen gestuurd kunnen worden. Op zich leuk voor de betaler, maar niet echt een eigenschap die de functionaliteit van geld ten goede komt.

Het probleem van double spending werd meestal opgelost door alle balansen bij te houden in een soort digitaal kasboek; zodra Alice geld naar Bob stuurde werd dit in het kasboek “genoteerd”, zodat Bob dit geld weer kon uitgeven – en Alice niet. Maar deze methode betekende ook dat het kasboek beheerd moest worden. Zo bleef het systeem afhankelijk van een third party, een persoon of groep die het geheel zou managen. Behalve dat zo’n centrale entiteit behoorlijk goed vertrouwd zou moeten worden, bijvoorbeeld om zelf niet aan double spending te doen, was het kasboek daarmee ook een single point of failure. Zo zou een overheid het hele systeem bijvoorbeeld op slot kunnen gooien door de centrale servers te confisqueren, zoals het in Amerika gevestigde betalingssysteem “e-gold” was overkomen.

Satoshi Nakamoto stelde in zijn paper voor om dit probleem op te lossen door het “kasboek” openbaar te maken, en decentraal te managen. Dit managen gebeurt middels de blockchain, een “keten” van “blokken” waarin iedere transactie over het bitcoin-netwerk wordt bijgehouden. Alle gebruikers die het bitcoin-programma draaien kunnen de rekenkracht van hun computers inzetten om de blockchain te beheren, en zo double spending voorkomen. Dit betekent dus dat niemand de baas is, of misschien juist iedereen: het systeem werkt op basis van consensus.

Wie toch “valse” bitcoins verstuurt zal simpelweg geweigerd worden door de rest van het netwerk, aangezien niemand anders daar baat bij zou hebben. Zo vormt de totale aangesloten rekenkracht de beveiliging van het systeem. Een potentiele valsspeler moet om succesvol te zijn in principe meer rekenkracht bij elkaar zien te krijgen dan de gehele rest van het netwerk bij elkaar opgeteld, en zelfs als dat lukt is het niet makkelijk om er profijt van te hebben. Zeker op de iets langere termijn zal iedereen doorkrijgen dat er iets niet klopt – en het systeem gewoon laten voor wat het is tot de “aanval” stopt. Daarna zouden valse transacties zelfs nog gewoon kunnen worden teruggedraaid (middels consensus).

Het is daarom winstgevender om rekenkracht in te zetten ten goede van het netwerk. Deelnemers aan het verificatieproces worden namelijk ook beloond voor de rekenkracht die ze inzetten, en dit is meteen hoe bitcoins voor het eerst in circulatie komen. Tijdens het verifiëren van transacties proberen alle aangesloten computers cryptografische rekensommen op te lossen; vernoemd naar het vergaren van edelmetalen heet dit proces “mining”. De eerste computer die de som oplost wordt daarvoor beloond met een “block” vol bitcoins. De moeilijkheidsgraad van de cryptografische sommen wordt bovendien aangepast op de totale rekenkracht van het netwerk, zodat er gemiddeld een block per tien minuten wordt vrijgegeven. Ook is van tevoren precies vastgesteld hoeveel bitcoins ieder block zal bevatten – dit aantal wordt iedere vier jaar gehalveerd. Terwijl de eerste 210.000 bitcoin-blocken vijftig bitcoins bevatten, zijn dit er momenteel nog maar vijfentwintig. De snelheid waarmee bitcoins in circulatie komen staat zodoende al grotendeels vast – naar verwachting is rond 2040 het totale aantal van 21 miljoen bitcoins bijna bereikt, en in 2140 helemaal. Net als – wederom – edelmetalen, is de aanvoer dus eindig.

Op 3 januari 2009, enkele maanden nadat hij zijn paper heeft rondgestuurd, brengt Satoshi Nakamoto zijn idee in de praktijk. Hij heeft een eerste versie van het bitcoin programma in elkaar geknutseld, en zet de software online. Vergelijkbaar met projecten als Linux en Firefox is de code open source, dus door iedereen in te zien en eventueel aan te passen. Maar ook dit werkt weer op basis van consensus. Een aanpassing die niet wordt geaccepteerd door het netwerk – de gebruikers dus – zal simpelweg worden geweigerd.

Een kleine maar gretige groep programmeurs raakt geïnteresseerd in het project, en gaat nadat Nakamoto het online heeft gezet onder zijn leiding met bitcoin aan de slag. Ruim een jaar lang verbeteren ze het protocol, en updaten de software stukje bij beetje, terwijl het computerprogramma gestaag aan populariteit wint. Op het moment dat bitcoin echt op gang lijkt te komen, trekt Satoshi Nakamoto zich stilletjes van het project terug. Niet lang daarna, op 21 mei 2010, geschiedt de allereerste “echte” aankoop met bitcoin. Laszlo Hanyecz, een programmeur uit Florida, bestelt twee pizza’s voor 10.000 bitcoins.

It’s alive!

Met die aankoop kan bitcoin officieel beschouwd worden  als het eerste echte volledig gedecentraliseerde digitale geld ter wereld. En doordat bitcoin in essentie niets anders is dan een stukje code – een beetje informatie – zou het meteen het ideale geld kunnen zijn voor de data-economie. Cash voor het internet.

Zoals de e-mail dankzij ongeëvenaarde snelheid en gebruiksgemak de reguliere brief vrijwel geheel heeft kunnen vervangen, zou bitcoin dit misschien voor veel betalingsverkeer kunnen doen. Waar het op dit moment bijvoorbeeld nog dagen of zelfs weken kan duren voordat geld is overgeschreven naar India, Namibië of Jamaica (om maar eens drie willekeurige landen te noemen) kan dit met bitcoin binnen enkele seconden voltooid zijn – of het nu (het equivalent van) tien cent betreft, of dat van tien miljoen euro. Tevens zijn er geen gebruiksvoorwaarden of restricties – iedereen die toegang heeft tot een internetverbinding kan bitcoin gebruiken. Daarnaast kan een betaling nu al zo gemakkelijk zijn als het scannen van een QR-code met een smartphone, of het copy/pasten van een reeksje letters en cijfers in het desktop-programmatje zelf. Het is bovendien goed denkbaar dat bitcoin-functies binnenkort in webbrowsers zullen worden geïmplementeerd, en zelfs betalingen per sms zouden mogelijk kunnen zijn.

De digitale eigenschappen van bitcoin maken dan ook dat het geld gemakkelijk gebruikt kan worden in bestaande internetdiensten – daar is vaak niet eens de medewerking van die diensten voor nodig. Zo is het nu al mogelijk “fooitjes” uit te delen op verschillende bekende websites, zoals Reddit, Facebook en Twitter. En ook het meesturen van bitcoin als attachment aan een e-mail is via een kleine omweg geen probleem. De digitale valuta is bovendien ideaal voor het verwerken van micro-payments. Terwijl het op dit moment welhaast onmogelijk is (de waarde van) vijf cent – en slechts vijf cent – te betalen voor een krantenartikel, een liedje, of een filmpje, zou dit met bitcoin makkelijk en zonder tussenpersoon mogelijk moeten zijn.

Langzaam maar zeker wordt ook de game-community bewust van de mogelijkheden die bitcoin biedt. Zo draait er in de digitale wereld van Minecraft al enige tijd een heus casino waar met bitcoin aan roulette- en blackjacktafels gegokt kan worden, en een platform waar spelers het voor bitcoin tegen elkaar kunnen opnemen in populaire games als Call of Duty staat in de startblokken. Binnenkort zou het digitale geld wellicht de overstap kunnen maken naar ingame werelden, zodat World of Warcraft spelers hun verworven wapens niet langer met World of Warcraft Gold hoeven te verhandelen, maar dit met bitcoin kunnen doen. Dan kunnen ze er later die avond een echte pizza mee kunnen bestellen op pizzaforcoins.com.

Programmeerbaar geld

Maar veel bitcoin-enthousiasts zien de digitale valuta niet eens zozeer als een toevoeging aan bestaande internetdiensten of games. Zij zien het vooral als een uitvinding die geheel op zichzelf staat. Zoals e-mail veel meer is geworden dan een vervanging van handgeschreven brieven, verwachten sommige programmeurs dat bitcoin veel breder zal worden toegepast dan wat nu al mogelijk is. Paul Buchheit, de uitvinder van Gmail, spiegelde de introductie van het digitale geld zelfs aan TCP/IP, of in lekentermen: het internet zelf. En zoals slechts weinigen in 1993 zullen hebben voorzien waarvoor het internet in 2013 gebruikt zou worden, is het volgens veel bitcoiners nauwelijks voor te stellen hoe divers digitaal geld over enkele jaren zal worden geïmplementeerd.

Vooral het feit dat het geld zelf programmeerbaar is zou totaal nieuwe mogelijkheden scheppen – in potentie kan er een digitale economie ontstaan die tot nu toe nauwelijks voor mogelijk werd gehouden. Zo heeft een van de core-developers van bitcoin, Gregory Maxwell, het idee opgeworpen van autonomous agents: computerprogramma’s die functioneren zonder dat iemand zich er überhaupt nog mee bezig hoeft te houden. Denk bijvoorbeeld aan een file-hosting website zoals dropbox, waar iedereen tegen een kleine vergoeding data kan stallen. Deze vergoeding hoeft dan niet naar een beheerder van de website te gaan, maar naar de website zelf. Indien de website goed is geprogrammeerd kan deze vervolgens ook zelf op zoek gaan naar goedkope server-hosting, en de ontvangen bitcoin weer gebruiken om hiervoor te betalen. Webservices zouden hierdoor goedkoper dan ooit kunnen worden – en in combinatie met een aantal andere technische foefjes ook veel moeilijker te censureren. Als ook hosting-computers bovendien autonoom gaan opereren zou het mogelijk zijn dat de programma’s elkaar gaan betalen. Zo kan het digitale geld in feite een tijdje tussen verschillende computers blijven circuleren: een digitale economie.

Mike Hearn, bij Google deel van het team dat zelfrijdende auto’s ontwikkelt, speculeert nog een paar jaar verder de toekomst in, en ziet dankzij bitcoin mogelijkheden om autonome taxi’s in steden te laten rijden. Een zelfrijdende auto zou met behulp van bitcoin niet alleen betalende klanten kunnen ophalen en afzetten, maar bijvoorbeeld ook met andere taxi’s kunnen communiceren voor het verlenen van voorrang. Een klant met haast kan zo iets meer voor z’n rit betalen – geld dat uiteindelijk terecht komt bij de klant die de voorrang verleende: everybody happy. En in principe zou de taxi zichzelf vervolgens volledig kunnen onderhouden – net als de website. Door genoeg van de digitale valuta te ontvangen om ook in reparaties en andere onkosten te voorzien, zou de taxi dankzij een onboard bitcoin-portemonnee een volledig autonoom opererende actor binnen een gebied kunnen worden. Een taxi die door niemand wordt onderhouden, maar uit zichzelf naar een tankstation (of oplaadpunt) rijdt, of naar een automonteur. Die automonteur zou dan voor zijn werk betaald worden door een auto.

Vergelijkbaar ziet Hearn weinig toekomst voor de beroepen van veel financiële tussenpersonen – zoals notarissen, accountants en zelfs advocaten. Zoals machines in de twintigste eeuw grote delen van de bevolking hebben verlost van machinaal fabriekswerk, zou digitaal geld grote delen van de bevolking kunnen verlossen van machinaal kantoorwerk. Doordat bitcoin op velerlei manieren programmeerbaar is, kan software worden geschreven die het werk van veel tussenpersonen drastisch vereenvoudigt – en in sommige gevallen zelfs helemaal overbodig maakt. Borg, uitbetalingen, dividenden en zelfs (het equivalent van) eigendomspapieren zijn in het protocol te schrijven, terwijl in het geval van smart contracts hooguit een mediator nodig kan zijn om knopen door te hakken.

Maar het is digitaal…

Het feit dat een bitcoin niets anders is dan een stukje code brengt ook nadelen met zich mee. Wie niet zorgvuldig met z’n bitcoins omgaat kan bijvoorbeeld een computercrash verwijderd zijn van bankroet. Op dat moment is er geen telefoonnummer om te bellen, geen klachtenformulier om in te vullen, en geen bedrijf om de schade op te kunnen verhalen. Zoals de eurobiljetten in een portemonnee waarschijnlijk voorgoed weg zijn als de portemonnee verloren raakt, is de eigenaar ook volledig zelf verantwoordelijk voor het veilig bewaren van bitcoins. (Een tamelijk eenvoudige back-up kan hier overigens uitkomst bieden.)

Wie niet comfortabel is met deze verantwoordelijkheid zou gebruik kunnen maken van een online wallet. Zoals maar weinig mensen e-mail op hun eigen computer opslaan, en in plaats daarvan liever bij Hotmail of Gmail inloggen, bestaan er ook webservices voor bitcoin. Een gebruiker hoeft zich dan geen zorgen meer te maken over back-ups en beveiliging, en net als bij e-mail kan hij dan vanaf iedere verbonden computer ter wereld bij de bitcoins – ze staan in de cloud. Hoewel dit veel gebruiksgemak oplevert, is de eigenaar op deze manier wel afhankelijk van de betreffende website; de bitcoins zijn in zo’n geval zo veilig als de walletservice zelf. Indien de website morgen op zwart gaat zijn de bitcoins mogelijk voorgoed verdwenen (misschien in iemands zak).

Daarbij zijn bitcoins een lucratief project geworden voor hackers. Slecht beveiligde computers – en dat zijn bijna alle computers – kunnen ten prooi vallen aan virtuele inbrekers. Er zijn de afgelopen jaren dan ook voor honderdduizenden euro’s aan bitcoins gestolen via phishing-sites, trojans, of andere malware. De allergrootste bitcoin-roven hebben plaatsgevonden bij wisselkantoren – waar in sommige gevallen tienduizenden bitcoins tegelijk zijn buitgemaakt. En terwijl reguliere banken verzekerd zijn voor dergelijke overvallen, zagen de “rekeninghouders” van de wisseldiensten hun bezit meestal in rook opgaan.

Maar zelfs wie al zijn bitcoins veilig versleutelt en back-ups maakt is niet gevrijwaard van risico’s. De bitcoin-software is namelijk zelf nog in bèta, en het is uiteindelijk niet uit te sluiten dat een fatale bug het hele protocol morgen ten gronde brengt – alhoewel top-programmeurs van universiteiten, tech-giganten en hackers-collectieven dit zich eigenlijk niet kunnen voorstellen.

Zo is bitcoin al eens van de rails gelopen, maar dit wordt – interessant genoeg – door veel bitcoiners juist als een hoogtepunt in de geschiedenis van de digitale valuta gezien. Binnen de eerste uren nadat het netwerk ontspoorde wegens een fout in de blockchain besprak een betrokken community op het centrale forum mogelijke oplossingen, die niet veel later door begaafde programmeurs van overal ter wereld werden ingebouwd, waardoor bitcoin diezelfde dag weer op koers lag. Hoewel het voor veel bitcoiners ongetwijfeld spannende uren zijn geweest, en de hapering als teken van zwakte kan worden gezien, wordt de kordate oplossing van het probleem achteraf vooral beschouwd als een bewijs dat eventuele problemen – ook in de toekomst – eenduidig kunnen worden opgelost. Dat is ook niet heel vreemd, want iedere betrokkene heeft belang bij een oplossing, en door de open source opzet werken zij wereldwijd samen om het protocol weer aan de praat te krijgen. En houden.

Een fundamenteler probleem zou wellicht kunnen schuilen in de cryptografie zelf; bitcoin is “slechts” zo sterk als de cryptografie waar het op berust. Hoewel het bijna ondenkbaar is dat de cryptografie van bitcoin op dit moment gebroken kan worden – het is inmiddels gereviewd en ijzersterk bevonden door een flink aantal cryptografen en programmeurs – is het onmogelijk te garanderen dat dit voor altijd zo zal blijven. Quantum-technologie zou over enkele jaren wellicht voor opschudding kunnen zorgen, en zelfs onvoorzien-revolutionaire cryptografische doorbraken zijn niet uit te sluiten. Of een dergelijk probleem ook opgelost kan worden door de community zal moeten blijken – als quantum-chips überhaupt ooit het levenslicht zien.

Daarbij moet overigens ook worden aangetekend dat de gevolgen van zo’n doorbraak geenszins beperkt zouden blijven tot bitcoin; ook banken, creditcardmaatschappijen en de rest van het versleutelde internet zou gecompromitteerd zijn. Want laten we vooral niet vergeten dat ook 99,9% van alle euro’s uit niets anders bestaan dan enen en nullen.

Via: http://banklessblog.nl/?p=21

Tweets by AaronvanW