4. www.vestforsk.no
Forskingsinstitutt lokalisert i Sogndal, stifta i 1985
Forskingsområde:
Klima og miljø
Reiseliv
Teknologi og samfunn
Rundt 30 tilsette
Del av forskings-infrastrukturen i Norge
Vestlandsforsking
5. www.vestforsk.no
Forskar ved Vestlandsforsking sidan 1996
Forskingsfelt: IT i offentleg sektor
Interessert i Bitcoin/blokk-kjede sidan 2011
har følgt utviklinga nøye sidan då
interessert i skjeringspunktet teknologi, økonomi og samfunn
har gjennomført master-programmet Digital Currencies ved
universitetet i Nicosia
ser Bitcoin/blokk-kjedeteknologi som eit viktig område også for
offentleg sektor
eig bitcoin, ether(eum), litecoin ++ og ei Bitcoin-gravemaskin (!)
Om meg
6. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer
6. Aktuell litteratur og ressursar
7. www.vestforsk.no
Bitcoin – «alle blokk-kjeders mor»
Publisert 31.10.2008 (Halloween Day)
Sett i drift 03.01.2009
Har gått kontinuerleg sidan
8. www.vestforsk.no
Kva er Bitcoin?
1. Valuta
Heildigitale kontantar («Internett-pengar»)
Ingen sentralbank, 100 % programstyrt
bitcoin med liten ‘b’
2. Infrastruktur
Blokk-kjeda som underliggjande teknologi (Blockchain)
Open infrastruktur for innovasjon («permissionless»)
Bitcoin med stor ‘B’
3. Kan lagra annan informasjon enn økonomisk/valuta
Det er dette som er interessant for offentleg sektor!
10. www.vestforsk.no
Sentral, desentral og distribuert
Paul Baran: «On Distributed Communications Network»
[Baran fann opp «pakke-svitsjing», saman med/uavh. av Donald Davies, UK]
15. www.vestforsk.no
3. Konsensus-modell
Prosessen som fører til at nodane i nettverket blir einige om
1. eit sett av data
2. endringar i data
3. reglane som ligg til grunn for lagring og endring av data
«Proof of work» er ein viktig del av konsensus-modellen i
Bitcoin
Blokk-kjeda blir sikra ved innsats av ressursar
Graving («mining») = innsats av energi
Det er konsensus-modellen som er den viktige innovasjonen,
ikkje blokk-kjeda!
16. www.vestforsk.no
Kva er det spesielle med Bitcoin/blokk-kjede?
Bevis av eigarskap utan bruk av tredjepart
NB! Dette gjeld opne blokk-kjeder!
Digital knappheit («digital scarcity»)
«The Internet of Money»
men også mykje meir..
Uforanderlege («immutable») data
vel, ikkje nødvendigvis..
17. www.vestforsk.no
Sentrale Bitcoin-begrep
Transaksjon: overføring av verdi frå ei Bitcoin-lommebok til
ei anna
blir signerte med sendaren sin private nøkkel
kan sendast ope på nettet (ikkje behov for BankID o.l.!)
Blokk-kjeda: Samlinga av transaksjonar sidan starten – ope
tilgjengeleg
«Graving» («Mining»): Prosessen som godkjenner
transaksjonane og «sveiser» dei fast i blokk-kjeda
18. www.vestforsk.no
Kva er ein bitcoin?
Ein bitcoin-transaksjon er i realiteten ein digital signatur
Overføring av eigarskap frå ein aktør til ein annan (bitcoin, eigedom
representert ved bitcoin)
Bitcoin er alltid på blokk-kjeda! (og aldri i lommeboka!)
Kjede av transaksjonar (og blokker): Ein bitcoin er alltid ein ubrukt
(«unspent») output
Bitcoin kan forsvinna, på same måten som fysiske kontantar: ved å
mista den private nøkkelen, ved «brenning»
Eigarskap til bitcoin (eigedom) blir loggført på blokk-kjeda
Ei distributert «hovudbok» («ledger»), delt mellom alle nodane i
nettverket (datamaskiner med full-klient)
Alle kan lesa innhaldet
Alle kan leggja til nye transaksjonar i blokker, men det krev ressursar
(«proof of work»)
19. www.vestforsk.no
I dag
16,6 mill.
btc frigitt
Deterministisk
maks. 21 mill. bitcoin
«Halveringstid» i tilførsel
12,5 nye bitcoin kvart 10. min.
20. www.vestforsk.no
Bitcoin-einingar og kurs
1 Bitcoin = 100 000 000 (108) satoshi
I utg.pkt. godt egna for mikrotransaksjonar! (men for høge gebyr no..)
Alle transaksjonar blir noterte i satoshi internt
Alle satoshi er lenka tilbake til det tidspunktet dei vart genererte
Kursen pr. 25.10.17: 1 BTC = ca. 44 000 NOK (US $ 5,500)
1 satoshi = 0,04 øre (!)
Gebyr for overføring: 0,0001 – 0,0005 bitcoin (= frå ca. kr 5,- til 15,-)
Total Bitcoin-økonomi i dag: ca. NOK 750 mrd.
23. www.vestforsk.no
Samansetjing av Bitcoin-universet
Bitcoin-brukarar
Full node: Dei som har lasta ned heile blokk-kjeda og deltek i valideringa
Lettvektsnodar: Mobil-lommebøker (mobil-app)
Bitcoin-gravarar
Sikrar blokk-kjeda
Utviklarar
Vedlikehald og utvikling av den opne kjeldekoden
Vekslingstenester
Bru mellom kryptovaluta og fiat-pengar
Handelsmenn
Dei som mottek kryptovaluta for varer og tenester
24. www.vestforsk.no
Myter og mistydingar om Bitcoin og blokkjede
1. «Blokk-kjede»/»Blockchain» som generelt omgrep er nokså
meiningslaust
Må spesifisera kva type blokk-kjede ein snakkar om
• Open eller lukka? Kva sikkerheitsmodell?
2. Det er stor skilnad på opne og lukka blokk-kjeder
Opne blokk-kjeder har det største innovasjonspotensialet (MIT)
Lukka blokk-kjeder kan også vera nyttig i enkelte samanhengar
- men må stilla spørsmålet: Kvifor ikkje heller ein distr. database?
3. Bitcoin er berre for kriminelle eller lyssky aktivitetar
Forsking tilbakeviser dette (Tasca et al., 2016)
4. Blokkjede som universalmiddel
Blokk-kjedeteknologi er nyttig på mange område, men ikkje alle
25. www.vestforsk.no
Opne vs. lukka blokk-kjeder
Opne
(«permissionless)
Lukka
(«permissioned»)
Kven oppdaterer Alle som vil Utvalde pers./org.
Kven produserer data Alle som deltek Kundar av org.
Insentiv til å følgja reglar Direkte økonomiske
(gulrot & pisk)
Omdømme
Lagring Distribuert Sentralisert
Stola på sentrale aktørar Nei Ja
Transaksjonskostnader - +
Fart (trans./sek.) - +
Uforanderleg + -
Valuta/»token» Ja Nei
Eksempel Bitcoin, Ethereum HyperLedger, Corda
27. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer
6. Aktuell litteratur og ressursar
32. www.vestforsk.no
Transaksjons-kjede
Ein transaksjon tek alltid utgangspunkt i «utbetalinga» frå ein tidlegare
trans. (Unspent Tx Output – UTXO)
Inn-del
Inndelen lenkar ein el. fleire tidl. trans.
Skript som tilfredsstiller vilkåra for innløysing
i trans. den tek utgangspunkt i.
Ut-del
Verdi (i satoshi)
Skript som seier kva vilkår skal oppfyllast for
innløysing («spending»).
Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
34. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer
6. Aktuell litteratur og ressursar
35. www.vestforsk.no
Blokk-kjeda – ei distribuert hovudbok
(Ill: Antony Lewis – www.bitsonblocks.net)
Blokk-kjede
Ei blokk er ei samling av transaksjonar, some «records» i ein database
Blokkene er lenka saman til ei lang kjede = blokk-kjeda
Alle kan lesa
Å leggja til nye blokker krev store ressursar (= «Proof of work»)
Å leggja til ei ny blokk er eit lotteri (som blir gj.ført ca. kvart 10. minutt)
Den som får leggja til ei ny blokk får 12,5 nye bitcoin
Etter rundt ein time (5-6 stadfestingar/nye blokker) blir transaksjonen i
praksis umuleg å endra
36. www.vestforsk.no
Ein bitcoin-transaksjon
Input: Låsingsskript
Vilkåra som blir sette for å kunna bruka transaksjonen
T.d. «Med denne digitale signaturen har eg bevist at eg er rettmessig
eigar av verdiane i transaksjonen» (dvs. signaturen beviser off. nøkkel)
Output: Opplåsings-skript
Nødvendige instruksjonar for å kunna (gjen-)bruka transaksjonen
T.d. «Berre den som kan bevisa at han/ho har ein privat nøkkel som
korresponderer med denne off. nøkkelen, kan overta denne verdien»
44. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer
6. Aktuell litteratur og ressursar
47. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer
6. Aktuell litteratur og ressursar
48. www.vestforsk.no
Bitcoin-teknologi
Alle som tek i bruk Bitcoin er med på å driva systemet
Startar med å lasta ned ei Bitcoin-lommebok
• eit sett med adresser (private og offentlege nøkkelpar)
• NB! Bitcoin-lommebøker inneheld nøklar, ikkje Bitcoin!
Full klient: Lastar ned heile blokk-kjeda, verifiserer nye transaksjonar
Mobil-klient: «Bitcoin light» - inga blokk-kjede, ikkje verifisering,
avhengig av full node for informasjon
Betaling skjer ved å skanna ein QR-kode («Bitcoin-kontonr»)
eller kopiera/tasta inn adressa
55. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer
6. Aktuell litteratur og ressursar
56. www.vestforsk.no
Alternativ bruk av Bitcoin
Bevis av eigarskap utan bruk av tredjepart
Bitcoins programmeringsspråk SCRIPT
Enkelt, stakk-basert prog.språk
Ikkje Turing-komplett (med vilje!), dvs. ingen løkker
Dei fleste SCRIPT-kommandoana startar med ‘OP_’
OP_RETURN
OP_RETURN vart lagt til i 2014 som ein måte å lagra vilkårleg
informasjon på blokk-kjeda
57. www.vestforsk.no
OP_RETURN og ikkje-økonomisk informasjon
Ved å spesifisera OP_RETURN i ut-skriptet av
transaksjonen, blir innhaldet i skript-delen (maks 83 byte)
lagra på blokk-kjeda
Transaksjonen blir automatisk rekna som ubrukeleg
(unspendable) og ikkje teken med i UTXO-settet
Kostar gebyr
59. www.vestforsk.no
Innhald
1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata
2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata
Transaksjonar
Blokker
Konsensus og graving
3. Bitcoin i bruk
4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar
5. Alternative blokk-kjeder
6. Aktuell litteratur og ressursar
63. www.vestforsk.no
Bitcoin-forgreiningar
Bitcoin Bitcoin Cash Bitcoin Gold Bitcoin S2X
Pengemengde 21 mill. 21 mill. 21 mill. 21 mill.
Proof-of-work ASIC ASIC GPU ASIC
Blokk-frekvens 10 min. 10 min. 10 min. 10 min.
Vanskegrad-
justering
2 veker 2 veker
+ EDA
Kvar blokk 2 veker
SegWit Ja Nei Ja Ja
«Replay»-beskytt. - Ja Ja Nei
Unikt adresseformat - Nei I framtida Nei
ASIC: Application Specific Integrated Circuit
GPU: Graphic Processing Unit
EDA:
65. www.vestforsk.no
Alternative blokk-kjeder
«Blockchain 1.0», «Blockchain 2.0», «Blockchain 3.0»?
Berre tull! Gløym det! (= «konsulentspråk»)
Det finst mange blokk-kjeder (opne og lukka) og dei utviklar
seg i ulike retningar og med ulik fart.
Ethereum er t.d. ikkje ei «betre» blokk-kjede enn Bitcoin
Dei fyller ulike behov
Den eine er ikkje meir avansert enn den andre
67. www.vestforsk.no
Ethereum
Bitcoin-inspirert, men bygt frå grunnen av med
eigen kodebase
«Smarte kontraktar»
Ethereum som EVM – Ethereum Virtual Machine
Tenk distribuert Amazon Web Services (AWS)
Turing-komplett språk Solidity
Kan utføra alle typar instruksjonar
Kan gjera alle mulege feil!
Lettare å komma i gang med for utviklarar
68. www.vestforsk.no
Meir informasjon om Bitcoin og blokk-kjede
«Bitcon – A Peer-to-Peer Electronic Cash System»
Satoshi Nakamoto, 2008
«Open Matters - Why Permissionless Blockchains are
Essential to the Future of the Internet”
Peter van Valkenburgh, Coin Center
«Beyond Bitcoin – Enabling Smart Government Using
Blockchain Technology»
Svein Ølnes, eGov 2016, Springer LNCS
«Deja vú all over again: Thinking through law & code, again
Lawrence Lessig, https://vimeo.com/148665401
69. www.vestforsk.no
Ressursar elles på nettet
Nytt om Bitcoin og blokk-kjedeteknologi
CoinDesk (www.coindesk.com)
Coin Telegraph (www.cointelegraph.com)
Bitcoin Magazine (www.bitcoinmagazine.com)
+ mange fleire
Bitcoin blokk-kjede i sanntid
https://blockchain.info
https://blockchain.info
https://data.bitcoinity.org
http://statoshi.info
https://bitinfocharts.com
+ mange fleire
71. www.vestforsk.no
Aktuell litteratur – for utviklarar
Satoshi Nakamoto: «Bitcoin - A Peer-to-Peer Electronic Cash
System»
Andreas Antonopolous: «Mastering Bitcoin», 2. utgåve (2017)
Krzysztof Okupski: «Bitcoin Developer Reference»
Arvind Narayanan et al.: Bitcoin and Cryptocurrency
Technologies: A Comprehensive Introduction
72. www.vestforsk.no
Bitcoin-ressursar for utviklarar
Bitcoin.org – developer resources
https://bitcoin.org/en/developer-documentation
Bitcoin Developer Reference
https://github.com/minium/Bitcoin-Spec
Bitcoin Core («originalprogrammet»)
https://github.com/bitcoin-core/bitcoincore.org
A blockchain in 200 lines of code
https://medium.com/@lhartikk/a-blockchain-in-200-lines-
of-code-963cc1cc0e54
73. www.vestforsk.no
Takk for meg!
E-post: sol@vestforsk.no
Denne presentasjonen:
http://www.slideshare.net/sveino/teknaoslo
Bitcoin-adressa mi (= ”kontonummer”):
1HpvvptgrYJh4xUHerm1ruZtvnyUnnnHkU