Kuitenkin toisin kuin yleisesti uskotaan, Satoshi Nakamoton keksimä Bitcoin ei ollut aivan ennennäkemätön rakennelma. Digitaalisen käteisen etsintä oli alkanut monta vuotta ennen Bitcoinin valkoisen kirjan julkaisemista, ja Bitcoinia pidetään tarkemmin vuosikymmenien tutkimuksen ja kehityksen huipentumana. Satoshi sovelsi nerokkaasti joitain säätöjä ja ymmärsi kaiken yhdessä suunnitellakseen Bitcoin-verkon ja sen konsensusprotokollan.
Bitcoin upeasti yhdistää yhteen digitaalista allekirjoitusta, todistusta työstä, julkisen avaimen salaustoimintoja, hajautustoiminnot, aikaleimat, lohkopalkkiot, tapahtumamaksut, louhintavaikeuden säätö, Merkle Trees ja vertaiskäsite-to-peer-verkko, jota ylläpitävät itsenäiset solmut. Tämä ainutlaatuinen rakenne mahdollisti kaksinkertaisen kulutuksen ongelman ratkaisemisen ja kaikkien aikojen luotetuimman rahamuodon syntymisen.
Jokainen näistä kappaleista rakennettiin aiemman tiedon pohjalta. Valkoisessa kirjassa mainittiin kahdeksan tällaista aikaisempaa kehitystä vihjaten, kuinka pseudonyymi keksijä päätyi Bitcoinin luomisen vaatimuksiin.
The Pieces of The Bitcoin Puzzle
Ensimmäinen viite on”b-money”, jossa Wei Dai tutkii, kuinka yhteistyö voisi olla mahdollista ilman hallituksia ja luotettavia tahoja.
“Yhteisön määrittelee sen osallistujien yhteistyö, ja tehokas yhteistyö edellyttää vaihtovälinettä (rahaa) ja tapaa panna sopimukset täytäntöön”, Dai kirjoitti.”Perinteisesti näitä palveluita ovat tarjonneet valtio tai valtion tukemat laitokset ja vain oikeushenkilöille. Tässä artikkelissa kuvailen protokollaa, jolla näitä palveluita voidaan tarjota jäljittämättömille tahoille.”
Paperin kolme seuraavaa viittausta koskevat aikaleimaa, joka on keskeistä Bitcoin-verkon ja sen toiminnan kannalta. tilattu lohkohistoria ja välttämätön tuplakulutusongelman ratkaisemiseksi. Lisäksi aikaleimaus todistaa tietojen olemassaolon tiettynä ajankohtana.
Toinen viite on”Suojatun aikaleimapalvelun suunnittelu minimaalisilla luottamusvaatimuksilla“, H. Massias, XS Avila ja J.-J. Quisquater. Jälleen artikkeli, joka tutkii, miten järjestelmien luottamusvaatimuksia voidaan vähentää.
“Määritämme”digitaalisen aikaleiman”digitaaliseksi sertifikaatiksi, jonka tarkoituksena on varmistaa geneerisen digitaalisen asiakirjan olemassaolo tiettynä ajankohtana, kirjoittajat kirjoitti. ”Aikaleimaustekniikoita on kaksi perhettä: ne, jotka toimivat luotettavan kolmannen osapuolen kanssa, ja ne, jotka perustuvat hajautetun luottamuksen käsitteeseen. Luotettavaan osapuoleen perustuvat tekniikat perustuvat aikaleimojen antamisesta vastaavan tahon puolueettomuuteen. Hajautettuun luottamukseen perustuvat tekniikat sisältävät asiakirjojen päiväyksen ja allekirjoittamisen suuren joukon ihmisiä, jotta varmentajat saadaan vakuuttuneiksi siitä, ettemme olisi voineet turmella niitä kaikkia.”
“Digitaalisen asiakirjan aikaleima“on paperin kolmas viite, jossa S. Haber ja WS Stornetta ehdottaa tekniikkaa, joka tekee asiakirjasta mahdottomaksi päivättyä taaksepäin tai eteenpäin. Bitcoin hyödyntää ajatusta tiivistettyjen tietojen linkittämisestä, jotta tietueita ei olisi käytännöllistä peukaloida jättämättä merkkimerkkejä.
Kaksi kirjoittajaa mainitaan jälleen neljännessä viitteessä,”Digitaalisen aikaleiman tehokkuuden ja luotettavuuden parantaminen“, jossa he tutkivat tapaa”saavuttaa eksponentiaalinen julkisuus, joka saadaan jokainen aikaleimatapahtuma, samalla kun tallennustilaa ja tarvittavaa laskentaa vähennetään.”Merkle-puut ovat myös keskeisiä siinä, miten Bitcoin tallentaa tapahtumatietoja lohkoihin ja mahdollistaa nopean maksun ja lohkon varmennuksen vahvistamalla solmuja.
Viimeisimmän viittauksen mukaan Haberiin ja Stornettaan, Satoshi Nakamoto hyödynsi”Suojaa bittijonojen nimet“yhdistää hash-funktiot Merkle Trees-puihin, mikä mahdollistaa helpomman eheyden tarkistamisen.
Satoshi siteeraa Adam Backin”Hashcash-a denial of service-vastatoimenpide ja sitä hyödynnettiin Bitcoinin proof-of-work (PoW)-järjestelmän käyttöönotossa – Bitcoin-konsensusmallin ytimenä ja vastuussa siitä, että BTC:tä voidaan louhia hajautetusti ja vapailla markkinoilla. PoW mahdollistaa myös inhimillisen koordinaation puutteen tapahtumien kirjaamisessa ja luottamuksen puutteen konsensuksen saavuttamisessa. Yksinkertaisesti sanottuna ilman PoW:tä ei olisi Bitcoinia.
“Yleiset protokollat avainsalausjärjestelmät”, kirjoittanut RC Merkle tutkii julkisen avaimen jakelujärjestelmiä ja digitaalisten allekirjoitusten protokollia, jotka ovat sen mukaan”ihanteellinen tapa lähettää todennettuja viestejä keskuslähteestä, joka on vahvistettava monien erillisten vastaanottajien toimesta.”
Digitaaliset allekirjoitukset mahdollistavat Bitcoinin käytön. käyttäjät voivat todistaa tapahtumatulosteen omistajuuden ja käyttää sitä pseudonyymellä samalla, kun kumppanit voivat tarkistaa tällaisten väitteiden oikeellisuuden nopeasti. Bitcoin käyttää tällä hetkellä ECDSA:ta ja antaa käyttäjille mahdollisuuden olla paljastamatta henkilöllisyyttään (yksityisiä avaimiaan) ollessaan vuorovaikutuksessa protokollan kanssa. Seuraava suuri päivitys Bitcoiniin lisää Schnorr-allekirjoituksia, mikä parantaa entisestään Bitcoinin ominaisuuksia tässä suhteessa.
Viimeisimpänä mutta ei vähäisimpänä,”Johdatus todennäköisyysteoriaan ja sen sovelluksiin”, jonka on kirjoittanut William Feller, Satoshi lainasi. Bitcoinin pseudonyymi luoja hyödynsi matematiikan kirjaa laskeakseen todennäköisyyden, että hyökkääjä pystyy kilpailemaan rehellisen ketjun kanssa — keskeinen ongelma kaksinkertaisen kulutuksen ongelmassa.