Dokument szczegółowo opisujący wymagania inżynieryjne i projektowe dla umożliwił uruchomienie pierwszego rozproszonego, nieocenzurowanego, elektronicznego systemu gotówki cyfrowej, który został wydany 13 lat temu. Biała księga Bitcoin opublikowała długo poszukiwane rozwiązanie problemu podwójnego wydatkowania wszystkich poprzednich prób stworzenia cyfrowego gotówka.
Jednak, wbrew powszechnemu przekonaniu, wynalazek Bitcoina przez Satoshi Nakamoto nie był dokładnie bezprecedensową konstrukcją. Poszukiwanie cyfrowej gotówki rozpoczęło się wiele lat przed opublikowaniem białej księgi Bitcoin, a Bitcoin jest dokładniej postrzegany jako kulminacja dziesięcioleci badań i rozwoju. Satoshi znakomicie zastosował kilka poprawek i zaintrygował wszystko razem, aby opracować sieć Bitcoin i jej protokół konsensusu.
Bitcoin cudownie łączy podpisy cyfrowe, dowód pracy, kryptografia klucza publicznego, funkcje skrótu, znaczniki czasu, nagrody blokowe, opłaty transakcyjne, dostosowanie trudności wydobycia, drzewa Merkle i koncepcja peera sieć równorzędna obsługiwana przez niezależne węzły. Ta unikalna konstrukcja pozwoliła rozwiązać problem podwójnych wydatków i wyłonić się najrozsądniejsza forma pieniędzy, jaką kiedykolwiek stworzono.
Każdy z tych elementów został zbudowany na wcześniejszej wiedzy. W białej księdze przytoczono osiem takich wcześniejszych wydarzeń, wskazując, w jaki sposób pseudonimowy wynalazca dotarł do wymagań dotyczących stworzenia Bitcoina.
Części układanki Bitcoin
Pierwsze odniesienie to „b-money”, gdzie Wei Dai bada, jak możliwa byłaby współpraca bez rządów i zaufanych podmiotów.
„Wspólnota jest definiowana przez współpracę jej uczestników, a efektywna współpraca wymaga środka wymiany (pieniędzy) i sposobu egzekwowania umów” – napisał Dai. „Tradycyjnie usługi te były świadczone przez rząd lub instytucje sponsorowane przez rząd i tylko na rzecz osób prawnych. W tym artykule opisuję protokół, za pomocą którego te usługi mogą być świadczone na rzecz i przez niewykrywalne podmioty”.
Trzy kolejne odniesienia w artykule dotyczą znakowania czasem, co jest kluczowe dla funkcjonowania sieci Bitcoin i jej uporządkowana historia bloków i niezbędna do rozwiązania problemu podwójnego wydatkowania. Ponadto znakowanie czasem udowadnia istnienie danych w określonym czasie.
Drugie odniesienie to „Projekt bezpiecznej usługi znakowania czasem z minimalnymi wymaganiami dotyczącymi zaufania” autorstwa H. Massias, XS Avila i J.-J. Kwizkwater. Ponownie, artykuł, który bada, jak zmniejszyć wymagania dotyczące zaufania w systemach.
„Definiujemy „cyfrowy znacznik czasu” jako certyfikat cyfrowy mający na celu zapewnienie istnienia ogólnego dokumentu cyfrowego w określonym czasie”, autorzy napisał. „Istnieją dwie rodziny technik znakowania czasem: te, które działają z zaufaną stroną trzecią i te, które opierają się na koncepcji rozproszonego zaufania. Techniki oparte na zaufanej stronie opierają się na bezstronności podmiotu odpowiedzialnego za wydawanie znaczników czasu. Techniki oparte na rozproszonym zaufaniu polegają na datowaniu i podpisywaniu dokumentów przez dużą grupę osób, aby przekonać weryfikatorów, że nie mogliśmy ich wszystkich skorumpować”.
„Jak oznaczać czas cyfrowym dokumentem” to trzecia wzmianka w gazecie, w której S. Haber i WS Stornetta proponuje technikę, dzięki której niemożliwe jest, aby dokument był datowany wstecz lub w przód. Bitcoin wykorzystuje ideę łączenia zaszyfrowanych danych, aby manipulowanie rekordami bez pozostawiania znaków ostrzegawczych nie było praktyczne.
Dwóch autorów jest ponownie cytowanych w czwartym odnośniku, „Poprawa wydajności i niezawodności cyfrowego znakowania czasem”, w ramach której badają sposób „osiągnięcia wykładniczego wzrostu rozgłosu uzyskanego dla każdego zdarzenia znakowania czasem, przy jednoczesnym ograniczeniu wymaganej pamięci i obliczeń.” Drzewa Merkle są również kluczowe dla sposobu, w jaki Bitcoin przechowuje dane transakcyjne w blokach i pozwalają na szybką płatność i weryfikację bloków poprzez weryfikację węzłów.
Od najnowszego odniesienia do Habera i Stornetty, Satoshi Nakamoto wykorzystał „Bezpieczne nazwy ciągów bitowych”, aby połączyć funkcje skrótu z drzewami Merkle, co pozwala na łatwiejszą weryfikację integralności.
„Hashcash – środek zaradczy Adama Backa” jest cytowany przez Satoshi i został wykorzystany do wdrożenia systemu Bitcoin’s proof-of-work (PoW) – rdzenia modelu konsensusu Bitcoin i odpowiedzialnego za umożliwienie wydobywania BTC w sposób zdecentralizowany i wolnorynkowy. PoW uwzględnia również brak ludzkiej koordynacji w zakresie rejestrowania transakcji oraz brak zaufania w osiąganiu konsensusu. Mówiąc najprościej, bez PoW nie byłoby Bitcoina.
„Protokoły publiczne kluczowe kryptosystemy” autorstwa RC Merkle bada schematy dystrybucji klucza publicznego i protokoły podpisów cyfrowych, które, jak mówi, są „idealną metodą nadawania uwierzytelnionych wiadomości z centralnego źródła, które muszą być potwierdzone przez wielu oddzielnych odbiorców”.
Podpisy cyfrowe umożliwiają Bitcoin użytkownicy mogą udowodnić, że są właścicielami danych wyjściowych transakcji i wydać je w sposób pseudonimowy, jednocześnie umożliwiając partnerom szybką weryfikację ważności takich roszczeń. Bitcoin używa obecnie ECDSA i pozwala użytkownikom nie ujawniać swojej tożsamości (kluczy prywatnych) podczas interakcji z protokołem. Kolejna ważna aktualizacja do Bitcoin doda podpisy Schnorra, jeszcze bardziej poprawiając możliwości Bitcoin w tym zakresie.
Ostatnie, ale nie mniej ważne, „Wprowadzenie do teorii prawdopodobieństwa i jej zastosowań” autorstwa Williama Fellera przytaczał Satoshi. Pseudonimowy twórca Bitcoina wykorzystał książkę o matematyce, aby obliczyć prawdopodobieństwo, że atakujący może z powodzeniem konkurować z uczciwym łańcuchem — główna kwestia w problemie podwójnego wydatkowania.
