År 2008 löste Satoshi Nakamoto i huvudsak den ökända beräkningsfrågan som kallades “bysantinska generalers problem” eller “bysantinsk fel.”
Under människans historia använde folk reskontrar för att registrera ekonomiska transaktioner och fastighetsägande. En huvudbok kallas ofta ”huvudboken”, och poster kan spelas in i sten, pergament, trä, metall och med programvara också. Ledgers användes i århundraden, men det delade ledgersystemet blev riktigt populär 1538 när kyrkan förde register.
I Mesopotamien, som var cirka 5000 år sedan, forskare upptäckt Mesopotamians används en bokföring huvudböcker. Mycket av det var komplicerat och dessa huvudböcker stod för saker som egendom och pengar. Men med en enkelbokning är allt som någon behöver göra att ta bort en post eller några rader, och medlen skulle vara borta eller försvinna från posterna.
En gammal kyrkbok.
Under renässansperioden upptäckte intelligenta människor dubbel bokföring, som bokstavligen förändrade allt i bokföringsvärlden. Vårt moderna finansiella system är baserat på det dubbelsidiga systemet som skapades för mer än sexhundra år sedan. System med dubbla poster växte eftersom handeln svällde bortom gränserna, så människor behövde ett sätt att upprätthålla register som var mycket mer pålitliga än bokföringsbokföringarna med en post. Att utnyttja bokföring med en post skulle inte fungera bra när det handlar om människor som är tusentals mil borta.
Systemet med dubbla poster dokumenterades först för århundraden sedan av Luca Pacioli (1446–1517), en matematiker och en franciskansk munk. Mot den senare delen av 1400-talet blev detta system extremt populärt, eftersom det utnyttjades av handlare och handlare överallt. Nu är bokföring med dubbla poster inte nödvändigtvis transparent och dessa typer av böcker kan vara privata eller öppna. Systemet gör ett mycket bättre jobb än bokföring med en post när det gäller fel, upptäckt av bedrägerier och ekonomisk verklighet. Men de flesta matematiker och ekonomer förstår att systemet med dubbla poster kan manipuleras.
Systemet med dubbla poster gör det möjligt för en enhet att registrera totalt vad som är skyldigt och vad som ägs (tillgångar = skulder + eget kapital). Utöver detta håller bokföring med dubbla poster ett register över vad företaget spenderade och tjänade. Traditionellt har detta system två motsvarande och lika sidor som folk kallar “debet” och “kredit”. Historiskt sett använder folk ofta vänster sida för debetposter och höger för kredit. Ett av de största problemen med systemet med dubbla poster är att lita på den mänskliga och felfria bokföraren, budbäraren eller revisorn. I dagens värld av penningfinansiering används system med dubbla poster dessutom regelbundet, men världens centralbanker är långt ifrån transparenta eller baserade på finansiell verklighet.
**Det “bysantinska generalernas problem” eller det “bysantinska felet.” I grund och botten är de bysantinska generalernas problem en allegori inom datavetenskap, som berättar en historia om två generaler (det kan finnas fler än två generaler) som planerar att attackera en fiendestad. Generalerna uppmanar båda arméerna att attackera från varje sida av fiendens slott, östra sidan och västra sidan. Det aktuella problemet är ett timing- eller synkroniseringsproblem i kombination med förtroende, eftersom båda arméerna behöver attackera samtidigt. Nu delar de två generalerna en grupp budbärare, men det enda sättet budbärarna kan kommunicera är att komma in via fiendens slott. De bysantinska generalernas problem är att inte kunna lita på meddelandet från budbäraren, eftersom det kanske inte är giltigt eller sanningsenligt.
När datorer kom runt blev ledersystemen mycket mer avancerade och människor försökte tryck på dubbelinmatningssystemet till nästa nivå. Triple-entry-redovisning kom först i början av åttiotalet och uppfinnaren av Ricardian-avtalet, Ian Grigg, diskuterade metoden långt innan den löstes. Problemet med att skapa något mer avancerat än det dubbla bokföringssystemet var det ökända ”bysantinska generalproblemet”.
I grund och botten, när en distribuerad huvudbok delas mellan datorsystem, kan människor inte lita på vilket system eller server (nod) som är pålitlig, komprometterad eller fungerar utan att detekteras. Den 31 oktober 2008 släppte emellertid en eller flera anonyma personer ett papper som löste det bysantinska fel dilemmaet..
Den Halloween skrev Nakamoto ett mejl till Cryptography Mailing List där det stod:
Jag har arbetat med ett nytt elektroniskt kassasystem som är helt peer-to-peer, utan pålitlig tredje part – Huvudegenskaperna: dubbla utgifter förhindras med ett peer-to-peer-nätverk. Ingen mynta eller andra betrodda parter. Deltagare kan vara anonyma. Nya mynt är gjorda av bevis på arbete i Hashcash-stil. Arbetsbeviset för ny myntgenerering driver också nätverket för att förhindra dubbla utgifter.
Bitcoin-vitboken som publicerades den 31 oktober 2008.
I grund och botten uppfann Nakamoto tredubbelt bokföringssystem eller gav i princip teorin liv. Triple-entry bokföring är långt, mycket mer avancerad än de traditionella dubbla postsystem som vi känner till idag. I huvudsak valideras alla bokföringsposter kryptografiskt med en tredje post genom hashing och nonce.
“Digitala signaturer utgör en del av lösningen, men de största fördelarna går förlorade om en pålitlig tredje part fortfarande krävs för att förhindra dubbla utgifter”, säger Nakamotos ökända vitbok. Med bokföringssystemet med tre poster är posterna (transaktionerna) båda överensstämmande, men infrastrukturen lägger också till en tredje post i storleksvalideringsprocessen, som återigen är kryptografiskt tillsluten.
Grundläggande, hashing eller kryptografisk hashfunktion (CHF) är en matematisk funktion av godtycklig storlek som vi kallar ett “meddelande”. A nonce är ett godtyckligt nummer som används en gång när meddelandet döljs i klartext. I **En bysantinsk allmän berättelse, en armé skickar ett meddelande (CHF) till den andra generalen med en nonce. Den andra generalen måste sedan dechiffrera CHF, med vissa partiella kunskapskryptografer kallar ett “hash-mål”. Allt som allmänheten behöver göra är att hash CHF och nonce, samt se till att allt överensstämmer med hash-målet (partiell kunskap). Om allt är giltigt har de två generalerna enkelt synkroniserat tidpunkten för en attack, utan att behöva tvivla på meddelandesystemet eller budbärarna.
Satoshis vitbok sa också:
Arbetsbevis löser också problemet med att bestämma representation i majoritetsbeslut. Om majoriteten baserades på en IP-adress-en-röst, kunde den undergrävas av vem som helst som kunde fördela många IP-adresser. Arbetsbevis är i huvudsak en CPU-en-röst. Majoritetsbeslutet representeras av den längsta kedjan, som har den största arbetsinsatsen som investeras i. Om en majoritet av CPU-kraften styrs av ärliga noder, kommer den ärliga kedjan att växa snabbast och överträffa konkurrerande kedjor.
Bitcoin gruvanläggning.
Nakamotos programvara använder Hashcash-system, vilket stärker säkerheten för den underliggande infrastrukturen genom att använda kryptografiska hash. Hashcash används för Nakamotos proof-of-work (PoW), som i grunden är en flock av data som är svåra, dyra och noggranna att producera. PoW är dock också krävande när det gäller att verifiera och tillfredsställa avtalet, så länge alla följer reglerna. Det finns ett antal PoW-scheman tillgängliga som Quark, Scrypt, Blake-256, Cryptonight och HEFTY1, men Nakamotos Bitcoin utnyttjar SHA256.
Det är “nästan” omöjligt eller extremt svårt att förfalska, förstöra eller redigera en eller några rader i det konstanta SHA256-ledgersystemet. När beviset på arbetet fortsätter att bygga blir det extremt dyrt och mycket tidskrävande att attackera. Det finns andra sätt som nätverk kan använda för att komma till konsensus, som de populära PoS-systemen (proof-of-stake consensus). PoS har dock inte visat sig vara det mest pålitliga systemet (säkerhetsmässigt) ännu för att komma till enighet.
Fördelarna med trebokningsbokföring är enorma och himlen är gränsen när det gäller denna relativt nya teknik. Triple-entry-redovisning erbjuder ett koncept som är “nära” pålitligt, om vi tar bort att lita på det autonoma systemet. Granskning, försoning och öppenhet är alla omprövade föreställningar när det gäller att “lita på böckerna.” Satoshi berättade för folk vid flera tillfällen att han löste Bysantinska generalers problem. “Proof-of-work-kedjan är en lösning på de bysantinska generalernas problem”, sa Nakamoto till James A. Donald den 13 november 2008.
Bitcoins uppfinnare betonade också för Donald några dagar tidigare att “proof-of-work-kedjan är lösningen på synkroniseringsproblemet och att veta vad den globala delade uppfattningen är utan att behöva lita på någon.”
Dessutom är den decentraliserade valutan pseudo-anonym, vilket innebär att en person kan utnyttja så mycket anonymitet eller transparens som önskas. Nakamoto förklarade grunderna för transparens och integritet i vitboken ganska bra.
“Den traditionella bankmodellen uppnår en nivå av integritet genom att begränsa tillgången till information till de inblandade parterna och den betrodda tredje parten”, beskriver Bitcoin-vitboken. “Nödvändigheten att offentliggöra alla transaktioner utesluter denna metod, men sekretess kan fortfarande bibehållas genom att bryta informationsflödet på ett annat ställe: genom att hålla offentliga nycklar anonyma.”
Nakamoto avslutade med att säga:
Allmänheten kan se att någon skickar ett belopp till någon annan, men utan information som länkar transaktionen till någon. Detta liknar informationsnivån från börserna, där tid och storlek för enskilda affärer, ”bandet”, offentliggörs, men utan att berätta vem parterna var.
Den välkända kryptovalutaexperten Andreas M. Antonopoulos gör ett utmärkt jobb med att förklara berättelsen om de bysantinska generalernas problem och hur det gäller Bitcoin i videon nedan.
Vad tycker du om att Satoshi Nakamoto löser de bysantinska generalernas problem? Låt oss veta vad du tycker om detta ämne i kommentarfältet nedan.