Problem Generałów Bizantyjskich

„Jeśli sprawisz, że wysłanie wiadomości będzie kosztowne, możesz wyeliminować szum.” - Satoshi Nakamoto

Przed Bitcoinem, jeśli chciał Pan wysłać cyfrowe pieniądze, potrzebował Pan banku. Powód jest prosty i fundamentalny: pliki cyfrowe łatwo się kopiuje. Jeśli wyślę Panu zdjęcie e-mailem, nadal mam oryginalne zdjęcie na swoim komputerze. Akt wysłania tworzy duplikat. Gdyby cyfrowe pieniądze działały w ten sam sposób, tzn. gdybym mógł wysłać Panu cyfrowego dolara, zachowując jednocześnie kopię tego samego dolara, cały system byłby bezwartościowy. To jest problem podwójnego wydatkowania, i przez dziesięciolecia uważano go za nierozwiązywalny bez zaufanego pośrednika. Tradycyjnym rozwiązaniem było wyznaczenie centralnego arbitra - banku, procesora płatności, izby rozliczeniowej - do prowadzenia ostatecznego rejestru i zapobiegania dwukrotnemu wydawaniu tej samej jednostki wartości. Ufaliśmy tym pośrednikom, że będą uczciwi, kompetentni i będą służyć naszym interesom. Ale to podejście ponownie wprowadziło dokładnie tę samą słabość, którą omówiliśmy w części I: oddało kontrolę nad rejestrem w ręce centralnego autorytetu. A jak historia bez wyjątku pokazuje, każdy centralny autorytet posiadający władzę edytowania rejestru ostatecznie nadużyje tej władzy. Świętym Graalem cyfrowych pieniędzy było rozwiązanie problemu podwójnego wydatkowania bez centralnego arbitra. Stworzenie systemu, w którym obcy ludzie mogliby zgodzić się co do prawdziwości rejestru, nie ufając żadnej pojedynczej stronie w jego utrzymywaniu. Przez dziesięciolecia najlepsi umysły w dziedzinie informatyki i kryptografii zmagały się z tym wyzwaniem. Wielu uważało, że jest to matematycznie niemożliwe.

W informatyce wyzwanie osiągnięcia porozumienia między rozproszonymi stronami w obecności zawodnych lub złośliwych aktorów zostało sformalizowane jako Problem Generałów Bizantyjskich. Metafora jest żywa: wyobraźmy sobie ufortyfikowane miasto otoczone dziesięcioma armiami, każda dowodzona przez generała. Aby zdobyć miasto, armie muszą zaatakować dokładnie w tym samym czasie. Jeśli zaatakują w różnym czasie, zostaną wybite. Generałowie mogą komunikować się tylko poprzez wysyłanie posłańców przez pole bitwy. Problem to zaufanie. Posłańcy mogą zostać przechwyceni. Wiadomości mogą zostać sfałszowane. A niektórzy z samych generałów mogą być zdrajcami, celowo wysyłającymi fałszywe rozkazy, aby sabotować atak. Jak osiągnąć konsensus - całkowite, wiarygodne porozumienie - w systemie, w którym nie można wiedzieć, kto jest godny zaufania? Przez dziesięciolecia matematyczny konsensus brzmiał: nie można. Nie z pewnością. Nie bez zaufanego centralnego koordynatora.

W październiku 2008 roku, w szczycie najgorszego kryzysu finansowego od czasów Wielkiego Kryzysu, anonimowa osoba lub grupa działająca pod pseudonimem Satoshi Nakamoto opublikowała dziewięciostronicowy biały papier zatytułowany "Bitcoin: Elektroniczny System Gotówkowy Peer-to-Peer". Na tych dziewięciu stronach Nakamoto przedstawił rozwiązanie Problemu Generałów Bizantyjskich, który wymykał się informatykom przez dziesięciolecia. Wgląd był głęboki w swojej elegancji: jeśli sprawisz, że wysłanie wiadomości będzie kosztowne, możesz wyeliminować szum. Jeśli proponowanie wersji prawdy wymaga wydatkowania realnej energii, energii, która kosztuje realne pieniądze, wówczas bodźce ekonomiczne sprzyjają uczciwości. W Bitcoinie "Generałowie" to komputery rozproszone po całym świecie, a "Rozkaz Ataku" to blok transakcji. Aby zaproponować następny blok, aby potwierdzić wersję prawdy o tym, które transakcje są ważne, komputer musi rozwiązać niezwykle trudną zagadkę matematyczną. Ta zagadka nie ma skrótu; można ją rozwiązać jedynie poprzez obliczenia metodą brutalnej siły, co wymaga ogromnych ilości energii elektrycznej. Ten proces, znany jako wydobycie, przekształca energię fizyczną w cyfrową prawdę. Jeśli zdrajca chce skłamać sieci, przepisać historię transakcji, stworzyć monety, które nie istnieją, wydać tego samego bitcoina dwukrotnie, musi rozwiązać zagadkę szybciej niż wszystkie inne komputery w sieci razem wzięte. Musi przewyższyć uczciwych uczestników w czystym konkursie wydatkowania energii. Dla sieci, która obecnie zużywa więcej energii elektrycznej niż wiele państw narodowych, jest to ekonomiczna niemożliwość.

Wiążąc bezpieczeństwo sieci z wydatkowaniem energii fizycznej, Nakamoto udowodnił coś, co wielu uważało za niemożliwe: możemy mieć prawdę bez władcy. Możemy osiągnąć konsensus wśród milionów nieznajomych, nie ufając żadnemu z nich. Możemy utrzymywać wspólny rejestr, którego nikt nie kontroluje, który każdy może zweryfikować i który jest zabezpieczony nie autorytetem instytucji, lecz niezmiennymi prawami termodynamiki. 3 stycznia 2009 roku Nakamoto wydobył pierwszy blok łańcucha bloków Bitcoina: Blok Genezy. W jego danych osadzono nagłówek gazety: "The Times 03/Jan/2009 Kanclerz na krawędzi drugiego pakietu ratunkowego dla banków". Było to oświadczenie o celu. Bitcoin narodził się jako pokojowy protest przeciwko systemowi opisanemu w tej książce: porządkowi finansowemu zbudowanemu na zaufaniu, które jest nieustannie zdradzane.