Vị Tướng Byzantine

"Nếu bạn làm cho việc gửi một thông điệp trở nên đắt đỏ, bạn có thể loại bỏ nhiễu." - Satoshi Nakamoto

Trước Bitcoin, nếu bạn muốn gửi tiền kỹ thuật số, bạn cần một ngân hàng. Lý do đơn giản và cơ bản: các tập tin kỹ thuật số dễ dàng sao chép. Nếu tôi gửi email cho bạn một bức ảnh, tôi vẫn giữ bản gốc bức ảnh đó trên máy tính. Hành động gửi tạo ra một bản sao. Nếu tiền kỹ thuật số hoạt động theo cách tương tự, tức là nếu tôi có thể gửi bạn một đô la kỹ thuật số trong khi vẫn giữ một bản sao của đô la đó, toàn bộ hệ thống sẽ trở nên vô giá trị. Đây là Vấn đề chi tiêu kép, và trong nhiều thập kỷ, nó được coi là không thể giải quyết nếu không có một bên trung gian đáng tin cậy. Giải pháp truyền thống là chỉ định một trọng tài trung tâm, một ngân hàng, một bên xử lý thanh toán, một tổ chức thanh toán bù trừ, để duy trì sổ cái chính thức và ngăn chặn bất kỳ ai chi tiêu cùng một đơn vị giá trị hai lần. Chúng ta tin tưởng những bên trung gian này sẽ trung thực, có năng lực và phục vụ lợi ích của chúng ta. Nhưng cách tiếp cận này tái tạo chính điểm yếu mà chúng ta đã thảo luận trong Phần I: nó đặt quyền kiểm soát sổ cái vào tay một thẩm quyền trung tâm. Và như lịch sử đã chứng minh không ngoại lệ, bất kỳ thẩm quyền trung tâm nào có quyền chỉnh sửa sổ cái cuối cùng sẽ lạm dụng quyền lực đó. Mục tiêu tối thượng của tiền kỹ thuật số là giải quyết Vấn đề chi tiêu kép mà không cần một trọng tài trung tâm. Tạo ra một hệ thống mà những người lạ có thể đồng thuận về tính chân thực của một sổ cái mà không cần tin tưởng bất kỳ bên đơn lẻ nào để duy trì nó. Trong nhiều thập kỷ, những bộ óc xuất sắc nhất trong khoa học máy tính và mật mã học đã vật lộn với thách thức này. Nhiều người tin rằng nó là bất khả thi về mặt toán học.

Trong khoa học máy tính, thách thức đạt được sự đồng thuận giữa các bên phân tán trong bối cảnh có các tác nhân không đáng tin cậy hoặc độc hại đã được hình thức hóa thành Bài toán các vị tướng Byzantine. Phép ẩn dụ rất sinh động: hãy tưởng tượng một thành phố kiên cố bị bao vây bởi mười đội quân, mỗi đội do một vị tướng chỉ huy. Để chiếm thành phố, các đội quân phải tấn công cùng một lúc. Nếu họ tấn công vào những thời điểm khác nhau, họ sẽ bị tiêu diệt. Các vị tướng chỉ có thể liên lạc bằng cách gửi sứ giả qua chiến trường. Vấn đề là niềm tin. Sứ giả có thể bị chặn bắt. Thông điệp có thể bị giả mạo. Và một số vị tướng có thể là kẻ phản bội, cố ý gửi mệnh lệnh giả để phá hoại cuộc tấn công. Làm thế nào để đạt được sự đồng thuận, sự thống nhất hoàn toàn và đáng tin cậy, trong một hệ thống mà bạn không thể biết ai đáng tin cậy? Trong nhiều thập kỷ, sự đồng thuận toán học là: bạn không thể. Không thể chắc chắn. Không thể nếu không có một điều phối viên trung tâm đáng tin cậy.

Vào tháng 10 năm 2008, giữa đáy sâu của cuộc khủng hoảng tài chính tồi tệ nhất kể từ Đại Suy thoái, một cá nhân hoặc nhóm ẩn danh dưới bút danh Satoshi Nakamoto đã công bố một bản whitepaper chín trang có tựa đề "Bitcoin: Hệ thống Tiền điện tử Ngang hàng". Trong chín trang đó, Nakamoto trình bày giải pháp cho Bài toán các vị tướng Byzantine vốn làm đau đầu các nhà khoa học máy tính trong nhiều thập kỷ. Cái nhìn sâu sắc này nổi bật ở sự tinh tế: nếu bạn khiến việc gửi thông điệp trở nên tốn kém, bạn có thể loại bỏ nhiễu. Nếu việc đề xuất một phiên bản của sự thật đòi hỏi tiêu tốn năng lượng thực tế, năng lượng tốn tiền thật, thì động lực kinh tế sẽ hướng về sự trung thực. Trong Bitcoin, "Các vị tướng" là những máy tính phân tán khắp thế giới, và "Lệnh Tấn công" là một khối giao dịch. Để đề xuất khối tiếp theo, để khẳng định phiên bản sự thật về các giao dịch hợp lệ, một máy tính phải giải một bài toán cực kỳ khó. Bài toán này không có lối tắt; nó chỉ có thể được giải bằng cách tính toán vét cạn, đòi hỏi lượng điện năng khổng lồ. Quá trình này, được gọi là đào, biến năng lượng vật lý thành sự thật kỹ thuật số. Nếu một kẻ phản bội muốn nói dối mạng lưới, viết lại lịch sử giao dịch, tạo ra đồng tiền không tồn tại, chi tiêu cùng một bitcoin hai lần, chúng phải giải bài toán nhanh hơn mọi máy tính khác trên mạng cộng lại. Chúng phải chi tiêu nhiều hơn những người tham gia trung thực trong một cuộc đua tiêu tốn năng lượng thuần túy. Đối với một mạng lưới hiện tiêu thụ nhiều điện hơn nhiều quốc gia, đây là điều bất khả thi về kinh tế.

Bằng cách gắn bảo mật của mạng lưới với việc tiêu tốn năng lượng vật lý, Nakamoto chứng minh điều mà nhiều người từng cho là không thể: chúng ta có thể có sự thật mà không cần người cai trị. Chúng ta có thể đạt được sự đồng thuận giữa hàng triệu người lạ mà không cần tin tưởng bất kỳ ai trong số họ. Chúng ta có thể duy trì một sổ cái chung mà không ai kiểm soát, mọi người đều có thể xác minh, và được bảo đảm không bởi quyền lực của các thể chế mà bởi các định luật bất biến của nhiệt động lực học. Ngày 3 tháng 1 năm 2009, Nakamoto đào khối đầu tiên của blockchain Bitcoin: Khối Genesis. Được nhúng trong dữ liệu của nó là một tiêu đề báo: "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks". Đây là một tuyên bố về mục đích. Bitcoin được sinh ra như một cuộc phản kháng hòa bình chống lại chính hệ thống mà cuốn sách này mô tả: một trật tự tài chính xây dựng trên niềm tin liên tục bị phản bội.