Bitcoin: een betaalmiddel en betaalstelsel

Bitcoin is zowel een betaalmiddel als een betaalstelsel. De gebruiker heeft hierbij volledige controle over zijn of haar bitcoins. Alle bitcointransacties worden opgeslagen in het publieke grootboek. De gebruiker betaalt door zijn privésleutel te koppelen aan zijn transactie. Het eigenaarschap van een bitcoin kan gecontroleerd worden in het publieke grootboek. Mijners controleren en verzamelen transacties en voegen deze toe aan het grootboek. Mijners moeten daar wel veel computer-rekenkracht voor gebruiken. Voor deze moeite krijgen ze bitcoins. Bitcoin is open voor iedereen en vereist geen toestemming van derden. Hierdoor kan bitcoin als betaalmiddel bestaan.

• Bitcoin als betaalmiddel
• Mijners
• Veiligheid
• Bitcoinblokken
• Betaalstelsel en knooppunten
• De programmeurs
• Waarom neemt de waarde toe?

Bitcoin als betaalmiddel

Om te kunnen snappen wat een bitcoin is, moeten we eerst bekijken wat geld is. Geld is een object dat waarde behoudt en daardoor kan dienen als ruilmiddel. Zowel munten, briefgeld, goud als bitcoins bezitten deze eigenschappen. Bitcoin is revolutionair omdat transacties snel, veilig en zonder toestemming van derden kunnen worden uitgevoerd. Het is een betaalmiddel tussen computers en kan gezien worden als het equivalent van contant geld voor het internet.

Voorbeeld
Stel, Alice (A) wil een bitcoinbetaling aan Bob (B) doen. Alice verzamelt de volgende gegevens: het bedrag, de handtekening van Alice en het adres 'Bob'. Dan duwt Alice haar transactie het netwerk op. Knooppunten verzamelen deze transacties en delen dit met mijners. Mijners voegen de transactie na een paar minuten toe aan het publieke grootboek. Ze doen dit alleen als haar handtekening klopt en ze genoeg bitcoins heeft. Bob kan na enkele ogenblikken al zien dat Alice de transactie verzonden heeft.

De openbare transactie van Alice naar Bob wordt door de mijner geselecteerd in een groep transacties die de mijner samenvoegt tot een blok. Zodra een mijner het volgende blok ontdekt en toevoegt aan de keten zal Alice's transactie definitief aan Bob's portemonnee worden toegevoegd.

Voordelen van bitcoin als betaalmiddel

De transactie is publiek, wordt door een onafhankelijke partij uitgevoerd en is dus praktisch onomkeerbaar. Er is immers nadien op het publieke grootboek te zien dat Alice Bob inderdaad bitcoins heeft gestuurd. Doordat er geen bank aan te pas komt kan de transactie enorm snel verlopen. Verder is het mogelijk om binnen enkele minuten een bitcoinportemonnee aan te maken en hoeft de gebruiker zich niet te identificeren. De transactie is pseudo-anoniem omdat Alice nu het adres van Bob heeft. Iedereen kan alle transacties openbaar zien maar alle transacties zijn anoniem.

Mijners

Een bitcoinmijner is eigenlijk een computer met veel specifieke rekenkracht. Wereldwijd doen deze computers met hun rekenkracht mee aan een wedstrijd. Meer rekenkracht geeft meer kans om te winnen. Alle mijners proberen een som op te lossen die zó moeilijk is dat het gemiddeld 10 minuten duurt om het antwoord te vinden. Als beloning voor het oplossen van deze som krijgt de mijner een afgesproken hoeveelheid nieuwe bitcoins. Deze beloning wordt elke 210.000 blokken gehalveerd. Verder wordt de moeilijkheidsgraad van de som na elke 2016 blokken zó aangepast dat het opnieuw ongeveer 10 minuten om het volgende blok te vinden. Het draaiend houden van al deze computers kost natuurlijk wel veel geld. Deze kosten moeten gedekt worden door de bitcoinbeloning die de mijner krijgt. De winstgevendheid van het mijnen van bitcoins hangt dus af van de prijs van bitcoins en de prijs van elektriciteit. Anno 2017 worden vooral in lagelonenlanden zoals China en Rusland veel bitcoins gemijnd vanwege de lage energiekosten. Om dezelfde reden is ook IJsland in 2017 een belangrijke speler geweest in het mijnen van bitcoins. Verder zijn er grote ondernemingen in Europa en de V.S. Ook in landen zoals Venezuela en de Filipijnen waar lonen erg laag zijn en de landelijke munteenheid niet erg stabiel is werden in 2017 veel bitcoins gemijnd. Naast hun energierekening moeten mijners ook het onderhoud en de aanschaf van apparatuur betalen. Dit is erg duur. Verder ontwikkelt de markt zich snel en kan apparatuur daardoor snel verouderd zijn. Bitcoins mijnen is daarom niet altijd een goede investering.

Veiligheid

Mijners moeten een som oplossen. De moeilijkheid van deze som geeft zowel waarde als veiligheid aan bitcoin. De reden dat bitcoin waarde heeft is omdat mijners er reële moeite in stoppen en omdat consumenten er reële waarde in zien. De reële moeite die mijners erin stoppen wordt bewijs van werk genoemd. Dit bewijs van werk zorgt ervoor dat niemand een blok aan de keten toe kan voegen zonder een bewezen hoeveelheid moeite te hebben gedaan. De hoeveelheid moeite die gedaan moet worden komt voort uit de consensus tussen de deelnemers: zij kunnen immers kiezen of ze wel of niet mee doen met de wedstrijd. De consensus houdt verder in dat alle transacties verifieerbaar moeten zijn op het grootboek en dat blokken een maximale grootte van 1 MB kunnen hebben. Om te begrijpen hoe de transactie veilig van Alice via de mijner bij Bob terecht komt moeten we het transactiegrootboek begrijpen.

Bitcoinblokken

Om te beginnen kijken we naar de structuur van een bitcoinblok. Elk blok wordt aan het vorige blok gekoppeld waardoor een keten van blokken ontstaat die nooit onderbroken wordt. Een bitcoinblok bestaat uit een kop waarin belangrijke informatie staat en een lichaam waarin de transacties staan. Eén van de dingen die in de kop staat is een onzinnig cijfer (Engels: non-sensical/nonse). Deze nonse heeft geen belang maar wel een functie. Het gehele blok moet aan de voorwaarde voldoen dat een vooraf afgesproken aantal getallen van de reeks een '0' is. De mijner moet deze uitkomst verder verkrijgen door een rekensom te gebruiken die hashen heet. Bij een hashfunctie kan een oneindig lang getal in een getal met voorgemeten lengte omgezet worden. Verder heeft een hashfunctie de eigenschap dat het veranderen van één willekeurig getal het resultaat volledig onvoorspelbaar verandert.

Zo wordt bij bitcoin het hele blok gehashed. Door een willekeurige nonse toe te voegen kan de mijner die de hash uitvoert telkens een nieuwe uitkomst verwachten. Pas wanneer de mijner een nonse toevoegt die zorgt dat de hash van zijn blok voldoet aan de voorafgesproken limiet kan hij zijn blok uitzenden naar alle andere mijners en knooppunten. Deze zullen vervolgens door het blok te hashen controleren dat het inderdaad voldoet aan de limiet en dat deze mijner dus door veel werk te leveren met toeval een juist getal heeft gevonden. Een uitkomst zou bijvoorbeeld met meer dan 13 nullen kunnen moeten beginnen. Men kan zich voorstellen dat het vrij moeilijk is om dit per toeval te vinden, zelfs voor een computer. Toch is dit wat het bitcoinnetwerk doet. Doordat steeds meer mijners zich aansluiten aan het netwerk gaat de moeilijkheidsgraad omhoog. Door deze concurrentie blijft het bitcoinnetwerk gedecentraliseerd. Dit is erg veilig. De ene mijner is immers niet de baas over de andere mijner en ze voeren enkel de transacties uit met de hoop een bitcoinbeloning te verdienen. Het bewijs van werk garandeert dat niemand in het systeem valsspeelt. Het is immers onpraktisch om veel werk te leveren en niet te winnen.

Betaalstelsel en knooppunten

Transacties worden door knooppunten verzameld. Knooppunten controleren ook of transacties kloppen en sturen deze wanneer ze correct zijn onderling door. Iedereen kan een knooppunt starten. De gemiddelde huis-pc is hiervoor geschikt. Het kan echter wel een hoop bandbreedte kosten. Vooral voor winkeliers en andere intensieve gebruikers van het netwerk is het hebben van een knooppunt een goed idee. Door een eigen knooppunt heeft een gebruiker te allen tijde een kopie van het publieke grootboek dat volledig onder eigen toezicht staat. Verder kan de gebruiker volledig onafhankelijk elk nieuw blok controleren en toevoegen aan het grootboek. In tegenstelling tot bij banken bestaan er bij het bitcoinnetwerk geen leiders. De gebruiker heeft volledige controle over zijn bitcoins. Zoals men ziet is bitcoin niet alleen een betaalmiddel. De revolutionaire ontdekking achter bitcoin is de gedecentraliseerde versie van een digitaal betaalmiddel door een combinatie tussen mijners, gebruikers en programmeurs.

De programmeurs

Omdat bitcoin een computerprogramma is, zijn er programmeurs bij betrokken. Deze programmeurs schrijven de programma's die door de mijners worden gebruikt. Omdat het gehele project open is voor iedereen mag iedereen programma's schrijven voor het bitcoinnetwerk. Het is natuurlijk wel zo dat alleen de beste programma's door de mijners gebruikt gaan worden. Verder zijn er veel programmeurs betrokken bij de externe infrastructuur zoals betaalapps, wisselkantoren en andere bitcoingerelateerde zaken. Hoewel de bitcoinprogrammeurs in principe elke wijziging in de code zouden kunnen aanbrengen zouden de mijners en de gebruikers dit nooit accepteren tenzij het ook in hun voordeel was. Zo zouden mijners bijvoorbeeld wel willen dat ze meer beloning kregen of dat het makkelijker zou worden om een nieuw blok te vinden. Hier zouden gebruikers echter nooit mee akkoord gaan. De munt zou enorm in waarde dalen. Omdat mijners hun energierekening niet meer zouden kunnen betalen zouden ook zij failliet gaan. Doordat zowel de programmeurs als de mijners als de gebruikers er geen baat bij hebben het systeem te verstoren blijft het werken.

Waarom neemt de waarde toe?

De grote vraag die mensen hebben is waarschijnlijk waarom de prijs van bitcoin sinds het begin zoveel is gestegen. Dit komt omdat er een kunstmatige schaarste is. Er zullen nooit meer dan 21 miljoen unieke bitcoins bestaan. Dit is één van de consensusregels waaraan iedere mijner zich houdt. Alle bitcoins in omloop zijn ooit door een mijner ontvangen als beloning voor het geleverde werk. Deze heeft ze vervolgens verkocht om zijn of haar energierekening te betalen. Wanneer er meer mensen bitcoins willen kopen dan dat er willen verkopen neemt de prijs toe. Wanneer er na verloop van tijd minder bitcoins gemijnd worden, gaat de prijs omhoog als er evenveel kopers zijn. Anno 2017 is er bij bitcoin nog veel groei mogelijk. Hierdoor groeit het exponentieel, wat zorgt voor een opgeblazen prijs. Verder zijn er mensen die met grote bedragen speculeren. Hoewel de prijs erg snel hoger wordt hoeft dit niet per se te betekenen dat de prijs opgeblazen is. Het kan ook een teken zijn dat steeds meer mensen bitcoin beginnen te gebruiken.