Unternehmer Explore Zukunft des Bitcoin-Scientific American

Als die digitale Währung Bitcoin Leben im Januar 2009 kam, wurde sie von abgesehen von der Handvoll Programmierer, die Verschlüsselung Diskussionsgruppen folgte fast niemand bemerkt. Sein Ursprung waren schattenhaft: er wurde konzipiert im vergangenen Jahr auf eine still-mysterious Person oder Gruppe nur durch den Aliasnamen Satoshi Nakamoto bekannt. Und der Zweck schien quixotisch: Bitcoin wurde auf eine "Kryptowährung", in der starke Verschlüsselungsalgorithmen in eine neue Art von Transaktionen benötigen Sie eine Kreditkarte genutzt wurden. Identität der Nutzer würden durch Pseudonyme geschützt werden. Datensätze wäre völlig dezentralisiert werden. Und niemand würde zuständig sein-nicht Regierungen, Banken nicht, nicht einmal Nakamoto. Doch die Idee, abgefangen. Heute, gibt es etwa 14,6 Millionen Bitcoin-Einheiten im Umlauf. Wird bitcoins mit einem Kleinbuchstaben 'b', sie haben eine gemeinsame Marktwert von rund 3,4 Milliarden Dollar. Einige dieser Zunahme jedoch auf Kriminelle nutzen die Anonymität des Drogenhandels und schlechter zurückzuführen. Aber das System ist dabei auch das Interesse von Finanzinstitutionen wie JP Morgan Chase, die denken sie ihre internen Zahlungsverarbeitung und abgeschnittenen internationalen Transaktionskosten optimieren können. Er hat die Schaffung von rund 700 anderen cryptocurrencies inspiriert. Und am 15. September, Bitcoin offiziell kam im Alter von Hochschulen mit dem Start von Ledger, das erste Journal Kryptowährung Research gewidmet. Was fasziniert Wissenschaftler und Unternehmer gleichermaßen ist die Innovation am Kern des Bitcoin. Bekannt als die Steuerblockkette, dient es als offizielle Online-Buch jeden Bitcoin-Transaktion aus, an den Anfang zurück. Es ist auch die Datenstruktur, mit dem diese Datensätze mit minimalem Risiko Hacking oder Manipulation-selbst wenn die Steuerblockkette im gesamten Netz von Rechnern mit Bitcoin-Software kopiert wird aktualisiert werden, und die Eigentümer dieser Computer nicht unbedingt kennen und vertrauen einander. Viele Menschen sehen das Block-Kette Architektur als Schablone für eine Vielzahl von anderen Anwendungen, einschließlich self-enforcing Verträge und sichere Systeme für Online-Abstimmungen und crowdfunding. Das ist das Ziel der Ethereum, eine Block-Kette-basiertes System im Juli von der gemeinnützigen Ethereum Foundation gestartet, mit Sitz in Baar, Schweiz. Und es ist die Forschungsplans der Initiative für CryptoCurrencies und Verträge (IC3), eine akademische Konsortium auch im Juli eingeleitet, und unter der Leitung von der Cornell University in Ithaka, New York. Nicolas Courtois, ein Kryptograph am University College London, sagt, dass die Bitcoin zu Steuerblockkette "die wichtigste Erfindung des Jahrhunderts"-wenn nur Bitcoin wurden nicht ständig selbst ins Knie schießen konnten. Mehrere Mängel haben sich bei der Durchführung des Blocks der Bitcoin-Kette Idee erkennbar. Sicherheit, zum Beispiel, ist bei weitem nicht perfekt: Es gab mehr als 40 bekannten Ladendiebstähle und die Beschlagnahme von bitcoins, mehrere Verluste von jeweils mehr als $ 1 Millionen gewesen. Cryptocurrency Unternehmen und Wissenschaftler greifen das Problem mit Tools wie Spieltheorie und erweiterte kryptografische Methoden. "Cryptocurrencies sind im Gegensatz zu vielen anderen Systemen, in diesem sehr subtilen mathematische Fehler kann katastrophale Folgen haben", sagt Ari Juels, Ko von IC3. " Ich denke, wenn Schwächen Fläche gibt es eine Notwendigkeit, die akademische Gemeinschaft anfechtbar sein, wo das entsprechende Fachwissen befindet. " Akademische Interesse an cryptocurrencies und ihre Vorgänger geht zurück mindestens zwei Jahrzehnte, mit einem Großteil der Vorarbeit von Kryptograph David Chaum beteiligt. Während der Arbeit am National Research Institute for Mathematics and Computer Science in Amsterdam, Niederlande, Chaum Käufer wollte die Privatsphäre und Sicherheit zu geben. Im Jahr 1990 gründete er eine der ersten digitalen Währungen, DigiCash, welche Benutzer Anonymität durch Verschlüsselungsprotokolle seiner eigenen Entwicklung angeboten. DigiCash in Konkurs ging im Jahr 1998-auch weil es eine zentrale Organisation wie eine traditionelle Bank hatte, aber nie gelungen, mit der Finanzindustrie und ihre Regelungen anpassen. Aber Aspekte seiner Philosophie wieder zehn Jahre später in der Design Nakamoto für Bitcoin. Das Design auch Crowdsourcing und Peer-to-Peer-Networking-von denen Hilfe sowohl aufgenommen, um die zentrale Steuerung zu vermeiden. Wer sich gerne beteiligen: Es wird nur eine Frage der online und aktiv die Bitcoin-Open-Source-Software. Computer der Nutzer bilden ein Netzwerk, in dem jeder Maschine zu Hause eine ständig aktualisierte Kopie des Steuerblockkette ist. Nakamoto die zentrale Herausforderung bei diesem weitgeöffnet System war die Notwendigkeit, dafür zu sorgen, dass niemand einen Weg zum Buch schreiben und verbringen die gleiche bitcoins zweimal-in Wirkung, Stehlen bitcoins finden konnte. Seine Lösung war, um das Hinzufügen neuer Transaktionen die Ledger in einem Wettbewerb: eine Aktivität, bekannt als Bergbau werden (siehe "Der Bitcoin Spiel") gekommen ist zu aktivieren. Mining beginnt mit eingehenden Bitcoin-Transaktionen, die ständig auf jedem Computer im Netzwerk übertragen werden. Diese werden durch "Miners" erfasst, die Gruppen oder Einzelpersonen, die teilnehmen möchten, die beginnen im Wettbewerb für das Recht auf Transaktionen in einen neuen Block zu bündeln. Der Gewinner ist der erste Nachweis einer "Arbeit"-eine Lösung, die zeigen, dass er oder sie eine ansonsten bedeutungslos mathematische Rätsel, die verschlüsselte Daten aus dem vorherigen Block umfasst gelöst hat zu senden, und viel computerisierte Versuch und Irrtum. Die siegreichen Block wird über das Bitcoin-Netz übertragen und der Steuerblockkette hinzugefügt, mit dem Nachweis der Arbeit mit einem alle bis auf unzerbrechlich Link. Die Steuerblockkette ist derzeit fast 400.000 Blöcke lang. Im Prinzip ist dieser Wettbewerb hält den Steuerblockkette sicher weil das Rätsel zu schwer ist für jede Minenarbeiter jedes Mal zu lösen. Dies bedeutet, dass noch niemand den Zugriff auf die verschlüsselten Verbindungen in der Steuerblockkette und die Möglichkeit, das Buch schreiben zu gewinnen. Der Bergbau ist auch eine Möglichkeit, die bitcoin Versorgung immer: die Minenarbeiter, die jeden Block gewinnt bekommt eine Belohnung erhöhen, derzeit 25 neue bitcoins. Das lohnt sich fast $ 6.000 zu heutigen Preisen. Entwurf des Nakamoto steuert die Lieferung Erhöhung durch automatische Anpassung der Schwierigkeit des Ganzen damit einen neuen Block etwa alle zehn Minuten hinzugefügt wird. Darüber hinaus ist die Belohnung für die Erstellung eines Block verringert durch halb etwa alle vier Jahre. Das Ziel ist es, die Lieferung bis zu einem Maximum von 21 Millionen bitcoins zu begrenzen. Das Netzwerk kann nicht den Wert von bitcoins in den Währungen, oder reale Waren und Dienstleistungen zu ermitteln. Das war den Kräften des Marktes überlassen, mit Menschen Handel bitcoins über Online-Austausch. Ein Ergebnis ist, dass der Marktpreis gyrated spektakulär-insbesondere im Jahr 2013, als der Preis stieg von $ 13 im Januar auf rund $ 1.200 pro bitcoin im Dezember hat. Das wäre der erste reale Produkte immer bezahlt mit dem Kryptowährung-ein Paar Papa John's Pizza gemacht haben, für 10.000 bitcoins am 22. Mai 2010-im Wert von fast $ 12 Millionen erworben haben. Puzzle-Lösungen Es dauert nicht lange für die Probleme mit Bitcoin zu zeigen. Zum Beispiel, weil Benutzer die Möglichkeit erhalten, ihre Identität mit Pseudonymen maskiert werden, die Währung zur Kontrolle von kriminellen Aktivitäten perfekt ist. Das war für den Erfolg der Online-Schwarzmarkt Silk Road, die das FBI 2013 herunter; deren Gründer wurde zu lebenslanger Haft verurteilt im Mai dieses Jahres. Aber Bitcoin hatte auch eine wichtige Rolle bei der Finanzierung der Verraten Website WikiLeaks-ein Ergebnis, dass einige positive bezeichnen würde. Es ist schwierig für die Gesellschaft arbeiten, einen rechtlichen Rahmen zwischen guten und schlechten Anwendungen dieser Technologie zu unterscheiden, sagt Arvind Narayanan, ein Informatiker an der Princeton University in New Jersey. " Wie regeln Sie um Bitcoin ohne Verbot die Technologie selbst? " fragt er. Weitere Themen zugänglich mit Bitcoin-Mining-Verfahren. Wie der Währungswert gewonnen, hat z. B., der Wettbewerb ist heftiger geworden, mit immer mehr spezialisierte Computer Puzzles immer schneller zu lösen. Courtois, die Möglichkeiten zur Straffung des Prozesses puzzle-solving gefunden hat, sagt, dass er in einem Punkt $ 200 am Tag erfolgreich durch Bergbau verdient wurde. Die Konkurrenz hat die Einrichtung großer Bitcoin-Mining-Zentren in Island, wo die Kühlung für die Computer billig ist gesteuert. Nach einer Schätzung von 2014 Bitcoin, Bergleute gemeinsam so viel Macht wie ganz Irland verbraucht. Zusammenarbeit Intensiv Bitcoin Mining hat auch die einzelnen Bergleute geführt, um ihre Rechenressourcen zu bündeln. Im vergangenen Jahr hat die größte Mining-Pool, GHash.IO, kurz überschritten 50% der gesamten Bitcoin-Mining-Macht-das ist problematisch, weil jeder, der mehr als die Hälfte der Mining-Macht kontrolliert zu starten schlagen alle anderen im Wettbewerb um die Blöcke hinzufügen können. Dies würde sie tatsächlich die Kontrolle über die Transaktion ledger geben und es ihnen ermöglichen, die gleichen bitcoins immer und immer wieder zu verbringen. Das ist nicht nur eine theoretische Möglichkeit. Successful_NNS ' 51% Angriffe "-Bemühungen dominiert die Mining-Macht-wurden bereits gegen kleinere cryptocurrencies wie Terracoin und Coiledcoin einbaufertige; letztere wurde so stark beschädigt, dass sie den Betrieb eingestellt. Um die Bedrohung durch Mining Pools zu verringern, einige vorhandene cryptocurrencies, wie z. B. Litecoin, verwenden Sie puzzles, die mehr auf Computerhauptspeicher als auf Rechenleistung-ein Wandel, der dazu neigt, es teurer machen die Art von spezialisierten Computern fordern, dass die Pools für erstellt werden. Ein weiterer Ansatz, durch IC3 Co Elaine Shi und ihren Mitarbeitern entwickelt, können Sie eine hilfreiche Art des Diebstahls. "Wir sind durch Verschlüsselung sichergestellt, dass Mitglieder der Pool immer die Belohnung für sich selbst unbemerkt stehlen kann", erklärt Shi. Ihre Annahme ist, dass Bergleute würden nicht gegenseitig genügend Vertrauen in Pools zu bilden, wenn ihre Kollegen Pool Mitglieder leicht Walzer, mit Belohnungen ohne teilen könnten. Sie haben einen Prototyp des Algorithmus erstellt, und hoffen, daß es in Bitcoin und anderen cryptocurrencies getestet. Ein weiteres Problem ist die verschwenderischen Menge an Elektrizität in Bitcoin-Mining verwendet. Um die Verschwendung zu reduzieren, einschließlich Forscher Shi und Juels haben eine Währung namens Permacoin vorgeschlagen. Der Nachweis der Arbeit würde Miners erfordern eine verteilte Archiv für wertvolle Daten wie Krankenakten, oder die Ausgabe eines gene-sequencing Zentrums zu erstellen. Das wäre keine Energie speichern, aber es wäre zumindest besser zu verwenden. Die Sicherheit der cryptocurrencies ist eine große Sorge. Die vielen Diebstählen von bitcoins nicht aus dem Block-Kettenstruktur führen, sagt Narayanan, aber von der Verwendung der Bitcoin Standard Technik mit digitaler Signatur. Bei der digitalen Signaturen, erklärt er, die Menschen haben zwei Zifferntasten: eine öffentliche, die sie geben als Adresse an andere Geld zu senden, und eine private, die sie verwenden, um Transaktionen zu genehmigen. Aber die Sicherheit der private Schlüssel ist nur so gut wie die Sicherheit der Maschine, auf der sie gespeichert werden, sagt er. " Wenn jemand Ihren Computer Hacks, z. B., und Ihren privaten Schlüssel klaut, dann im Wesentlichen alle Ihre bitcoins verloren gehen. " Die Sicherheit ist so ein Problem für die Verbraucher, die Narayanan denkt, dass Bitcoin kaum Verbreitung finden. Sein Team arbeitet an eine bessere Sicherheit, dass trennt private Schlüssel auf mehrere verschiedene Einheiten, wie z. B. einer Person Desktop Computer und Smartphone, und einen bestimmten Anteil der Fragmente einer Zahlung genehmigen muss. "Weder zeigt ihren Teil des Schlüssels miteinander", sagt Narayanan. " Wenn eine Maschine gehackt wird, du bist noch in Ordnung, weil die Hacker müssen Sie die anderen hacken, um Ihren privaten Schlüssel zu stehlen würde. Sie werden hoffentlich die hack passiert, bevor sie die Chance dazu bemerken. " Andere Diebstählen sind darauf zurückzuführen, dass der private Schlüssel mit einer Zufallszahl kombiniert werden, um ein Transaktionsunterschrift erstellt werden muss. Einige Software-wie Bitcoin App für Android Smartphones-entwickelt hat generiert Zufallszahlen ordnungsgemäß, wodurch sie sich leichter zu erraten. Diese hat es Hackern ermöglicht, irgendwo zwischen mehreren Tausend und im Wert von mehreren Millionen Dollar " bitcoins zu stehlen, sagt Courtois, der die Untersuchung solcher Schwachstellen worden ist. "Es ist peinlich", gesteht David Schwartz, Leiter Kryptograph bei Kryptowährung developer Ripple Labs in San Francisco, Kalifornien. " Wir als Industrie scheinen nur bringen, zu halten. " In der Ether Die Steuerblockkette ist eine bemerkenswert starke Idee, die viel mehr als nur eine Transaktion Datensätze angewendet werden könnte, sagt Gavin Wood, Mitbegründer von Ethereum und Chief Technologie Officer der Stiftung. Eine Verwendung kann sein computerisierte, self-enforcing Verträge zu machen, die eine Zahlung automatisch, wenn ein Task abgeschlossen ist. Andere könnten Wahlsysteme, Crowdfunding-Plattformen, und auch andere cryptocurrencies enthalten. Wood sagt, dass Ethereum am besten in Situationen für die zentrale Steuerung eine Schwäche-z. B., wenn Benutzer nicht notwendigerweise einander vertrauen verwendet wird. Im Jahr 2014, damit sie einfacher zu entwickeln Anwendungen, Holz und Kollegen Programmierer Vitalik Buterin entwickelte eine Möglichkeit der Steuerblockkette mit einer Programmiersprache zu kombinieren. Ethereum hat 30.000 bitcoins durch Crowdfunding auf dieses System kommerzialisieren. Um die Verschlüsselung zu verhindern-bezogene Fehler, die Bitcoin zu kämpfen haben, hat Ethereum wissenschaftliche Sachverständige rekrutiert ihre Protokoll zu prüfen. Shi und Juels suchen nach Möglichkeiten, die Ethereum von Kriminellen missbraucht werden könnten. "Die Technologie selbst moralisch neutral ist, aber wir herausfinden, wie es so gestalten, dass sie Maßnahmen zur Begrenzung der Menge an Schaden sie tun können unterstützen kann", sagt Juels. Wie Bitcoin ist, ist Ethereum nicht unter jeder direkten Kontrolle, deshalb arbeitet außerhalb nationaler Gesetze, sagt Holz. Allerdings, fügt er hinzu, dass Technologien wie Musik aufnehmen und das Internet auch als extralegal schien in erster wurden, und droht, den Status quo. Wie Bitcoin, Ethereum sitzen und ihre Nachfolger rechtlich ist daher "etwas, das als Kultur und Gesellschaft, wir müssen zusammen kommen mit" fertig zu werden, sagt er. Juels vermutet, dass Bitcoin, mindestens, dauert nicht als unabhängige, dezentrale Organisation. Er weist darauf hin, wie Musik-Streaming aus dem dezentralen Modell von Peer-to-Peer-Filesharing-Dienst Napster für den gewerblichen Betrieb wie Spotify und Apple Music verschoben hat. "Man könnte sich vorstellen eine ähnliche Bahn für cryptocurrencies: Wenn Banken sehen sie erfolgreich sind, wollen sie ihre eigenen zu schaffen", sagt er. Courtois widerspricht. Er ersucht den Bitcoin "Microsoft Kryptowährung", und betont, dass seine Größe und Dominanz bedeuten, dass hier zu bleiben. Sobald eine neue Innovationen kommen entlang, er schlägt Bitcoin kann sie annehmen und ihre führende Position beibehalten. Was hält die Zukunft des Bitcoin, Narayanan betont, dass die Gemeinschaft der Entwickler und Akademiker hinter sich eindeutig ist. " Es ist ein bemerkenswertes Wissen, und wir wollen den Unterricht dieser in Computerwissenschaft Klassen in 20 Jahren sein, ich bin überzeugt davon. " Dieser Artikel ist mit Erlaubnis reproduziert und wurde erstmals am 30. September 2015 veröffentlicht.

Originaler Post auf Englisch: hier.