Bitcoin – a way to reach consensus in a completely decentralized manner

Abstract

Bitcoin is a digital currency currently being legalized throughout the European Union [ 2 ], whose operating principles were published publicly [ 5 ], but not in scientific or mathematical sources. The goal of this report is to encourage discussions about decentralization and security of the Bitcoin system, as well as about reasonableness of the Bitcoin network fees. Bitcoin is a fully decentralized peer-to-peer electronic currency system, which lets its users to send transactions directly from one user to another, without any third- parties. Electronic signature ensures that transaction is sent by the person who owns the money, but the main problem of such a system is to ensure, with out any third-parties, that the same money could not be spent twice. This problem in the Bitcoin system is solved using a peer-to-peer network. The Bitcoin network timestamps all transactions, by grouping them to an ongoing chain of transaction blocks, where each block must have a hash (SHA256) result which would meet certain conditions, thus ensuring that in order to cancel or modify a past transaction, one would need to find more hashes which me et the required conditions than the whole Bitcoin network combined since the time of transaction. This allows users to leave and rejoin the network at will, and always be sure which transaction history is the correct one.

Bitkoinai – pastaraisiais mėnesiais Europos Sąjungoje legalizuojama virtuali valiuta, kurios veikimo principai viešai paskelbti, bet “nemoksliniuose”, taigi, “nematematiniuose” internetiniuose šaltiniuose. Šiuo pranešimu siekiama sužadinti matematikų bendruomenės diskusiją pranešimo pavadinime deklaruojamu, taip pat ir kitais išties svarbiais – šios tar pusavio atsiskaitymų sistemos patikimumo ir jos naudotojo mokesčio pagrįstumo – klausimais. Bitcoin – tai pilnai decentralizuota (peer-to-peer) elektroninių pinigų sistema, kuri leidžia siųsti transakcijas internetu tiesiai iš vieno vartotojo kitam, be jokių tarpininkų. Elektroninis parašas užtikrina, kad transakciją siunčia tikrai tas asmuo, kuriam priklauso siunčiami pinigai, tačiau pagrindinė tokios sistemos problema yra užtikrinimas, kad tų pačių pinigų negalima būtų išleisti du kartus, tam neįvedant jokių trečiųjų šalių (tarpininkų). Ši problema Bitcoin sistemoje išspręsta panaudojant peer-to-peer tinklą. Tinklas sužymi visas transakcijas laiko žyma, sudėdamas jas į transakcijų blokų grandinę, kurioje kiekvienas blokas privalo turėti tam tikras sąlygas atitinkantį maišos funkcijos (SHA256) rezultatą. Tokiu būdu užtikrinama, kad norint pakeisti praeityje įvykusias transakcijas, reikėtų surasti daugiau sąlygas atitinkančių SHA256 rezultatų, nei nuo transakcijos patvirtinimo laiko jų surado visas Bitcoin tinklas kartu sudėjus. Tai leidžia vartotojams, bet kada atsijungti bei prisijungti prie tinklo, ir visada žinoti, kuri transakcijų istorija yra teisinga.