Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

TeknaOslo

290 views

Published on

Bitcoin og blokk-kjedepresentasjon for Tekna Oslo, 25.10.2017

Published in: Technology
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

TeknaOslo

  1. 1. www.vestforsk.no Bitcoin og blokk-kjede - teknologien bak Svein Ølnes, Vestlandsforsking, 25.10.2017
  2. 2. www.vestforsk.no
  3. 3. www.vestforsk.no
  4. 4. www.vestforsk.no  Forskingsinstitutt lokalisert i Sogndal, stifta i 1985  Forskingsområde:  Klima og miljø  Reiseliv  Teknologi og samfunn  Rundt 30 tilsette  Del av forskings-infrastrukturen i Norge Vestlandsforsking
  5. 5. www.vestforsk.no  Forskar ved Vestlandsforsking sidan 1996  Forskingsfelt: IT i offentleg sektor  Interessert i Bitcoin/blokk-kjede sidan 2011  har følgt utviklinga nøye sidan då  interessert i skjeringspunktet teknologi, økonomi og samfunn  har gjennomført master-programmet Digital Currencies ved universitetet i Nicosia  ser Bitcoin/blokk-kjedeteknologi som eit viktig område også for offentleg sektor  eig bitcoin, ether(eum), litecoin ++ og ei Bitcoin-gravemaskin (!) Om meg
  6. 6. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer 6. Aktuell litteratur og ressursar
  7. 7. www.vestforsk.no Bitcoin – «alle blokk-kjeders mor» Publisert 31.10.2008 (Halloween Day) Sett i drift 03.01.2009 Har gått kontinuerleg sidan
  8. 8. www.vestforsk.no Kva er Bitcoin? 1. Valuta  Heildigitale kontantar («Internett-pengar»)  Ingen sentralbank, 100 % programstyrt  bitcoin med liten ‘b’ 2. Infrastruktur  Blokk-kjeda som underliggjande teknologi (Blockchain)  Open infrastruktur for innovasjon («permissionless»)  Bitcoin med stor ‘B’ 3. Kan lagra annan informasjon enn økonomisk/valuta  Det er dette som er interessant for offentleg sektor!
  9. 9. www.vestforsk.no Tverrfagleg!
  10. 10. www.vestforsk.no Sentral, desentral og distribuert Paul Baran: «On Distributed Communications Network» [Baran fann opp «pakke-svitsjing», saman med/uavh. av Donald Davies, UK]
  11. 11. www.vestforsk.no Frå klient-tenar til likeverdige nodar Tradisjonell web-teknologi Likeverdige nodar, ingen sentral tenar
  12. 12. www.vestforsk.no Grunnleggjande arkitektur 1. Node-til-node-teknologi («peer-to-peer») 2. Blokk-kjede som lagringsstruktur 3. Konsensus-modell for kontroll og sikring  I Bitcoin kalla Nakamoto-konsensus
  13. 13. www.vestforsk.no 1. Node-til-node («Peer-to-peer») Likeverdige nodar, ingen sentral tenar
  14. 14. www.vestforsk.no 2. Blokk-kjede som lagringsstruktur Bitcoin kunne like godt vore kalla ei transaksjons-kjede!
  15. 15. www.vestforsk.no 3. Konsensus-modell  Prosessen som fører til at nodane i nettverket blir einige om 1. eit sett av data 2. endringar i data 3. reglane som ligg til grunn for lagring og endring av data  «Proof of work» er ein viktig del av konsensus-modellen i Bitcoin  Blokk-kjeda blir sikra ved innsats av ressursar Graving («mining») = innsats av energi  Det er konsensus-modellen som er den viktige innovasjonen, ikkje blokk-kjeda!
  16. 16. www.vestforsk.no Kva er det spesielle med Bitcoin/blokk-kjede?  Bevis av eigarskap utan bruk av tredjepart  NB! Dette gjeld opne blokk-kjeder!  Digital knappheit («digital scarcity»)  «The Internet of Money»  men også mykje meir..  Uforanderlege («immutable») data  vel, ikkje nødvendigvis..
  17. 17. www.vestforsk.no Sentrale Bitcoin-begrep  Transaksjon: overføring av verdi frå ei Bitcoin-lommebok til ei anna  blir signerte med sendaren sin private nøkkel  kan sendast ope på nettet (ikkje behov for BankID o.l.!)  Blokk-kjeda: Samlinga av transaksjonar sidan starten – ope tilgjengeleg  «Graving» («Mining»): Prosessen som godkjenner transaksjonane og «sveiser» dei fast i blokk-kjeda
  18. 18. www.vestforsk.no Kva er ein bitcoin?  Ein bitcoin-transaksjon er i realiteten ein digital signatur  Overføring av eigarskap frå ein aktør til ein annan (bitcoin, eigedom representert ved bitcoin)  Bitcoin er alltid på blokk-kjeda! (og aldri i lommeboka!)  Kjede av transaksjonar (og blokker): Ein bitcoin er alltid ein ubrukt («unspent») output  Bitcoin kan forsvinna, på same måten som fysiske kontantar: ved å mista den private nøkkelen, ved «brenning»  Eigarskap til bitcoin (eigedom) blir loggført på blokk-kjeda  Ei distributert «hovudbok» («ledger»), delt mellom alle nodane i nettverket (datamaskiner med full-klient)  Alle kan lesa innhaldet  Alle kan leggja til nye transaksjonar i blokker, men det krev ressursar («proof of work»)
  19. 19. www.vestforsk.no I dag 16,6 mill. btc frigitt  Deterministisk  maks. 21 mill. bitcoin  «Halveringstid» i tilførsel  12,5 nye bitcoin kvart 10. min.
  20. 20. www.vestforsk.no Bitcoin-einingar og kurs  1 Bitcoin = 100 000 000 (108) satoshi  I utg.pkt. godt egna for mikrotransaksjonar! (men for høge gebyr no..)  Alle transaksjonar blir noterte i satoshi internt  Alle satoshi er lenka tilbake til det tidspunktet dei vart genererte  Kursen pr. 25.10.17: 1 BTC = ca. 44 000 NOK (US $ 5,500)  1 satoshi = 0,04 øre (!)  Gebyr for overføring: 0,0001 – 0,0005 bitcoin (= frå ca. kr 5,- til 15,-)  Total Bitcoin-økonomi i dag: ca. NOK 750 mrd.
  21. 21. www.vestforsk.no Kor stort er Bitcoin?
  22. 22. www.vestforsk.no Kursutvikling
  23. 23. www.vestforsk.no Samansetjing av Bitcoin-universet  Bitcoin-brukarar  Full node: Dei som har lasta ned heile blokk-kjeda og deltek i valideringa  Lettvektsnodar: Mobil-lommebøker (mobil-app)  Bitcoin-gravarar  Sikrar blokk-kjeda  Utviklarar  Vedlikehald og utvikling av den opne kjeldekoden  Vekslingstenester  Bru mellom kryptovaluta og fiat-pengar  Handelsmenn  Dei som mottek kryptovaluta for varer og tenester
  24. 24. www.vestforsk.no Myter og mistydingar om Bitcoin og blokkjede 1. «Blokk-kjede»/»Blockchain» som generelt omgrep er nokså meiningslaust  Må spesifisera kva type blokk-kjede ein snakkar om • Open eller lukka? Kva sikkerheitsmodell? 2. Det er stor skilnad på opne og lukka blokk-kjeder  Opne blokk-kjeder har det største innovasjonspotensialet (MIT)  Lukka blokk-kjeder kan også vera nyttig i enkelte samanhengar - men må stilla spørsmålet: Kvifor ikkje heller ein distr. database? 3. Bitcoin er berre for kriminelle eller lyssky aktivitetar  Forsking tilbakeviser dette (Tasca et al., 2016) 4. Blokkjede som universalmiddel  Blokk-kjedeteknologi er nyttig på mange område, men ikkje alle
  25. 25. www.vestforsk.no Opne vs. lukka blokk-kjeder Opne («permissionless) Lukka («permissioned») Kven oppdaterer Alle som vil Utvalde pers./org. Kven produserer data Alle som deltek Kundar av org. Insentiv til å følgja reglar Direkte økonomiske (gulrot & pisk) Omdømme Lagring Distribuert Sentralisert Stola på sentrale aktørar Nei Ja Transaksjonskostnader - + Fart (trans./sek.) - + Uforanderleg + - Valuta/»token» Ja Nei Eksempel Bitcoin, Ethereum HyperLedger, Corda
  26. 26. www.vestforsk.no Bitcoin som plattform/infrastruktur I Nettverk/Protokoll II Valuta/token III Applikasjonar
  27. 27. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer 6. Aktuell litteratur og ressursar
  28. 28. www.vestforsk.no Ein bitcoin-transaksjon Kari skal overføra 0,7 bitcoin til Ola Kari har 1,1 bitcoin frå to tidlegare mottekne overføringar (= unspent transactions, UTXO)
  29. 29. www.vestforsk.no Ein bitcoin-transaksjon
  30. 30. www.vestforsk.no Ein bitcoin-transaksjon  Differansen mellom inn og ut blir definert som gebyr (fee) som går til gravarane
  31. 31. www.vestforsk.no Ubrukte transaksjonar (UTXO) (Opp-)brukte transaksjonar («Spent transactions») Ubrukte transaksjonar («Unspent transactions [UTXO]»)
  32. 32. www.vestforsk.no Transaksjons-kjede  Ein transaksjon tek alltid utgangspunkt i «utbetalinga» frå ein tidlegare trans. (Unspent Tx Output – UTXO)  Inn-del  Inndelen lenkar ein el. fleire tidl. trans.  Skript som tilfredsstiller vilkåra for innløysing i trans. den tek utgangspunkt i.  Ut-del  Verdi (i satoshi)  Skript som seier kva vilkår skal oppfyllast for innløysing («spending»). Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  33. 33. www.vestforsk.no Transaksjons-struktur Okupski: «Bitcoin Developer Reference» (GitHub)
  34. 34. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer 6. Aktuell litteratur og ressursar
  35. 35. www.vestforsk.no Blokk-kjeda – ei distribuert hovudbok (Ill: Antony Lewis – www.bitsonblocks.net)  Blokk-kjede  Ei blokk er ei samling av transaksjonar, some «records» i ein database  Blokkene er lenka saman til ei lang kjede = blokk-kjeda  Alle kan lesa  Å leggja til nye blokker krev store ressursar (= «Proof of work»)  Å leggja til ei ny blokk er eit lotteri (som blir gj.ført ca. kvart 10. minutt)  Den som får leggja til ei ny blokk får 12,5 nye bitcoin  Etter rundt ein time (5-6 stadfestingar/nye blokker) blir transaksjonen i praksis umuleg å endra
  36. 36. www.vestforsk.no Ein bitcoin-transaksjon  Input: Låsingsskript  Vilkåra som blir sette for å kunna bruka transaksjonen  T.d. «Med denne digitale signaturen har eg bevist at eg er rettmessig eigar av verdiane i transaksjonen» (dvs. signaturen beviser off. nøkkel)  Output: Opplåsings-skript  Nødvendige instruksjonar for å kunna (gjen-)bruka transaksjonen  T.d. «Berre den som kan bevisa at han/ho har ein privat nøkkel som korresponderer med denne off. nøkkelen, kan overta denne verdien»
  37. 37. www.vestforsk.no Korleis unngå «kopiering» (double spending)? Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  38. 38. www.vestforsk.no Korleis unngå «kopiering» (double spending)? Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  39. 39. www.vestforsk.no Korleis unngå «kopiering» (double spending)? Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  40. 40. www.vestforsk.no Korleis unngå «kopiering» (double spending)? Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  41. 41. www.vestforsk.no Korleis unngå «kopiering» (double spending)? Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  42. 42. www.vestforsk.no Lenking av blokker med hash-peikar Okupski: «Bitcoin Developer Reference» (GitHub)
  43. 43. www.vestforsk.no Bitcoin i praksis (tradeblock.com)
  44. 44. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer 6. Aktuell litteratur og ressursar
  45. 45. www.vestforsk.no Korleis unngå «gjenbruk» (double spending)? Curiousinventor: «How Bitcoin works under the hood» (Youtube-video)
  46. 46. www.vestforsk.no Midlertidige forgreiningar («forks»)  NB! Den lengste kjeda er alltid den rette  dvs. den med mest reknekraft bak seg Okupski: «Bitcoin Developer Reference» (GitHub)
  47. 47. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer 6. Aktuell litteratur og ressursar
  48. 48. www.vestforsk.no Bitcoin-teknologi  Alle som tek i bruk Bitcoin er med på å driva systemet  Startar med å lasta ned ei Bitcoin-lommebok • eit sett med adresser (private og offentlege nøkkelpar) • NB! Bitcoin-lommebøker inneheld nøklar, ikkje Bitcoin!  Full klient: Lastar ned heile blokk-kjeda, verifiserer nye transaksjonar  Mobil-klient: «Bitcoin light» - inga blokk-kjede, ikkje verifisering, avhengig av full node for informasjon  Betaling skjer ved å skanna ein QR-kode («Bitcoin-kontonr») eller kopiera/tasta inn adressa
  49. 49. www.vestforsk.no Bitcoin-lommebøker (pc – full node)
  50. 50. www.vestforsk.no Bitcoin-lommebøker - mobil
  51. 51. www.vestforsk.no Bitcoin-lommebøker - mobil
  52. 52. www.vestforsk.no Web-basert lommebok (= «nett-bank»)
  53. 53. www.vestforsk.no Maskinvare-basert («hardware») lommebok
  54. 54. www.vestforsk.no Papir-basert lommebok
  55. 55. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative Bitcoin-kjeder og kryptovalutaer 6. Aktuell litteratur og ressursar
  56. 56. www.vestforsk.no Alternativ bruk av Bitcoin  Bevis av eigarskap utan bruk av tredjepart  Bitcoins programmeringsspråk SCRIPT  Enkelt, stakk-basert prog.språk  Ikkje Turing-komplett (med vilje!), dvs. ingen løkker  Dei fleste SCRIPT-kommandoana startar med ‘OP_’  OP_RETURN  OP_RETURN vart lagt til i 2014 som ein måte å lagra vilkårleg informasjon på blokk-kjeda
  57. 57. www.vestforsk.no OP_RETURN og ikkje-økonomisk informasjon  Ved å spesifisera OP_RETURN i ut-skriptet av transaksjonen, blir innhaldet i skript-delen (maks 83 byte) lagra på blokk-kjeda  Transaksjonen blir automatisk rekna som ubrukeleg (unspendable) og ikkje teken med i UTXO-settet  Kostar gebyr
  58. 58. www.vestforsk.no Sertifikat på blokk-kjeda (MITs BlockCert)
  59. 59. www.vestforsk.no Innhald 1. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – på overflata 2. Bitcoin og blokk-kjedeteknologi – under overflata  Transaksjonar  Blokker  Konsensus og graving 3. Bitcoin i bruk 4. Bitcoin og kryptovaluta - meir enn pengar 5. Alternative blokk-kjeder 6. Aktuell litteratur og ressursar
  60. 60. www.vestforsk.no Splitting i Bitcoin-miljøet  Bitcoin (den opprinnelege)  Bitcoin Cash (1. august i år)  Bitcoin Gold (i desse dagar)  Bitcoin S2X (slutten av nov.)
  61. 61. www.vestforsk.no Forgreining – «fork»  «Hard fork»  Inkompatibel bakover  «Soft fork»  bakover-kompatibel
  62. 62. www.vestforsk.no Forgreining – «fork»  «Hard fork»  Slakking av reglane  «Soft fork»  Innstramming av reglane
  63. 63. www.vestforsk.no Bitcoin-forgreiningar Bitcoin Bitcoin Cash Bitcoin Gold Bitcoin S2X Pengemengde 21 mill. 21 mill. 21 mill. 21 mill. Proof-of-work ASIC ASIC GPU ASIC Blokk-frekvens 10 min. 10 min. 10 min. 10 min. Vanskegrad- justering 2 veker 2 veker + EDA Kvar blokk 2 veker SegWit Ja Nei Ja Ja «Replay»-beskytt. - Ja Ja Nei Unikt adresseformat - Nei I framtida Nei ASIC: Application Specific Integrated Circuit GPU: Graphic Processing Unit EDA:
  64. 64. www.vestforsk.no Bitcoin-forgreiningar «Jippi – dobbelt så mange bitcoin» «Eh, vent litt, blir ikkje dette litt forvirrande?»
  65. 65. www.vestforsk.no Alternative blokk-kjeder  «Blockchain 1.0», «Blockchain 2.0», «Blockchain 3.0»?  Berre tull! Gløym det! (= «konsulentspråk»)  Det finst mange blokk-kjeder (opne og lukka) og dei utviklar seg i ulike retningar og med ulik fart.  Ethereum er t.d. ikkje ei «betre» blokk-kjede enn Bitcoin  Dei fyller ulike behov  Den eine er ikkje meir avansert enn den andre
  66. 66. www.vestforsk.no Alternative blokk-kjeder 1. Bitcoin-kopiar 1. Litecoin 2. Dogecoin 3. Dash 4. Zcash 5. … 2. Bitcoin-inspirerte, men nyutvikla 1. Ethereum 2. Ripple 3. Monero 4. …
  67. 67. www.vestforsk.no Ethereum  Bitcoin-inspirert, men bygt frå grunnen av med eigen kodebase  «Smarte kontraktar»  Ethereum som EVM – Ethereum Virtual Machine  Tenk distribuert Amazon Web Services (AWS)  Turing-komplett språk Solidity  Kan utføra alle typar instruksjonar   Kan gjera alle mulege feil!   Lettare å komma i gang med for utviklarar
  68. 68. www.vestforsk.no Meir informasjon om Bitcoin og blokk-kjede  «Bitcon – A Peer-to-Peer Electronic Cash System» Satoshi Nakamoto, 2008  «Open Matters - Why Permissionless Blockchains are Essential to the Future of the Internet” Peter van Valkenburgh, Coin Center  «Beyond Bitcoin – Enabling Smart Government Using Blockchain Technology»  Svein Ølnes, eGov 2016, Springer LNCS  «Deja vú all over again: Thinking through law & code, again Lawrence Lessig, https://vimeo.com/148665401
  69. 69. www.vestforsk.no Ressursar elles på nettet  Nytt om Bitcoin og blokk-kjedeteknologi  CoinDesk (www.coindesk.com)  Coin Telegraph (www.cointelegraph.com)  Bitcoin Magazine (www.bitcoinmagazine.com)  + mange fleire  Bitcoin blokk-kjede i sanntid  https://blockchain.info  https://blockchain.info  https://data.bitcoinity.org  http://statoshi.info  https://bitinfocharts.com  + mange fleire
  70. 70. www.vestforsk.no Aktuell litteratur - generelt
  71. 71. www.vestforsk.no Aktuell litteratur – for utviklarar  Satoshi Nakamoto: «Bitcoin - A Peer-to-Peer Electronic Cash System»  Andreas Antonopolous: «Mastering Bitcoin», 2. utgåve (2017)  Krzysztof Okupski: «Bitcoin Developer Reference»  Arvind Narayanan et al.: Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Introduction
  72. 72. www.vestforsk.no Bitcoin-ressursar for utviklarar  Bitcoin.org – developer resources  https://bitcoin.org/en/developer-documentation  Bitcoin Developer Reference  https://github.com/minium/Bitcoin-Spec  Bitcoin Core («originalprogrammet»)  https://github.com/bitcoin-core/bitcoincore.org  A blockchain in 200 lines of code  https://medium.com/@lhartikk/a-blockchain-in-200-lines- of-code-963cc1cc0e54
  73. 73. www.vestforsk.no Takk for meg! E-post: sol@vestforsk.no Denne presentasjonen: http://www.slideshare.net/sveino/teknaoslo Bitcoin-adressa mi (= ”kontonummer”): 1HpvvptgrYJh4xUHerm1ruZtvnyUnnnHkU

×