Bitcoin: Podaż pieniądza

Poprzednio mówiłem o tym, jak transakcje w bitcoinach zostają wciągane do globalnej, publicznie dostępnej księgi rachunkowej, którą nazywamy łańcuchem bloków. Zadanie to wykonują węzły sieci Bitcoin zwane kopalniami. W nagrodę za swoją potężną pracę obliczeniową kopalnia dostaje bitcoiny. Obecnie 12,5 za potwierdzony blok transakcji. Kwota zmienia się co 4 lata w skutek tzw.halvingu. Kopalnia konstruuje transakcję "coinbase" i w jej ramach przyznaje sobie bitcoiny. Można powiedzieć, że bitcoiny są w tym procesie generowane jakby z niczego. Oczywiście widząc to, możecie się zastanawiać, czy podaż bitcoinów jest ograniczona. Na szczęście... a może niestety, zależy od punktu widzenia, odpowiedź na to pytanie brzmi: "Tak". System Bitcoin został zaprojektowany tak, żeby dało się wygenerować maksimum 21 mln bitcoinów. To jest maksymalna liczba bitcoinów w systemie. Nigdy nie zostanie wygenerowanych więcej; nie będzie pozwolenia. Od tego punktu wzwyż, od kiedy wygenerowanych zostanie 21 mln bitcoinów, węzły nie będą nagradzane za powiększanie łańcuchów bloków. Za włożoną pracę górnicy już nie otrzymają gwarantowanej nagrody. Ponieważ każda transakcja w systemie jest publiczna, a węzły systemu wiedzą, ile wygenerowano bitcoinów, to można skutecznie ograniczyć maksymalną ich liczbę. W związku z tym mam dwie uwagi. Po pierwsze, nawet po osiągnięciu granicy, będą potrzebne węzły do pracy wykonywanej dziś przez kopalnie. Czyli do łączenia transakcji w bloki, a bloków - w łańcuchy bloków itd. Ale pomyślcie: gdy osiągniemy granicę 21 mln bitcoinów, górnicy przestaną automatycznie dostawać premię za tę pracę. Pewnie się zastanawiacie, co mogłoby skłonić węzły do dodatkowego wysiłku. Dlaczego miałyby to robić, jeśli nie dostaną bitcoinów za wykonanie tej pracy? Jest nadzieja, że im bliżej będziemy tej granicy 21 mln, tym silniejszy wpływ będą wywierać opłaty transakcyjne na decyzję węzłów o podjęciu się kopania bitcoinów. Mamy nadzieję, że opłaty transakcyjne będą dostatecznym bodźcem i coraz więcej ludzi będzie wówczas używać bitcoinów. A zatem... Według mnie... można oczekiwać, że im więcej osób będzie używać bitcoinów, tym więcej będzie transakcji i okazji, by zarobić na opłatach transakcyjnych. Okazuje się, że podczas kopania bitcoinów najwięcej wysiłku pochłania dowód pracy, a nie łączenie transakcji w bloki. Nawet jeśli blok zawiera wiele transakcji, to górnicy bardzo się nie napracują, włączając kolejne. A dodatkowe opłaty transakcyjne mogą być zachętą. Wysokość opłat ustalają uczestnicy transakcji. Muszą uzgodnić godziwą opłatę, żeby węzły sieci Bitcoin chciały włączyć tę transakcję do swoich bloków. To wydaje się sensowne. Druga uwaga związana z limitem 21 mln bitcoinów dotyczy faktu, że można operować bitcoinami ułamkowymi. Właściwie o tym nie mówiliśmy. Mogłem dawać do zrozumienia, że bitcoiny to jednostki całkowite: np. Alicja przekazywała 10 lub 25 bitcoinów Bobowi. Jednak można używać także bitcoinów ułamkowych. Najmniejsza możliwa jednostka jest naprawdę mała: to 0,00000001 bitcoina. Jedna stumilionowa. A nazywa się Satoshi. Od nazwiska "Satoshi Nakamoto", pseudonimu twórcy Bitcoina. Nie wiadomo, czy Satoshi istnieje, ale to jedyne nazwisko kojarzone z wynalazkiem bitcoinów. Wielu próbowało się pod niego podszywać, zostali jednak zdemaskowani. Za nazwiskiem Satoshiego zapewne kryje się grupa osób. Chcę wspomnieć o jeszcze paru mechanizmach kontrolnych. Wbudowano je w system, by trzymać w ryzach podaż bitcoina. Przede wszystkim premie dla górników maleją. Na początku istnienia systemu, w styczniu 2009 r., kopalnia otrzymywała za włożony wysiłek 50 bitcoinów. Struktura premii jest taka, że po każdych 210 000 bloków, czyli gdy kopalnia osiągnie ten limit, wygeneruje tyle bloków, premia maleje o połowę, co nazywamy halvingiem. Zatem po wygenerowaniu 210 000 bloków nagroda maleje z 50 do 25 bitcoinów, potem z 25 do 12,5 itd. Trzeba około czterech lat, by wygenerowano 210 tysięcy bloków. Wyjaśnię później, skąd się wzięła ta liczba. Obecne nagroda nie wynosi już 50 bitcoinów. Teraz ta premia to 12,5 bitcoina za operację kopania. Za jakieś 4 lata zmaleje o połowę. Halving będzie się powtarzał do roku... mniej więcej... 2140 r. Spodziewamy się, że do tej pory zostaną wygenerowane wszystkie dopuszczalne bitcoiny. To nieprawdopodobne, że będziemy je generować po 2140 r. Więcej nie powstanie. Więcej bitcoinów nie powstanie. Ostatni sposób, w jaki ogranicza się generowanie bitcoinów, to globalne określenie trudności protokołu "proof of work". Wspomnę o kolejnej wbudowanej cesze Bitcoina: po każdych 2016 wygenerowanych blokach sieć oblicza czas, który był na to potrzebny. Mierzy czas, który upłynął od stworzenia pierwszego bloku do wygenerowania ostatniego. Jeśli ten czas znacznie przekracza dwa tygodnie, protokół "proof of work" zostaje uproszczony. Tak, by było łatwiej generować bloki. Ale jeśli wygenerowanie tych 2016 bloków trwało znacznie krócej niż dwa tygodnie, protokół zostanie utrudniony. Chcemy żeby wygenerowanie 2016 bloków trwało 2 tygodnie. Około czternastu dni. Zaraz zrozumiecie dlaczego właśnie tyle. Wyjdźmy od dwóch tygodni. Załóżmy, że tyle trwa wygenerowanie 2016 bloków. Czyli trzeba 10 minut na znalezienie dowodu pracy i włączenie nowego bloku do łańcucha bloków. Można wyliczyć, że globalnie, jeśli nowy blok pochłania 10 minut, to w ciągu godziny powstaje 6 bloków. 6 bloków na godzinę. 6 dowodów pracy na godzinę. 6 nowych bloków. Mnożymy to przez 24 godziny w dobie i przez 14 dni. Wynikiem tego mnożenia jest liczba 2016. Już teraz wiecie, skąd się wzięła. I ostatnie wyjaśnienie w związku z dowodem pracy. Aby rozwiązać protokół, kopalnia musi podać ciąg dowodu, do którego dochodzi poprzez żmudne wyszukiwanie. Kiedy zwiększymy liczbę górników w sieci, dowód pracy będzie znajdowany szybciej. Nie dla poszczególnych węzłów, ale na poziomie sieci. Innymi słowy, upłynie mniej czasu, zanim chociaż jeden węzeł poda rozwiązanie. Bo wszystkie węzły będą pracować naraz. Nadmienię, że chociaż górnicy zatwieradzają tę samą grupę transakcji, albo przynajmniej nakładające się grupy, to jednak rozwiązują zupełnie inne dowody pracy. To dlatego, że każdy węzeł wprowadza do bloku własną transakcję "coinbase", by zdobyć premię. Ta transakcja jest unikatowa dla węzła. W efekcie ciąg zapytań, do którego każdy węzeł szuka dowodu pracy, jest inny. Ponieważ w tym procesie jest wykorzystana kryptograficzna funkcja skrótu, to różnica w jednym elemencie sprawia, że zadanie "proof of work" staje się losowe. Z tego wynika szeroka dystrybucja rozwiązań w całej sieci. Można się spodziewać, że jeden węzeł przedstawi rozwiązanie w ciągu 10 minut. Przynajmniej jeden węzeł. Wtedy wszyscy mogą zabrać się do nowego łańcucha. Jak widzicie, protokół Bitcoin stosuje wiele środków, ma mechanizmy, by ograniczyć całkowitą liczbę generowanych bitcoinów i wpływa na proces ich generowania.