Cosa ha detto bene il white paper di Bitcoin, cosa ha sbagliato e cosa ancora T sappiamo

Joseph Bonneau è professore associato presso la New York University e coautore di "Bitcoin and Criptovaluta Technologies", un popolare libro di testo.

Questo articolo Opinioni esclusivo fa parte della serie "Bitcoin at 10: The Satoshi White Paper" di CoinDesk.

Il white paper Bitcoin è stato giustamente riconosciuto come ONE degli articoli informatici più originali e influenti della storia.

Ha dato vita a un'industria da miliardi di dollari e a migliaia di documenti di follow-up.

Ma vale la pena di guardare con occhio critico il documento (e gli elementi del progetto originale Bitcoin omessi dal documento) per chiedersi cosa ha fatto bene il documento? Cosa ha fatto male? E a quali domande non sappiamo ancora rispondere?

Ciò che Bitcoin ha capito bene

Questa potrebbe essere la categoria più difficile da compilare.

ONE segno di un'idea veramente riuscita è che dimentichiamo come le persone pensavano al mondo prima che quell'idea arrivasse. Molti dei contributi più fondamentali di Bitcoin sembrano ovvi solo a posteriori.

È facile dimenticare che la Criptovaluta è stata un argomento di ricerca marginale per la maggior parte degli anni 2000. Dopo il fallimento di molti tentativi negli anni '90 di costruire un sistema funzionante (utilizzando in gran parte le idee delineate da David Chaum negli anni '80), sono stati pubblicati pochi articoli in materia. Molti credevano semplicemente che non ci fosse un mercato praticabile per una valuta non statale.

Prima di Bitcoin, negli anni 2000 i sistemi decentralizzati erano un'area di ricerca attiva (spesso descritti come reti peer-to-peer) e la ricerca sull'anonimato stava prendendo piede (con lo sviluppo di Tor e di altri sistemi).

Ma queste non erano viste come caratteristiche necessarie per un sistema di pagamento. Cosa ha contribuito Bitcoin ?

• Incentivi per i minatori. ONE dei contributi CORE di Bitcoin è fornire incentivi ai minatori tramite inflazione e commissioni. Questo modello ha generalmente avuto successo ed è giusto dire che pochi se lo aspettavano. Molti sistemi P2P nell'era pre-Bitcoin che offrivano una partecipazione aperta (chiunque può gestire un nodo) sono stati afflitti da attacchi Sybil e altri problemi. Ci sono stati molti tentativi di incentivare la partecipazione onesta, ma prima di Bitcoin nessun sistema è riuscito a farlo funzionare.
• Clienti leggeri.Il supporto di Bitcoin sia per i nodi completi che per i nodi leggeri (o SPV) si è dimostrato piuttosto potente e la struttura a blocchi incorporata in Bitcoin ha reso non solo possibile, ma naturale, l'implementazione di un client leggero.
• Sceneggiatura.Sebbene limitato, il supporto di scripting di Bitcoin (non discusso affatto nel white paper) ha abilitato diverse funzionalità utili come account multi-firma e reti di pagamento. È stato saggio immaginare un sistema che supportasse più di semplici pagamenti.
• Riconoscere gli incentivi a lungo termine.Satoshi T aveva previsto l'attività mineraria su scala industriale o i pool minerari, almeno nonnel libro bianco. Ma il documento include una frase molto lungimirante sui rischi della centralizzazione: "[un aggressore] dovrebbe trovare più redditizio giocare secondo le regole, regole che lo favoriscono con più nuove monete di tutti gli altri messi insieme, piuttosto che minare il sistema e la validità della sua stessa ricchezza". Nonostante un gran numero di attacchi teorici da parte dei minatori siano stati scritti da allora, nessuno è stato seriamente tentato nella pratica. Satoshi ha riconosciuto un principio potente: i minatori hanno incentivi a lungo termine a non attaccare poiché sono investiti nella salute dell'ecosistema.

Cosa ha sbagliato Bitcoin

Ignoreremo alcune caratteristiche, a posteriori, curiose delle prime versioni del codice Bitcoin , come il pagamento tramite indirizzo IP e un sistema di e-commerce integrato, che non hanno mai visto la luce.

Ma ci sono diverse caratteristiche di Bitcoin che sembrano "sbagliate", nel senso che nessun sistema creato oggi dovrebbe riprodurle.

• 1. ECDSA. Sebbene questo algoritmo di firma fosse una scelta di gran lunga migliore di, diciamo, RSA, è inferiore a EC-Schnorr sotto tutti gli aspetti. Molto probabilmente Satoshi semplicemente T era a conoscenza di questa opzione (un retaggio di brevetti software attorno a Schnorr). Oggi, sarebbe chiaramente vantaggioso usare Schnorr al suo posto, dato il suo supporto per la firma di soglia, se non uno schema di firma più avanzato come BLS.
  2. Malleabilità delle transazioni.Questo problema involontario ha portato a grattacapi per protocolli come le reti di pagamento, oltre a consentire l'attacco a Mt. Gox. Oggi una progettazione prudente utilizzerebbe qualcosa di simile a Segregated witness (SegWit) per garantire che gli hash delle transazioni non siano malleabili.
  3. Funzionalità aggiunte successivamente.Ovviamente, è stato un errore non includere funzionalità popolari come pay-to-script-hash (P2SH) e check-locktime-verify, aggiunte in seguito tramite soft fork.
  4. Divisibilità limitata delle monete. Bitcoin ha un limite di 21 milioni di bitcoin, ma ancora più importante, ha un limite di circa 2^52 satoshi come unità atomica. Se Bitcoin dovesse davvero diventare l'unico sistema di pagamento della Terra, ciò fornirebbe meno di un milione di unità per essere Human . Ciò T è quasi sufficiente per catturare sia le transazioni quotidiane (anche arrotondate all'equivalente di decimi di dollaro) sia grandi partecipazioni. Sarebbe stato abbastanza economico espanderlo con qualche decina di bit extra in modo che la divisibilità non sarebbe mai stata un problema.
  5. Blocchi in una catena semplice. Considerando quanto sia diventato un termine di moda "blockchain", vale la pena notare che mettere i blocchi in una catena lineare è una svista che rende costoso per un client ultraleggero verificare che un vecchio blocco sia incluso nella catena corrente. Bitcoin mette correttamente le transazioni in un albero, quindi perché non i blocchi stessi? Una skip list sarebbe un altro importante miglioramento. È interessante notare che il progetto Certificate Transparency (progettato indipendentemente da Bitcoin nella stessa epoca) fa le cose per bene e mette ogni aggiornamento in un albero, mentre pochi successori di Bitcoin si sono allontanati dal design della catena lineare.
  6. Nessun impegno statale. Tutti i miner Bitcoin tracciano lo stato del sistema come set di output di transazioni non spese (UTXO). Ma questo non è impegnato in ogni blocco e deve essere imputato dalla cronologia. Ciò rende difficile per i light client confermare qual è lo stato attuale e se la transazione è stata spesa. Sarebbe abbastanza facile aggiungere un impegno UTXO a ogni blocco e molti sistemi successivi (come Ethereum) ne fanno una versione.
  7. Analisi semplicistica dell'attacco. Il white paper Bitcoin dedica una quantità relativamente ampia di spazio (circa un quarto del testo) all'analisi delle possibilità che un miner con meno del 51% di mining power lanci con successo un fork perché è fortunato. Analisi successive hanno identificato molti altri vettori di attacco (come il selfish mining) e questa analisi ora LOOKS datata.
  8. Una CPU, un voto. Satoshi ha descritto Bitcoin come un sistema in cui la maggior parte dei partecipanti sarebbero stati minatori che usavano le loro CPU. Questo non è più il caso da molti anni ormai, poiché il mining è dominato da hardware dedicato. Sebbene sia discutibile se il mining ASIC sia uno sviluppo buono o cattivo, non è certamente ciò che è stato proposto nel white paper originale.

Ciò che ancora T sappiamo

• Enigmi SHA-256. L'uso di puzzle computazionali basati su hash ("proof-of-work") da parte di Bitcoin è stato ONE degli argomenti di dibattito più attivi. Consuma troppa energia? Gli ASIC incoraggiano la centralizzazione? I puzzle progettati per il mining basato su GPU o il mining vincolato allo storage produrrebbero incentivi migliori a costi inferiori? Alla fine WIN la proof-of-stake?
• Limiti delle dimensioni del blocco e di altri parametri.Per dirla con un eufemismo, il limite di blocco di 1 MB è stato fonte di dibattito, così come (in misura minore) l'intervallo di 10 minuti tra i blocchi. Molti sistemi di follow-up hanno prosperato con blocchi più grandi o più frequenti. Il design conservativo di Bitcoin si rivelerà saggio a lungo termine?
• Anonimato. Gli argomenti abbozzati nel white paper sul fatto che Bitcoin fornisca anonimato poiché vengono pubblicate solo le chiavi pubbliche sono ora noti per essere incompleti a causa dello sviluppo dell'analisi del grafico delle transazioni. Sistemi come Confidential Transactions, Monero o Zcash offrono una maggiore Privacy crittografica. D'altro canto, sono stati proposti molti schemi retrocompatibili per offuscare l'attività sulla blockchain Bitcoin tramite il mixaggio. L'anonimato è una caratteristica critica che richiede un supporto integrato che Bitcoin ha trascurato?
• Inflazione. Il design di Bitcoin cerca di evitare l'inflazione, ma molti economisti hanno sottolineato che in realtà è deflazionistico, poiché alla fine le monete possono uscire dalla circolazione solo quando le chiavi vengono perse (o le monete vengono rese intenzionalmente non spendibili tramite transazioni "proof-of-burn"). L'inflazione zero in realtà richiede una piccola quantità di nuova emissione di valuta solo per KEEP il passo con la valuta persa. Se questo è stato un errore in Bitcoin, potremmo non rendercene conto per molti anni mentre l'inflazione si sta lentamente riducendo.
• Il passaggio alle commissioni di transazione. Bitcoin ha codificato una lenta transizione dal premiare i minatori principalmente tramite inflazione al premiarli principalmente tramite commissioni di transazione. Nessuno sa come andrà a finire, ma alcune ricerche suggeriscono che potrebbe causare una significativa instabilità nel mondo post-inflazione.
• Programmabilità limitata. Bitcoin ha imposto severi limiti alla sua programmabilità per KEEP le transazioni facili (e prevedibili nei costi) da verificare. Il progetto Ethereum ha dimostrato una domanda significativa per un modello di programmazione più ricco, sebbene il suo modello introduca ulteriori preoccupazioni di scalabilità. Bitcoin sarà ostacolato a lungo termine dal suo modello di programmazione più debole?

Labirinto aereo tramite Shutterstock