Bitcoin ma wady i grożą mu poważne ataki

Kiedy po raz pierwszy zetknął się pan z bitcoinem?

Trudno powiedzieć, ale pierwszą pracę z nim związaną napisałem w 2014 r., a więc kilka lat po wynalezieniu bitcoina. Na początku niewiele na jego temat wiedziałem, bo przyzwyczajony jestem do tego, że zajmuje się rzeczami naukowymi, które w naukowy sposób są opisane. Bitcoin natomiast był opisany dość mało formalnie, więc trudno było z tego zrozumieć jak dokładnie działa, a mnie nie chciało się tego zgłębiać. Miałem wówczas młodych doktorantów, którzy się tym bardzo interesowali i dopiero od nich dowiedziałem się więcej.

Pytam o te pierwszą styczność z bitcoinem, bo zastanawiam się, czy już od pierwszego spotkania z nim wiedział pan, że „namiesza" w świecie finansów, tak jak „namieszał"?

Nie. Nie odniosłem takiego wrażenia. Gdybym odniósł, to bym te bitcoiny kupił.

A więc nie ma pan bitcoinów?

Nie mam, bo zawsze byłem przekonany, że kurs za chwilę zacznie spadać. Jak się okazuje, byłem w błędzie. Ale mogę na swoje usprawiedliwienie powiedzieć, że zajmuje się badaniem tej kryptowaluty, więc żeby pozostać neutralnym, nie powinienem jej posiadać. Ale to jest trochę dorabianie sobie usprawiedliwienia. Tak serio przecież, gdybym wiedział, że cena tak urośnie, to na pewno bym kupił. Ale nie ukrywam, że ja w tej części rynkowej ekspertem nie jestem i nie mam pojęcia, co na rynku się sprawdzi, a co nie. To zależy od rzeczy spoza informatyki, od socjologii, psychologii, itp.

Ten sceptycyzm oznacza, że rozwiązania technologiczne, które zastosowano w bitcoinie nie wydawały się panu rewolucyjne?

Nie. Dlatego, że pewne składniki tych technologii istniały już wcześniej. W kryptografii było bardzo dużo pomysłów naukowych na to, jak stosować rozwiązania rozproszone. W tym sensie, że nie ufamy jednemu, centralnemu serwerowi (np. Google Docs), tylko mamy n serwerów, z czego ufamy połowie, bo zakładamy, że te 50 proc. jest uczciwe. Tego typu rozwiązania były na stole od lat 80-tych. Na początku wprawdzie niezbyt wydajne, ale z czasem były coraz lepsze. Nikt jednak nie chciał tego stosować. Okazało się, że jeśli np. Google Docs da panu większą prywatność dzięki rozproszeniu, ale system ten działa 10 razy wolniej i kosztuje więcej niż scentralizowane rozwiązania, to przeciętny użytkownik po prostu za to podziękuje. A więc w kryptografii dostaliśmy pewną nauczkę, że większości ludzi nie interesuje to, czy coś jest scentralizowane czy zdecentralizowane. Te drugie rozwiązania okazywały się nie być dla użytkownika na tyle cenne, by był skłonny za nie dodatkowo płacić. I dlatego, gdy pojawił się bitcoin, to miałem wrażenie, że będzie podążał tą samą ścieżką, którą my już przeszliśmy dużo wcześniej.

W takim razie co było takiego w bitconie, co sprawiło, że stał się tak popularny i zyskał tak wielu zwolenników, i co tu ukrywać – otworzył drzwi technologii blockchain?

Tam było jedno, podstawowe nowatorstwo. Blockchain zastosowany w bitcoinie jest oparty na dowodach pracy (ang. proof of work). To rozwiązanie sprawia, że każdy może się przyłączyć do sieci. Nie ma n-instytucji, z których połowa jest uczciwa, tylko każdy może dołączyć, a to połowa mocy obliczeniowej jest uczciwa (praca wykonana przez górników, red.). Chociaż, jak się z tym zetknąłem po raz pierwszy, to raczej uznałem, to za ciekawostkę, a nie za coś, co zyska globalną popularność.

Załóżmy hipotetycznie, że daje panu wybór: trzymanie oszczędności na koncie bankowym albo w rozproszonej sieci, skonstruowanej jak bitcoin. Który model, by pan wybrał?

Konto bankowe. Chociażby dlatego, że istnieje coś takiego, jak Bankowy Fundusz Gwarancyjny. A więc nawet w razie kradzieży środków, do jakiejś kwoty jestem zabezpieczony. Państwo daje więc pewność, że bank z naszymi pieniędzmi nie zniknie. Natomiast portfele kryptowalutowe znikać potrafią bezpowrotnie i to z różnych przyczyn. Kryptowaluty można trzymać na giełdach albo na cyfrowych portfelach. Pierwsze rozwiązanie jest średnio bezpieczne, bo giełda może zniknąć z pieniędzmi, przykładem chociażby MtGox. Oczywiście bezpieczniejsze są portfele, ale też mają wady. Przykładem hasło. Jak go zapomnę, to do środków się nie dostanę i nie ma instytucji, do której mógłbym się zgłosić o odzyskanie hasła. Poza tym portfele to aplikacje i mogą mieć jakieś luki programistyczne. Najbezpieczniejsze są porfele sprzętowe, choć zawsze istnieje jakieś ryzyko. Można też np. zapomnieć hasła.

A jak z bezpieczeństwem samego bitcoina? Czy jest tak niezawodny, jak to deklarują jego zwolennicy?

Ogólnie rzecz ujmując - protokół bitcoina ma swoje wady. Przede wszystkim bazuje na założeniu, że większość uczestników jest uczciwa. Tę większość mierzymy przez moc obliczeniową. I teraz, jeżeli ktoś dysponuje więcej niż połową owej mocy, to może to wszystko zniszczyć. Może bowiem przejąć cały blockchain i wprowadzić np. cenzurę transakcyjną, czyli trzeba będzie mu płacić, żeby transakcja w ogóle mogła się odbyć. A wtedy wracamy do rozwiązania scentralizowanego.

Pytanie brzmi więc, jak trudno jest przejąć połowę mocy obliczeniowej?

Nie jest to łatwe, ale całkiem realne. Ogólnie jest tak, że sieć tworzą górnicy, którzy zainwestowali mnóstwo pieniędzy w koparki, więc nie będą chcieli niszczyć sieci, bo wtedy ich koparki będą bezużyteczne. To stwarza pozór bezpieczeństwa. Wydaje się bowiem, że większość jest zainteresowana tym, by sieć nie upadła, więc większość działa uczciwie. Ale jak wiemy z teorii gier, taka argumentacja nie zawsze jest poprawna. Są przykłady pokazujące, że zespół ludzi kierujących się swoim konkretnym interesem, czyli optymalizując swój największy dochód, doprowadza do tego, że całość upada. Przykładem w ekonomii jest tzw. tragedia wspólnego, pokazująca to na przykładzie pastwiska użytkowanego przez wielu gospodarzy. Oczywiście do tego dochodzą też kwestie psychologiczne, bo to nie jest tak, że świat zawsze zachowuje się tak, jak mówi teoria gier. Niewykluczone, że przywiązanie do idei Satoshi Nakamoto byłoby silniejsze dla górników, niż chęć wyższego zysku.

Odnosząc to jednak bezpośrednio do bitcoina. Jeśli mielibyśmy sytuację, w której jakiś silny gracz, np. rząd Chin, stwierdza, że zaczyna robić atak na bitcoina, to może zacząć skupować koparki w celu przejęcia ponad połowy mocy. Jak to może wyglądać z perspektywy pojedynczego górnika? Jeśli zobaczy on, że rząd skupuje koparki i jest zdeterminowany, no to może spodziewać się, że sieć upadnie. Rząd chiński oferuje dziś bardzo dobrą cenę za koparkę, ale za tydzień ta cena już taka dobra może nie być. Co się zatem opłaca górnikowi? Sprzedać te koparkę i odzyskać przynajmniej część zaangażowanego kapitału. Dochodzi do paniki na rynku, wszyscy sprzedają koparki i rząd chiński przejmuje bitcoina.

Ale ta teoria też ma lukę, bo górnicy mogliby się umówić w ramach sieci, że koparek nie sprzedają.

Pytanie tylko, w jaki sposób mieliby się umówić? Przecież to nie jest jedna organizacja, to nie jest związek zawodowy. Ponadto istnieje kilka wariantów ataków. Istnieje na przykład coś takiego jak „mining pools", czyli wspólnoty górnicze. Rząd chiński mógłby więc postąpić nieco inaczej, a mianowicie – założyć 10 własnych mining pools, każdy z inną nazwą i oficjalnie ze sobą nie powiązanych. Te wspólnoty działają tak, że ludzie się pod nie podłączają i dla nich kopią, i generalnie wybierają te wspólnoty, które dają jak największy zysk. Tak więc wystarczyłoby, by te chińskie poole płaciły odrobinę więcej niż pozostałe. Wtedy też ściągają do siebie większość mocy i przejmują sieć w nieco bardziej sprytny sposób.

Kolejny wariant to, tzw. bribery attacks. To polega na tym, że ja wynajmuje on-line pana koparkę i mogę robić z nią co chcę i płacę za to więcej, niż pan zarabia na kopaniu. Wówczas górnicy mogą zdecydować, że bardziej opłaca im się wynająć sprzęt, bo zarobią na tym więcej.

Nie da się przed tymi atakami obronić?

Moi koledzy entuzjaści mówią, że w takich sytuacjach społeczność bitcoina podjęłaby decyzję o forku (rozgałęzieniu, red.), czyli stworzeniu zupełnie nowego blockchaina. Niby realne, ale problem w tym, że system przestaje być wtedy zdecentralizowany. Bo żeby ktoś zdecydował o forku, to musimy mieć jakąś centralną organizację, która taką decyzję podejmie. Upada więc idea rozproszenia i braku konieczności posiadania jakiejś instytucji nadzorcy, czy pośrednika.

Fani bitcoina często ripostują takie zarzuty tym, że kryptowaluta działa już dekadę i nic się takiego nie stało.

W temacie bezpieczeństwa, argument, że coś nie zawaliło przez 10 lat to żaden argument. Mosty i budynki się zawalają, choć wcześniej spokojnie stały przez dekady. Ponadto atak rządowy wcale nie jest potrzebny do zniszczenia sieci, bo politycy mają inne narzędzia do takich celów. Mają do dyspozycji prawo. Mogą przecież zarządzić, że ktoś złapany na użytkowaniu bitcoina idzie do więzienia. Taki ruch wydaje się w sumie bardziej pasować do polityków niż jakiś wyrafinowany atak.

Skoro bitcoin ma luki, które sprawiają, że grozi mu atak, to może ma też luki, które można wykorzystać, by przed takimi atakami się zabezpieczyć?

Nie bardzo widzę, jakby to można zrobić. Niektórzy chwalą rozwiązanie proof of stake, gdzie siła zależy od posiadanych pieniędzy. Ale na to rozwiązanie też istnieją ataki.

A czy to nie będzie tak, że górnicy będą tracić motywację wraz ze zmniejszaniem się zasobów bitcoina i staną się mniej lojalni wobec idei Nakamoto? Bo w sumie co miałoby ich motywować, gdy ostatni bitcoin zostanie wydobyty?

Opłaty transakcyjne, które powinny wtedy wzrosnąć. Chociaż mówimy o takiej perspektywie czasowej, że zupełnie nie wiadomo, co się po drodze wydarzy. Możliwe, że powstanie komputer kwantowy, który złamie część kryptografii tej sieci.

A więc to nie jest mit powtarzany w mediach, ale realne zagrożenie?

W perspektywie kilku lat to raczej nierealne, ale w perspektywie lat 50... całkiem prawdopodobne. Byłby to jednak atak nie na mechanizm otrzymywania konsensusu, ale na podpis, czyli na transakcję.

Bitcoin nie jest na to gotowy?

Ma on mechanizm zmiany standardu, więc można go przerzucić na blockchain odporny na taki kwantowy atak. Tylko, że trzeba to będzie zrobić zanim kwantowy komputer się pojawi. A więc trzeba się będzie umówić, od którego bloku zmieniamy standard podpisu na ten kwantowoodporny. W praktyce będzie to oznaczać, że każdy kto ma bitcoiny będzie musiał je przerzucić na nowe konto, to zabezpieczone.