Bitcoin (symboli ₿, lyhenne BTC tai XBT) on avoimeen lähdekoodiin pohjautuva kryptovaluutta, jonka loi Satoshi Nakamoto -nimimerkkiä käyttänyt henkilö tai taho vuonna 2008 ja joka tuli toiminnalliseksi tammikuussa 2009. Yksi bitcoin on jaettavissa 100 miljoonaan pienempään yksikköön, joita kutsutaan kehittäjänsä mukaan satosheiksi. Joskus käytetään myös yksikköä millibitcoin (mBTC), joka vastaa bitcoinin tuhannesosaa.
Bitcoin on täysin hajautettu sähköinen valuutta, jonka toiminta ei riipu keskuspankista tai muusta keskitetystä tahosta. Sen siirtämisen mahdollistaa bitcoin-ohjelmaa ajavien tietokoneiden maailmanlaajuinen vertaisverkko. Bitcoin-siirtojen oikeellisuus varmistetaan kryptologisin menetelmin hyödyntäen vertaisverkon laskentatehoa. Jokainen siirto kirjataan julkiseen, kaikkien nähtävillä olevaan tilikirjaan, josta käytetään nimitystä lohkoketju.
Myös bitcoinien liikkeellelasku toteutetaan hajautetusti vertaisverkossa louhinnaksi kutsutun prosessin kautta. Louhinnassa lohkoketjun uuden lohkon varmentaja saa lohkopalkkion, jonka suuruus on huhtikuusta 2024 lähtien ollut 3,125 bitcoinia. Lohkopalkkio puolittuu noin neljän vuoden välein. Tämän seurauksena myös bitcoinin tarjonnan enimmäismäärä on rajallinen, eikä se koskaan ylitä 21 miljoonaa yksikköä. Kyseinen enimmäismäärä on ennustettu saavutettavan noin vuonna 2140. Koska bitcoin ei ole viranomaisten liikkeelle laskema, ei esimerkiksi Suomen Pankki määrittele sitä viralliseksi valuutaksi.
Bitcoinia on kritisoitu muun muassa tilisiirtojen hitaudesta, käytöstä verkkorikollisuudessa, heikosta energiatehokkuudesta ja palveluntarjoajien alttiudesta tietomurroille. Se on myös noussut sijoittajien tietouteen spekulatiivisena sijoituskohteena. Historiallisesti bitcoinin vaihtokurssi on käyttäytynyt volatiilisti, ja se on kokenut sekä nopeita arvonnousuja että romahduksia. Näin ollen bitcoinia pidetään yleisesti korkeariskisenä sijoituskohteena.
Bitcoin on virallinen valuutta El Salvadorissa.
Historia
Varhaiset vaiheet (2008–2010)
Bitcoinin loi nimimerkkiä Satoshi Nakamoto käyttävä henkilö tai taho, joka kertoi tavoitteekseen luoda keskuspankkien ja valtioiden kaltaisista instituutioista vapaan virtuaalisen maksuvälineen. Projektin virallinen verkko-osoite ”bitcoin.org” rekisteröitiin elokuussa 2008, ja lokakuussa Nakamoto julkaisi järjestelmän kuvauspaperin kryptologiaan erikoistuneella postituslistalla. Kuvauspaperi oli otsikoitu sanoin Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (Bitcoin: Sähköinen käteisjärjestelmä vertaisverkossa). Se sisälsi kuvauksen lohkoketjuteknologiaan ja julkisen avaimen salaukseen perustuvasta julkisesta tilikirjajärjestelmästä, joka mahdollistaisi virtuaalivaluutalla maksamisen ilman keskitettyä rahoituslaitosta. Bitcoinin liikkeellelasku aloitettiin 3. tammikuuta 2009, kun järjestelmän ensimmäinen, sittemmin Genesis-lohkona tunnettu lohko louhittiin.
Ensimmäinen bitcoin-siirto toteutui 12. tammikuuta 2009, kun salaukseen erikoistunut amerikkalainen ohjelmistokehittäjä Hal Finney vastaanotti Nakamotolta bitcoineja. Ensimmäisen vaihdon bitcoinista viralliseen valuuttaan teki vuonna 2009 suomalainen korkeakouluopiskelija Martti Malmi, joka vaihtoi 5 000 bitcoinia viiteen dollariin. Reaalimaailman tuotteita bitcoinilla ostettiin ensimmäistä kertaa toukokuussa 2010, kun floridalainen ohjelmistokehittäjä osti kaksi pizzaa 10 000 bitcoinin hintaan.
Nakamoto vetäytyi bitcoin-projektin kehityksestä joulukuussa 2010 jättäen projektin avoimena lähdekoodina vapaaehoisista koostuvan yhteisön kehitettäväksi Nakamoton henkilöllisyys on edelleen tuntematon, ja hänen on arvioitu voivan omistaa jopa miljoona bitcoinia.
Nousu yleiseen tietoisuuteen (2011–2017) Laajempaan käyttöön bitcoinin ottivat ensimmäiseksi mustan pörssin palvelut, joita veti puoleensa bitcoinin perinteisiä valuuttoja suurempi anonymiteetti ja laittomiin käyttötarkoituksiin liittyvän sääntelyn puute. Erityiseen maineeseen nousi huumekauppaan ja muihin laittomiin palveluihin erikoistunut Silk Road -kauppapaikka, jossa kaikki maksut suoritettiin bitcoineina. Jo vuoden olemassaolon jälkeen palvelussa suoritettiin bitcoin-siirtoja jopa 15 miljoonan dollarin vuosivauhtia. Amerikkalaisviranomaiset sulkivat Silk Roadin lokakuussa 2013, ja sulkemisen yhteydessä takavarikoitiin 3,6 miljoonan dollarin arvosta bitcoineja. Käyttö verkkorikollisuudessa on vaikuttanut virtuaalivaluuttojen maineeseen, ja on edelleen yleinen bitcoiniin kohdistuva kritiikin aihe.
Maaliskuussa 2013 ohjelmointivirhe bitcoin-ohjelmiston päivityksessä versioon 0.8 aiheutti merkittävän häiriön, kun ohjelmiston vanhempaa versiota käyttäneet laitteet eivät tunnistaneet uudemmalla versiolla louhittuja lohkoja. Häiriö aiheutti lohkoketjun hetkellisen haarautumisen kahdeksi lohkoketjuksi, ja ongelmatilanne ratkesi riittävän monen louhijan palautettua ohjelmistonsa versioon 0.7. Ongelmatilanteen aikana bitcoinin kurssi putosi nopeasti 23 prosenttia silloisessa johtava välityspalvelu Mt. Goxissa.
Bitcoinin tunnettuuden kasvu johti myös valtioiden kiinnostukseen. Maaliskuussa 2013 Yhdysvallat selkeytti ohjeistustaan bitcoinin käyttäjien ja välityspalveluiden laillisesta asemasta. Joulukuussa 2013 Kiina rajoitti kryptovaluuttatoimintaa maassa, mikä johti bitcoinin arvon hetkelliseen putoamiseen. Lokakuussa 2013 bitcoinin arvo lähti voimakkaaseen nousuun, ja lähes kymmenkertaistui nopeasti yli 1 200 dollariin 29. marraskuuta 2013. Hintahuipun jälkeen arvo oli kuitenkin noin puolitoista vuotta laskusuhdanteinen.
Bitcoin-ohjelmiston versio 0.12.1 julkaistiin 15. huhtikuuta 2016. Versiota pidettiin merkittävänä edistysaskeleena bitcoinin skaalautuvuudelle, eli nopeudelle, jolla se voi prosessoida tilisiirtoja.
Vuoden 2017 aikana nähtiin uusi merkittävä kurssinousu, kun bitcoinin arvo nousi noin 1 000 dollarista vuoden alussa uuteen, lähes 20 000 dollarin huippuun 17. joulukuuta 2017.
Viimeaikainen kehitys (2018–) Joulukuun 2017 hintahuipun jälkeen bitcoinin kurssi siirtyi uuteen, noin puolentoista vuoden pituiseen laskusuhdanteeseen.
21. lokakuuta 2020 PayPal-maksupalvelu ilmoitti sallivansa kryptovaluutan myymisen, ostamisen ja omistamisen palvelun sisällä. Ilmoitusta pidettiin merkittävänä palvelun suuren käyttäjämäärän vuoksi.
Vuonna 2020 bitcoinin kurssi kääntyi jälleen merkittävään nousuun. Vuoden alussa bitcoinin arvo oli noin 6 000 dollaria. 20 000 dollarin raja ylittyi joulukuussa 2020, ja tammikuussa 2021 bitcoinin arvo rikkoi 30 000 dollaria.
Marraskuussa 2024 bitcoin teki useita ennätyksiä arvon nousun suhteen. Tällä hetkellä sen arvo on ollut parhaillaan yli 90 tuhatta Yhdysvaltain dollaria. Arvon nousun uskotaan johtuneen Donald Trumpin vaalivoitosta Yhdysvaltain presidentinvaaleissa.https://www.reuters.com/business/finance/bitcoin-rises-above-90000-trump-euphoria-2024-11-13/
Tekniikka
Lohkoketju julkisena tilikirjana pienoiskuva|150px|Lohkoketjuun (mustalla) on kirjattu tieto kaikista historiallisista bitcoin-tilisiirroista. Lohkoketjun ensimmäistä lohkoa (vihreällä) kutsutaan Genesis-lohkoksi. Orpolohkot (violetilla) ovat lohkoja, jotka haarautuvat pääketjusta. Bitcoin eroaa perinteisestä virtuaalivaluutasta keskitetyn kirjanpidon puutteensa takia. Tyypillisesti käyttökelpoinen virtuaalivaluutta tarvitsee keskitetyn tahon, joka pitää kirjaa valuutalla tehdyistä tilisiirroista ja vahvistaa niiden oikeellisuuden. Bitcoinilla vastaavaa keskitettyä tahoa ei ole. Sen sijaan kaikki tilisiirrot kirjataan julkiseen tilikirjaan, jota kutsutaan lohkoketjuksi. Uusien tilisiirtojen vahvistamisesta vastaavat bitcoin-ohjelmaa ajavat laitteet, joiden käyttäjiä kutsutaan louhijoiksi. Kopio lohkoketjusta varastoidaan jokaiselle vertaisverkon jäsenlaitteelle riippumatta siitä, onko kyseessä louhija (full node) vai tavallinen käyttäjä (lightweight node).
Lohkoketju on nimensä mukaisesti ketju, joka koostuu useista lohkoina tunnetuista yksiköistä. Jos käyttäjä haluaa lähettää bitcoineja toiselle käyttäjälle, lähetetään tieto tilisiirrosta muille vertaisverkon laitteille. Louhijat keräävät tiedon uusista tilisiirroista lohkoihin, joiden oikeellisuus vahvistetaan erityisellä tiivisteillä (). Yksittäinen lohko sisältää usein tiedon 1500–2500 tilisiirrosta. Tämän jälkeen tieto uudesta lohkosta lähetetään muille vertaisverkon jäsenille, ja se kytkeytyy osaksi muita lohkoketjun kopioita. Näin käyttäjien tieto toteutuneista tilisiirroista pysyy samana. Kokonaisuudessaan lohkoketju sisältää tiedon kaikista historiallisista toteutuneista tilisiirroista aina ensimmäiseen, Genesis-lohkona tunnettuun lohkoon saakka.
Lohkoketjutekniikan merkittävin kysymys on lohkojen oikeellisuuden varmentaminen. Bitcoin-järjestelmän on siis estettävä väärennettyjen tilisiirtojen hyväksyminen, ja huolehdittava siitä, että vertaisverkon jäsenten keskuudessa vallitsee yksimielisyys oikeasta tilikirjasta. Ongelman ratkaisi Satoshi Nakamoto alkuperäisessä bitcoin-järjestelmän kuvauspaperissaan. Nakamoton ratkaisu perustuu tiivistefunktion () käyttöön sekä erityiseen työntodistemenetelmään, joka tekee väärennettyjen lohkojen kytkemisestä osaksi lohkoketjua toteuttamiskelvotonta, sillä se vaatisi epäkäytännöllisen paljon laskentatehoa.
Tilisiirrot ja omistaminen Oletetaan, että käyttäjä A haluaa lähettää 1 bitcoinin käyttäjälle B. Toteutuakseen tilisiirto vaatii tiedon yhdestä tai useammasta syötteestä () ja tulosteesta (). Syöttellä tarkoitetaan aiempaa tilisiirtoa, joka osoittaa, että käyttäjä omistaa varat, jotka hän haluaa lähettää. Tässä tapauksessa syöte voi olla esimerkiksi aiemmin toteutunut tilisiirto ”Käyttäjä C lähettää 2 bitcoinia käyttäjälle A”. Tulosteella puolestaan tarkoitetaan tilisiirtoa, joka halutaan toteuttaa. Tässä tapauksessa tulosteeksi muodostuu ”Käyttäjä A lähettää 1 bitcoinin käyttäjälle B ja pitää itsellään 1 bitcoinin”. Tarkemmin määriteltynä bitcoinin itsensä voidaan sanoa olevan yhtä kuin tilisiirtohistoriansa: lohkoketjun avulla ei vain pidetä kirjaa toteutuneista tilisiirroista, vaan lohkoketju itsessään on yhtä kuin bitcoin. pienoiskuva|vasen|300px|Kuukausittaisten bitcoin-siirtojen määrä vuosina 2009–2023. Kuvaajan asteikko on logaritminen. Louhijat eivät yleensä käsittele tilisiirtoja vapaaehtoistoimintana, vaan heitä motivoi lohkopalkkioista ja siirtomaksuista saatava rahallinen hyöty. Siirtomaksu on vapaaehtoinen maksu, jonka tilisiirron tekijä voi lahjoittaa louhijalle tilisiirron varmentamista vastaan. Maksun vapaaehtoisuudesta huolimatta suurin osa bitcoin-siirroista sisältää siirtomaksun, sillä louhijat voivat priorisoida tilisiirtojen varmentamista siirtomaksun suuruuden perusteella. Käytännössä edellisen esimerkin tuloste voitaisiin siis ilmoittaa muodossa ”Käyttäjä A lähettää 1 bitcoinin käyttäjälle B, antaa 0,0001 bitcoinia louhijalle siirtomaksuna ja pitää itsellään 0,9999 bitcoinia”. Tyypillisen siirtomaksun suuruus on 0,0001 bitcoinia, ja vuonna 2014 vain 3 % bitcoin-siirroista toteutettiin ilman siirtomaksua.
Koska bitcoinilla ei ole tilisiirtoja varmentavaa keskustahoa, ei toteutunutta bitcoin-siirtoa voi peruuttaa. Tämän vuoksi tilisiirron tekijän on suositeltavaa tarkistaa vastaanottajan osoite useasti väärälle käyttäjälle lähetetyn siirron välttämiseksi.
Käyttäjät allekirjoittavat tekemänsä tilisiirrot yksityisellä avaimella, jota ei paljasteta muille tahoille. Jokaisella käyttäjällä on myös julkinen avain, jota käytetään tilisiirtoa käsitellessä sen lähettäjän allekirjoituksen varmistamiseen. Käyttäjän yksityistä avainta ei ole mahdollista selvittää pelkän julkisen avaimen perusteella. Jos käyttäjä menettää yksityisen avaimensa, ei bitcoin-järjestelmällä ole mitään mekanismia käyttäjän allekirjoituksen varmistamiseksi. Tällöin kaikki avaimeen yhdistetyt bitcoinit ovat palauttamattomissa. The Wall Street Journalin analyysin mukaan viidesosa bitcoineista on kadonnut yksityisen avaimen menetyksen seurauksena.
Lohkoketjun varmentaminen
Tiivistefunktio ja työntodiste