Bitcoin ja tietoturva

Abstract

Insinöörityössä tutustuttiin syvemmin avoimeen lähdekoodiin pohjautuvaan Bitcoin-kryptovaluuttaan ja sen turvallisuuteen. Bitcoin on mielenkiintoinen niin vaihtokaupan välineenä kuin myös ”virtuaaliraha”-konseptina. Toisin kuin erilaiset viralliset Fiat-rahavaluutat Bitcoin on täysin riippumaton pankeista tai muista kolmannen osapuolen instituutioista.

Bitcoin-protokolla on täysin riippuvainen käyttäjistä ja heidän ylläpitämästä vertaisverkosta sekä siihen liittyvistä salausalgoritmeista. Insinöörityön tärkein tavoite oli Bitcoin-kryptovaluutan tietoturvallisuuden käsittely, mikä mahdollistaa sen olemassaolon ja käyttämisen turvallisena vaihtokaupanvälineenä.

Insinöörityön alkuosassa perehdyttiin lyhyesti Bitcoinin historiaan, peruskäsitteisiin ja teknisiin ominaisuuksiin. Tämän jälkeen työssä tarkasteltiin Bitcoin-vertaisverkkoa sekä käsiteltiin asiakasohjelmien välillä tapahtuvaa tietoliikennettä.

Työn loppuosa omistettiin täysin Bitcoinin tietoturvallisuudelle sekä anonymiteetille. Tietoturvallisuuteen paneuduttiin käsittelemällä erilaisia Bitcoin-protokollassa hyödynnettyjä salausalgoritmeja, kuten hajautusalgoritmia ja julkisen avaimen algoritmia. Teknologian kehittyessä ja salausten heikkouksien löytyessä tulevaisuudessa Bitcoin-protokollaan voidaan toteuttaa vahvempia ja uudempia salausalgoritmeja.

Insinöörityön pohdintaosiossa arvioitiin Bitcoinin tulevaisuutta ja tuotiin esille epäkohtia. Pohdinta sisältää myös omakohtaisen kokemuksen Bitcoin-verkosta, sovelluksista sekä vaihdantapalveluista.

This thesis goal is to explore and have a closer look at open source cryptocurrency bitcoin and its security properties. Bitcoin is very interesting concept not only as cryptocurrency but as future payment method. Unlike traditional Fiat-money it is not controlled by government and is build self-sufficient not needing middleman like banks or any third-party institutes.

Bitcoin-protocol depends on network of users running Bitcoin-clients on distributed peer-to-peer network and cryptographic algorithm. The main goal of the thesis is to cover information security about Bitcoin’s cryptographic currency which is fundamental to use Bitcoin as a safe payment method.

First part of thesis consists Bitcoin background, basic concepts and technical features including also walk through of Bitcoin peer-to-peer network and network traffic between nodes.

Secondly thesis was devoted entirely to Bitcoin security and anonymity. Security of Bitcoin system was approached by digging into cryptography hash functions and public key algorithms. As technology advances and cryptographic weaknesses are found in future, it is possible to keep Bitcoin secured by implementing stronger and newer algorithms.

The end of thesis evaluates the future of Bitcoin and disadvantages. The evaluation also includes a personal experience of Bitcoin's network, applications, and exchange services.