Як працює біткойн

Як саме класифікувати біткойн - це питання суперечки. Це тип валюти, магазин цінностей, платіжна мережа чи клас активів?

На щастя, простіше визначити, що насправді є біткойн. Це програмне забезпечення. Не обманюйте фотографії блискучих монет, прикрашених модифікованими символами тайського бату. Біткойн - суто цифрове явище, сукупність протоколів і процесів.

Це також є найуспішнішою із сотень спроб створити віртуальні гроші за допомогою використання криптографії, науки про створення та злам кодів. Але конкуренція нагрівається.

Блокчейн

Біткойн - це мережа, яка працює за протоколом, відомим як блокчейн. Документ у 2008 році від людини або людей, що називають себе Сатоші Накамото, вперше описав і блокчейн, і біткойн, і на деякий час ці два терміни були зовсім не синонімами.

З тих пір блокчейн перетворився на окрему концепцію, і тисячі блокчейнів були створені за допомогою аналогічних криптографічних методів. Ця історія може зробити номенклатуру заплутаною. Blockchain іноді посилається на оригінальний, біткойн блокчейн. В іншому випадку це стосується технології blockchain взагалі або будь-якого іншого специфічного блокчейна, такого, як той, що забезпечує Ethereum.

Основи технології blockchain милостиво відверті. Будь-який даний блокчейн складається з єдиного ланцюга дискретних блоків інформації, розташованих хронологічно. В принципі ця інформація може бути будь-яким рядком розміром 1 і 0, тобто вона може включати електронні листи, договори, право власності на землю, свідоцтва про шлюб або облігаційні угоди. Ця універсальність привернула увагу урядів та приватних корпорацій.

Однак у випадку з біткойнами інформація - це переважно транзакції.

Біткойн - це справді лише список. Особа A надіслала X bitcoin людині B, яка надіслала Y bitcoin особі C тощо. Підсумовуючи ці транзакції, всі знають, де стоять окремі користувачі.

Інша назва blockchain - це "розподілена книга", яка підкреслює ключову різницю між цією технологією та доглянутим документом Word. Блокчейн Bitcoin є загальнодоступним. Будь-хто може завантажити його в повному обсязі або перейти на будь-яку кількість сайтів, які його аналізують.

Ви можете, наприклад, побачити, що 15 серпня 2017 року між 11:10 та 11:20 ранку 15N3yGu3UFHeyUNdzQ5sS3aRFRzu5Ae7EZ надіслано 0, 01718427 біткойн на 1JHG2qjdk5Khiq7X5xQrr1wfigepJEK3t між 11:10 та 11:20 ранку. -інформувавшись, ви, мабуть, могли зрозуміти, хто ними керував. Іншими словами, мережа Bitcoin не є абсолютно анонімною, хоча вживання певних запобіжних заходів може дуже ускладнити зв'язок осіб з транзакціями.

Як купити біткойн

Пост-трест

Незважаючи на те, що він абсолютно публічний, а точніше через цей факт, біткойн надзвичайно важко підробити. Біткойн не має фізичної присутності, тому ви не можете захистити його, заблокувавши його в сейфі або поховавши в канадській пустелі.

Теоретично все, що злодій повинен був би зробити, щоб взяти його у вас, було б додати рядок до книги, що означає "ви заплатили мені все, що у вас є".

Пов'язане з цим хвилювання - подвійні витрати. Якщо поганий актор міг би витратити трохи біткойна, то витрачайте його знову, впевненість у вартості валюти швидко випаде.

Щоб запобігти тому, щоб не сталося, вам потрібна довіра. У цьому випадку звичним рішенням було б здійснювати транзакцію через центральний, нейтральний арбітр. Банк. Однак Bitcoin зробив це зайвим. (Мабуть, не випадково оригінальний опис Сатоші був опублікований у жовтні 2008 р., Коли довіра до банків була на низькому рівні в багатьох поколіннях.) Замість того, щоб мати надійний авторитет утримувати головну книгу та головувати над нею, мережа біткойн децентралізована. Усі стежать за усіма іншими.

Нікому не потрібно нікого знати, ні довіряти. Припускаючи, що все працює за призначенням, криптографічні протоколи гарантують, що кожен блок транзакцій прикручується до останнього в довгому, незмінному ланцюжку.

Видобуток

Процес, який підтримує цю безвірну публічну книгу, відомий як видобуток. Підгрунтування мережі користувачів біткойна, які торгують криптовалютою між собою, - це мережа шахтарів, які записують ці транзакції на блокчейн.

Запис рядків транзакцій є тривіальним для сучасного комп’ютера, але майнінг важкий, оскільки програмне забезпечення біткойна робить процес штучно трудомістким. Без додаткових труднощів люди можуть підробляти транзакції, щоб збагатити себе або збанкрутувати інших людей. Вони могли записати його у блокчейні та нагромадити настільки дрібницькі транзакції, що розкрутити шахрайство стане неможливо.

Таким же чином було б легко вставити шахрайські транзакції у минулі блоки. Мережа перетвориться на поширений, спам-бардак конкуруючих книг, а біткойн буде марним.

Поєднання «доказу роботи» з іншими криптографічними методами було проривом Сатоші. Програмне забезпечення Bitcoin коригує труднощі, з якими стикаються шахтарі, щоб обмежити мережу одним новим 1-мегабайтним блоком транзакцій кожні 10 хвилин. Таким чином обсяг транзакцій засвоюється. Мережа встигає перевірити новий блок та головну книгу, яка йому передує, і кожен може досягти консенсусу щодо статусу. Там є "вилка" - тобто ланцюг розпадається на різні версії - найдовша ланцюжок вважається найбільш дійсною, оскільки найбільше роботи пройшло в ній. (Детальніше про те, як прочитати, див. "Як придбати біткойн")

Хеші

Ось трохи більш технічний опис, як працює гірнича справа. Мережа шахтарів, які розкидані по всьому світу і не пов'язані один з одним особистими або професійними зв'язками, отримує останню партію даних про трансакції. Вони запускають дані за допомогою криптографічного алгоритму, який генерує "хеш", рядок цифр і букв, який підтверджує достовірність інформації, але не розкриває саму інформацію. (Насправді це ідеальне бачення децентралізованої гірничої справи вже не є точним, оскільки гірничодобувні ферми промислового масштабу та потужні гірничі басейни формують олігополію. Більше про це нижче.)

Враховуючи хеш 000000000000000000c2c4d562265f272bd55d64f1a7c22ffeb66e15e826ca30, ви не можете знати, які транзакції містить відповідний блок (# 480504). Однак ви можете взяти купу даних, що вважаються блоком № 480504, і переконатися, що вони не були підроблені. Якби одне число не було на місці, як би не було незначним, дані генерували б зовсім інший хеш. Якщо запустити декларацію незалежності за допомогою хеш-калькулятора, ви отримаєте 839f561caa4b466c84e2b4809afe116c76a465ce5da68c3370f5c36bd3f67350. Видаліть період після "подання у відвертий світ", і ви отримаєте 800790e4fd445ca4c5e3092f9884cdcd4cf536f735ca958b93f60f82f23f97c4. Що більш ніж трохи відрізняється.

Ця технологія дозволяє мережі біткойна миттєво перевірити справність блоку. Неймовірно багато часу буде прочесати всю книгу, щоб переконатися, що особа, яка видобуває останню партію транзакцій, не спробувала нічого смішного. Натомість у новому блоці з’являється хеш попереднього блоку. Якби у попередньому блоці було змінено найменші деталі, цей хеш змінився б. Навіть якби зміни були 20 000 блоків назад у ланцюзі, хеш цього блоку створив би каскад нових хешів і підключив мережу.

Однак генерування хешу насправді не працює. Процес настільки швидкий і простий, що погані учасники все-таки могли спамувати мережу і, мабуть, давши достатньо обчислювальної потужності, відпустити шахрайські транзакції за кілька блоків назад у ланцюжку. Тож протокол bitcoin вимагає підтвердження роботи.

Це роблять, кидаючи шахтарям криву кулю: їх хеш повинен бути нижче певної цілі. Ось чому хеш блоку # 480504 починається з довгого рядка нулів. Це крихітні. Оскільки кожен рядок даних генерує один і лише один хеш, квест достатньо малого включає додавання ніколи ("числа, що використовуються один раз") до кінця даних. Таким чином, шахтар буде бігти [дані]. Хеш занадто великий, спробуйте ще раз. [дані] 1. Занадто великий. [дані] 2. Нарешті, [дані] 93452 дають хеш, починаючи з необхідної кількості нулів.

Зароблений блок буде транслюватися в мережу для отримання підтверджень, які потребують ще години або близько того, хоча іноді і набагато довше, щоб обробити. (Знову ж, цей опис спрощено. Блоки не хешируються повністю, а розбиваються на більш ефективні структури, що називаються деревами Меркле.)

Залежно від того, який трафік отримує мережа, для протоколу bitcoin потрібна більша або менша кількість нулів, коригуючи труднощі для досягнення швидкості одного нового блоку кожні 10 хвилин. Нинішня складність становить близько 2, 603 ​​трлн, що більше, ніж у 2009 році.

Видобуток інтенсивний, вимагає великих, дорогих установок і багато електроенергії для їх живлення. І це конкурентоспроможно. Немає нічого сказати, що буде працювати, тому мета полягає в тому, щоб якнайшвидше орати їх.

Гірники почали формувати басейни, поділяючи нагороди між собою. А винагорода соковита. Щоразу, коли новий блок видобувається, успішний майнер отримує купу новостворених біткойн. Спочатку це було 50, але потім він зменшився вдвічі до 25, а зараз - 12, 5 (близько 64 000 доларів у квітні 2019 року).

Винагорода продовжуватиметься вдвічі кожні 210 000 блоків, приблизно кожні чотири роки, поки не досягне нуля. Тоді всі 21 мільйон біткойнів будуть видобуті, і шахтарі залежатимуть виключно від плати за підтримку мережі.

Багатьох хвилює те, що шахтарі почали організовувати себе в басейни. Якщо пул перевищує 50% потужності з видобутку мережі, його члени можуть потенційно витрачати монети, скасувати транзакції та витратити їх знову. Вони також могли блокувати транзакції інших осіб.

Це може заклинати до кінця біткойна, але навіть так звана 51% -на атака, ймовірно, не дасть можливість поганим учасникам відмінити старі транзакції, оскільки доказ вимог роботи робить цей процес настільки трудомістким. Щоб повернутися назад і змінити блокчейн, пулу потрібно було б контролювати таку велику більшість мереж, що, мабуть, було б безглуздо. Коли ви контролюєте всю валюту, з ким тут торгувати?

Напад на 51% - це фінансово-суїцидальна пропозиція з точки зору шахтарів. Коли Ghash.io, майнінг-пул, досягнув половини обчислювальної потужності мережі в 2014 році, він добровільно розпався, щоб зберегти впевненість у вартості біткойна. Інші суб'єкти, такі як уряди, можуть вважати ідею такого нападу цікавою.

Ще одне занепокоєння, пов’язане з шахтарями, - це практична тенденція до концентрації в тих частинах світу, де електроенергія дешева, наприклад, у Китаї або після китайського репресії на початку 2018 року в Квебеку.

Ключі та гаманці

Право власності на біткойн зводиться до двох номерів, відкритого ключа та приватного ключа. Приблизна аналогія - це ім’я користувача (відкритий ключ) та пароль (приватний ключ). Хеш-код відкритого ключа, який називається адресою, - це той, який відображається на блокчейні. Використання хеша забезпечує додатковий рівень безпеки.

Для отримання біткойна достатньо, щоб відправник дізнався вашу адресу. Відкритий ключ отримується з приватного ключа, який потрібно надіслати біткойн на іншу адресу. Система дозволяє легко отримувати гроші, але для її надсилання потрібна перевірка посвідчення особи.

Для доступу до біткойна ви використовуєте гаманець, який представляє собою набір ключів. Вони можуть приймати різні форми - від сторонніх веб-додатків, що пропонують страхові та дебетові картки, до QR-кодів, надрукованих на аркушах паперу. Найважливіша відмінність - між "гарячими" гаманцями, які підключені до Інтернету і тому вразливі до злому, і "холодними" гаманцями, які не підключені до Інтернету.

Багато користувачів вирішили використовувати біржі, такі як Coinbase, передаючи обмін під контроль приватних ключів.