Что такое биткойн: руководство для начинающих

Хочу купить
Bitcoin
Bitcoin
BTC

Хочу потратить

За
USD
BTC

Что такое биткойн: система цифровых денег, была опубликована в 2008 году Сатоши Накамото. Биткойн сделал революцию в мировой индустрии платежей, и люди по всему миру теперь могут переосмыслить само понятие денег. Более того, базовая технология и сеть, которая обрабатывает биткойн-транзакции, известная как блокчейн, трансформируют такие разные отрасли, как банковское дело, сельское хозяйство, логистика, здравоохранение, выборы и производство, — и это лишь несколько примеров. Все это стало возможным благодаря новаторской работе Сатоши Накамото, опубликованной в 2008 году, в которой описано, что такое Биткойн и как он работает. Это первоначальное руководство по биткойн. 

Как использовать это руководство

Bitcoin.com предлагает упрощенное объяснение работы Накамото. Мы приводим аннотации для всех 12 разделов руководства. Текст, выделенный курсивом, используется для комментариев и аннотаций, чтобы разграничить взгляды автора и взгляды Сатоши Накамото.

1. Введение

Создатель Биткойна, Сатоши Накамото, обсуждает зависимость интернета от доверенных третьих сторон, таких как выпускающие кредитные карты банки и компании, которые обрабатывают электронные платежи. Традиционный метод может работать для большинства сделок, но проблемы все же возникают, когда финансовые учреждения обеспечивают покупку и продажу товаров через Интернет. Вот несколько недостатков традиционных электронных платежей с привлечением третьих сторон:

  • Сделки могут быть отменены, поскольку банки должны выступать посредниками в неизбежно возникающих спорах.

Подумайте о спорах, которые обычно происходят между продавцами, потребителями и другими сторонами, такими как платежные системы, PayPal или налоговые органы

  • Вмешательство банков (т. е. посредничество) комиссии по транзакциям, а это также ограничивает минимальный разумный размер сделки. Обратимость транзакций становится проблемой, если поставщик оказал услуги, которые нельзя "вернуть".

Потребители часто покупают в Интернете недорогие товары, например, брелоки за 5 долларов и очки за 10 долларов. Однако услуги банка стоят дорого, и эти расходы передаются потребителям в виде комиссий и других сборов. Проанализируйте все расходы на посредничество и судебные разбирательства, которые накапливаются в конкретном году, и вы увидите, что транзакционные издержки могут быть значительными. Более того, если поставщик оказывает услугу, он должен по праву получить оплату. Но нынешняя система позволяет отменять транзакции, в результате чего поставщик услуг рискует ничего не получить.

  • Любой человек может столкнуться с отменой транзакций. Значит, необходимо, чтобы люди доверили разрешение споров об оплате третьей стороне, такой как банки.

Многие продавцы и потребители не хотят доверять какому-то финансовому учреждению. Они дорогие; не факт, что они заслуживают доверия; их часто взламывают; и часто предоставляют слишком много данных правительству, не информируя затронутых лиц. Всё это также создает проблемы конфиденциальности. В этом разделе Накамото в общих чертах обрисовывает ограничения традиционной платежной системы и настраивает аудиторию на принятие предлагаемых им решений.

  • Система принимает определенный процент мошенничества как неизбежный. Тем не менее, мошенничество увеличивает стоимость ведения бизнеса для всех. Накамото предлагает систему электронных платежей, основанную на криптографических доказательствах вместо доверия.

Криптография включает использование кода и протоколов для установления защищенной связи.

Такая система позволила бы двум сторонам напрямую взаимодействовать друг с другом. Новый способ, а именно Биткойн, имеет следующие особенности:

  1. Одноранговые платежи через сеть.
  2. Устранение третьих лиц и замена доверия проверкой.
  3. Сделки будут необратимыми, и Накамото утверждает, что необратимость защитит продавцов от мошенничества. Механизмы условного депонирования могут быть реализованы для защиты покупателей.
  4. Одноранговый распределенный сервер временных меток сгенерирует математическое доказательство хронологического порядка транзакций. Система безопасна до тех пор, пока честные участники коллективно контролируют большую вычислительную мощность, чем злоумышленники/хакеры.

_Накамото считает, что лучше проверять транзакции, чем доверять третьей стороне, особенно когда речь идет о чем-то столь важном, как деньги. Необратимость транзакций обеспечивает уверенность в надежности платежной системы в целом. Во-вторых, необратимость платежей сводит к минимуму мошенничества, утверждает он. Децентрализованные компьютеры могут доказать точный порядок этих необратимых транзакций, создавая уверенность пользователей в том, что записи в журнале электронного реестра, блокчейне, являются действительными и точными. _

2. Транзакции

В этом разделе описание Накамото процесса электронных транзакций, а именно блокчейна, становится техническим. Проще говоря, он определяет электронный "биткойн (от английского "coin" - монета и "bit"- бит) как цепочку цифровых подписей. Владельцы подписывают цифровой хэш предыдущей транзакции и добавляют в конец биткойна открытый ключ следующего владельца. Получатель биткойна, реципиент, может проверить подписи, чтобы удостовериться в цепочке владения.

_Биткойн не существует нигде как таковой, по крайней мере, в традиционном смысле физических денег. Скорее, концепция электронного "койна" Накамото представляет собой хронологическую серию проверенных цифровых подписей. Например, воспринимайте виртуальную монету Накамото, как посылку UPS или FedEx, которую вы подписываете на пороге дома перед отправкой адресату. Но разница заключается в том, что публичный реестр размещается непосредственно на накладной, где указывается вся история доставок этой посылки. Информация включает в себя все исходящие адреса, а также метки времени, показывающие где и когда именно осуществлялась каждая доставка. Он утверждает, что такой полный аудиторский след обеспечит как получателю, так и всей сети гарантии, что цепь доставок/транзакций является точной и защищенной. _

Однако Накамото обращает внимание на потенциальную проблему двойной траты. Получатель не может проверить, отправлял ли уже владелец эту монету другим получателям. Это называется проблемой двойной траты.

Например, у Джона всего один биткойн, но он отправляет эту одну монету двум различным продавцам, что будет равняться двум потраченным биткойнам из одной монеты. Накамото считает, что для решения проблемы двойной траты без обращения к третьей стороне необходимо открыто публиковать все транзакции Во-вторых, все участники платежной системы должны придерживаться одного хронологического порядка, то есть каждый приходит к согласию относительно единого порядка следования транзакций.

Хронологический порядок и открытая история всех транзакций предотвратят двойную трату, поскольку последняя транзакция будет считаться недействительным или возможно мошенническим платежом одной и той же монетой. Каждая монета имеет уникальную метку времени, и самая ранняя транзакция будет считаться правомерным платежом. Одна монета, один платеж. Оплата той же монетой второму продавцу, как было показано на примере выше, имеет другую метку времени, которая была бы поставлена в хронологическом порядке позднее. И такой вторая оплата/транзакция считалась бы недействительной.

3. Сервер меток времени

Работа сервера меток времени заключается в хэшировании блока данных и открытой публикации этого хэша. Метка времени показывает, что в данный момент конкретные данные существовали. Каждая метка времени включает предыдущую метку в свой хэш. Каждая последующая метка времени укрепляет предыдущие. Последовательность меток формирует цепь.

_ Здесь можно проследить создание структуры блокчейна. Метки времени являются ключевыми элементами для предотвращения двойной траты и мошенничества. Было бы практически невозможно отправлять дубликаты монет, потому что каждая монета содержит разные метки времени в хронологическом порядке. Вспомните аналогию с посылкой UPS/FedEx. Каждая доставка содержит уникальную метку времени на накладной, отмечая точное время каждой доставки в публичном реестре._ Размер блокчейна биткойна в байтах увеличивается, так как увеличивается история транзакций. А большие файлы требуют более длительной обработки. Обработка транзакций (или майнинг) постоянно требует более мощных процессоров для проверки транзакций, поскольку сами цифровые данные увеличиваются в размере. Продолжая наш пример, накладная UPS/FedEx будет также увеличиваться потому, что увеличивающееся количество доставок приводит к большему документированию истории доставок.


4. Доказательство выполнения работы

Накамото утверждает, что доказательство выполнения работы используется для реализации распределенного однорангового сервера меток времени (описываемого выше). Процесс сканирует значение, которое после хэширования становится определенным числовым выражением. Сеть отметок времени должна совместить это значение с хэшем блока. Для предоставления доказательства выполнения работы требуются мощности процессора, и блок невозможно изменить без переделывания работы. Последующие блоки присоединяются к цепочке после него, и для изменения блока требуется переделывание всех блоков, которые идут за ним.

Это может звучать замысловато, но концепция проста. Цепочка блоков защищена доказательством выполнения работы. Накамото говорит, что хэшу, созданному сервером меток времени, присваивается уникальный номер, который затем используется для идентификации хэша в цепочке блоков. Этот уникальный номер несет в себе математическую задачу, которую компьютер должен решить, прежде чем будет произведена транзакция. Когда дан верный ответ, он служит доказательством того, что определенная работа была выполнена. Когда кто-нибудь отправляет электронную монету, он должен взять уникальный номер хэша и решить его математическую задачу. После этого ответ передается получателю для проверки решения на правильность — это важный шаг подтверждения. Если ответ верный, платеж/транзакция осуществляется и добавляется к длине цепочки блоков. Если же нет, предлагаемая транзакция отклоняется.

Система доказательства выполнения работы выдает решение на процессор, а не на IP-адрес. Иначе взломщик может выделить несколько IP в попытке взломать сеть. Во-вторых, самая длинная цепочка блоков служит доказательством того, что компьютеры вложили большее количество работы в более длинную цепь. Этот процесс защищает цепочку блоков, требуя у потенциальных взломщиков повторно выполнить работу текущего блока, а также всех блоков, идущих после него (т. е. решить все эти математические задачи), а затем попытаться превзойти работу всех честных компьютеров в сети. Накамото говорит, что это будет чрезвычайно трудным заданием для взломщика и что вероятность успеха падает в разы с каждым блоком, добавленным к цепочке.

Так как же доказательство выполненной работы защищает блокчейн? Если простыми словами, честные компьютеры в сети решают математическую задачу каждого хэша. После того, как эти вычислительные задачи решены, блоки собираются в хронологически упорядоченную цепочку. От этого и происходит термин блокчейн (цепочка блоков). Это дает системе подтверждение, что все необходимые математические задачи выполнены. Взломщику пришлось бы снова решить все решенные задачи, а затем превзойти работу честных компьютеров, чтобы создать более длинную цепочку. А это крайне маловероятно, если не сказать невозможно. Этот порядок делает транзакции с биткойнами необратимыми. Накамото отмечает, что честные узлы в системе должны вместе владеть большей процессорной мощностью, чем взломщик.

5. Сеть

Накамото описывает шаги, необходимые для поддержания одноранговой сети:

  1. Новые транзакции передаются новым узлам/компьютерам в сети.
  2. Каждый узел собирает новые транзакции в блок.
  3. Каждый узел работает над поиском сложного доказательства выполнения работы для своего блока.
  4. Когда узел находит доказательство выполнения работы, он передает блок всем узлам.
  5. Узлы принимают блок, только если все транзакции в нем действительны и не израсходованы.
  6. Когда узлы принимают блок, они создают следующий блок в цепочке, используя хэш принятого блока в качестве основы для следующего.

Как упоминалось в предыдущих разделах, узлы всегда считают правильной самую длинную цепочку и увеличивают только ее.

_В этом разделе показано, почему важно объявлять транзакции всем узлам. Это формирует основу для проверки правильности каждой транзакции, а также каждого блока в блокчейне. Как упоминалось ранее, каждый узел решает головоломку для проверки работоспособности и, таким образом, всегда признает правильной самую длинную цепочку. С течением времени количество записей блокчейна растет и обеспечивает уверенность в том, что вся сеть достоверна. _

6. Стимул

Первая транзакция в блоке — это специальная транзакция, которая создает новый биткойн, принадлежащий создателю блока. Это дает две вещи. Во-первых, создание нового биткойна мотивирует узлы/компьютеры поддерживать сеть. Во-вторых, это способ ввести новые биткойны в обращение, поскольку нет центрального органа, который бы это делал. Новые биткойны поощряют узлы — они же биткойн-майнеры — за то, что они тратят свое время, процессоры и электричество, чтобы сеть продолжала работать. Они также могут быть вознаграждены комиссией за транзакцию. Накамото предполагал, что в обращении будет ограниченное количество монет и что с какого-то момента майнеры будут поощряться исключительно комиссиями за транзакции, которые будут свободны от инфляции. Новые биткойны также мотивируют узлы играть по правилам и оставаться честными. Злоумышленнику придется потратить кучу ресурсов, чтобы угрожать системе, а вознаграждение биткойнами и комиссиями за транзакции служат сдерживающим фактором от такого мошенничества.

_ Для добычи золота требуются рабочая сила, вода и оборудование, и эта деятельность похожа на майнинг биткойнов. Майнеры криптовалюты обрабатывают транзакции, за которые они получают новые биткойны и/или комиссии за транзакции. Так как максимум может быть добыт только 21 миллион биткойнов, система может быть свободной от инфляции. Поэтому Биткойн может служить устойчивым средством сохранения стоимости, аналогично золоту. Сравните это с фиксированной валютой, такой как доллар США. Из-за инфляции доллар обесценился почти на 97 процентов с 1913 года._ Программа стимулирования биткойна — это механизм, который защищает одноранговую систему электронных платежей. Выпуск новых биткойнов, а также комиссии за транзакции, сохраняют честность узлов. Потому что невыгодно атаковать систему, которая составляет основу вашего богатства. Как говорится, нельзя кусать руку, которая тебя кормит.

7. Освобождение места на диске

Накамото говорит, что для экономии места на диске узлы могут отбрасывать данные старых транзакций, а в хэше блока хранить только корень сброшенной транзакции. Это позволяет блокчейну оставаться неизменным, хотя и с меньшим количеством данных от старых транзакций. Он кратко описывает процесс сжатия данных. Но Накамото говорит, что в соответствии с законом Мура будущая емкость компьютерного оборудования должна быть достаточной для работы сети, чтобы майнеры не беспокоились о месте для хранения.

8. Упрощенная проверка платежей

В этом разделе Накамото предоставляет техническое объяснение того, как проверять платежи без использования полного узла. Для этого нужно получить самую длинную цепочку доказательства работы и проверить, приняла ли ее сеть. Эта проверка будет надежна до тех пор, пока сеть контролируют честные узлы. Но если злоумышленник сможет пересилить сеть, то он сможет создавать мошеннические транзакции. Один из способов защиты от атак — отправка сетевыми узлами оповещений при обнаружении недопустимого блока. После такого предупреждения программа пользователя может скачать полный блок, а также эти транзакции, чтобы подтвердить несоответствие данных. Накамото добавляет, что компаниям, которые часто получают платежи, лучше использовать свои собственные узлы для независимого обеспечения безопасности и более быстрой проверки.

Существуют не основанные на публичном блокчейне Биткойна протоколы, которые крупные компании применяют за пределами сферы финансов. Например, компания может создать доступный только по приглашениям протокол, который выбирает определенные стороны для участия в частной сети узлов. Существует множество способов настроить блокчейн-сеть, которая следует другому набору правил при проверке. Накамото описывает один из способов сделать это для пиринговой платежной системы, но он говорит, что компании могут захотеть адаптировать свои процессы с учетом своих уникальных обстоятельств.

9. Объединение и разделение сумм

Объединение сумм транзакций позволяет совершать переводы более эффективно, чем создание отдельной транзакции для каждого используемого цента.

Другими словами, будет проще и эффективнее отправить три биткойна за одну транзакцию, чем создавать три транзакции по одному биткойну каждая, при условии, что монеты отправляются одному и тому же получателю.

Чтобы суммы транзакций можно было разделять или объединять, транзакции могут содержать несколько входов и выходов. Входов и выходов может быть несколько. Но выхода может быть максимум два: один для платежа и один для возврата отправителю сдачи (если она есть).

Этот процесс позволяет осуществлять платежи с конкретными суммами. Отправитель может отправить биткойн-платеж другой стороне и при необходимости вернуть свою сдачу.

10. Конфиденциальность

При традиционных платежах конфиденциальность пользователей достигается, когда банки ограничивают информацию, доступную вовлеченным сторонам, а также третьей стороне. В пиринговой сети конфиденциальности можно достигнуть, даже когда все транзакции объявляются. Это достигается при помощи сохранения анонимности открытых ключей. В сети могут быть видны суммы отправленных и полученных платежей, но транзакции не связаны с личными данными. Кроме того, Накамото предлагает использовать новый закрытый ключ для каждой транзакции, чтобы избежать привязки платежей к одному владельцу.

Накамото считает, что для сохранения конфиденциальности важно, чтобы открытые ключи сохраняли личность пользователя в тайне. Хотя каждый сможет увидеть транзакции, никакая идентифицирующая личность информация не будет видна.

11. Расчеты

Крайне маловероятно, что злоумышленник создаст альтернативную цепочку быстрее, чем растет честная цепочка. Узлы не примут недопустимые транзакции или содержащие их блоки. Более того, атакующий ограничен в том, что он может попытаться сделать: Он может только попытаться изменить одну из своих собственных транзакций, чтобы вернуть монеты, которые он недавно потратил. Вероятность успеха атакующего значительно падает по мере добавления действительных блоков в цепочку. Накамото утверждает: чтобы у атакующего был хотя бы малейший шанс, ему должно повезти на ранней стадии. Помимо этого, получатель создает новый открытый ключ и передает его отправителю незадолго до соглашения. Это затрудняет совершение атакующим мошеннической операции с помощью параллельной цепочки.

Наиболее вероятно, что честный узел найдет блок быстрее атакующего. Атакующему было бы чрезвычайно сложно решить несколько задач для доказательства работы подряд быстрее, чем оставшимся честным узлам. Каждые 10 минут узлами сети решаются новые математические задачи на нахождение доказательства работы.

12. Заключение

Одноранговая система электронных платежей основывается на распределенной сети надежных узлов для подтверждения транзакций. Проверка заменяет необходимость доверять дорогостоящим третьим лицам, таким как банки. Электронные монеты изготавливаются из цифровых подписей, а доказательство выполнение работы, образующей блокчейн, предотвращает двойные расходы. Система остается безопасной до тех пор, пока надежные узлы контролируют мощность ЦП лучше, чем атакующий. К тому же узлы принимают более длинные блоки как допустимые и работают над их расширением. Этот протокол отклоняет недействительные блоки и потенциальное мошенничество в процессе. Правила и система поощрения могут быть введены в действие с помощью системы голосования.

В заключительной части Накамото говорит, что "сеть надежна благодаря своей неструктурированной простоте". И это действительно так!

Спасибо, что ознакомились с этой статьей. На сайте Bitcoin.com есть и другие руководства, которые помогут вам начать работать с биткойном прямо сейчас. Обязательно скачайте наш бесплатный и самый быстрый на рынке кошелек Bitcoin.com, чтобы вывести ваш биткойн-опыт на новый уровень!

Было ли это полезно?

Get the latest Bitcoin news in your inbox

Get the latest Bitcoin news in your inbox