Для чего появился биткоин
Биткойн был создан после финансового кризиса 2008 года. Начало идет от Белой книги, написанной анонимом или группой людей по имени Сатоши Накамото.
Финансовый кризис 2007 и 2008 годов, часто известный как Ипотечный кризис (он начался в Соединенных Штатах из-за обвала рынка жилья), стал глобальным событием, которое привело к значительному сокращению ликвидности на мировых финансовых рынках.
Мир был охвачен глобальной рецессией, вызванной чрезмерными спекуляциями на финансовых рынках. Банки рисковали миллионами долларов, находящихся на счетах вкладчиков. В таких условиях Белая книга заложила основу для первых полнофункциональных цифровых денег, основанных на технологии цифровой распределенной бухгалтерской книги (DLT), называемой блокчейн – дословно переводится как «цепочка блоков». Белая книга Биткоина была первым документом, в котором излагались основы криптографически безопасной системы электронных платежей между равноправными узлами (P2P). Система устойчива к цензуре, полностью прозрачная, при этом несет финансовую мощь для физических лиц.
Биткоин — это цифровые деньги, также известные как криптовалюты, которые функционируют независимо от какого-либо центрального органа.
Криптовалюта — это цифровое средство обмена, которое защищает и проверяет транзакции с использованием криптографических шифров. Шифрование относится к методу преобразования простого текста в бессмысленный или случайный набор символов, называемый зашифрованным текстом. Методы безопасной связи, которые позволяют только отправителю и предполагаемому получателю сообщения читать его содержимое, известны как криптография.
Биткоин был создан как альтернатива существующим фиатным валютам, особенно – доллару США, который в конечном итоге мог быть признан мировой валютой. Сегодня фиатные валюты, такие как британский фунт стерлингов и доллар США, являются наиболее широко используемыми видами денег во всем мире. Фиатные валюты контролируются национальным правительством с точки зрения эмиссии и поддерживаются доверием к этому правительству.
Однако Биткоин использует одноранговую технологию для облегчения транзакций между сторонами, которые считают, что передаваемый актив имеет внутреннюю ценность. P2P относится к прямому обмену активами, такими как биткоины, между людьми без вмешательства центрального органа.
Почему биткоин?
В течение 19 и 20 веков многие из самых популярных мировых валют конвертировались в фиксированное количество золота или других драгоценных металлов. Однако большинство стран отказались от золотого стандарта в период между 1920-ми и 1970-ми годами, отчасти из-за напряженности в финансировании двух мировых войн и неспособности мирового производства золота идти в ногу с экономическим развитием.
Более того, физические ценности, такие как золото и серебро, ранее продавались в обмен на товары и услуги. Однако из-за того, что физические активы было неудобно носить с собой, а также из-за потерь и краж, банки оставляли их у себя в сейфах пользователей, выпуская ноты, подтверждающие банковские авуары пользователей.
Пользователи полагаются на банки, чтобы поддерживать стоимость своей валюты и защищать свои средства. Тем не менее, в период с 2008 по 2009 год несколько банков и других финансовых организаций по всему миру обанкротились, и правительствам пришлось выручить их за счет налогоплательщиков.
Неспособность банков (как хранителей средств) продемонстрировала, насколько хрупкой может быть современная финансовая система и необходимость децентрализации финансовых услуг для повышения качества обслуживания клиентов. В результате Биткоин рассматривался как ответ на Великий финансовый кризис и зависимость финансового мира от банков как посредников в финансовых транзакциях.
У Сатоши Накамото была идея удалить банки из финансовых транзакций и заменить их одноранговой платежной системой, которая не требовала стороннего подтверждения, что избавило бы банки от необходимости проводить каждую транзакцию. Блокчейн, сетевая бухгалтерская книга, — это способ того, как Биткоин и другие криптовалюты укрепляют доверие.
Когда 3 января 2009 года был добыт первый блок, известный как генезис-блок, блокчейн был официально запущен.
Через неделю состоялась первая тестовая транзакция. Блокчейн Биткоина был доступен только майнерам, подтверждающим транзакции Биткоин, в течение первых нескольких месяцев его существования. На тот момент Биткоин не имел реальной денежной ценности. Майнеры – машины, которые решают сложные математические задачи для обнаружения новых биткоинов и проверки правильности и точности существующих биткоин-транзакций – обменивались монетами тогда для тестирования системы.
На ожидание первой покупки потребовалось больше года, когда программист из Флориды согласился купить две пиццы Papa John’s по 25 долларов за 10 000 биткоинов 22 мая 2010 года. Начиная с той транзакции начальная реальная цена или стоимость биткоинов была установлена на уровне четырех BTC за пенни.
Как работает биткоин. Простой пример
В официальном документе Биткоин описывается как «одноранговая система электронных денег». Согласно алгоритмам, новый биткоин генерируется и передается пользователям компьютеров, которые решают заранее определенные математические задачи. Математические задачи относятся к хешу, который представляет собой 64-значное шестнадцатеричное число, меньшее или равное целевому хешу. Итак, Биткоин — это просто число, например 12345.
Для иллюстрации предположим, что миссис Роуз достает из бумажника купюру в 1 доллар с номером G6607081974P. Никакая другая банкнота не имеет номера G6607081974P и поскольку эти деньги имеют номинальную стоимость 1 доллар, мисс Роуз может использовать их для покупки чашки кофе.
Теперь предположим, что два человека согласны с тем, что банкнота R7607081974P на самом деле стоит 4000 долларов. Единственная разница между биткойном № 12345 и 1-долларовой купюрой № R7607081974P заключается в том, что 1-долларовая купюра имеет физическое существование и имеет номинальную стоимость. Биткоин, с другой стороны, не имеет внутренней стоимости и представляет собой просто число. Число может иметь значение, согласованное двумя людьми, но само по себе оно не имеет ценности.
Следовательно, Биткоин создается группой людей, играющих в игру по угадыванию чисел.
Итак, в чем вообще смысл этой игры? В том, что она очень сложная. Ее сложность помогает с проверкой и безопасностью блокчейна сети Биткоин. Любой, кто хочет внести новые транзакции в сеть, должен сначала сыграть и выиграть игру, которая требует вычислительной мощности. В результате злоумышленнику будет сложно и дорого нанести какой-либо ущерб сети.
Как работает блокчейн
Биткоин основан на блокчейне, который представляет собой распределенную цифровую книгу. Блокчейн — это связанный массив данных, состоящий из единиц, называемых блоками, содержащих информацию о каждой транзакции, такую как покупатель и продавец, время и дата, общая стоимость и уникальный идентификационный код для каждого обмена. Записи связаны в хронологической последовательности, образуя цифровую цепочку блоков.
Когда блок загружается в цепочку блоков, он становится доступным для всех, кто смотрит на него, тем самым выступая в качестве общедоступной записи для транзакций с криптовалютой. Блокчейн децентрализован, что означает, что ни один объект не контролирует его. Цифровая цепочка блоков похожа на документ Google, который может редактировать каждый. Он никому не принадлежит, но любой, у кого есть ссылка, может внести в него свой вклад. По мере того как разные люди вносят в него изменения, ваша копия также обновляется.
Хотя идея о том, что каждый может редактировать цепочку блоков, может показаться небезопасной, именно она делает Биткоин надежным и безопасным. Чтобы быть включенным в цепочку блоков биткоинов, блок транзакции должен быть проверен большинством майнеров биткоинов. Майнеры – это люди, установившие оборудование для поддержки работы сети. Это похоже на торрент-клиент.
Уникальные коды, используемые для идентификации кошельков и транзакций пользователей, должны соответствовать правильному шаблону шифрования. Поскольку эти уникальные коды представляют собой длинные случайные числа, подделать их чрезвычайно сложно. Статистическая случайность кодов проверки блокчейна, необходимых для каждой транзакции, значительно снижает вероятность совершения мошеннической биткойн-транзакции любым лицом, подключенным к сети.
Открытые и закрытые ключи в биткоинах
По сути, Биткоин — это автономная криптосистема с открытым ключом, которая облегчает обмен цифровой ценностью между одноранговыми узлами посредством последовательности транзакций с цифровой подписью, а не сообщений. Базовый поток процесса биткоин-транзакции идентичен процессу серии зашифрованных сообщений, обнаруженных в схеме криптографии с открытым ключом и цифровых подписей.
Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа или использования, криптография использует пару ключей для их шифрования и дешифрования.
Цифровая подпись — это электронная подпись, в которой используется математический алгоритм для проверки действительности и целостности цифрового сообщения. Таким образом, Биткоин — это цепочка цифровых подписей. Каждый владелец отправляет биткоины следующему, подписывая цифровой подписью хэш предыдущей транзакции и открытый ключ следующего владельца, а затем добавляя эту информацию в конец монеты. Цепочка владения может быть подтверждена получателем путем проверки подписей.
Пользователи должны иметь доступ к паре ключей для перевода необходимого количества биткоинов. Открытый ключ относится к адресу, на который ранее был передан биткойн. Сопутствующий уникальный закрытый ключ (пароль) позволяет отправлять биткоины в другое место после отправки на указанный выше открытый ключ (адрес).
Адреса Биткоин, также известные как открытые ключи, представляют собой случайно сгенерированные последовательности букв и цифр, которые действуют аналогично адресу электронной почты или имени пользователя в социальной сети. Они являются общедоступными, как следует из названия, поэтому пользователи могут безопасно делиться ими с другими. На самом деле, если пользователи хотят, чтобы кто-то отправлял им биткоины, они должны предоставить им свой биткоин-адрес.
Закрытый ключ состоит из произвольного набора букв и цифр. Закрытые ключи должны храниться в секрете, как и пароли для электронной почты или других служб. Никогда не передавайте свой закрытый ключ тому, кому вы не полностью доверяете, чтобы его не украли.
Биткоин-адрес можно сравнить с прозрачным сейфом. Остальные могут видеть, что внутри, но только владелец закрытого ключа может открыть сейф и получить доступ к деньгам.
Отправители и получатели
Хотя обработка переводов по отдельности возможна, выполнение отдельной транзакции для каждой монеты в переводе было бы неудобным. Транзакции имеют множество входов (inputs) и выходов (outputs), позволяющих разделять и объединять значения. Обычно будет либо один ввод от предыдущей более значительной транзакции, либо несколько вводов, объединяющих меньшие суммы, с максимум двумя выводами: один для платежа и один для возврата любого изменения отправителю.
А теперь представьте, что Ромео хочет отправить Джульетте 1 BTC. Он выполняет это, подписывая сообщение, содержащее информацию о транзакции, своим закрытым ключом.
В приведенном выше примере Ромео будет транслировать транзакцию в сеть Биткоин через программное обеспечение своего кошелька. Входные данные (то есть адрес (а), с которого Ромео ранее получил биткоин), проверяются определенной группой участников сети, известной как «майнеры».
Майнеры также создают блок, комбинируя список дополнительных транзакций, транслируемых в сеть примерно в то же время, что и транзакция Ромео. Любой майнер, который выполнил доказательство работы, или PoW, может предложить новый блок, который будет добавлен в цепочку или «подключен» к ней, обратившись к предыдущему блоку. Затем сеть информируется о новом блоке.
Другие участники сети (узлы) передадут его вперед, если они согласятся, что это действительный блок – то есть транзакции, которые он содержит, соответствуют всем требованиям протокола и адекватно ссылаются на предыдущий блок. Предлагая следующий блок, другой майнер в конечном итоге будет строить его поверх него, называя его предыдущим блоком. Следующий майнер «проверит» все транзакции, которые были добавлены в последний блок. Количество подтверждений транзакции Ромео растет по мере добавления блоков в цепочку.
Как работает майнинг биткоинов
Процесс добавления новых транзакций в цепочку блоков биткоинов известен как майнинг . Это трудная работа. Биткойн-майнеры используют метод PoW, при котором компьютеры соревнуются за решение математических задач, подтверждающих транзакции.
Как правило, майнеры пытаются сгенерировать 64-значное шестнадцатеричное число, называемое хешем, которое меньше или равно целевому хешу. Скорость хеширования биткоинов указывает приблизительное количество хешей, созданных майнерами, пытающимися решить текущий блок биткоинов или любой заданный блок. Скорость хеширования биткоинов измеряется в хэшах в секунду. Для успешного майнинга майнерам требуется высокая скорость хеширования, измеряемая в мегахешах в секунду (MH / s), гигахешах в секунду (GH / s) и терахешах в секунду (TH / s).
Код Биткоин вознаграждает майнеров дополнительными биткоинами, чтобы побудить их продолжать гонку, чтобы разгадывать загадки и поддерживать всю систему. Так в систему добавляются новые транзакции блокчейна.
Важно отметить, что скорость хеширования биткоинов не влияет на скорость решения каждого блока. Значение сложности майнинга биткоинов (регулируемое в сторону увеличения или уменьшения для каждого блока) гарантирует, что блоки решаются в фиксированный период времени, называемый временем блока.
Майнинг биткоинов стал значительно менее прибыльным, чем был раньше, что еще больше затрудняет возмещение возросших затрат, связанных с приобретением вычислительной мощности и ее запуском за счет потребления электроэнергии. Вознаграждение за блок уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков (примерно каждые 4 года).
По мере увеличения количества транзакций сумма, которую майнеры получают за каждую марку, уменьшается. Ожидается, что к 2140 году все биткоины будут выпущены в обращение, и у майнеров не останется иного выбора, кроме как полагаться на комиссию за транзакцию для получения прибыли от проверки сети.
Преимущества биткоина
Ни одно правительство не контролирует сеть Биткоин. Каждый игрок, участвующий в сети, автоматически гарантирует работу протокола.
Пользователи биткоинов имеют значительно больший контроль над своей личной информацией и финансовыми данными, чем пользователи фиатных валют и других цифровых форм оплаты, таких как кредитные карты. Они также сталкиваются с меньшими рисками кражи личных данных, чем пользователи фиатных валют и других цифровых форм оплаты.
Когда мошенники получают доступ к достаточному количеству информации о личности человека, такой как его имя, текущий или предыдущий адрес или дата рождения, они совершают кражу личных данных. Риск кражи личных данных при использовании криптографии низок из-за криптографических закрытых ключей, которые скрывают личность пользователя за общедоступным адресом биткоин-кошелька.
Скорость хеширования сети Биткоин, которая является мерой совокупной коллективной мощности компьютеров, участвующих в проверке транзакций в цепочке блоков Биткоин в любой момент времени, постоянно бьет рекорды.
В блокчейне Биткоина установлена высокая безопасность, но угроза атаки 51% всегда возможна. Это произойдет, когда один или несколько майнеров получают контроль над более чем 50% мощности майнинга, вычислительной мощности или скорости хеширования сети.
Контроль над 51% сети позволит майнерам предотвратить запись новых транзакций, запретить проверку или завершение транзакций, изменить порядок транзакций, запретить другим майнерам добывать монеты или токены в сети и отменять транзакции для двойного расходования монет. Например, ситуация с двойным расходом позволит майнерам оплачивать что-либо криптовалютой, а затем отменять транзакцию позже. Однако по мере увеличения размера блокчейна мошенническим майнерам становится все труднее атаковать его. С другой стороны, меньшие сети могут быть более уязвимы для подобной атаки.
Недостатки биткоина
Правительства могут попытаться ограничить, отрегулировать или запретить использование и продажу биткойнов, как это делали ранее некоторые юрисдикции. Кроме того, высока волатильность биткоинов , что является важной причиной для отказа от принятия биткоинов в качестве формы оплаты (но только не в Сальвадоре – первой страной в мире, где приняли биткоин в качестве платежной официальной единицы).
К сожалению, биткоин используется для оплаты незаконных операций и отмывания денег. С другой стороны, секретные агентства по всему миру усиливают свои возможности кибербезопасности и борьбы с криптографическими преступлениями.
Необратимость биткоин-транзакций — не всегда хорошо. В случае атаки, транзакции мошенника могут быстро стать огромной проблемой. Все переводы должны быть обратимыми в соответствии с основополагающим принципом современных финансов. Если Биткоин действительно представляет собой Интернет, применяемый к деньгам, он также должен иметь кнопку «назад».
Например, для кражи BTC злоумышленнику нужен закрытый ключ, чтобы забрать биткоины на миллион долларов у корпорации. Поскольку переводы баланса BTC необратимы, невозможно будет вернуть их, если хакеры украдут биткоины. Кроме того, пароль биткоин-кошелька невозможно восстановить; если пользователь забудет свой пароль, деньги в его кошельке обесценятся.