Повышенный ажиотаж вокруг криптовалют вызван высокой популярностью биткоина (Bitcoin). Многими он признается полноценным расчетным средством. Но чтобы понять, что такое биткоины, откуда их брать, стоит сначала разобраться в истории и технической части его создания. И первое, что следует усвоить - это виртуальная валюта. В отличие от доллара США или российского рубля, она не подкреплена материальными ресурсами.
Постоянно возникают споры, кто создал биткоин. По официальной версии - это Satoshi Nakamoto (Сатоши Накамото). Именно ему приписывается идея электронной платежной системы на основе математических вычислений. Концепция появления криптовалюты является причиной ее особенностей – цифровая природа обеспечивает децентрализацию, равномерное распределение системы биткоин по всему миру.
Стать владельцем биткоинов можно несколькими способами - купить их в обмен на рубли или иную реальную валюту, получить в качестве вознаграждения за выполненную работу. Но первоначальным источником является майнинг: генерация с помощью математических вычислений. Теоретически, владельцам любых компьютеров доступна установка программ для майнинга с целью заработка виртуальной валюты биткоин.
Когда стараются понять все про биткоины, в первую очередь изучают вопросы его добычи.
На практике сложились следующие особенности добычи валюты биткоин:
Высокая сложность вычислений ограничивает быструю генерацию валюты BTC, процесс упирается в ограниченные мощности типовых домашних компьютеров (даже для игровых конфигураций). Поэтому переход на профессиональную добычу криптовалюты проводят за счет приобретения специализированного оборудования. Оно способно вычислять/рассчитывать BTC с максимальной эффективностью, т. к. аппаратное и программное обеспечение такой техники создано исключительно для этих целей.
Главная цель применения спецтехники - ускорить вычисления. Ведь биткоин «создается» в процессе накопления «сатошей», долей криптовалюты, генерируемых в более разумные сроки. Но сами по себе сатоши не имеют ценности, потому пользователи либо покупают дорогостоящее оборудование, либо кооперируются в объединения. Последние пользуются преимуществами облачных технологий, позволяющих легко эксплуатировать удаленные мощности через интернет.
Майнинг биткоинов может осуществляться в промышленных масштабах
Варианты построения локальных ферм для майнинга интернет-валюты:
Компьютер на стандартных видеокартах обходится дешевле, но и его покупку надо будет отбить. Поэтому все чаще заостряют внимание на возможностях облачных пулов. Такие сервисы взимают определенную комиссию, зато работают круглосуточно, не расходуют электроэнергию на дому. Нет также рисков поломки, временного отключения питания.
Электронная валюта биткоин создавалась в противовес реальным деньгам. Создатель сделал акцент на децентрализации контроля над движениями «денежных средств» и максимальной защите от кражи.
Простыми словами, биткоин был призван стать конкурентом национальным валютам.
В результате получился продукт со следующими особенностями:
Отсутствие единого сервера делает систему биткоин независимой от политики государств. Переводы происходят без посредников, что снижает риски потери из-за некорректной работы сторонних ресурсов, мошеннических действий третьих лиц. Виртуальная денежная единица биткоин способна стать мировой валютой, если крупные страны и их союзы примут ее в качестве официального платежного средства.
Популярность биткоина по сравнению с аналогами (на рынке криптовалют) связывается с довольно быстрым ростом курса по отношению к к доллару США. За последние несколько месяцев его цена возросла в несколько раз. Новички на финансовых рынках часто начинают изучать, что такое Bitcoin с подробного ознакомления с динамикой изменения их стоимости.
Несмотря на отсутствие материального обеспечения, криптовалюты все больше зависят от экономических и политических событий, происходящих в отдельных странах и в мире. На повышение курса влияют следующие моменты:
Повышение курса биткоина привлекло большое количество инвесторов, покупающих его за реальные деньги, что дополнительно подстегнуло резкие скачки рыночной стоимости. Сегодня один биткоин - целое состояние.
Падение курса обычно связано с негативными новостями о криптовалюте. Так, на российском рынке ведутся работы по установлению контроля над ее оборотом, как и попытки ограничить общую сумму владения биткоинами для частных лиц. Что именно перейдет в законодательную инициативу и в итоге в принятый закон, покажет время, но на момент публикации подобных заявлений возможны кратковременные всплески цены.
Вопрос создания собственного кошелька в системе биткоинов поднимается в нескольких случаях. Во-первых, пользователю может понадобиться платежное средство, на которое рассчитывает исполнитель услуг, партнер по бизнесу. Во-вторых, может быть расчет на заработок из-за колебаний курса. Тогда кошелек станет транзитным, его владелец после определенного роста будет постоянно продавать криптовалюту и ждать ее последующего падения, чтобы закупить ее еще раз.
Если кошелек уже имеется, можно пополнять его, выполняя работы на фриланс-биржах. В интернет-сфере оплата за услуги/товары электронными деньгами пока остается основным платежным средством, поэтому можно договариваться о конкретной «валюте». Попутно можно подключиться к одному из облачных сервисов по майнингу и пополнять счет по мере прохождения там вычислений.
Добыча интернет валюты Bitcoin собственными ресурсами (на домашнем компьютере) становится нерентабельной. Стоимость топовых видеокарт резко возросла в период бума (лето 2017 года) и не падает, что снижает прибыльность майнинга в домашних условиях. Выгоднее рассчитывать на подключение к пулам или получение валюты Bitcoin в качестве вознаграждения за труды.
Высокая динамичность курса биткоина привлекает инвесторов, предпочитающих активы с большой волатильностью. В качестве платежного средства криптовалюта только начала распространение, зато брокеры Форекс активно подключились к ситуации и внедрили помимо валютных пар инструменты вроде BTCUSD. Трейдеры, ранее работавшие лишь с реальными валютами, получили возможность в процессе изучения того, что такое биткоин, пополнить портфель новым инструментом.
В итоге сложилось несколько методов заработка на биткоинах:
Преимущество криптовалюты может заключаться в том, что добыча требует значительно меньше материальных ресурсов, чем прямой обмен денег. В результате оплата за работы исполнителей происходит за счет полученных «бесплатно» долей.
Разные страны устанавливают правовой статус биткоина самостоятельно. В России его пока не отнесли (официально) к валюте или иным видам платежных средств, поэтому при покупке криптовалюты следует учитывать риски. Государство, не обладая контролем над системой биткоина не может обеспечивать защиту граждан своей страны. В то же время россиянам доступны возможности заработка на изменениях курса. Торговый счет можно создать в привычной валюте - долларах США, евро или российских рублях.
Прямого запрета на владение биткоинами в России нет. Но правительство систематически возвращается к обсуждению ситуации. Например, озвучена инициатива по ограничению общей суммы владения биткоинами частными лицами. Важным является то, что несмотря на любые законодательные изменения в РФ, возможность заработка на колебаниях курса биткоина остается. Достаточно выбрать соответствующий инструмент и начать торговлю (покупать при росте и продавать при падении курса).
Криптовалюта - это цифровая валюта, которая имеет существенные отличия от настоящих денег. Первые представляют собой код на основе специальной цепочки блоков, называемой блокчейном. Эта особенность позволяет любой криптовалюте быть максимально защищенной от взломов. Существовать она может только на просторах интернета.
Для добычи монет используют специально построенные фермы, имеющие большие вычислительные мощности. Они необходимы для решения блоков из блокчейна, за что и дают криптовалюту.
Самой первой и самой популярной из них является Bitcoin. Появилась в 2009 году благодаря стараниям Сатоши Накамото. До сих пор никто не знает, что это за человек, что еще раз подтверждает безопасность крипты в целом.
До определенного времени не могла обрести для себя хорошей ценности, а те программисты, которые знали о системе и монете, не верили в их успех, но позже произошел настоящий «бум», после которого о Биткоине узнал весь мир. Сегодня проходят сотни тысяч транзакций ежесуточно.
Для того чтобы где-то хранить биткоины, необходимо создать кошелек, имеющий публичный адрес и приватный ключ. Первый - номер кошелька, на него можно переводить средства (можно провести аналогию с любыми сервисами электронных кошельков, как ЯД, WM, Qiwi, PayPal), а второй - пароль, который известен только владельцу адреса.
Совершение транзакций производится путем использования блокчейна - цепочки блоков, которую невозможно взломать. Информация передается от одного блока к другому, что позволяет создать не только безопасную монету, но и децентрализованную - один из самых крупных плюсов любой криптовалюты, ведь она становится неподвластна любым правительствам.
Работа блокчейна состоит из пяти этапов:
Биткоин-адрес представляет собой цифренно-буквенный идентификатор счета, может быть интерпретирован как QR-код. У каждого адреса имеется владелец, но информации о нем нет. Получить адрес может каждый желающий, необходимо только установить программное обеспечение для BTC.
Адрес будет использоваться как кошелек в системах электронных денег. В отличие от них, здесь не требуется подтверждение личности, что позволяет сделать владельца анонимным.
Биткоины позволяют совершать транзакции. Перевод средств может быть направлен не только на обмен крупных сумм, например между мировыми компаниями. Что-то оплатить BTC может и обычный человек, например:
Развитие биткоина позволяет найти все больше мест, где принимается крипта. Но если же такой вид денег неудобен для человека, то он без проблем может обменять их на USD или евро в интернет-обменнике, который работает с монетами.
Также некоторые люди зарабатывают на биткоине. Существует множество бирж, которые позволяют торговать криптовалютой так же, как настоящими деньгами. При наличии достаточного опыта и знаний можно получить большой приток средств, но можно и легко обанкротиться.
Существует несколько способов заработка. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, поэтому следует внимательно рассмотреть все способы.
Майнинг - это добыча валюты за счет вычислительных мощностей. Это первый способ, которым пользовались энтузиасты для получения виртуальных монет. Для классического варианта от пользователя потребуется настоящая ферма, состоящая из большого количества видеокарт, процессоров или иных компонентов.
Особенно прибыльным подобное мероприятие было в начале пути.
Дело в том, что количество биткоинов ограничено, и чтобы люди не «раскопали» все монеты уже сегодня, задачи, которые должны быть решены компьютерами, постоянно усложняются, что делает майнинг менее прибыльным ежегодно.
При учете всего необходимого для построения фермы (дорогостоящее оборудование, система охлаждения, подача достаточного количества электроэнергии) многие отказываются от идеи создать свою точку майнинга. Она попросту перестает приносить существенный доход.
Облачный майнинг - это майнинг, при котором используется арендуемая мощность на какой-то крупной ферме. Клиент просто оплачивает аренду интересующей его мощности, которая вырабатывает определенную монету, например Bitcoin, после чего ожидает поступления средств.
Фактически такие сервисы располагаются преимущественно в странах с дешевым электричеством и холодным климатом, что позволяет сэкономить на охлаждении и повысить работоспособность фермы.
Все криптовалюты имеют особенность - нестабильность. Биткоин может в течение дня опуститься на несколько тысяч долларов, а потом подняться на стоимость, превышающую эту сумму. Благодаря этому многие трейдеры переходят из мира форекса, ценных бумаг и настоящих валют в крипту.
Система заработка на покупке очень проста:
Тем самым пользователь получает профит, выражаемый в денежном значении. Но в сфере бирж присутствует большое количество мошенников, поэтому перед выбором той биржи, на которой будет вестись работа, необходимо ознакомиться с ее репутацией.
Фьючерсы - это финансовый инструмент, который берет свое начало в деривативе. Дериватив - это договор между сторонами сделки, в основе которого лежит будущая стоимость базисного актива. Для совершения сделки потребуется базисный актив, которым в данном случае выступает биткоин.
Фьючерсы - это самый распространенный вид деривативных сделок. Это срочный контракт, который позволяет купить или продать N-количество актива по фиксированной цене до определенного момента времени. Когда срок истекает - должно быть совершено обязательство по купле-продаже между сторонами. Продажа самих фьючерсов разрешена до тех пор, пока не истечет срок их действия. Фьючерс передается как часть от полной стоимости.
Средняя цена фьючерса варьируется в районе 10-15 процентов от общей суммы сделки. Такая сделка позволяет получить относительно высокий доход по сравнению с обычной куплей-продажей.
Стоимость биткоина равна 10 000 USD, но трейдер рассчитывает на дальнейший рост до 14 000 USD, поэтому заключает фьючерсный контракт на 1 месяц с 10 процентами обеспечения. Это позволило приобрести BTC по рыночной цене.
Как только цена достигнет 14 000 USD, контракт можно продать иному участнику рынка, получая дополнительные средства (в данном случае - 10% от 14 000 USD = 1 400 USD). Но также можно оставить контракт у себя, если прогнозы говорят о дальнейшем повышении стоимости.
Но при условии, что цена не достигла указанной точки (в данном случае - 14 000 USD) после истечения срока действия контракта, сделка закрывается по рыночной цене. Это не позволяет потерять больше средств, чем было вложено в контракт.
Криптовалюта, как и любое явление, имеет свои плюсы и минусы.
Преимущества:
Недостатки:
Биткоин - это перспективное направление, но очень нестабильное. Именно по этой причине страны не готовы принять крипту как равную обычным валютам. Из-за внешней простоты понятие о биткоине может стать известным каждому человеку, но на самом деле за простотой любой крипты стоит блокчейн, возможности которого все еще до конца не известны.
Что такое биткоины и стоит ли с ними связываться
Биткоины называют валютой будущего, но что такое биткоины и стоит ли с ними связываться? Люди разделились на два лагеря. Есть те, кто верит в эту пиринговую платежную систему и активно пользуется одноименной валютой. А есть те, кто считает биткоины очередным пузырем и полагает, что это лишь вопрос времени, когда биткоины обесценятся или вовсе исчезнут. У этой виртуальной валюты уже миллионы поклонников по всему миру, но есть еще и те, кто ничего не знает про биткоины. В этом и кроется основной потенциал системы – она работает до тех пор, пока в нее верят и пока ей пользуются.
Биткоины (Bitcoin, BTC) – это цифровая валюта, которая полностью децентрализована и анонимна. Под термином «биткоин» также понимается пиринговая платежная система, для расчётов внутри которой используются условные единицы, именуемые также биткоин. Цифровая валюта может быть использована для оплаты в сети Интернет. Через специальные биржи можно обменять биткоины на реальную валюту (доллары, евро, рубли и т.д.) по курсу, который формируется по принципу спроса и предложения. Историю изменения курса биткоина вы сможете увидеть на графике:
Обычная валюта – рубли, евро, доллары и т.д. существуют как в реальном мире, так и в Интернете. Отличие биткоинов в том, что они существуют только в сети Интернет. Вы не можете потрогать биткоины, вы не сможете получить монету или банкноту. За биткоинами не стоит ни один Центробанк мира и за него не отвечает ни одно государство. Это полностью децентрализованная валюта, существующая только в цифровом виде. Подробней о том, что такое биткоины вы узнаете из следующего видео:
«Эмиссия» новых биткоинов происходит за счет вычислительных ресурсов. Создать биткоин может каждый человек, для этого достаточно запустить процесс математического расчёта на своем компьютере. Данный процесс называется майнинг, от английского слова «mining». В наши дни на это требуется намного больше мощности, нежели требовалось 3-4 года назад. Чем больше биткоинов создали, тем сложней создавать новые. В этом заключается основная сложность добычи новых биткоинов. Посчитать примерную доходность добычи биткоин можно на калькуляторе майнинга на нашем сайте.
Общее количество биткоинов ограничено, их может быть только 21 000 000. Ограничением по количеству и по мощностям вычислительной техники обеспечивается стабильность валюты. Это является неким аналогом золотого стандарта, применявшегося ранее для настоящих валют. 21 млн биткоинов – это лишь вопрос целых единиц, но валюта может делиться до 0,00000001. Это минимальное значение, которое в профессиональных кругах шутливо называют «Сатоши».
Сатоши – это не только 0,00000001 BTC, это еще и ник человека, который создал биткоины. До сих пор доподлинно неизвестно кто именно создал эту валюту. Нам известен лишь ник человека — Сатоши Накамото, но никому не известно, кто за ним скрывается. Ходит множество слухов, вплоть до того, что создатель сети живет в России, а за японским ником скрывается человек совсем другой национальности.
Использование биткоинов начинается с создания кошелька. На это уйдет не более 3 минут. Вам не нужен ни паспорт, ни визит в банк. Достаточно обычного компьютера с доступом к сети Интернет. На сайте https://blockchain.info/ru/wallet/ необходимо щелкнуть на кнопку «Создать Мой кошелек» или «Create Your Wallet» и ввести необходимые данные. На следующем этапе вам покажут ваш секретный «ключ» для восстановления доступа.
Запомните эту фразу. Вы ее больше не увидите. После того как вы подтвердите электронную почту, вы сможете использовать свой кошелек. Для этого необходимо войти в свой аккаунт на blockchain.info, где вы увидите свой BTC кошелек. Если у вас остались вопросы, то посмотрите подробную видео-инструкцию, как создать биткоин кошелек:
Вам не нужно разбираться в технических деталях, чтобы использовать биткоин. Важно понять три основных термина:
Баланс вашего кошелька – это публичная информация. Любой человек может заглянуть в любой кошелек. Ведется публичный коллективный регистр, в котором отображаются все цепочки транзакций (блоков), именуемых также блокчейнами.
Для совершения транзакции между двумя кошельками потребуется секретный приватный ключ. Именно так подписывается каждая транзакция – это является гарантией, что кошельком воспользовался именно его владелец. Все транзакции публичные и они необратимы. На совершение транзакции требуется время, так как транзакцию обрабатывает и в последствии подтверждает сеть. Этот процесс называется подтверждением.
Подтверждение транзакции, как правило, проходит в течение 10 минут. Компьютеры, подключенные к сети, рассчитывают транзакцию и включают ее в общую запись всех блоков. Все процессы основаны на надежной криптографии. Именно поэтому биткоины часто называют криптовалютой. Никто не в состоянии контролировать или влиять на блочную цепь, например, невозможно подменить данные или отменить транзакцию.
Майнинг – это процесс получения биткоинов. Процесс построен на вычислительных мощностях компьютеров, которые используются для решения математических задач. Результатом майнинга является получение нового блока биткоинов. С каждым добытым (рассчитанным) блоком растет сложность. Получение блока в 2010-ом году требовало меньше ресурсов, чем расчет блока в 2016-ом.
Для майнинга необходим специализированный софт, распространяемый в свободном формате. Также вам потребуются мощные вычислительные ресурсы. Майнинг на обычном компьютере или ноутбуке уже давно утратил всякий смысл.
Вопрос – стоит ли майнить сегодня, каждый должен решить сам. Если у вас есть доступ к мощным устройствам, то вы можете попробовать, даже несмотря на низкую отдачу. Вы должны учесть, что есть расходы на обслуживание вычислительной техники.
В 2016-ом году майнеры объединяются в сети, называемые пулами. Это позволяет сообща вычислить один блок, а в последствии разделить между всеми участниками пула полученные биткоины. Это один из последних способов, как майнить биткоины дома.
Биткоин одновременно никем не контролируется, но при этом контролируется любым человеком. Сам принцип системы позволяет любому человеку посмотреть любую транзакцию. Грубо говоря, вы можете заглянуть к любому человеку в кошелек и узнать не только то, сколько там денег, но и откуда они пришли. Если вы изначально не знаете, кому принадлежит кошелек, то вы не узнаете, к кому вы только что заглянули.
Полная анонимность биткоина возможна, но лишь при соблюдении нескольких важных условий. Биткоин анонимен, но ваше пребывание в сети Интернет – нет. Сама регистрация кошелька должна быть сделана анонимно. Для этого используют Tor и другие средства для сохранения своей анонимности в сети. Проведение транзакций также надо охранять от кражи ваших персональных данных, например, системным администратором вашей сети.
Анонимность биткоинов возможна, но только при должном уровне навыков сохранения анонимности. Для полной анонимности, как правило, один кошелек используют лишь для одной транзакции. Чем больше транзакций сделано через один кошелек, тем выше шанс вычислить, кому он принадлежит.
Правительства различных стран, в том числе и России, многократно посягали на биткоин. Но полноценная децентрализация позволила системе переживать все притеснения. В России есть закон про денежные суррогаты, к которым можно отнести и биткоин. Пока биткоин не настолько силен, чтобы его боялись и боролись основательно, но в будущем с этой валютой могут возникнуть проблемы.
Если государство не контролирует валюту, то оно не может на нее влиять. Потеря контроля и влияния – это одно из самых опасных явлений для любого государства. Потенциальные риски для пользователей заключаются в том, что на территории страны могут быть запрещены все биткоины. Вы не сможете получить доступ к своему кошельку на территории своей страны. Либо их использование сделают незаконным со вполне реальным наказанием. Пользователей биткоинов можно назвать слабым звеном этой цепочки.
Персональные риски для вас – потерять биткоины. Их сложно украсть, но если вы добровольно переведете их злоумышленнику, то вы не сможете получить их обратно. Операции невозможно отменить, а в сети не существует регулятора, кто рассудит ваш спор. Полная анонимность может сыграть с вами злую шутку, ведь вы даже не узнаете, кому вы перевели свои деньги.
Не стоит исключать риск обесценивания валюты. Сегодня 1 BTC стоит 760 долларов США. Были времена, когда 1 BTC стоил дешевле 1 USD или дороже 1000 USD. Такая большая амплитуда курса - это не только потенциальный шанс заработать, но серьезный показатель рискованности. Если вы вчера купили BTC за 760, а через неделю его цены упала до 380 USD, то вы потеряли ровно в два раза.
Но это скорее новости. По комментариям заметно, что у многих людей, особенно не знакомых с Bitcoin напрямую, возникает много вопросов насчет принципов его работы. Также много догадок, зачастую неверных. Чтобы как-то прояснить ситуацию, было решено написать эту статью.
Повторюсь - все это не более, чем заблуждения. В основе идеи Bitcoin лежало желание создать не очередные «бумажки», которые представляют реальные деньги, такие как золото, а аналог самого золота. Взять те свойства золота, благодаря которым оно является идеальными деньгами, и сделать электронную валюту на их основе.
Допустим человек весь день усердно добывал золото и добыл в итоге 1 кг. Для него стоимость добытого золота равна одному дню усердной работы. После тяжелого рабочего дня он решил отдохнуть и сходить в кинотеатр. По счастливому совпаденью кассир отдавал билеты в обмен на золото. Почему? Потому что кассиру нравится золото, но не нравится весь день работать с киркой. Поэтому он готов оказать услугу - отдать билет - в обмен на 1 кг золота. Фактически же он обменивает свою услугу на один день тяжелой работы.
Теперь представим другую ситуацию. Изобрели копир, который работает с золотом. И любой человек может за минуту из одного 1 кг золота сделать 10 кг. В данной ситуации кассир уже не будет обменивать билеты на золото, так как теперь он сам легко сможет его напечатать столько, сколько захочется. Золото перестанет иметь какую-либо ценность и его уже нельзя будет использовать в качестве денег.
В Bitcoin процесс добычи монеток тоже требует ресурсов и времени. Но в данном случае это не человеческие ресурсы, а компьютерные.
В Bitcoin похожее поведение достигается путем введения функции скорости суммарно добываемых монеток от времени. Эта функция обратно пропорциональная, т. е. скорость со временем падает и стремится к нулю. Если взять интеграл этой функции по времени, то получится экспонента. Приблизительно такая:
Здесь видно, что общее число монеток стремится к 21 000 000. Подробности работы Bitcoin будут рассмотрены далее. А пока нужно знать две вещи: монетки появляются в системе пачками приблизительно каждые 10 минут, количество монеток в одной пачке - 50, и оно уменьшается вдвое каждые 4 года.
Такое поведение естесственно для материальной валюты, но не для электронной. Чтобы добиться такого поведения виртуальных денег, нужно приложить немало смекалки. В Bitcoin это поведение обеспечено механизмом транзакций. Все транзакции объеденяются в цепочки. Каждая транзакция берет монетки из одной или нескольких существующих транзакций и указывает, кому они предназначаются. Поэтому всегда можно проверить всю цепочку на валидность.
Сложность добычи, ограниченный ресурс, материальность - эти свойства, плюс использование криптографии для обеспечения безопасности, позволяют использовать Bitcoin в качестве денег. На них основано ядро Bitcoin. Это не просто договоренности. Все они заложены в системе by design, и по-другому она работать не будет. Настало время рассмотреть этот самый дизайн.
В текущих версиях программы Bitcoin цепочка блоков скачивается целиком каждым клиентом, что делает систему полностью децентрализованной. Данные никак не шифруются и любой может вручную проследить все транзакции. Существует даже специальный сайт - Bitcoin Block Explorer , на котором можно легко посмотреть всю информацию о блоках и транзакциях.
На момент написания статьи количество блоков в цепочке было равно 110 968, и, как я уже говорил ранее, это количество приблизительно через каждые 10 минут увеличивается на 1. Это значит, что кто-то из участников смог создать новый блок.
Кстати говоря, все участники делятся на две группы: на тех, кто работает над новым блоком и кто не работает. По статистике эти группы соотносятся как 1 к 3. Зачем вообще создавать блоки, да еще каждые 10 минут? В блоках записываются транзакции. Каждый блок содержит все транзакции, которые проходили во время его создания, т. е. за 10 минут.
Работает это следующим образом. Один из клиентов создает новую транзакцию и рассылает ее другим клиентам, которые заняты генерацией блока. Они добавляют эту транзакцию к своему блоку и продолжают генерацию. Рано или поздно у кого-то получится сгенерировать блок. Такой блок запечатывается (к нему больше не добавляются транзакции) и рассылается по сети. Далее клиенты проверяют блок и транзакции внутри него на валидность. Если никаких проблем нет, то транзакции считаются одобренными. К этому моменту свежий блок уже доехал до каждого клиента и добавлен в цепочку. После этого процесс повторяется - клиенты начинают генерировать очередной блок и собирать в него новые транзакции.
hash - SHA-256 хэш заголовка блока. Такой хэш является достаточно случайным, а время его вычисления предсказуемо. Хочу заметить, что хэшируется только заголовок, без транзакций. Так что число транзакций не будет сильно влиять на время вычисления хэша.
ver - Версия схемы блока. На данный момент у всех блоков одна версия - 1.
prev_block - Хэш предыдущего блока в цепочке. Благодаря этому свойству цепочку нельзя подделать, заменив в ней один из блоков, так как хэш блока всегда зависит от хэша предыдущего блока в цепочке. Изменив один из блоков, придется пересоздавать все последующие.
mrkl_root - Merkle root - список хэшей транзакций. Хэш блока должен обязательно зависеть от транзакций, чтобы их нельзя было подделать. Но вычислять его напрямую будет долго, если количество транзакций велико. Поэтому сначала хэшируются сами транзакции, а затем их хэши используются для вычисления хэша всего блока.
Может показаться абсурдным - зачем дважды вычислять хэш одного и того же. Но дело в том, что хэш транзакций обновляется только при добавлении к блоку новой транзакции, а хэш заголовка блока пересчитывается несколько тысяч раз в секунду. К тому же, чем ближе размер заголовка в константе, тем точнее можно предсказать время вычисления его хэша.
time - uint32_t представляющее время создания блока. Максимально допустимый год - 2106.
bits - Одно из самых важных свойств. Является сокращенной формой целевого значения хэша. Блок считается сгенерированным (валидным), когда его хэш меньше этого целевого значения. Целевое значение определяет сложность создания блока. Чем оно меньше, тем меньше вероятность подобрать подходящий хэш за одну итерацию. Это свойство обновляется каждые две недели.
Происходит это следующим образом. Подсчитывается число сгенерированных блоков за последние две недели и сравнивается с эталоном (1 блок каждые 10 минут). Если блоков слишком много, то сложность увеличивается. Если блоков слишком мало - уменьшается. Таким образом система адаптируется к увеличению числа пользователей и, как следствие, суммарной мощности их компьютеров.
nonce - Число, которое, начиная с нуля, инкрементируется после каждой итерации вычисления хэша. Собственно, так и происходит перебор, пока хэш не будет меньше целевого значения. Чтобы каждый новый хэш отличался от предыдущего, должно отличаться хотя бы одно из свойств заголовка блока.
Например, версия никогда не меняется. Хэш предыдущего блока обновляется тогда, когда кто-нибудь нас опередит и сгенерирует новый блок. Merkle root обновляется при добавлении транзакции. Время - каждые несколько секунд. Bits (целевое значение, сложность) - каждые две недели. Все это слишком долго. Чтобы не ждать, пока обновится одно из свойств и существует nonce.
Рассмотрим гипотетическую ситуацию. Все значения nonce были проверены и ни одно из них не подходит. За это время ни одно другое свойство не изменилось. Происходит переполнение nonce и оно снова начинается с нуля. Получается, что далее хэши будут повторяться. Чтобы избежать подобных ситуаций, после переполнения nonce, меняется специальное свойство одной из транзакций. После этого обновляется Merkle root и хэши заголовка блока уже не будут повторяться.
n_tx - Количество транзакций в списке.
size - Размер блока в байтах.
Для указания адресата используется его публичный ключ. Чтобы адресат мог использовать полученные деньги, он должен создать новую транзакцию, которая будет брать деньги с предыдущей и перенаправлять их по другому адресу. Чтобы доказать, что человек использует для перевода именно свои деньги, а не чужие, он должен оставить в своей транзакции свою цифровую подпись. Тогда в любой момент времени можно удостоверится, что все транзакции в системе являются валидными.
На практике все это реализовано с помощью следующих свойств:
hash - Хэш всей транзакции. Получается, что транзакции хешируются дважды. Первый раз во время вычисления хэша транзакции. Второй раз во время вычисления хэша блока. Кроме того каждый блок ссылается на хэш предыдущего блока, а каждая транзакция - на хэш предыдущей транзакции (или транзакций). Если изменить транзакцию и каким-то чудом ее хэш не поломается, то поломаются все остальные хэши и измененная цепочка блоков будет отвергнута всеми клиентами.
ver - Версия схемы транзакции. Пока она ни разу не менялась, так что везде равна 1.
vin_sz - Количество предыдущих транзакций, из которых деньги переводятся на новые адреса. Одна или более.
vout_sz - Количество адресов, на которые переводятся деньги. Один или более.
lock_time - Пока не используется и везде равно 0. Идея в том, чтобы создавать отложенные транзакции, чтобы они добавлялись не в текущий генерируемый блок, а, например, в слещующий. Подразумевается, что в этом свойстве указано количество блоков, которые должна пропустить транзакция перед добавлением. Это дает возможность в течении некоторого времени изменить транзакцию и переподписать ее.
size - Размер транзакции в байтах. Подразумевается размер транзакции в формате JSON.
in - Содержит список входов (источников) транзакции. В качестве входов используются выходы предыдущих транзакций (prev_out ). У каждого выхода есть следующие свойства:
hash - Хэш предыдущей транзакции.
n - Так как у транзакции может быть несколько выходов, то нужно указывать, из какого из них берутся деньги. Для этого и существует данное свойство. В нем содержится порядковый номер выхода предыдущей транзакции, начиная с 0.
scriptSig - В этом свойстве отправитель должен доказать, что он переводит именно свои деньги, а не чужие. Для этого он указавает публичный ключ получателя предыдущей транзакции, т. е. свой ключ, так как он должен быть получателем. Кроме того он добавляет ECDSA подпись этой же транзакции, которая сделана его приватным ключем. Это доказывает, что он распоряжается своими деньгами, а не чужими.
После списка входов транзакции (in ) указывается список выходов (out ), т. е. адресатов. Каждый выход имеет следующие свойства:
value - Содержит количество денег, которые будут переведены по новому адресу. Они берутся из предыдущих транзакций. Поэтому данное число не должно превышать их сумму. Например, мы хотим взять 10 монеток из одной транзакции и 20 из другой и направить 25 по новому адресу. Чтобы оставшися 5 монеток не пропали, мы посылаем их самим себе, как сдачу. Таким образом в нашей транзакции будет два адресата, одним из которых являемся мы сами. Value всегда указывается в наномонетах, чтобы избежать дробных чисел.
scriptPubKey - Это свойство, вместе с scriptSig составляют сценарий на модифицированном Forth-like языке . ScriptPubKey содержит операторы языка и хэш публичного ключа получателя транзакции. Сценарий проверяет транзакцию на валидность. Использование подобного сценария дает богатые возможности для описания условий получения денег адресатом. Например, можно заставить получателя указывать пароль вместо ECDSA.
Суммарное количество денег на входе транзакции всегда равно суммарному количеству на выходе. В противном случае деньги либо возникали из воздуха, либо исчезали из оборота. Но в самом начале был график, по которому видно, что число денег экспоненциально растет. Так откуда берутся новые деньги в системе?
На мой вкус, эмиссия денег реализовано просто и элегантно. В каждом блоке первая транзакция в списке является особой транзакцией. У нее всегда один вход, у которого вместо свойства scriptSig есть свойство coinbase . Это свойство может содержать что угодно.
Выход у транзакции также всегда один. Он перенаправляет 50 монеток тому, кто сгенерировал блок, в котором расположена эта транзакция. Это своего рода награда за потраченное время и ресурсы на генерацию блока. Создавая новый блок в цепочке, клиент вносит вклад в работу Bitcoin.
Каждые четыре года эта награда уменьшается вдвое, таким образом суммарное количество монеток в обороте стабилизируется. После этого даже если злоумышленник создаст блок с помощью модифицированной версии программы и припишет себе 50 монеток, этот блок не будет добавлен в цепочку, так как его отвергнут другие честные клиенты, которых должно быть большинство.
Стабильность работы системы основана на количестве пользователей, у которых запущен официальный клиент. Пока их большинство, Bitcoin ничего не угрожает.
Здесь можно вспомнить аналогию с золотом, на добычу которого уходит много времени и ресурсов. Но понять, что перед тобой золото, можно практически сразу. В этом смысле Bitcoin также имеет свою ценность. Но не надо понимать это как цену в долларах или в счетах за электричество, которое использовал компьютер во время подбора хэша.
Цена в долларах - это немного другое. Она никак не заложена в Bitcoin и определяется исключительно рынком. Ведь золото само по себе тоже не гарантирует вам определенную цену в долларах. Ее гарантирует лишь человек, который хочет обменять золото на доллары.
Изначальная стоимость золота определялась исключительно тем, кто его добывал. За добытое золото он просил столько, чтобы можно было компенсировать усилия на его добычу. А уже после этого на цену золота начинает влиять рынок.
Как только Bitcoin попал на рынок, его ценность определяется исключительно уровнем доверия к системе. Чем больше человек будут доверять, тем больше купят Bitcoin, тем больше долларов в него вложат и, как следствие, тем дороже будет Bitcoin.
Прежде чем люди смогут доверять Bitcoin, они должны узнать, обладает ли эта система достаточной степенью безопасности, а также можно ли ее использовать в качестве денег, т. е. обладает ли она свойствами денег, которые я перечислил в начале. Узнать это наверняка можно только разобравшить в принципах работы Bitcoin.
Надеюсь, что после этой статьи уровень доверия к Bitcoin хотя бы немного вырастет.
Теги:
