Криптовалюта, биткоин, майнинг, Ethereum, цифровые подписи? Стали очень часто слышать и видеть данные и подобные этим термины? Хотите раз и навсегда разобраться с тем, что это такое, как такое стало возможным и как всё-таки работают криптовалюты? Тогда читайте данную статью.
Начнём издалека и попробуем в первой части серии статей о криптовалюте разобраться с фундаментальными понятиями и технологиями, благодаря развитию которых мы вообще можем говорить о цифровых деньгах.
Ключевой технологией, послужившей отправной точкой не только для криптовалют, но и для ряда других важных технологий, является асимметричное шифрование. До 1970-х годов все общеизвестные методы и схемы шифрования были симметричными. На практике это означало, что для шифровки и расшифровки секретного сообщения применялся один и тот же ключ шифрования. Основной недостаток такого способа шифрования заключается в необходимости передачи ключа шифрования "из рук в руки". Следовательно, практически невозможно построить систему с симметричным шифрованием, имеющую неограниченное число участников. К слову сказать, криптосистемы с симметричным шифрованием до сих пор находят широкое применение на практике. Например, в системах аутентификации данных и в системах с большими помехами (спутниковые системы связи и т.п.).
Настоящим прорывом в области криптографии стало асимметричное шифрование. В такой схеме шифрования используются отдельный ключ для шифровки и отдельный ключ для дешифровки. Один из этих ключей называется приватным (а еще закрытым, англ. private key), а другой - публичным (а еще открытым, англ. public key). Как следует из названий ключей, один из них держится втайне в то время, как другой может быть свободно и публично передан кому угодно даже по незащищенному каналу. В зависимости от того с какой стороны применять приватный и публичный ключи (что использовать для шифрования, а что для дешифрования) различают два вида систем с асимметричным шифрованием: когда приватный ключ используется для дешифровки и когда приватный ключ используется для шифровки. Разберёмся с тем, как на практике применяются оба вида.
В криптографии с открытым ключом (разновидность асимметричного шифрования, когда отправитель шифрует сообщение открытым ключом, а получатель расшифровывает его закрытым ключом) применимы в тех случаях, когда необходимо обеспечить секретность передаваемых данных. В данном случае зашифровать сообщение может любой обладатель публичного ключа, а вот расшифровать - только тот, кто владеет приватным ключом. Это гарантирует (при соблюдении всех условий и методов предосторожности), что сообщение не будет перехвачено и прочитано третьим лицом. Естественно, в такой криптосистеме нет никакой гарантии, что отправителем является именно тот человек, от которого получатель ожидал секретное сообщение.
Если ситуацию перевернуть, то мы получим не что иное, как цифровые подписи. При таком варианте отправитель шифрует сообщение своим закрытым ключом, а получатель его расшифровывает открытым, публичным ключом. Да, такой метод шифрования не гарантирует секретность данных. Однако это обеспечивает криптографическое доказательство, что сообщение было создано владельцем приватного ключа. Любой владелец публичного ключа может это проверить, даже не имея приватного ключа.
Открытие цифровых подписей натолкнуло человечество на идею создания криптографически защищенных цифровых денег. Используем классический, избитый, но довольно наглядный пример того, как эта идея может быть реализована на практике.
Есть Алиса, у неё есть монета. Алиса хочет передать эту монету Бобу. Она пишет примерно такое сообщение: "Я, Алиса, передаю данную монету Бобу", после чего шифрует сообщение своим приватным ключом. Боб (или кто-то другой) может расшифровать данное сообщение, используя публичный ключ Алисы. Поскольку только Алиса могла создать и зашифровать это сообщение, то Боб может использовать это для доказательства того, что переданная монета принадлежит ему. Если затем Боб захочет передать монету третьему лицу, он последует аналогичной процедуре, зашифровав сообщение уже своим приватным ключом и т.д.
Обратите внимание на то, что для такой цепочке транзакций не требуется официального лица для авторизации или аутентификации этих транзакций. Таким образом, мы приходим к выводу, что открытие человечеством цифровых подписей (в купе с другими технологиями, о которых мы поговорим в следующих частях) позволило людям проводить финансовые операции, не нуждаясь в банке.
В следующей части мы поговорим о "долларе" мира криптовалют - биткоине, а также о биткойновых транзакциях и построении биткойновой сети.