Найти тему
saddoust

Как Работает Биткоин

Оглавление

Как именно классифицировать Биткойн - вопрос спорный. Является ли это типом валюты, хранилищем стоимости, платежной сетью или классом активов?

К счастью, легче определить, что такое Биткойн на самом деле. Это программное обеспечение. Не обманывайтесь стоковыми изображениями блестящих монет, украшенных модифицированными символами тайского бата. Биткоин-это чисто цифровое явление, набор протоколов и процессов.

Это также самая успешная из сотен попыток создать виртуальные деньги с помощью криптографии, науки о создании и взломе кодов. Биткойн вдохновил сотни подражателей, но он остается самой крупной криптовалютой по рыночной капитализации, отличием, которое он занимал на протяжении всей своей десятилетней истории.

(Общее примечание: согласно Биткойн-фонду, слово "биткойн" пишется с большой буквы, когда оно относится к криптовалюте как к сущности, и дается как "биткойн", когда оно относится к количеству валюты или самим единицам. Биткойн также сокращенно называется " BTC."На протяжении всей этой статьи мы будем чередовать эти обычаи.)

КЛЮЧЕВЫЕ ВЫНОСЫ

  • Биткойн-это цифровая валюта, децентрализованная система, которая записывает транзакции в распределенную бухгалтерскую книгу, называемую блокчейном.
  • Биткойн-майнеры запускают сложные компьютерные установки для решения сложных головоломок в попытке подтвердить группы транзакций, называемых блоками; после успеха эти блоки добавляются в блокчейн-запись, и майнеры вознаграждаются небольшим количеством биткойнов.
  • Другие участники биткоин-рынка могут покупать или продавать токены через криптовалютные биржи или peer-to-peer.
  • Биткойн-гроссбух защищен от мошенничества с помощью системы без доверия; биткойн-биржи также работают, чтобы защитить себя от потенциального кражи, но громкие кражи произошли.

Блокчейн

Биткойн-это сеть, работающая по протоколу, известному как блокчейн. В статье 2008 года человек или люди, называющие себя Сатоши Накамото, впервые описали блокчейн и биткойн, и какое-то время эти два термина были почти синонимами.

С тех пор блокчейн превратился в отдельную концепцию, и тысячи блокчейнов были созданы с использованием аналогичных криптографических методов. Эта история может запутать номенклатуру. Блокчейн иногда относится к оригинальному блокчейну Биткойн. В других случаях это относится к технологии блокчейн в целом или к любому другому конкретному блокчейну, например к тому, который питает Ethereum.

Основы технологии блокчейн, к счастью, просты. Любой данный блокчейн состоит из одной цепочки дискретных блоков информации, расположенных в хронологическом порядке. В принципе, эта информация может быть любой строкой из 1 и 0, что означает, что она может включать электронные письма, контракты, права собственности на землю, свидетельства о браке или сделки с облигациями. Теоретически, любой тип контракта между двумя сторонами может быть установлен на блокчейне до тех пор, пока обе стороны согласны с этим контрактом. Это устраняет необходимость участия третьей стороны в любом контракте. Это открывает целый мир возможностей, включая одноранговые финансовые продукты, такие как кредиты или децентрализованные сберегательные и чековые счета, где банки или любой посредник не имеют значения.

Хотя текущая цель биткойна - это хранилище ценности, а также платежная система, нет ничего, что говорило бы о том, что биткойн не может быть использован таким образом в будущем, хотя необходимо было бы достичь консенсуса, чтобы добавить эти системы в биткойн. Основная цель проекта Ethereum - иметь платформу, на которой могут происходить эти "умные контракты", таким образом создавая целое царство децентрализованных финансовых продуктов без каких-либо посредников и сборов и потенциальных утечек данных, которые приходят вместе с ними.

Эта универсальность привлекла внимание правительств и частных корпораций; действительно, некоторые аналитики полагают, что технология блокчейн в конечном счете станет самым впечатляющим аспектом увлечения криптовалютами.

Однако в случае биткойна информация о блокчейне - это в основном транзакции.

Биткойн-это действительно просто список. Человек а отправил X биткоинов человеку в,который отправил y биткоинов человеку С и т. д. Подсчитывая эти транзакции, каждый знает, где находятся отдельные пользователи. Важно отметить, что эти операции не обязательно должны выполняться от человека к человеку.

Любой может получить доступ и использовать биткойн-сеть, и ваша этническая принадлежность, пол, религия, вид или политические взгляды совершенно не имеют значения. Это создает огромные возможности для интернета вещей. В будущем мы могли бы увидеть системы, в которых самоуправляемые такси или транспортные средства uber имеют свои собственные блокчейн-кошельки. Автомобиль будет отправлен в криптовалюту от пассажира и не будет двигаться, пока не будут получены средства. Автомобиль сможет оценить, когда ему понадобится топливо,и будет использовать свой кошелек для облегчения пополнения.

Другое название блокчейна - "распределенная бухгалтерская книга", которая подчеркивает ключевое различие между этой технологией и хорошо сохранившимся документом Word. Блокчейн биткойна распределен, что означает, что он является публичным. Любой желающий может скачать его целиком или перейти на любое количество сайтов, которые его анализируют. Это означает, что запись находится в открытом доступе, но это также означает, что существуют сложные меры по обновлению блокчейн-книги. Нет центрального органа, который следил бы за всеми биткойн-транзакциями, поэтому участники сами делают это, создавая и проверяя "блоки" данных транзакций. Дополнительную информацию смотрите в разделе "майнинг" ниже.

Вы можете увидеть, например, что 15N3yGu3UFHeyUNdzQ5sS3aRFRzu5Ae7ez послал 0.01718427 Bitcoin на 1JHG2qjdk5Khiq7X5xQrr1wfigepJEK3t 14 августа, 2017, между 11:10 и 11:20 утра длинные строки цифр и буквы адреса, и если вы находились в правоохранительные или просто очень хорошо информированный, вы, вероятно, может выяснить, кто ими управлял. Это неправильное представление о том, что сеть биткойна полностью анонимна, хотя принятие определенных мер предосторожности может очень затруднить привязку отдельных лиц к транзакциям.

Пост-Траст

Несмотря на то, что биткойн является абсолютно публичным, или, скорее, из-за этого факта, его чрезвычайно трудно подделать. Биткойн не имеет физического присутствия, поэтому вы не можете защитить его, заперев в сейфе или закопав в лесу.

Теоретически, все, что нужно сделать вору, чтобы забрать его у вас, - это добавить строку в бухгалтерскую книгу, которая переводится как "вы заплатили мне все, что у вас есть."

Сопутствующее беспокойство-это двойные расходы. Если бы плохой актер мог потратить немного биткоина, а затем потратить его снова, уверенность в ценности валюты быстро испарилась бы. Для достижения двойной траты плохой актер должен был бы составить 51% от майнинговой мощности биткойна. Чем больше растет сеть биткойнов, тем менее реалистичным это становится, поскольку необходимая вычислительная мощность будет астрономической и чрезвычайно дорогой.

Чтобы в дальнейшем не допустить ни того, ни другого, вам нужно доверие. В этом случае привычным решением с традиционной валютой было бы совершать сделки через центрального нейтрального арбитра, такого как банк. Однако биткойн сделал это ненужным. (Вероятно, это не совпадение с первоначальным описанием Сатоши была опубликована в октябре 2008 года, когда доверие к банкам находилось на многопоколенном минимуме. Это повторяющаяся тема в сегодняшнем коронавирусном климате и растущем государственном долге.) Вместо того, чтобы иметь надежную власть вести бухгалтерскую книгу и председательствовать в сети, биткойн-сеть децентрализована. Все следят друг за другом.

Никто не должен знать или доверять кому-либо в частности, чтобы система работала правильно. Предполагая, что все работает должным образом, криптографические протоколы гарантируют, что каждый блок транзакций прикреплен к последнему в длинной, прозрачной и неизменной цепочке.

Mining

Процесс, который поддерживает эту безотказную публичную книгу, называется майнингом. В основе сети Биткойн-пользователей, торгующих криптовалютой между собой, лежит сеть майнеров, которые записывают эти транзакции на блокчейн.

Запись последовательности транзакций тривиальна для современного компьютера, но майнинг сложен, потому что программное обеспечение биткойна делает этот процесс искусственно трудоемким. Без дополнительных трудностей люди могли подделывать сделки, чтобы обогатиться или обанкротить других людей. Они могли бы зарегистрировать мошенническую транзакцию в блокчейне и навалить на нее столько тривиальных транзакций, что распутать мошенничество стало бы невозможно.

Точно так же было бы легко вставлять мошеннические транзакции в прошлые блоки. Сеть превратилась бы в разросшуюся, спамовую мешанину конкурирующих бухгалтерских книг, и биткойн был бы бесполезен.

Комбинирование "доказательство работы"с другими криптографическими методами был прорыв Сатоши. Программное обеспечение биткойна регулирует трудности, с которыми сталкиваются майнеры, чтобы ограничить сеть одним новым 1-мегабайтным блоком транзакций каждые 10 минут. Таким образом, объем транзакций удобоварим. У сети есть время, чтобы проверить новый блок и книгу, которая предшествует ему, и каждый может прийти к консенсусу относительно статус-кво. Майнеры не работают над проверкой транзакций, добавляя блоки в распределенную бухгалтерскую книгу исключительно из желания видеть, что биткойн-сеть работает гладко; они также получают компенсацию за свою работу. Ниже мы более подробно рассмотрим компенсацию за MiningЁ.

Halving

Как уже упоминалось ранее, майнеры получают вознаграждение в виде Биткоина за проверку блоков транзакций. Эта награда сокращается вдвое каждые 210 000 добытых блоков, или примерно каждые четыре года. Это событие называется делением пополам или "половинкой"."Система встроена как дефляционная, где определяется скорость, с которой новый биткоин выпускается в обращение.

Этот процесс разработан таким образом, что вознаграждение за майнинг биткоина будет продолжаться примерно до 2140 года. Как только весь биткойн будет добыт из кода и все половинки будут закончены, майнеры останутся стимулированными сборами, которые они будут взимать с пользователей Сети. Есть надежда, что здоровая конкуренция позволит сохранить низкие гонорары.

Эта система повышает соотношение запасов к потоку биткойна и снижает его инфляцию до тех пор, пока она в конечном итоге не станет нулевой. После третьего сокращения вдвое, которое произошло 11 мая 2020 года, вознаграждение за каждый добытый блок теперь составляет 6,25 биткоина.

Хэши

Вот немного более техническое описание того, как работает майнинг. Сеть майнеров, разбросанных по всему земному шару и не связанных друг с другом личными или профессиональными узами, получает последнюю партию данных о транзакциях. Они обрабатывают данные с помощью криптографического алгоритма, который генерирует "хэш", строку цифр и букв, которая проверяет достоверность информации, но не раскрывает саму информацию. (На самом деле это идеальное видение децентрализованного майнинга уже не является точным, поскольку промышленные майнинговые фермы и мощные майнинговые пулы образуют олигополию. Подробнее об этом ниже.)

Учитывая хэш 000000000000000000c2c4d562265f272bd55d64f1a7c22ffeb66e15e826ca30, вы не можете знать, какие транзакции содержит соответствующий блок (#480504). Однако вы можете взять кучу данных, претендующих на блок №480504, и убедиться, что они не были подделаны. Если бы одно число было неуместным, каким бы незначительным оно ни было, данные генерировали бы совершенно другой хэш. Например, если бы вы запустили Декларацию независимости через хэш-калькулятор, вы можете получить 839f561caa4b466c84e2b4809afe116c76a465ce5da68c3370f5c36bd3f67350. Однако удалите точку после слов "представлено в откровенный мир", и вы получите 800790e4fd445ca4c5e3092f9884cdcd4cf536f735ca958b93f60f82f23f97c4. Это совершенно другой хэш, хотя вы изменили только один символ в исходном тексте.

Технология хэширования позволяет биткойн-сети мгновенно проверять валидность блока. Было бы невероятно трудоемко прочесать всю бухгалтерскую книгу, чтобы убедиться, что человек, добывающий самую последнюю партию транзакций, не пробовал ничего смешного. Вместо этого хэш предыдущего блока появляется в новом блоке. Если бы в предыдущем блоке была изменена самая мелкая деталь, этот хэш изменился бы. Даже если изменение составляло 20 000 блоков назад в цепочке, хэш этого блока вызвал бы каскад новых хэшей и оповестил бы сеть.

Однако генерация хэша на самом деле не является работой. Этот процесс настолько быстр и прост, что плохие актеры все еще могут спамить сеть и, возможно, при наличии достаточной вычислительной мощности, передавать мошеннические транзакции на несколько блоков назад в цепочке. Таким образом, протокол Биткойн требует доказательства работы.

Он делает это, бросая майнерам криволинейный мяч: их хэш должен быть ниже определенной цели. Вот почему хэш блока #480504 начинается с длинной строки нулей. Он крошечный. Поскольку каждая строка данных будет генерировать один и только один хэш, поиск достаточно малого хэша включает в себя добавление nonces ("числа, используемые один раз") в конец данных. Таким образом, майнер будет запускать [thedata]. Если гашиш слишком большой, она попробует еще раз. [данные] 1. Все еще слишком большой. [данные] 2. Наконец, [thedata] 93452 дает ей хэш, начинающийся с необходимого количества нулей.

Добытый блок будет транслироваться в сеть для получения подтверждений, обработка которых займет еще час или около того, хотя иногда и гораздо больше времени.

Confirmation time
-2

В зависимости от типа трафика, получаемого сетью, протокол Биткойна потребует более длинную или более короткую строку нулей, регулируя сложность для достижения скорости одного нового блока каждые 10 минут. По состоянию на октябрь 2019 года текущая сложность составляет около 6,379 трлн долларов, по сравнению с 1 в 2009 году. Как следует из этого, с момента запуска криптовалюты десять лет назад майнить биткойн стало значительно сложнее.

Difficulty
-3

Mining является интенсивной, требующей больших, дорогих буровых установок и большого количества электроэнергии для их питания. И это конкурентоспособно. Никто не знает, что nonce будет работать, поэтому цель состоит в том, чтобы пропахать их как можно быстрее.

С самого начала майнеры осознали, что они могут повысить свои шансы на успех, объединившись в майнинговые пулы, разделив вычислительные мощности и поделив вознаграждение между собой. Даже когда несколько майнеров разделяют эти награды, все еще есть достаточный стимул, чтобы преследовать их. Каждый раз, когда добывается новый блок, успешный майнер получает кучу вновь созданных биткоинов. Сначала он составлял 50, но затем сократился вдвое до 25, а теперь составляет 12,5 (около $119 000 в октябре 2019 года).

Вознаграждение будет продолжать уменьшаться вдвое каждые 210 000 блоков, или примерно каждые четыре года, пока не достигнет нуля. К этому моменту все 21 миллион биткоинов будут добыты, и майнеры будут зависеть исключительно от сборов за поддержание сети. Когда биткойн был запущен, планировалось, что общее предложение криптовалюты составит 21 миллион токенов.

Тот факт, что шахтеры организовались в пулы, беспокоит некоторых. Если пул превышает 50% мощности майнинга сети, его участники потенциально могут тратить монеты, отменять транзакции и тратить их снова. Они также могут блокировать транзакции других людей. Проще говоря, этот пул майнеров будет иметь власть подавлять распределенный характер системы, проверяя мошеннические транзакции в силу большей власти, которую он будет иметь.

Это может означать конец биткойна, но даже так называемая атака 51%, вероятно, не позволит плохим актерам отменить старые транзакции, потому что требование доказательства работы делает этот процесс таким трудоемким. Чтобы вернуться назад и изменить блокчейн, пул должен был бы контролировать такое большое большинство сети, что это, вероятно, было бы бессмысленно. Когда вы контролируете всю валюту, с кем можно торговать?

Атака на 51% - это финансово самоубийственное предложение с точки зрения шахтеров. Когда Ghash.io майнинг-пул, достигший 51% вычислительной мощности сети в 2014 году, добровольно пообещал не превышать 39,99% хэш-курса биткоина, чтобы сохранить уверенность в ценности криптовалюты. Однако другие субъекты, такие как правительства, могут счесть идею такого нападения интересной. Но, опять же, сам размер сети Биткойна сделал бы это чрезвычайно дорогим даже для мировой державы.

Еще одним источником беспокойства, связанным с шахтерами, является практическая тенденция концентрироваться в тех частях мира, где электричество дешево, таких как Китай, или, после китайского разгона в начале 2018 года, Квебек.

Биткойн-Транзакции

Для большинства людей, участвующих в биткойн-сети, входы и выходы блокчейна, хэш-ставки и майнинг не особенно важны. За пределами майнингового сообщества владельцы биткойнов обычно покупают свои запасы криптовалют через биткойн-биржу. Это онлайн-платформы, которые облегчают транзакции биткоина и, часто, других цифровых валют.

Биткойн-биржи, такие как Coinbase, объединяют участников рынка со всего мира для покупки и продажи криптовалют. Эти биржи были как все более популярными (поскольку сама популярность биткойна выросла в последние годы), так и чреваты проблемами регулирования, законодательства и безопасности. Поскольку правительства во всем мире рассматривают криптовалюты по – разному – как валюту, как класс активов или любое количество других классификаций, - правила, регулирующие покупку и продажу биткоинов, сложны и постоянно меняются. Однако, возможно, даже более важной для участников биткойн-биржи, чем угроза изменения регуляторного надзора, является угроза кражи и другой преступной деятельности. В то время как сама биткойн-сеть в значительной степени была защищена на протяжении всей своей истории, отдельные обмены не обязательно одинаковы. Многие кражи были нацелены на громкие криптовалютные биржи, что часто приводило к потере токенов на миллионы долларов. Самая известная биржевая кража-это, скорее всего, Mt. Gox, который доминировал в биткойн-транзакционном пространстве вплоть до 2014 года. В начале того же года платформа объявила о вероятной краже примерно 850 000 BTC на сумму около 450 миллионов долларов в то время. Мт. Gox подал заявление о банкротстве и закрыл свои двери; по сей день большая часть этой украденной награды (которая теперь стоила бы в общей сложности около 8 миллиардов долларов) не была возвращена.

Ключи и кошельки

По этим причинам вполне понятно, что трейдеры и владельцы биткойнов захотят принять любые возможные меры безопасности для защиты своих активов. Для этого они используют ключи и кошельки.

Владение биткойном по существу сводится к двум числам-открытому ключу и закрытому ключу. Грубая аналогия-это имя пользователя (открытый ключ) и пароль (закрытый ключ). Хэш открытого ключа, называемого адресом, - это тот, который отображается в блокчейне. Использование хэша обеспечивает дополнительный уровень безопасности.

Чтобы получить биткоин, достаточно, чтобы отправитель знал ваш адрес. Открытый ключ является производным от закрытого ключа, который вам нужно отправить биткойн на другой адрес. Система позволяет легко получать деньги, но требует проверки личности, чтобы отправить их.

Чтобы получить доступ к биткоину, вы используете кошелек, который представляет собой набор ключей. Они могут принимать различные формы-от сторонних веб-приложений, предлагающих страховые и дебетовые карты, до QR-кодов, напечатанных на листах бумаги. Самое главное различие - это" горячие "кошельки, которые подключены к интернету и поэтому уязвимы для взлома, и" холодные" кошельки, которые не подключены к интернету. В горах МТ. Дело Gox выше, считается, что большая часть украденных BTC были взяты из горячего кошелька. Тем не менее, многие пользователи доверяют свои закрытые ключи криптовалютным биржам, что, по сути, является ставкой на то, что эти биржи будут иметь более сильную защиту от возможности кражи, чем собственный компьютер.