Блок «Генезис» (иначе Блок #0) создает и запускает блокчейн, задавая правила консенсуса сети и связывая все последующие блоки с исходной точкой.
В блокчейнах с консенсусом Proof-of-Work генезисный блок — это первый блок, добытый в сети, который служит основой для всех последующих блоков. Как правило, он жестко вписан в протокол и генерируется создателем блокчейна. Поскольку перед ним нет блоков, на которые можно было бы ссылаться, в традиционном понимании он не майнится, а просто создается.
В 2009 году Сатоши Накамото сгенерировал первый (нулевой) блок в будущей цепочке Биткоина, положив начало самой дорогой криптовалюте мира с самой высокой рыночной капитализацией, основанной на функциональном распределенном реестре.
Основная цель genesis-блока — запустить блокчейн, криптографически связав себя с последующими блоками. Это стартовая точка, которая задает начальные параметры, такие как сложность майнинга и награды за блок, определяет работу сети и структуру вознаграждений. Без генезис-блока, обеспечивающего эту основу, блокчейн не был бы безопасным и таким надежным.
Генезис-блок в Биткоине
Первый блок Биткоина был добыт 3 января 2009 года и известен как Блок 0. Накамото создал его, чтобы установить основные технические настройки протокола и задать определенные параметры.
Блок содержит запись «The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks» — заголовок, опубликованный в лондонской газете The Times 3 января 2009 года. Вписав его, Сатоши как бы поставил временную метку на блок и определил bitcoin как децентрализованную альтернативу традиционной финансовой системе.
NONCE генезисного блока имеет конкретное значение 2083236893, которое было найдено Сатоши, чтобы соответствовать заданной сложности на момент запуска Биткоин-сети. Хотя сложность была гораздо ниже в сравнении с современными показателями, при запуске блокчейна это значение все равно подбиралось до тех пор, пока не был найден правильный хэш блока, удовлетворяющий поставленной цели. Все последующие блоки строились на основе хэша генезис-блока, создавая цепочку, связывающую каждый новый блок с начальным.
Одним из важнейших решений Накамото стало установление вознаграждения за майнинг при добавлении новых блоков в блокчейн. Блок 0 включает в себя coinbase-транзакцию, которая сгенерировала вознаграждение в размере 50 BTC, задав модель эмиссии Биткоина. Однако эта награда номинальная, ее нельзя потратить из-за того, что генезисный блок жестко «вшит» в код Биткоина.
Награда в 50 BTC создала правила вознаграждений за блоки, которые уполовиниваются примерно каждые четыре года, пока не будет достигнут общий лимит эмиссии в 21 миллион BTC. Дизайн генезис-блока заложил основные технические и финансовые атрибуты сети. Будучи первым блоком Биткоина, он позволил запустить распределенный реестр, положив начало инновациям в области блокчейн-технологии, криптовалют и децентрализованных финансов.
Генезис-блоки в других криптовалютах
Биткоин стал пионером в генерации генезис-блока, но другие криптовалюты адаптировали этот механизм для запуска своих собственных блокчейн-сетей.
Блок #0 в Ethereum был добыт в 2015 году и обеспечил первоначальное предложение, распределив ETH, приобретенные ранними инвесторами в ходе ICO.
Однако его Genesis-блок не реализовал модель PoW-консенсуса, которая была отдельной частью протокола Ethereum (до The Merge). Подход Эфириума отличался от подхода Биткоина по нескольким параметрам, в первую очередь по методу первоначального распределения токенов, который позволил ранним последователям приобрести ETH (нативную криптовалюту Ethereum) еще до запуска сети.
Многие другие криптовалюты при запуске в точности копировали Bitcoin. Генезис-блок Litecoin был сгенерирован в 2011 году с небольшими изменениями технических параметров, например, алгоритма майнинга и конечной эмиссии.
Генезис-блок Dogecoin, сгенерированный в 2013 году, как бы в знак уважения к Биткоину, также имел закодированный текст-отсылку на газетный заголовок о росте стоимости BTC.
Достоверных источников, подтверждающих это в настоящее время, нет. Будем считать, что оно когда-то имело место. Единственное, что можно найти в обозревателях Dogecoin в поле coinbase data, — слово «Nintondo».
При сравнении нулевых блоков криптовалютных сетей можно заметить несколько различий: временные метки, начальная сложность майнинга и размер вознаграждения за блок. Несмотря на схожесть структуры, каждый Блок 0 инициализирует собственную цепочку блоков распределенного реестра со своими правилами и условиями.
Блокчейн-индустрия продолжает совершенствовать структуру генезис-блоков, предлагая альтернативные варианты, к примеру, в моделях консенсуса Proof-of-Stake. Однако они сохраняют важную символическую роль, представляя собой начало публичной пиринговой платежной системы.
Структура генезис-блока
Блок genesis криптографически вшит в протокол и содержит основополагающие правила, задающие основу блокчейна, которым будут следовать все последующие блоки. Данные, содержащиеся в нем, включают:
- временную метку;
- хэш блока;
- хэш предыдущего блока;
- nonce;
- адрес выплаты вознаграждения за блок.
Временная метка обозначает время создания генезис-блока, а хэш предыдущего блока, в большинстве случаев, представляет собой множество нулей, поскольку предыдущего блока не существует.
В PoW-блокчейнах nonce — это значение, которое буквально перебирают майнеры для поиска правильного хэша блока, соответствующего целевому уровню сложности сети. Значение и применение nonce может варьироваться в разных блокчейн-реализациях, особенно в тех, которые не используют Proof-of-Work-консенсус.
Адрес вознаграждения указывает, куда отправлять вознаграждение за генезис-блок, хотя потратить эту награду в большинстве случаев невозможно. Концепция адреса вознаграждения имеет множество вариантов реализации, но чаще всего он не взаимодействует с последующими блоками, как, к примеру, в Биткоине.
Дополнительные условия нулевого блока могут определять начальные правила или порядок распределения активов. Нередко генезисные блоки содержат зашифрованные сообщения или отсылки, придавая запуску антураж.
Как и другие блоки, genesis имеет заголовок и тело блока. Заголовок содержит такие метаданные, как версия, временная метка, значение сложности, корень Меркла (суммирующий транзакции) и nonce. Тело содержит все транзакции в этом блоке.
Эта структура формирует шаблон для будущих блоков и задает принцип проверки транзакций, хронологии добавления новых блоков и достижения консенсуса в сети.
Важность генезис-блоков
После генерации блока #0 сеть считается официально запущенной, и блокчейн начинает строиться по шаблону генезис-блока. Будучи основополагающим, genesis-блок автоматически воспринимается всеми сетевыми нодами как действительный и не требует одобрений; транзакции и будущие блоки ссылаются на хэш генезисного блока.
Во время добычи генезис-блока Биткоина в 2009 году Сатоши сгенерировал coinbase-транзакцию, которой было выплачено 50 BTC на биткоин-адрес 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa. Но до этого момента на этом адресе уже находилось 50 BTC, которые нельзя было потратить. И, что удивительно, этот блок так и не был подтвержден в блокчейне. По мнению многих блокчейн-разработчиков и ученых, причина этого инцидента остается нераскрытой.
Но есть и противоположная точка зрения. Она утверждает, что первая coinbase-транзакция закодирована в исходном коде Биткоина, на котором построен весь блокчейн, поэтому концепция подтверждения не была применена для этого блока, ведь если блок будет подтвержден, то будет построен другой блокчейн, что не имеет никакого смысла.
После подтверждения генезис-блока майнеры соревнуются в добавлении новых, образуя неразрывную, криптографически взаимосвязанную цепочку, указывающую на исходный блок. По мере добавления новых блоков накапливается всё больше подтверждений для предыдущих, что усиливает неизменность блокчейна.
Сложность сети динамически регулируется в зависимости от активности, чтобы поддерживать один темп создания блоков. Большее количество майнеров и более активное участие повышают сложность и наоборот. Эти корректировки делают блокчейн саморегулируемым.
Нативные монеты выпускаются благодаря вознаграждениям за блоки, и, приобретая ценность, они начинают подчиняться рыночной динамике спроса и предложения, а трейдинг, в свою очередь, стимулирует инвестиции и широкое распространение.
Ценность блокчейна растет по мере роста доверия к сети, что в конечном итоге приводит к появлению оживленной экосистемы, управляемой участниками, которых объединяет экономический интерес и общая мотивация.