Що таке біткоіни як працює система, і чому вона так цінна

Що таке Bitcoin

Bitcoin — це платіжна система, що працює за системою P2P і заснована на криптографії. Як криптовалюта він виступає у вигляді величезного цифрового коду. Існує помилкова думка, що це онлайн-гроші, але не поспішайте з висновками.

Звичайно, йому обіцяють заміну всіх валют, проте, сьогодні це лише можливість проведення анонімних розрахунків. Багато хто називає його грошима лише тому що їм можна оплачувати товари і послуги. Але насправді Bitcoin оцінюють в доларовому еквіваленті. Іншими словами, це просто цифровий код, за отримання якого люди готові заплатити пару сотень зелених.

основи роботи

Оскільки біткоіни — це платіжна система, то в її основу входить здійснення транзакцій. Однак переклади в цій мережі мають багато особливостей. Можливо, ви вже зробили кілька сотень транзакцій, але до сих пір не знаєте, як це працює. Але ж не кожен знає, як відбуваються перекази між банківськими рахунками. Проте, весь світ ними користується.

Звернемося до Еліс і Боб. Припустимо, Еліс потрібно відправити Бобу 5 BTC. Вона відправляє в мережу біткоіни інформацію про те, що її баланс повинен зменшитися на таку кількість монет, а баланс Боба — збільшитися. Сотні тисяч користувачів мережі копіюють цю інформацію і передають її іншим вузлам. Таким чином, вся мережа знає, що в двох гаманцях був змінений баланс. Ці дані назавжди записуються в мережі, і їх неможливо змінити.

При цьому, баланс в мережі відображається у вигляді ключа. Він не прив’язаний до конкретної особистості, що забезпечує повну анонімність перекладів. Додайте до цього цифрову захист, яка допомагає уникати хакерських атак. Нічого більш, мережа Bitcoin в собі не містить. Але тепер поговоримо про тонкощі.

Відмінності від банку

Сукупність усіх транзакцій і вузлів мережі Bitcoin чимось нагадує регістр банку, але є маса важливих відмінностей. По-перше, працюючи з банком, ви знаєте лише про свої перекладах. У мережі біткоіни все знають про всі транзакції. Але як вже було сказано, немає ніякої прив’язки до особистості.

По-друге, контроль над усіма операціями і рахунками тримає банк. Іншими словами, є централізоване Особа, якій доступна вся інформація про кожного клієнта. У Bitcoin контроль над операціями тримає ціле співтовариство. Причому, його складають відразу всі користувачі без винятків.

У свою чергу, це створює невеликий мінус. Якщо ви якимось чином втратите свої кошти при роботі з банком, то можна буде написати скаргу або зовсім подати в суд. За підсумками розгляду ви зможете отримати свої гроші і компенсацію за шкоду (якщо матимете рацію). Децентралізація мережі не дає такої можливості. За ідеєю, довелося б скаржитися відразу на всіх користувачів. Але на що саме скаржитися? Та й ви ж не знаєте, хто саме ховається за кодом гаманця.

Ви запитаєте, де гарантії надійності використання такої системи? Згадайте, що позначення BTC — це криптовалюта. Оскільки в основі лежить криптографія, стає зрозуміло, що всі операції захищені складними математичними функціями. Тому ця мережа не вимагає того ж рівня довіри, яке дає банківська система.

Детально про транзакції

Повернемося до Еліс і Боб, які допоможуть пояснити, з чого складається платіж. Отже, всі вузли в мережі копіюють інформацію про транзакції. Але якщо немає централізованого контролю, то як можна дізнатися, що Боб дійсно є власником адреси, на який відправлено біткоіни?

Всі переклади засновані на системі асиметричних ключів. При створенні гаманця генерується приватний і відповідний йому відкритий ключ. Другий ви відправляєте в мережу. Коли хтось захоче відправити вам кошти, він використовує публічний ключ для шифрування платежу. Таким чином, вся мережа дізнається про створення платежу.

Коли вам потрібно буде отримати переклад, ви використовуєте приватний ключ. Потрібно розуміти, що ці два ключі завжди існують в парі. Таким чином, коли ви отримуєте переклад, вся мережа розуміє, що конкретний відкритий ключ належить конкретному гаманцю. Відповідно можна знати, що Боб дійсно є власником зазначеної адреси, оскільки тільки він міг дешифрувати переклад.

баланс

У вас вже є гарантія, що Боб фактично має право на гаманця, і тільки він міг отримати кошти по конкретної транзакції. Але як знати, що у Еліс дійсно було на рахунку 5 BTC? Для цього потрібно розібратися в алгоритмі ведення балансу і принципі витрачених / невитрачених транзакцій.

Відправляючи кошти, Еліс не просто відраховує конкретну суму зі свого гаманця. У ньому є історія транзакцій, використовуючи яку, оформляється переклад. Припустимо, у неї є 10 BTC, а потрібно відправити 5. З історії вона дістає три раніше отриманих перекладу, кожен по 2 BTC. Таким чином створюється платіж на 6 BTC, який відправляється в мережу, але в самому перекладі зазначено лише 5 BTC.

Тобто, Еліс використовує раніше підтверджені мережею транзакції для створення нової. Якщо вони підтверджені, значить мережі відомо, що у Еліс дійсно є така сума на рахунку.

Попередні транзакції називаються входами, і при перевірці вузли посилаються на них, щоб переконатися, що одержувачем була саме Еліс. Виходом є конкретна сума переказу (5 BTC). Після того як Боб отримає платіж, автоматично створюється ще один вхід на 1 BTC, який у вигляді здачі відправляється Еліс. Його можна буде використовувати для створення нових платежів.

Але як дізнатися, що транзакція, на яку посилається Еліс, ще невитрачена? Для цього мережу звертається до попередніх перекладів в мережі. Адже саме вони зберігають інформацію про те, чи використовувалася транзакція для створення виходу на конкретному гаманці.

Чи можна довіряти попереднього перекладу? Ні. А десяти або сотні таких посиланнях? Теж немає. Для підтвердження потрібно перевірити всі, аж до самої першої транзакції. Про це нижче.

анонімність

Один з найважливіших елементів. Завдяки цьому Bitcoin і цінується як платіжна система. Але як це працює? Транзакції адже здійснюються в мережі, а людство вже звикло, що будь-яка дія в мережі залишає мінімальний відбиток особистості.

Але тут знову потрібно згадати про асиметричних ключах. Щоб стати учасником мережі, не потрібно де-небудь реєструватися. Потрібно лише стати вузлом (синхронізуватися з мережею, використовуючи гаманець) і згенерувати для себе ці ключі.

Ви запитаєте, хіба факт генерування не фіксується десь на сервері? Ні, тому що такого сервера немає. Згадайте, що Bitcoin мережу децентралізована. Інформація про появу нової пари ключів з’являється, коли ви отримуєте перший переклад на новий відкритий ключ. При це ніхто так і не дізнається, кому саме він належить, а до приватного дістатися взагалі неможливо.

Більш того, ви можете згенерувати нову пару будучи офлайн. Досить відключити Інтернет і зайти в додаток. Це ще раз підтверджує той факт, що ключі не зберігається на централізованому сервері.

Найцікавіший факт, що для кожної транзакції можна генерувати нову пару ключів. Адже для дешифрування все одно використовується приватний ключ, яким володієте тільки ви, тому немає ризику втрати коштів. Ви думаєте, що так може бути створено дві однакові пари і ще хтось зможе отримати доступ до ваших коштів?

Це приблизна кількість можливих біткоіни-адрес. Згідно з розрахунками, на Землі знаходиться близько 7.5 мільйонів трильйонів піщинок. Тепер уявіть собі, що кожна з них є окремою землею з такою ж кількістю піщинок. Загальна кількість адрес все одно залишиться більше. Виходить, що в теорії звичайно можливе створення двох однакових пар ключів. Однак на практиці такого не станеться.

Все побудовано на Blockchain

Пізніше ви дізнаєтеся про надійність цієї мережі. Але щоб розуміти, чим вона забезпечена, потрібно розібратися в Блокчейне, на якому і побудована вся система. Він являє собою ланцюжок послідовних блоків, в якому записуються транзакції по мірі їх підтвердження.

Блок складається з транзакцій. Коли він заповнюється, потрібно знаходити наступний блок. Іноді трапляється так, що одночасно вирішується два блоки. В такому випадку, кожен йде по своїй ланцюжку, однак, проблема вирішується, коли буде знайдений наступний блок. Вся мережа відразу ж переходить на найдовшу ланцюжок, і блокчейн стабілізується.

Таким чином, неможливо виділити паралельну лінію блокчейна, оскільки неможливо постійно вирішувати кілька блоків одночасно. У підсумку, в кінці ланцюга завжди будуть однакові блоки.

Що ж станеться, коли з двох одночасно вирішених блоків другий пропаде? Транзакція з нього повернеться в мемпул і буде записана в наступний блок після чергового підтвердження. Завдяки цьому виключається ймовірність, що переказ не буде оформлений, однак іноді це може затягнутися за часом.

Мемпул — це щось на зразок хмари, в якому зберігаються всі непідтверджені транзакції. Коли Еліс відправляє в мережу інформацію про переведення, вона виявляється в мемпуле. Вже тут її може побачити кожен. Також стає доступна інформація про підтвердження. Після цього вона записується в останній блок з ланцюга.

Безпека

На відміну від банківських переказів, дана система не має порядку створення транзакцій. Тому створюється враження, що існує величезна діра в надійності системи, а значить використовувати її немає сенсу.

Адже так Еліс може створити транзакцію для Боба, а після цього створити ще одну з тем же входом для відправки на свій гаманець, проте, з іншого міткою часу. Поки буде перевірятися правильний переклад для Боба, ті ж самі входи вже буду перевірені і відправлені знову до Еліс.

Багато хто думає, що заклеїти цю дірку можна, домовившись про порядок здійснення транзакцій. Однак при цьому пропаде анонімність. Тому було знайдено інше рішення.

Алгоритм підтвердження можна назвати якоюсь обчислювальної гонкою. Як було згадано вище, в системі перемагає найдовша ланцюг. Припустимо, Еліс все ж створила дві таких транзакції. Перевіркою першої буде займатися мережу. Тоді здійснювати перевірку другий потрібно буде самій Еліс.

Виходить, що вона повинна самотужки створити більш довгий ланцюг блоків, щоб її шахрайська транзакція виявилася правильною, а переклад Бобу вважався невірним. Звичайно, якщо у неї вийде це зробити, тоді Боб позбудеться своїх коштів. Але чи реально це?

Як вже було сказано, мережа захищена складними математичними функціями. Кожен новий блок містить в собі інформацію попереднього і власну хеш-суму. Вона складається з 32 символів і є абсолютно непередбачуваною, тому не можна її прорахувати. Єдиний спосіб — вгадати шляхом перебору всіляких варіантів.

Перебір здійснюється завдяки використанню обчислювальної потужності комп’ютера. Відповідно, чим більше ця потужність, тим швидше буде відкритий блок. Над транзакцією працює вся мережа, тому рішення відбувається відносно швидко (в середньому, 10 хвилин).

Еліс в такому випадку потрібно обігнати всіх учасників, видавши хоча б на 1% більше потужності. Але варто враховувати, що користувачів неймовірно багато. Це десятки тисяч комп’ютерів. Тому неможливо поодинці створити джерело, який буде видавати велику продуктивність. Відповідно, не можна самостійно створити кайдани.

Завдяки таким алгоритмом забезпечується безпека системи і гарантія проведення платежів. Він виключає ймовірність обману і подвійний витрати. Тобто, один раз використана транзакція не буде основою входу повторно.

Захист від злому

Весь блокчейн неможливо зламати. Але теоретично можна змінити інформацію хоча б одного блоку. Проте, цього теж не станеться. Все знову впирається в те, що система обслуговується відразу усіма учасниками.

Припустимо, є 100 блоків, а Еліс вирішила підмінити 70-й. Вона не зможе внести свою інформацію, тому що тоді потрібно змінювати 69-й і 71-й блоки. Адже в 70 зберігаються дані попереднього. Наступний блок починається з даних, які складаються в 70.

Тобто, кожен блок нерозривно пов’язаний, і для зміни одного доведеться міняти всі інші. При спробі підміни хоча б одного байта інші вузли відразу ж відновлюють його. Виходить потрібно ламати все вузли.

Однак їх дуже багато, тому знову потрібно затратити величезну кількість ресурсів. Відповідно, скільки б Еліс ні отримала за злом мережі, вона витратить набагато більше на його здійснення. При цьому, дуже низька ймовірність, що вона досягне успіху.

Ходить думка, що можна зламати найперший блок транзакцій. Знову-таки, його дані вже записані в другому блоці і так далі. Це говорить про те, що знову потрібно буде ламати всю мережу. Вище вже було сказано, що це просто збитково. Як мінімум з цієї причини ніхто не стане таким займатися.

Звідки беруться Bitcoin

Ще одне питання, яке не дає всім спокою. Якщо криптовалюта децентралізована, немає її емітента, тоді як взагалі з’являються нові монети?

Якийсь Сатоши Накамото (засновник системи) при створенні обмежив загальна кількість Bitcoin в 21 мільйон. Крім цього було встановлено, що за рішення блоку користувач отримає нагороду у вигляді біткоіни. Так в мережі з’являються нові монети.

Однак не варто думати, що Майнінг і є видобуток нових монет. Монети вже створені і видаються як нагорода. Процес Майнінг має на увазі саме знаходження нових блоків і запис транзакцій з мемпула в Blockchain.

Тоді як з’явилися перші Bitcoin, якщо не була створена жодна транзакція? Той самий Сатоши Накамото створив завдання з відкритим ключем. Однак дешифрувати його міг абсолютно будь-яка людина, незалежно від прив’язки до приватного ключу. Так з’явилися перші BTC, які згодом запустили низку транзакцій.

Іншими словами, в самому першому блоці була створена транзакція на 50 BTC (саме такою була перша нагорода), і вона знаменує початок ери криптовалюта. Найімовірніше, якщо знайти джерело першої транзакції, то можна дізнатися, хто ховається за ім’ям Сатоши. Але це неможливо, оскільки мережа анонімна.

Роблячи ліричний відступ, можна сказати, що якщо він створив таку систему, то, ймовірно, гарненько подбав про те, щоб на його ім’я неможливо було вийти, використовуючи найпершу транзакцію. Більш того, в той момент нікого це не цікавило. Зараз же це джерело, ймовірно, зовсім не використовується, тому ім’я творця системи залишиться в таємниці.

Яка вигода від Майнінг

Як ви зрозуміли, є якісь Майнер, які забезпечують роботу мережі. Але ж вони вкладають багато ресурсів, яка від цього користь? Перший пункт — це нагорода за рішення блоків. Сьогодні вона становить 12.5 BTC, що дорівнює приблизно 120 тисячам доларів.

Перша нагорода становила 50 BTC. Стає зрозуміло, що вона зменшується, оскільки емісія обмежена. За приблизними розрахунками останній біткоіни буде виплачений в 2140 році. Який тоді профіт від Майнінг?

Крім встановленої мережею нагороди, користувачі оплачують комісію за переклади. Сьогодні вона мізерна або взагалі відсутня. Будь майнер не сильно турбується цим, оскільки головна мета — нагорода за блок. Коли вони стануть дешевшими, Майнер не братимуть за безкоштовні транзакції. Як наслідок, зросте вартість комісій.

Якщо ж користувачі відмовляться платити, наприклад, 3 BTC за відправку 1, система просто припинить свою роботу.

Чому система настільки цінна

Просто тому що людство зробило її цінною. Люди просто готові обмінювати товари і послуги заради більшого числа навпроти свого імені і впевнені, що цього хочуть інші. Адже так і є. Багато хто не знає, що таке Bitcoin, але кожен хоче його отримати.

Всі ці цифрові коди, процес Майнінг, транзакції і числа в біткоіни-гаманцях цінні лише тому, що люди вважають їх такими. Також, як і зі звичайною валютою. Багато просто оцінили ідею біткоіни. Кілька рекламних ходів, парочка провокують скандалів і будь ласка: в кінці 2017 року BTC коштував 20 тисяч доларів.

Незважаючи на подальше падіння курсу, відбиток в історії зроблений, і тепер майже кожен хоче заволодіти хоча б 1 BTC.

Плюси і мінуси

Система біткоіни пропонує безліч переваг. Вам забезпечується повна анонімність при відправці або отриманні коштів. Крім цього, переклади можна вважати досить швидкими, враховуючи весь алгоритм дій. Та й ваш рахунок або одну транзакцію практично неможливо зламати, що гарантує збереження коштів.

Однак перед системою стоїть безліч викликів. По-перше, складність вирішення блоків зростає через величезного навантаження на мережу, тому транзакції можуть затягнутися. Крім цього, багато хто по праву вважають Bitcoin ідеальним середовищем для ведення нелегальної активності.

Те, з чим бореться людство, стало здійснювати набагато простіше. Крім цього, Майнінг, який є фундаментом роботи системи, вимагає величезну кількість енергоресурсів. Але навіть незважаючи на це система стала дуже популярною і так просто з ринку не пропаде.

перспективи системи

Хтось прогнозує, що вона замінить звичайні гроші. Інші кажуть, що далеке майбутнє біткоіни приречене. Аналізуючи ринок, можна зробити висновок, що як мінімум найближчі 30 років система точно буде існувати. Незважаючи на безліч негативу, Bitcoin далі набирає популярність.

Деякі країни забороняють його, деякі приймають як офіційне платіжний засіб. Хтось шукає способи регулювання обороту. Все це говорить про те, що багато хто вірить в його тривале використання.

Одним з ключових моментів стане рішення останнього блоку. Адже Майнер не захочуть працювати безкоштовно, а користувачі дійсно не платитимуть більше, ніж відправляють. Можливо, буде знайдений новий спосіб обробки транзакцій. Інший варіант — це використання альтернативних джерел енергії, які дозволять Майні дуже дешево або зовсім безкоштовно.

Так чи інакше, сьогодні ще надто рано стверджувати щось конкретне. Можна лише спостерігати за розвитком подій і будувати свої здогади. Що ви думаєте з цього приводу? Яка ймовірність, що Bitcoin стане основною заміною реальних грошей?

Ссылка на основную публикацию