Людмила Макарова – Каждый инвестор желает знать... (страница 28)
Совпадение или нет, но год спустя, некто под псевдонимом Сатоши Накамото, никто до сих пор не знает один это человек или группа людей, создал биткоин – систему электронных расчетов между пользователями в криптовалюте без посредников. В отличие от фиатных валют биткоин децентрализован, то есть не имеет единого органа управления и не подчиняется ни правительству, ни банкам. Он меняет представление о деньгах и о роли центральных банков в денежном обращении. К примеру, переводы с карты одного пользователя на карту другого идут через посредников:
1) сначала банк-эквайер передает платежной системе реквизиты карты отправителя;
2) платежная система по номеру определяет банк-эмитент, выпустивший карту и перенаправляет ему запрос о перечислении средств;
3) банк-эмитент направляет сообщение с кодом для авторизации отправителю;
4) отправитель вводит код, тем самым соглашается на перевод;
5) банк-эмитент сообщает платежной системе, прошла авторизация или нет;
6) в авторизации может быть отказано, если средств на карте недостаточно;
7) при успешной авторизации платежная система запрашивает у банка-эмитента перечисление денег с карты отправителя на карту получателя;
8) банк-эмитент переводит деньги.
Естественно, за свои услуги третья сторона берет комиссию, а на переводы устанавливает лимиты.
Рис. 7.1. Перевод денежных средств с карты одного пользователя на карту другого
А переводы биткоина совершаются напрямую, без посредников и в любой сумме. Его эмиссией занимаются сами пользователи, счет в криптовалюте нельзя арестовать по решению суда, а комиссия не зависит от суммы перевода. Такое возможно благодаря технологии блокчейн.
Рис. 7.2. Перевод биткоинов от одного пользователя другом
Любая криптовалюта создается на блокчейне. Это электронная база, в которой хранятся данные о балансе кошельков и об операциях с криптоденьгами. Рассмотрим, как работает блокчейн на примере криптовалюты биткоин. Начнем с того, что Сатоши Накамото заложил в основу блокчейна особый протокол – набор правил и действий по передаче данных. По правилам блокчейн-протокола:
• Блокчейн распределен. Его данные размещаются не на одном сервере, а находятся одновременно на тысячах устройств по всему миру. При этом у каждого участника сети есть история абсолютно всех транзакций, которые когда-либо проводились. Даже если несколько компьютеров выйдут из строя – информация не затеряется.
• Блокчейн прозрачен. Любой участник может посмотреть кто, кому, когда и сколько перевел монет. Однако, несмотря на публичность транзакций, определенная конфиденциальность все же сохраняется. Вместо личной информации об отправителе и получателе пользователи видят публичный ключ (адрес счета), который представляет собой уникальную комбинацию букв и цифр.
• Блокчейн зашифрован при помощи криптографии. Для проведения транзакции пользователю нужно войти в программу-кошелек. Для этого есть два ключа: публичный (его видят все, по смыслу он как номер банковского счета) и приватный (открывает доступ к содержимому виртуального кошелька и работает как цифровая подпись – подтверждает ваше желание перевести криптовалюту; его нельзя никому сообщать, как и пароль от банковской карты). Оба ключа привязаны друг к другу шифрованием. Сами же цифровые деньги хранятся не в кошельке-программе, а в блокчейне. Если владелец забудет публичный ключ, то навсегда потеряет доступ к криптомонетам.
• Блокчейн состоит из блоков. Блок хранит информацию об операциях с биткоинами, а также зашифрованные данные о самом себе и о предыдущем блоке. Это называется хэш. В хеш можно превратить любое слово, и даже целый абзац. (Хеш – преобразование массива данных в строку фиксированной длины, состоящую из букв и цифр).
Рис. 7.3. Преобразование предложений в хэш
Очередной блок генерируется около 10 минут, этого времени достаточно, чтобы компьютеры по всему миру синхронно внесли данные последних транзакций в свои копии блокчейна. Каждый блок содержит список новых транзакций. Например, если Вася переведет Феде биткоины, эта транзакция попадет в блок в конце цепи. А в блоках до этого будет указано, что Васе заплатила Марина, а Марине перевела монеты Света, Света получила свои от Михаила и так далее. В результате образуется бесконечная цепочка взаимосвязанных блоков.
Рис. 7.4. Взаимосвязанные блоки, которые образуются при переводе биткоинов между пользователями
Благодаря блокчейну похитить с чужого счета биткоины очень сложно, так как подтвержденные транзакции нельзя ни удалить, ни изменить в них хоть один символ. Если кто-то захочет обмануть систему, ему придется переписать всю цепочку с самого начала. Злоумышленнику просто не хватит вычислительной мощности, чтобы противостоять всем участникам сети.
Рис. 7.5. Злоумышленник пытается построить цепочку из блоков, чтобы украсть чужие биткоины
В блокчейне транзакцию должны подтвердить другие пользователи, а не банк или платежная система, как в случае с фиатными валютами. Это называется алгоритмом консенсуса – процедурой достижения согласия всех участников сети относительно того, какие данные будут добавлены в блокчейн и какие транзакции будут считаться действительными.
Существует блокчейны, основанные на различных алгоритмах консенсуса. Самыми распространенными считаются:
• Proof of Work (PoW), применяемый в майнинге
• Proof of Stake (PoS), используемый в стейкинге криптовалюты
Для чего нужен майнинг, и за что майнерам платят деньги?
Майнинг – это процесс создания новых блоков в блокчейне за счет вычислительной мощности компьютеров. Майнеры получают вознаграждение за решение математических задач и за создание каждого нового блока. Перевод монет в этом алгоритме осуществляется следующим образом:
Шаг 1. Создание сообщения о транзакции
Допустим, Вася хочет перевести Феде 50 биткоинов. Он создает сообщение с деталями транзакции и заверяет его приватным ключом. Оно выглядит примерно так:
• дата и время проведения операции;
• вход (публичные адреса, от которых Вася получил 50 BTC);
• количество BTC, которое Вася отправляет Феде;
• размер комиссии для майнера;
• выход (публичный адрес Феди – счет для поступления биткоинов).
Рис. 7.6. Биткоин транзакция ADdgk76239KwiUFBVm9Lfsa23JAHjdwagh37845623d2390
Шаг 2. Добавление транзакции в блок
Все транзакции, и Васина тоже, попадают в мемпул – виртуальный зал ожидания. Здесь другие участники сети (майнеры) выбирают, какие транзакции включить в свой блок.
Шаг 3. Проверка транзакции на достоверность
Как узнать, есть ли на самом деле у Васи деньги? А вдруг он переведет одни и те же криптомонеты дважды? Чтобы подтвердить, что Вася фактически владеет монетами, майнеры устраивают своего рода соревнование – кто быстрее проверит транзакцию на валидность (достоверность). Их устройства (ноды или узлы) раз за разом выполняют математические вычисления (хеш-функции). Представьте, что у вас есть связка ключей, но открывает дверь только верный ключ. Вы снова и снова перебираете все варианты, пока не наткнетесь на подходящий. Так же действуют и узлы майнеров: они перебирают миллионы комбинаций. Для таких вычислений требуется действительно мощная и дорогая техника, которая потребляет много энергии.
Шаг 4. Достижение согласия на добавление блока
Когда майнер находит правильный хеш, то отправляет блок остальным майнерам на проверку. Если проверка успешно пройдена, значит, майнеры пришли к согласию и этот блок может быть добавлен в блокчейн. В этом суть алгоритма консенсуса Proof-of-Work – майнеру требуется согласие других участников на включение блока в цепочку, а «доказательством» выполнения его работы являются произведенные расчеты.
После того, как блок стал частью цепочки, следующие за ним блоки будут считаться «подтверждением» для этого блока. Допустим, ваша транзакция попала в блок 205, а длина блокчейна 210 блоков, значит, она имеет 5 подтверждений. Всякий раз, когда добавляется новый блок после вашего, сеть достигает консенсуса по поводу достоверности транзакций, в том числе и вашей. Деньги не придут на счет получателя, пока валидность транзакции не доказана. Для небольших сумм достаточно двух подтверждений, для перевода на сумму свыше 1 млн. долларов около 60.
Шаг 5. Обновление базы данных
После добавления блока база данных обновляется на компьютерах всех пользователей.
Шаг 6. Поступление средств
И через какое-то время 50 биткоинов поступают на счет Феди.
Есть криптовалюты, которые применяют другой алгоритм – Proof-of-Stake (доказательство доли). В этом алгоритме нет майнинга, а значит, не требуется мощное вычислительное оборудование и высокое энергопотребление. В блокчейнах с POS подтверждение транзакции и создание блока происходит при помощи стейкинга – хранения криптовалюты на счете.
«Доказательство доли» используют такие криптовалюты как Ethereum 2.0, Tezos, Solana.
Как работает алгоритм «доказательство доли» и обеспечивает безопасность сделки:
• В стейкинге, когда вы переводите криптомонеты, транзакция попадает в пул, откуда распределяется случайным образом между валидаторами (узлами).
• Чтобы стать валидатором, пользователь блокирует монеты на своем счете, оставляя их в залог криптоплатформе. Это и есть “доказательство доли”: валидатор ставит свои деньги на то, что он не будет вредить блокчейну (например, проводить хакерскую атаку на его узлы), ведь в противном случае пострадает сам. Другими словами, валидатор, который ведет себя нечестно, будет оштрафован. Чем больше монет заблокировано, тем выше доверие к валидатору и больше шансов на получение права создать блок. Поэтому обработку транзакции алгоритм поручает владельцу с крупной суммой в кошельке.