Сатоши Биткоин

Технический документ о Bitcoin изложен непростым языком. Однако есть способы объяснить принципы работы главной криптовалюты проще, чем написано в статье Сатоши Накамото о Биткоине. Поэтому даже без технических знаний можно понять сложные термины и осознать важность Bitcoin для мировой финансовой системы.

История появления биткоина

Криптовалюта Bitcoin находится в обращении с 2009 года. В начале ноября 2021 года максимальная цена BTC была зафиксирована на отметке $68 530. Несмотря на популярность главной криптовалюты, многие криптоэнтузиасты даже не знают, что актив с капитализацией в 1 трлн долларов был впервые представлен миру через обычный PDF-документ.

Статью Сатоши Накамото под названием «Биткоин — одноранговая электронная денежная система» опубликовали в сети 31 октября 2008 года. В документе было раскрыто решение против глобального финансового кризиса — полностью децентрализованная и независимая платежная система с ограниченным предложением активов. В статье использовались математические концепции, восходящие к 1957 году. Знать ключевые тезисы, содержащиеся в техническом описании Биткоина, важно. Это даст детальное понимание современных инвестиционных возможностей. Пользователям следует разобраться, почему был создан Bitcoin, чего пытались достичь его разработчики.

Читайте также
От чего зависит курс Биткоина

Bitcoin — самый сильный и независимый актив на крипторынке. Заметно, что BTC ничем не обеспечен и...

Сколько подтверждений нужно для транзакции Биткоин

Операции с BTC в Интернете не происходят мгновенно. В идеале любые действия с криптовалютами...

У кого больше всего Биткоинов в мире и России

Несмотря на значительное падение стоимости Биткоина в мае 2021 года, когда он потерял в цене за 1...

Суть статьи Сатоши Накамото о Биткоине

Для перевода фиатных денег в цифровом виде требуется посредник (то есть банк), что порождает неблагоприятные последствия:

ТранзакцииИздержки возрастают, поскольку третьи лица берут плату за свои услуги.
ДанныеИнформация о пользователях хранится у банков и может быть распространена или утрачена в связи с утечкой.
БезопасностьНеобходимость осуществлять платежи, которые не могут отменить ни банк, ни одна из сторон операции.

Присутствие централизованного посредника в финансовых отношениях означает, что это лицо может принимать решения о том, какие транзакции будут обработаны, а какие — нет. Он может заморозить деньги на счете или отменить операцию. От него полностью зависит безопасность для платежной системы.

В документе предлагается модель совершения электронных финансовых операций, основанная на подтверждении права собственности цифровыми подписями. В то же время двойные расходы смягчаются с помощью P2P-сети (одноранговой системы, без посредников) на основе PoW (алгоритм доказательства работы). Разобраться в том, как работает блокчейн Bitcoin, поможет статья Сатоши Накамото о криптовалюте на русском.

Децентрализованная финансовая система

Цель сети Биткоин заключалась в том, чтобы создать модель проведения цифровых транзакций, основанную на доверии. Bitcoin должен был заменить существующую финансовую систему, где главную роль играют правительства и банки. Разработчики предложили цифровую реализацию денег, которые можно использовать для оплаты покупок в интернете и магазинах. Стандартно расчеты всегда осуществлялись через финансовые учреждения, которые утверждали и выполняли каждую транзакцию.

С цифровыми валютами услуги третьих лиц не нужны. Цель разработчиков была достигнута путем создания Биткоина, который позволяет неизменяемым и зашифрованным с помощью криптографии одноранговым транзакциям защитить пользователей от мошенничества.

В техническом документе о Bitcoin разработчики стремились реализовать то, что люди всегда считали надежными деньгами. Главная криптовалюта должна была функционировать как средство обмена, расчетная единица и способ сбережения. Создавая надежную альтернативу существующей денежной системе, Сатоши также проникся принципами долговечности, делимости, переносимости, внутренней ценности и редкости.

Алгоритм работы системы

Чтобы Биткоин выполнял свои функции, был создан блокчейн. Все транзакции происходят в сети, которая остается активной за счет совместного решения задач через вычислительные системы, принадлежащие участникам. Когда кто-то хочет передать биткоин другому пользователю блокчейна, звенья цепочки проверяют, когда отправитель впервые стал владельцем этой суммы (один из предыдущих блоков), и подтверждают платеж, который они сейчас переводят контрагенту (будущий блок). Таким образом, сеть одобряет, что сумма больше не будет числиться в средствах отправителя, а необратимым переводом переходит к получателю.

Чтобы гарантировать, что все транзакции проверены и нет места для мошенничества, сеть Биткоин сделала их общедоступными. Это позволяет любому пользователю проверять записи транзакций в цепочке блоков Bitcoin. Каждая операция регистрируется меткой времени, которая показывает, где ранее существовала сумма и куда она направляется. Таким образом создается цепочка блоков.

Сеть Биткоин использует асимметричное шифрование для поиска монет в блокчейне и доступа к ним. Это криптографический метод, использующий 2 разных ключа:

  • Публичный — адрес, который используют для получения или запроса монет в сети.
  • Приватный ключ, дающий доступ к кошельку.
Перевод в блокчейне
Криптографический метод передачи биткоинов

Проблема двойных расходов появилась после того, как впервые стали доступны цифровые расчеты с возможностью повторного использования одного и того же актива. Платформы P2P существовали за много лет до появления Биткоина: тогда пользователи могли передавать файлы, создавая дубликаты на своих компьютерах с помощью копирования. Блокчейн решил эту проблему.

Чтобы избежать двойных расходов, каждая транзакция в сети проверяется всеми существующими узлами, которые размещают и синхронизируют копии всей цепочки.

Мощность многих компьютеров может помогать блокчейну подтверждать операции и создавать блоки. Поскольку каждый перевод становится публичным, он проверяется узлами. Чем больше майнеров в сети, тем вероятность двойного расходования ниже.

Работа сервера меток

Участников сети побуждают согласовывать единую историю с помощью специального инструмента. Сервер меток времени принимает хэш (уникальный номер) блока транзакций и публично транслирует его. Этот идентификатор служит доказательством того, что элемент цепочки, в котором записана операция, существовал в определенный момент. Метки времени позволяют участникам сети проверять порядок, в котором блоки транзакций передавались. Закодированная информация с указанием на то, когда произошло определенное событие в блокчейне Биткоин, включает в себя аналогичный идентификатор предыдущего блока. Таким образом формируется публично проверяемая цепочка переводов.

Проверка транзакции
Схема работы временных меток

Механизма, который формирует постоянную историю всех операций блокчейна, недостаточно. Для адекватной работы платежной системы требуется алгоритм, который будет проверять входящие переводы и сравнивать их с предыдущими сделками. Это гарантирует отсутствие двойных расходов. Более того, этот механизм должен быть децентрализованым. Такой алгоритм известен как Proof-of-Work.

Правила работы сети

Краткое описание того, как работает блокчейн Bitcoin:

  1. Новые транзакции транслируются всем узлам, которые собирают операции в блок.
  2. Затем каждый майнер пытается вычислить хеш для нового блока.
  3. Как только математическая задача решена, блок транслируется по всей сети.
  4. Узлы проверяют, все ли транзакции действительны (то есть не были ли потрачены биткоины).
  5. Начиная работу над следующим блоком, узлы заявляют, что они приняли предыдущий и добавили его в цепочку.

Чтобы подтвердить правильность транзакции, была внедрена система Proof-of-Work (PoW). Механизм доказательства работы приписывает каждой операции случайное число, которое прикреплено к небольшой головоломке. Чтобы завершить транзакцию, майнеры решают математическую задачу (перебирают разные комбинаций кода). Доказательством работы служит уникальное значение (хэш). Как только майнер его находит, он отправляет эти данные другим узлам на проверку. Участники сети могут верифицировать хэш на соответствие поставленной задаче. После подтверждения обоснованности транзакция выполняется и добавляется в блок. Элементы цепочки накапливают данные об операциях и увеличиваются в размере в процессе включения новых данных.

Для отмены перевода потребуются огромные вычислительные мощности. Минимум 51% всей хэш-мощности Биткоина необходимо для того, чтобы отменить один час транзакций. Чтобы обеспечить надлежащую работу системы по алгоритму PoW, узлы, которые выполняют операции, получают компенсацию в биткоинах в соответствии с количеством подтвержденных переводов. Это называется добычей BTC.

Злоумышленник не может изменить сеть
Исключение атаки 51%, которая может нарушить работу сети

Другие технические подробности

Майнингом BTC называется использование узлов своей вычислительной системы для обработки транзакций блокчейна. Взамен выплачивается компенсация в биткоинах. Так создаются новые блоки транзакций каждые 10 минут.

Процесс майнинга — это то, что создатель биткоинов называет стимулом. Причина для людей поддерживать полностью децентрализованную сеть в рабочем состоянии и одновременно следить за тем, чтобы ее распространение продолжало расти.

В техническом документе Биткоина также упоминается заранее определенное количество монет, которые можно добыть. Максимальное доступное число BTC составляет 21 миллион. Эта особенность делает криптовалюту биткоин свободной от инфляции. Новые монеты не могут быть созданы после достижения лимита. Кроме того, примерно каждые 4 года вознаграждение от вновь добытого блока уменьшается вдвое (процесс называется халвингом). Это сокращает количество новых монет, поступающих в обращение.

Обе эти особенности показали, что в отличие от традиционных денег покупательная способность биткоина с годами увеличивается. Для многих инвесторов эта криптовалюта стала одним из главных средств сбережения. Однако в этом кроется и небольшая временная проблема. Сатоши хотел, чтобы люди тратили BTC на свои ежедневные покупки в интернете. Вместо этого пользователи инвестируют в биткоины на долгосрочную перспективу.

Решение византийского разлома (Byzantine Fault) — это потенциальная проблема, с которой может столкнуться сеть, если участники не согласятся с ее стратегией. Ошибка предполагает, что некоторые члены могут быть подкуплены. Такие узлы будут работать недемократично, и одной точки отказа будет достаточно, чтобы поставить систему под угрозу.

Блокчейн Биткоин решает Византийский сбой с помощью своего алгоритма Proof-of-Work, позволяя внедрять новые стратегии, только если 51% сети соглашается с процессом. Поскольку количество майнеров продолжает расти, вероятность того, что злонамеренные участники захватят блокчейн, становится маловероятной. По данным портала по инсайдерским новостям Business Insider, в криптопространстве активно работает около 1 миллиона майнеров. Потребовалось бы примерно 510 000 узлов, чтобы договориться о намеренной угрозе блокчейна для успеха Византийского разлома.

Защищенность и приватность

Конфиденциальность — проблема, которая привела к созданию Биткоина. Возможность переводить средства в защищенной сети без передачи личной информации третьим лицам была необходима людям. Идея технологий повышения конфиденциальности восходит к началу 1990-х годов, когда возникло движение шифропанков (Cypherpunk) — энтузиасты криптографии, которые исследовали способы сделать цифровые системы более конфиденциальными, чтобы те находились под исключительным управлением своих пользователей.

Фундаментальные концепции движения изложены в «Манифесте шифропанка», написанном математиком и программистом Эриком Хьюзом.

Несмотря на то, что традиционные банковские системы ограничивают доступ к информации об участниках транзакций, последние не могут быть уверены в сохранении конфиденциальности. В сети Биткоин владельцы учетных записей идентифицируются по адресам (случайные последовательности из 26-35 символов). Для отправки или получения активов пользователю нужен номер счета в блокчейне, с которым он будет взаимодействовать. Публика может видеть все транзакции с биткоинами в цепочке. Однако блокчейн регистрирует только адреса, не привязывая перевод к личности и частной информации.

Безопасный блокчейн
Новая модель конфиденциальности

В статье Сатоши Накамото также говорится, что проще группировать транзакции. Другими словами, лучше объединить 5 BTC в одном переводе вместо того, чтобы проводить 5 отдельных операций для каждого биткоина. Конечно, при условии, что монеты будут отправлены одному и тому же получателю.

Математические выкладки

Расчеты — раздел в техническом документе, изложенный на 2 листах. В этом месте рассматривается сценарий, когда злоумышленники в системе пытаются создать альтернативную цепочку быстрее, чем будет создан оригинальный блокчейн. В этой ситуации происходит гонка между честной сетью и атакующей.

Если предположить, что злоумышленник может получить больше вычислительных мощностей, чем добросовестные узлы, он будет способен изменить цепочку. В других случаях невозможно повлиять на сеть, так как майнеры не примут недействительную транзакцию (например, отправку денег разным пользователям дважды или своевольное создание монет).

Единственный способ — изменить выходные данные последних операций или отменить их. Чем длиннее цепочка после транзакции, тем больше доказательств работы требуется для ее продолжения. Математика показывает, что вероятность того, что злоумышленник догонит, экспоненциально уменьшается большему количеству подтвержденных блоков.

  • P = вероятность, что злоумышленник догонит (0,1%).
  • q = возможность, что преступник добудет следующий блок (10%, 15%,…).
  • z = количество подтверждений блока.
q=0,1
z=0

z=1

z=2

z=3

z=4

z=5

z=6

z=7

z=8

z=9

z=10
P=1.0000000

P=0.2045873

P=0.0509779

P=0.0131722

P=0.0034552

P=0.0009137

P=0.0002428

P=0.0000647

P=0.0000173

P=0.0000046

P=0.0000012
q=0.3
z=0

z=5

z=10

z=15

z=20

z=25

z=30

z=35

z=40

z=45

z=50
P=1.0000000

P=0.1773523

P=0.0416605

P=0.0101008

P=0.0024804

P=0.0006132

P=0.0001522

P=0.0000379

P=0.0000095

P=0.0000024

P=0.0000006
Решая относительно P < 0.1%, получаем (P < 0.001)
q=0.10

q=0.15

q=0.20

q=0.25

q=0.30

q=0.35

q=0.40

q=0.45
z=5

z=8

z=11

z=15

z=24

z=41

z=89

z=340

Эти числа говорят о том, что чем выше мощности у преступника (q), тем больше подтверждений нужно получить (5, 8,…). В разделе проводятся расчеты математической вероятности того, что злоумышленник догонит четную цепочку. В результате вычислений получается число <0,1%. Это значит, что вероятность атаки блокчейна мала, так как количество узлов в сети постоянно растет. Однако риск атаки со стороны злоумышленников для вновь созданных цепочек на основе PoW все же имеется.

Интересные факты и домыслы

Для большинства Сатоши Накамото — самый загадочный персонаж в криптовалютном мире. До сих пор неизвестно, относится ли это имя к одному человеку или группе людей. Состояние создателя главной криптовалюты по различным оценкам — от 750 тыс до 1,1 млн BTC.

Первую транзакцию с биткоинами провели в январе 2009 года. Криптовалюта стала доступной для открытой покупки и торговли в июле 2010 года. Даже спустя 11 лет с тех пор, как первый биткоин был открыт для публичных торгов, монета все еще занимает первое место по рыночной капитализации.

Статья Сатоши Накамото открыла другим возможность использовать его технологию. В результате люди пытались создать другие формы блокчейнов. Когда был написан технический документ Биткоина, механизм доказательства работы казался отличной идеей. Однако учет количества транзакций был слишком далеким от реалистичных расчетов.

Биткоин стал популярным, количество операций в сети возросло. Блокчейн был переполнен, майнеры не успевали за ним. Это привело к медленным подтверждениям. Биткоин стал слишком непрактичным для повседневного использования. Это подтвердило тот факт, что люди рассматривают Bitcoin больше как инвестицию, чем как альтернативу традиционным деньгам. В то же время появились другие криптовалюты с различными механизмами консенсуса (наприме, PoS), более быстрыми транзакциями, большей конфиденциальностью и с прочими полезными функциями, например, со смарт-контрактами.

Стоимость биткоина ежегодно растет. Его дефляционный характер и технология сделали BTC одним из самых доходных активов за последнее десятилетие (+10 000% ROI). Никто не знает, какие отметки стоимости BTC достигнет в следующие годы.

Существует неоднозначное мнение по поводу будущего сети Bitcoin после того, как все монеты будут добыты. Многие криптоэнтузиасты полагают, что после введения в оборот полного объема эмиссии BTC стимулировать узлы будет комиссия за транзакции.

Часто задаваемые вопросы

🤷 Что лучше — PoW или PoS?

В механизме Proof-of-Stake крупные игроки получают власть, что теоретически невозможно в Proof-of-Work. Однако PoW требует много электроэнергии.

🔨 Можно ли разделить биткоин на части?

Есть децибит, равный 0,1 BTC, сантибит — 0,01 BTC , миллибит — 0,001 BTC. Самый маленький номинал, satoshi, составляет 0,00000001 BTC.

📄 Где был опубликован технический документ о биткоинах?

На сайте metzdowd.com

🤨 Почему был создан биткоин?

Чтобы люди могли отправлять деньги через интернет без посредников.

🤔 Почему был создан блокчейн?

Разработчики хотели реализовать систему, в которой временные метки транзакци никто не мог изменить.

заместитель главного редактора
Комментариев пока нет
Получайте главные новости из мира криптовалюты прямо на почту