Как работает биткоин: разбираемся в механизме криптовалюты

О чем речь?Несмотря на то, что первой криптовалюте уже много лет, не все хорошо представляют, как работает биткоин и почему он так популярен. Схему работы крипты не назовешь очень простой, но и разобраться в ней под силу каждому.

На что обратить внимание?Помимо непосредственно схемы работы биткоина, важно разобраться в его основных характеристиках и попробовать понять, каковы перспективы самой популярной криптовалюты в мире.

В этой статье:

Материал опубликован исключительно в ознакомительных целях и не является инвестиционной рекомендацией.

Как работает биткоин

Рассмотрим принцип работы на примере взаимоотношений двух партнеров — Пети и Васи. Петр очень ответственно относится ко всем сделкам и фиксирует каждую из них в специальном дневнике, представляющем собой последовательность записей:

• Взято в долг 5000 рублей у Саши
• Выдано в долг 8000 рублей Пете
• Выдано в долг 1000 рублей Васе
• Отдано 1300 рублей Маше
• Выдано в долг 3600 рублей Роме

Это весьма удобный формат ведения дел. Каждую долговую запись можно в любой момент продемонстрировать должнику. К тому же наглядно отображена вся история операций.

В таком случае бесконтрольно изменить одну из строк уже не получится. Васе пришлось бы пересчитывать хеши всех предыдущих записей, что весьма трудозатратно и заняло бы много времени. Если же предыдущий массив состоял бы из нескольких сотен строк, то такая махинация усложнилась бы еще сильнее.

Но Пете подобной защиты оказалось мало. Чтобы сделать ее более надежной, он снабжает каждую запись так называемым нонсом — числом в скобках, которое заменяет пару последних символов в хеше нулями. Итоговая последовательность имеет следующий вид:

• Взято в долг 5000 рублей у Саши (210) f7300
• Выдано в долг 8000 рублей Пете (172) 90c00
• Выдано в долг 1000 рублей Васе (654) 9bb00
• Отдано 1300 рублей Маше (323) 20a00
• Выдано в долг 3600 рублей Роме (901) bd300

Принцип шифрования аналогичен. Для хеша записи «Взято в долг 5000 рублей у Саши» f7300 начальным будет хеш 00ad7. Далее для f7300 и второй записи формируется хеш 90c00. Затем для этого хеша и записи «Выдано в долг 1000 рублей Васе» создается хеш 9bb00 и т. д.

Теперь дневник под надежной защитой от изменений. И хотя все транзакции общедоступны, изменить их будет крайне сложно. Петр берет себе в партнеры пятерых друзей, в которых он уверен, и наделяет их правом совместного подбора нонсов для записей. Такой подход существенно ускорит работу по шифрованию. Первый человек, подобравший нонс к хешу, делает запись в дневник.

За это партнер получает небольшой денежный бонус. Для получения вознаграждения победитель должен завершить запись фразой "перевести X рублей пользователю Y".

В таком виде дневник Пети представляет собой структуру работы Биткоина — платежной системы, где используется одноименная монета. Запись в дневнике по сути является транзакцией (результатом денежной операции), а последовательность таких записей — блокчейном, состоящим из блоков. Процесс подбора нонса — это и есть майнинг, а участники данного процесса — соответственно, майнеры. Запись каждого блока оплачивается в виде комиссии за транзакцию.

По принципу добычи и отсутствия возможности копирования биткоин сильно напоминает золото. И в том, и в другом случае требуются большие затраты ресурсов и времени. Только вместо людей биткоин добывают вычислительные машины участников. То есть, получение некоего количества монет возможно лишь путем обработки максимального количества транзакций.

В конкурентной борьбе за обладание заветной криптовалютой майнеры постоянно повышают мощности своих вычислительных устройств. Это способствует росту спроса на видеокарты и одновременно влияет на стоимость электроэнергии.

Основные характеристики биткоина

С точки зрения программирования биткоин является неким ограниченным фрагментом кода, который можно выразить в виде результата вычисления компьютерных мощностей. Это самостоятельная цифровая единица, не зависящая от других валют и платежных систем. Фактически биткоин существует в своей отдельной экономической экосистеме.

Открытость исходного кода

Изначально криптовалюта разрабатывалась и внедрялась на принципах открытого исходного кода. То есть, почти каждый участник этой системы вправе вносить в ее структуру изменения.

Такой подход помимо прочего позволяет любому человеку использовать мощности своего оборудования для добычи (майнинга) цифровых денег. Благодаря этому мгновенно устраняются возникающие в системе ошибки. Также открытость кода способствует стремительному развитию сети биржи.

Концепция блокчейна

Как уже было сказано, взаимосвязанная и выстроенная в определенном порядке цепь блоков образует блокчейн. Данная структура довольно быстро растет, выполняя при этом функцию распределения элементов базы данных. Она является необходимой частью системы Биткоин, поскольку обеспечивает все транзакции и обменные операции с криптовалютой.

Блоки формируются участниками в реальном времени, затем попадают в общую базу блокчейна. Каждая запись помимо информации о совершенной транзакции содержит сведения об отправителе и получателе монет. Скорость формирования блоков не зависит от числа одновременно выполняемых транзакций.

Электронные подписи

Представляют собой своего рода пароли, которые присваиваются каждому новому пользователю. Они служат для защиты транзакций от несанкционированных действий. Регистрируясь в сети Биткоин, пользователь получает уникальный ключ, необходимый для выполнения любых действий с криптовалютой.

Существуют также мультиподписи, присваиваемые сразу нескольким участникам. При этом создается общий счет на всю группу. Чтобы перевести деньги с такого счета, необходимо ввести личные идентификаторы хотя бы двух третей всех обладателей общего счета.

Сатоши

Наименьшей единицей расчета является Сатоши, равный 0.00000001 BTC. Другими словами, в одном биткоине содержится 100 млн Сатоши. Внедрение этой монеты обеспечивает системе гибкость и существенно облегчает использование криптовалюты в повседневной жизни.

«Уполовинивание» биткоина

Сумма сгенерированных вознаграждений может быть разделена надвое. Этот процесс иначе называется халвингом и требуется для обеспечения стабильной работы сети. Все дело в том, что общее количество всех биткоинов в мире не может превышать 21 млн BTC, поэтому приходится прибегать к такого рода регулированию.

Ценность биткоина

Причины использования этой криптовалюты у людей могут быть разными. Инклюзивность (или permissionless) биткоина часто является одной из таких причин. Она выражается в возможности любого пользователя компьютера, подключенного к интернету, выполнять транзакции с криптовалютой. Биткоин напоминает обычные деньги в том смысле, что никто не имеет права ограничивать человека в использовании этих монет.

Это означает, что в цифровом пространстве можно обмениваться криптовалютой с людьми по всему миру.

Система Биткоин децентрализована и защищена от внешнего регулирования. Безопасность и безграничность сети сегодня все сильнее привлекает пользователей для осуществления международных переводов и платежей. Также эту криптовалюту выбирают люди, не желающие раскрывать свои персональные данные, что требуется, например, при оформлении банковской карты.

Еще одна сфера применения Биткоина — долгосрочное хранение криптовалюты в качестве актива (холдинг). Не случайно биткоины прозвали цифровым золотом. Этот актив всерьез рассматривается инвесторами как средство сбережения в силу дефицита и сложности добычи.

Сочетание этих качеств со всеобщей доступностью и высокой ликвидностью делает биткоин практически идеальным способом безопасного хранения денежных средств в течение длительного времени. По мнению холдеров данная криптовалюта в дальнейшем будет становиться только дороже подобно настоящему золоту.

Проблемы использования биткоина

Система при всех своих достоинствах наделена и недостатками. Первый значимый минус состоит в достаточно высоком пороге входа. Необходимо четко понимать, как работает биткоин. А для этого будущий участник системы должен полностью изучить всю технологию. Ведь в случае допущения ошибки, например, в указании адреса получателя криптовалюта будет отправлена на несуществующий адрес. То есть, она будет фактически уничтожена. А отмена любой транзакции в сети Биткоин невозможна.

Для хранения крипты используются так называемые «холодные» кошельки, обладающие наибольшей степенью защиты. К ним доступ имеют только их владельцы. В отличие от «холодных», «горячие» кошельки могут быть доступны третьим лицам (в частности разработчикам кошелька). Но максимально ограничив доступ к кошельку, его владелец должен позаботиться о надежном хранении приватного ключа. Потерянный ключ восстановить нельзя. А без него вход в «холодный» кошелек будет невозможен.

Далеко не везде еще разработаны механизмы, которые обеспечили бы желающим свободный доступ к сети Биткоин, а также к другим криптовалютным системам. Во множестве стран мира до сих пор нельзя декларировать цифровую валюту и платить с этого актива налоги. В настоящее время лишь Сальвадор на официальном уровне утвердил биткоин в роли полноправного платежного средства. Граждане этого государства с сентября 2021 года вправе использовать BTC для совершения платежей наравне с другими валютами.

Российские же власти только лишь работают над законодательством, регулирующих обращение криптовалюты. В настоящее время действует закон “О финансовых цифровых активах”, приравнивающий любую криптовалюту к имуществу. В частности, биткоин пока еще запрещен для использования гражданами в качестве платежного средства.