Для создания математического доверия в 2008 году человек (или группа людей, никто не знает наверняка) по имени Сатоши Накамото решил сразу несколько проблем. Первой стала проблема двойного расхода. [1]

Проблема двойного расхода

Двойное расходование – это повторная продажа одних и тех же активов.

Проблему двойного расхода криптовалюты лучше всего показать на примере.

Представьте себе сохраненный файл или фотографию. Сколько раз вы можете скопировать их? Практически бесконечное количество раз. И это будет почти бесплатно, если не учитывать стоимость электроэнергии.

Цифровая валюта – это строчка из цифр и букв . Поэтому скопировать и создать ее не составляет труда. Вы можете оставить себе криптовалюту даже после покупки какого‑нибудь товара и продолжить нею пользоваться.

В этом и заключается проблема двойного расхода цифровых денег.

В централизованной финансовой системе банк заботится о том, чтобы потратить одну и ту же купюру два раза было невозможно.

Но если мы хотим придумать децентрализованное валютное решение, нужно найти способ избежать двойных расходов децентрализованно.

Инновационная идея Сатоши заключалась во введении системы блокчейна, чтобы избежать обмана без какой‑либо центральной организации.

Что такое блокчейн?

Блокчейн – это полная история транзакций децентрализованной системы, которую невозможно изменить, так как настоящую информацию хранят все участники децентрализованного сообщества одновременно!

Блокчейн состоит из цепочки блоков, которые хранят и автоматически обновляют информацию о транзакциях в реальном времени: как своеобразная книга учета, а блоки – как страницы с уже заполненной информацией. Эта информация принимается сообществом как правда и хранится на компьютере у каждого из участников.

Такая архитектура позволяет избежать двойного расхода, так как иначе истории транзакций участников отличались бы.

Вместо центральной организации, диктующей, что есть «правда», сообщество решает все вопросы без посредников в виде банка или другой финансовой организации. Сеть полностью децентрализована, цифровые активы не могут быть заморожены или конфискованы.

Что такое криптовалюта?

Криптовалюта – это любая цифровая валюта основанная на технологии блокчейна.

Блокчейн‑деньги в свою очередь применяет криптографические принципы для шифрования как гарантию безопасности – отсюда и название валюты.

В криптовалюте все правила и положения записаны в математический алгоритм, который управляет децентрализованным сообществом блокчейна.

По сути, криптовалюта – это валюта, определяющаяся криптографическими методами и доверием сообщества, которое ее создало и продвигает.

Криптография – это наука, обеспечивающая секретность сообщения. Основные требования к зашифрованной информации: конфиденциальность, невозможность ее отследить и целостность.

Что такое приватный ключ и публичный адрес?

Другим важным нововведением стал открытый программный продукт и система управления банковскими счетами.

Чтобы начать пользоваться новой денежной системой, в первую очередь необходимо открыть счет.

В случае с централизованной системой вы получаете номер банковского счета, на который можете получать деньги. Он уникален и не повторяется у других клиентов банка. Ведь в ином случае, если б вы дали кому‑то номер своего счета для отправки средств, то другой клиент банка с идентичным номером мог бы получить такую же сумму.

Сама процедура открытия банковских счетов в некоторых странах непростая. Как результат, по подсчетам экономистов, более 2 миллиардов человек по всему миру не имеют доступа к банковскому обслуживанию. Еще одна проблема – возможность блокировки или заморозки банковского счета.

В децентрализованной системе такого произойти не может, поскольку отсутствует центральный орган, контролирующий открытие счетов, а значит, и руководящий ими. Никто не может отказать вам в доступе или что‑либо от вас потребовать. Но как в таком случае избежать ситуации появления двух и более человек в системе, обладающих одним и тем же «счетом»?

Решить проблему повторения адресов удалось благодаря криптографии, а именно – приватному ключу и публичному адресу.

Приватный ключ – секретная информация, дающая право доступа к средствам кошелька.

Поскольку в блокчейне нет централизованной базы, при регистрации вы не сами выбираете себе идентификатор – он выдается в виде случайного числа, так называемого приватного ключа, который является набором букв, цифр или случайных слов. В случае биткоина, самой распространенной криптовалюты, вы получите ключ из диапазона от 0 до 2А256. Общее количество ключей – число, состоящее из единицы и 80 нулей.

Количество возможных вариаций настолько большое, что вы можете создать столько счетов, сколько атомов находится в видимой части Вселенной.

Обычно приватный ключ отображается в шестнадцатеричной форме, состоящей из 64 цифр / букв.

Приватный ключ нужен для того, чтобы передавать деньги, точно так же, как вам нужен пароль, чтобы войти в аккаунт электронной почты и отправить письмо. Но в случае криптовалюты появляется существенное различие: так называемый публичный адрес своего счета указываете не вы, он высчитывается математически с помощью приватного ключа.

Публичный адрес – математически сгенерированный криптографический хеш открытого ключа для проведения операций с криптовалютами.

Просто представьте, что в Яндекс Почте вам нужно только придумать пароль, а адрес автоматически генерируется из него. В биткоине это реализуется с помощью эллиптической криптографии, а также функций SHA 256 и RIPEMD 160.

Что касается этих математических функций, то главный нюанс состоит в том, что практически невозможно подобрать «пароль» (приватный ключ), если вы знаете только «адрес почты» (публичный адрес). Но при этом очень просто и быстро можно получить публичный адрес, если вы знаете свой приватный ключ.

Попробуем объяснить это упрощенно. Представьте, что приватный ключ – это случайное число, а связанный с ним публичный адрес – это его квадрат. Например, если приватный ключ равняется 8, то публичный адрес был бы 8 в квадрате, или 64. Да, большинство из нас может провести такие вычисления самостоятельно на листе бумаги. Но давайте попробуем пойти в обратную сторону. Каково это – подбирать корень числа, состоящего из 50 или больше цифр. Возвести в квадрат – дело пяти секунд, но обратная операция займет у вас много времени.

Я напомню, что возведение в квадрат было просто упрощенным примером, поскольку на самом деле в криптовалютах этот процесс в бесконечное количество раз более сложен.

Даже если бросить ресурсы всех компьютеров на выполнение этой задачи, Вселенная прекратит свое существование прежде, чем они найдут решение.

Приведу другую аналогию: что более безопасно – хранить свои миллиарды долларов в сейфе, местоположение которого известно всем, и нужно лишь взломать систему безопасности, либо же иметь бесконечное количество совершенно открытых сейфов?!

Что значит open source?

Open source, или открытый источник, означает, что полный код программы, или блокчейна, общедоступен, и его в любой момент могут посмотреть все желающие.

Это дает возможность взаимопроверки, консультаций по вопросам улучшения, а также предупреждает появление ошибочных или мошеннических сервисов.

В случае блокчейна и криптовалют для открытого и полноценного сообщества открытый источник критически важен.

Благодаря данной технологии система открыта на 100 %. Она позволяет любому человеку или роботу присоединиться к сообществу блокчейна.

Ничто и никто не может заблокировать вам доступ, ведь все, что нужно сделать, – это получить приватный ключ и с его помощью вычислить свой публичный адрес. Если мы вспомним о названных ранее преимуществах децентрализованной валюты, становится понятно, насколько важна эта особенность.

Итак, у каждого из участников есть один или несколько счетов для отправления и получения денег в сис теме. Следующее, что нам нужно понять, – это процесс определения правильного текущего баланса на счете. Здесь в игру вступает майнинг.

[1] Ссылка на исходный Whitepaper (https://bitcoin.org/bitcoin.pdf).