Страница 7 из 10
Вот несколько биткойн-единиц:
• 1 биткойн = 1000 миллибиткойнов;
• 1 биткойн = 1000 000 микробиткойнам или битам;
• 1 биткойн = 100 000000 сатоси.
В результате количество биткойнов ограничено 21 миллионом единиц, и каждый биткойн делится до восьмого десятичного знака. Таким образом, наименьшая сумма, которая может быть передана, – 0,00000001 (10-8) биткойна – она названа в сообществе биткойн «сатоси» в честь изобретателя этой валюты.
Обратите внимание, что в период с 3 января 2009 года, когда впервые были задействованы 50 биткойнов в транзакции, фиксирующей временное происхождение всех последующих операций, до конца ноября 2017 года стоимость биткойна выросла почти с 0 до более 8000 долларов США.
Биткойн: майнинг или консенсус
В блокчейне биткойн, чтобы добавить транзакцию и создать новые биткойны, вы должны задействовать консенсус. Это называется майнинг.
Этот процесс предполагает, что отдельные люди будут вознаграждены сетью за свои услуги. Майнеры обрабатывают транзакции и обеспечивают безопасность сети с помощью специализированного оборудования, а в обмен получают новые биткойны.
Таким образом, некоторые пользователи (узлы) используют свои вычислительные мощности (CPU[22]) для того, чтобы верифицировать, сохранять и обеспечивать безопасность транзакций в блокчейне.
Можно определить этот механизм как своего рода «победитель получает все» – это означает, что при каждой сделке тысячи майнеров запускают вычисления, но только один находит решение, которое делает ее действительной.
Таким образом, чтобы быть утвержденным и зарегистрированным в сети, каждый блок должен быть результатом машинного и алгоритмического консенсуса, и этот процесс называется proof of work (PoW), или подтверждение выполнения работы. Для сведения: сложность меняется каждые 2016 блоков.
Сеть пытается назначить сложность таким образом, чтобы всемирной вычислительной мощности требовалось ровно 14 дней, чтобы сгенерировать 2016 блоков. Поэтому сложность растет вместе с мощностью сети.
Майнинг – это протокол (алгоритм[23]) распределенного и децентрализованного консенсуса, заключающийся в дешифровке данных или математических вычислений (именно поэтому и говорят о криптовалюте или криптодевизах, так как для того, чтобы их произвести, необходимо пройти процесс дешифровки).
В этот момент нашей демонстрации важно уточнить, что майнеры участвуют не только в верификации транзакций.
На самом деле любой может запустить Bitcoin Core[24] и проверить правильность всех операций. Это особенность протокола биткойн и его сильная сторона: дать возможность каждому убедиться, что все идет по правилам.
Проблема энергопотребления
Биткойн потребляет много энергии. Механизму консенсуса, proof of work (доказательству выполнения работы), который наиболее часто используется в существующих системах, для работы требуется очень много электроэнергии; самая важная сеть, биткойн, будет потреблять столько же электроэнергии, сколько, к примеру, потребляет Ирландия.
В течение нескольких лет целый ряд исследователей, а также журналисты и критики блокчейна биткойн, убежденные банковским лобби, заявляли, что майнинг биткойнов является безумной тратой энергии[25]. А что в действительности?
Анализ Пьера Нуаза
«Вычислительная мошность обшей сети составляет 500 миллиардов Mhash/s (Мегахеш/сек) (по состоянию на 28 ноября 2015 года). Эффективность оборудования для майнинга может быть оценена примерно в 2000 Мегахеш/день.
Потребляемая мошность сети биткойн в мире, таким образом, оценивается примерно в 250 Мегадж/сек – 250 Мегаватт, то есть эквивалент 100 тысяч домов в США. Для сравнения: в мире существует около 2 миллионов банкоматов, каждый из которых потребляет в среднем 200 ватт, а самые современные модели расходуют всего 70 Вт.
В конечном счете, только банкоматы [не считая сетей и центров обработки данных, к которым они подключены) потребляют 400 Мегаватт.
Если к тому же приплюсовать печать банкнот на бумаге высокого качества и их транспортировку в бронированных грузовиках, массовое принятие биткойна в качестве электронных наличных денег позволит уменьшить углеродный след платежных систем в три или четыре раза. При средней стоимости электроэнергии в США в 2015 году в районе 10 центов за киловатт-час мы получим стоимость 150 биткойнов, созданных за час, равную 25 тысячам долларов США, то есть стоимость "производства" одного биткойна равна 167 долларам [около 157 евро) – около половины рыночной иены биткойнов на ту же дату. Разница соответствует экономии в настоящем и будущем, связанной с биткойнами».
Проблема византийских генералов
Определение
Проблема, или теория, византийских генералов – это математическая метафора, в которой рассматривается проблема пересмотра безотказности средств связи и целостности собеседников. Речь идет о том, как и в какой степени можно принимать информацию, источник или канал передачи которой выглядит подозрительно.
Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать определенные стратегии (в данном случае – алгоритм). Эта проблема впервые была глубоко проработана в статье «Проблема византийских генералов», опубликованной в 1982 году[26].
Блокчейн и проблема византийских генералов
Вот как выглядит проблема: генералы, каждый из которых командует отдельной армией, должны координировать свои действия, чтобы осадить город. Генералы общаются с помощью надежных курьеров, но некоторые из генералов оказались предателями и стремятся к тому, чтобы сорвать план нападения (византийская ошибка, таким образом, представляет собой сбой, заключающийся в предоставлении недостоверной или противоречивой информации). Таким образом, нападение может сорваться, если генералы не придут к консенсусу.
ПРОБЛЕМА ВИЗАНТИЙСКИХ ГЕНЕРАЛОВ
Генералы византийской армии расположились лагерями вокруг осажденного вражеского города. Они могут общаться между собой только посредством передаваемых сообщений и должны выработать план совместного нападения, без чего поражение неизбежно.
Однако некоторые из этих генералов являются предателями, они пытаются сеять панику и замешательство среди остальных. Таким образом, проблема заключается в том, чтобы найти алгоритм, позволяющий честным генералам все же согласовать план баталии.
Таким образом, нужно найти алгоритм, чтобы убедиться, что лояльные генералы смогут все же договориться и согласовать план битвы. Следует координировать доверительные отношения с помощью сообщений, написанных и подписанных (без возможности подделки), которые генералы передают друг другу, делясь намерениями со всеми генералами. Таким образом, мы возвращаемся к консенсусу proof of work.
Технология блокчейна предоставляет первое и, возможно, единственное решение проблемы византийских генералов. Таким образом, вероятно, впервые в истории человечества удается создать и сохранить реестр, открытый для широкой публики и достаточно безопасный для каждого.
Анализ Юбера де Воплана[27]
«Как блокчейн способен установить доверие (теоретически без ошибок) между двумя членами сети, живущими в разных странах? Эта математическая проблема, которая также называется проблемой византийских генералов, заключается в том, чтобы убедиться, что совокупность информационных компонентов, работающих совместно, может справиться с отказами или злонамеренными действиями.
Система должна поддерживать свою надежность даже в том случае, если меньшая доля ее составляющих пошлет ложную или вредоносную информацию с целью обойти проверки на двойные затраты (мошенничество). Чтобы решить эту проблему, протокол использует криптографические системы, основанные на децентрализованной системе проверок: решение такой задачи требует использования большой вычислительной мощности компьютеров, предоставляемой майнерами.
Майнеры – это агенты, функция которых заключается в подпитке сети вычислительными мощностями для того, чтобы обеспечить обновление децентрализованной базы данных (в случае биткойна – списка транзакций). Для обновления базы данных майнеры должны подтвердить новые “блоки” посредством дешифровки данных (классическая работа криптографии). Чем больше майнеров, тем труднее присвоить решение.
Таким образом, протокол может стать практически неприкосновенным при условии, что конкуренция сильна в каждом узле сети – это означает, что ни одна группа майнеров не становится большинством».
22
CPU (Central Processing Unit) – центральное процессорное устройство, главная часть аппаратного обеспечения компьютера. – Прим. ред.
23
Хеш-алгоритмы SHA-256 и RIPEMD-160. Двойной хеш SHA-256 используется для получения хеш-блоков и, следовательно, proof of work, в то время как SHA-256 с последующим RIPEMD-160 используется для создания биткойн-адресов.
24
Bitcoin Core – это проект с открытым исходным кодом, который поддерживает и выпускает в свет программное обеспечение клиента биткойна, носящее название Bitcoin Core. Это прямой потомок оригинального клиентского программного обеспечения биткойн, созданного Сатоси Накамото после публикации знаменитой книги о биткойне.
25
Автор ссылается на статью «Пропаганда биткойна». Ее оригинал находится по адресу http://www.scilogs.fr/complexites/plaidoyer-pour-le-bitcoin/. В ней собраны ложные сведения, опубликованные средствами массовой информации и банками в 2013 году о Bitcoin. – Прим. ред.
26
Проблема византийских генералов // ACM Transactions on Programming Languages and Systems. 1982. T. 4. N3. Июль.
27
Выдержка из статьи Юбера де Воплана, опубликованной в Finyear.