Страница 5 из 17
Следующий, 2010-й, год стал периодом развития инфраструктуры Bitcoin. В этом году начинает функционировать первая криптовалютная биржа Bitcoin Market, потребители впервые расплачиваются биткойнами за реальный товар, развивается майнинг, или создание криптовалюты. В результате укрепления пользовательской инфраструктуры курс криптовалюты по отношению к доллару США взлетел в 10 раз[48].
Блокчейн-технология, положенная в основу протокола Bitcoin, была призвана обеспечить надежность транзакций и достоверность информации о платежах. Реализация потенциала технологий в полном объеме позволила бы противодействовать недобросовестным пользователям, защищая участников оборота без вмешательства государства. Уже в 2010 г. блокчейн подтвердил свою эффективность при защите пользователей от программных ошибок. В августе 2010 г. в цепочке транзакций был зарегистрирован «грязный» блок, образованный в результате программного бага. Проверив распределенную цепочку транзакций, пользователи нашли ошибку и на основании консенсуса исправили код. Так, блокчейн-технология, положенная в основу биткойн-платежей, подтвердила свой статус инструмента, защищенного от недобросовестных пользователей и программных ошибок.
С 2010 по 2017 г. Bitcoin переживает период взлетов и падений. Несмотря на последние, протокол продолжает развиваться и привлекать пользователей. В этот период открываются криптовалютные биржи, организуются выставки и конференции, посвященные вопросам использования криптовалют[49].
Рис. 1.1.
Эволюция протокола Bitcoin[50]
Итак, протокол Bitcoin продемонстрировал механизм работы децентрализованных распределенных реестров, воплотив изложенную на бумаге концепцию в повседневных операциях пользователей. Благодаря биткойну применение блокчейна стало реальностью.
Что такое блокчейн? Блокчейн – распределенный реестр, состоящий из взаимосвязанных блоков транзакций. Блоки транзакций, которые регистрируют пользователи, называются узлами реестра, или нодами (nodes). Соответственно, технически блокчейн представляет собой децентрализованную базу данных, предназначенную для хранения и подтверждения достоверности информации. Все размещаемые в блокчейне сведения сохраняются пользователями на своих компьютерах, а достоверность регистрируемых данных обеспечивается криптографическими алгоритмами. Данные алгоритмы будут рассмотрены ниже.
Блокчейн предлагает механизм регистрации транзакций в цепочке распределенных блоков, содержимое которых подтверждается пользователями. Под транзакцией понимается подтвержденная пользователями структура данных, отражающая волеизъявление пользователей и предмет сделки. К примеру, транзакция описывает количество перечисляемых биткойнов либо информацию об активах. Каждая новая транзакция попадает в существующий блок, куда записывается вместе с другими транзакциями, либо новый блок, если объем существующих блоков исчерпан.
При добавлении в блок транзакция подтверждается пользователями. Подтверждение служит доказательством того, что сделка действительна и не может быть отменена[51]. Запись транзакции в один из взаимосвязанных блоков позволяет установить дату ее совершения с точностью до минуты. Алгоритм шифрования данных и присвоение каждому блоку уникального кода сокращают вероятность подлога.
Итак, для большей надежности каждое последующее звено цепочки содержит информацию о предыдущем звене или блоке[52]. Увеличение количества проверенных блоков повышает достоверность всех предыдущих транзакций, ведь каждый раз при создании нового блока пользователи проверяют действительность полной цепочки транзакций: от начала и до конца[53]. Чем длиннее цепочка взаимосвязанных блоков, тем меньше вероятность фальсификации. Механизм, при помощи которого подтверждаются сделки в блокчейне Bitcoin, получил название «подтверждение работы» (proof of work)[54]. Подтверждение цепочки взаимосвязанных блоков самими пользователями – характерное свойство блокчейна, обусловливающее доверие участников распределенной цепочки данных[55].
Кроме того, процесс внесения в блокчейн информации о сделках государством не управляется. Вычислительные мощности, необходимые для регистрации данных и создания нового блока, предоставляются пользователями. Пользователь, создавший новый блок для записи транзакции (так называемый майнер[56]), получает вознаграждение за предоставление вычислительных мощностей, необходимых для регистрации[57].
Информация о количестве единиц виртуальной валюты у пользователя хранится в биткойн-кошельке. Кошелек представляет собой текстовый файл, содержимое которого закодировано посредством пары ключей: частного и публичного[58]. Частный ключ хранится на руках у владельца биткойн-кошелька и используется для подтверждения воли на совершение платежа. Публичный ключ применяется для идентификации кошелька получателя. По факту публичный ключ является «адресом», тогда как частный ключ представляет собой «почтовую марку». Без частного ключа перевод невозможен. Отправитель и адресат подтверждают действительность сделки совместно, представляя пару ключей. Соответственно, действительность транзакции подтверждается на нескольких уровнях: 1) при сопоставлении ключей контрагентов по сделке; 2) при подтверждении транзакции другими пользователями блокчейна и размещении информации о платеже в новых блоках. Кроме того, полная копия цепочки данных, т. е. блокчейна, сохраняется на компьютере каждого пользователя, что сокращает вероятность утраты данных.
Таким образом, основная ценность блокчейна проявляется в повышенном уровне защиты от фальсификации данных, содержащихся в распределенном реестре. Любая попытка внести изменения в содержание записанной в блок информации выявляется и пресекается пользователями, подтверждающими действительность записи на момент ее внесения[59]. Подтверждение достоверности осуществляется автоматически. Достоверный вариант цепочки сохраняется на компьютерах пользователей. Кроме того, при регистрации данных в блокчейне подтверждаются не только предмет и содержание сделки, но и время ее заключения.
Следовательно, необходимости в посредниках, подтверждающих действительность сделки нет. Регистрация и проверка транзакции осуществляется пользователями блокчейна самостоятельно. Транзакционные издержки взаимодействия контрагентов и поиска финансовых посредников снижаются. Неразрывная связь блоков в цепочке транзакций сокращает вероятность подмены данных, устраняя потребность в подтверждении сделки третьими лицами.
Рис. 1.2.
Присвоение хэш-кода вновь формируемым блокам
Таким образом, функционал блокчейна определяется техническими свойствами и криптографическими алгоритмами, положенными в его основу. Понимание механизма работы блокчейна расширяет горизонты его применения, в том числе при поддержке иных технологий – машинного обучения, Интернета вещей и искусственного интеллекта. Основным свойством блокчейна является консенсус, т. е. подтверждение достоверности данных всеми пользователями распределенной цепочки блоков. Решение о достоверности данных принимается при проверке взаимосвязи между блоками в распределенной цепочке данных. Проверка достоверности сделок возможна за счет технологии. Соответственно, издержки на деятельность финансовых посредников и экспертов замещаются затратами вычислительных мощностей на сопоставление различных блоков в цепочке.
48
Bitcoin Price Index Chart // CoinDesk. 2017. URL: http://www.coindesk, com/price/.
49
См. также: Bitcoin History // Bitcoin Wiki. 2017. URL: http://en.bitcoin-wiki.org/Bitcoin_history.
50
Иконки на рис. 1.1 были созданы Schmidt Sergey, Tomas Knopp и размещены на сайте: https://thenounproject.com
51
Antonopoulos A. Mastering Bitcoin // Mastering Bitcoin – Unlocking digital currencies. GitHub. 2017. URL: https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook.
52
SWIFT Institute, The Impact and Potential of Blockchain on the Securities Transaction Lifecycle. 2016.
53
Данная отсылка представляет собой уникальный хэш-код, являющийся закодированным описанием всей информации, содержащейся в блоке. Именно на математическое вычисление зашифрованного хэш-кода программными средствами направлены силы и средства майнеров, создающих новые блоки.
54
Lopp /. Bitcoin: The Trust Anchor in a Sea of Blockchains // CoinDesk. 2016. URL: http://www.coindesk.com/bitcoin-the-trust-anchor-in-a-sea-of-blockchains/.
55
Гаджен Ф. Blockchain на рынках капитала // Банковское обозрение. 2016. № 3.
56
В обмен на предоставление вычислительных мощностей, затрачиваемых на верификацию цепочки блоков, создатели блоков – майнеры – получают вознаграждение. Например, в виде единиц виртуальной валюты, начисляемых майнерам виртуальных валют в протоколах Bitcoin, Ethereum.
57
Опуская технические детали, уместно сказать, что именно майнеры за счет привлечения вычислительных мощностей отвечают за создание блоков, а значит, возможность записи новых транзакций. Примечательно, что майнер не является финансовым посредником в строгом смысле слова, так как не приобретает валюту у третьих лиц с целью продажи. Компетенция майнера ограничивается подтверждением того, что перевод определенного количества единиц виртуальной валюты действительно имел место. См. также: Larimer D. How to Launch a Crypto Currency Legally while Raising Funds // Bytemaster’s Blog. 2016. URL: https://bytemaster.github.io/article/2016/03/27/How-to-Launch-a-Crypto-Currency-Legally-while-Raising-Funds/; WalchA. The Bitcoin Blockchain as Financial Market Infrastructure: A Consideration of Operational Risk // New York University Journal of Legislation and Public PoUcy. 2015. Yol. 18. Iss. 4. P. 844.
58
Credit Suisse, Blockchain: The Trust Disrupter, 2016.
59
При внесении изменений в предыдущие блоки их хэш-код неминуемо менялся бы. Неизменность хэш-кода при переходе к последующему блоку свидетельствует о сохранении предшествующего блока в исходном виде с момента записи транзакций в блок. Отсылка к хэш-коду каждого блока содержится в следующем блоке цепочки. Таким образом, к примеру, уникальный хэш-код блока Сбудет указан в блоке N + 1 и т.д.