Продукты и сервисы на блокчейне биткоина. Спикер: Алексей Карпов

Каким образом работает блокчейн Биткоин и чем отличается от других систем расскажет основатель bitaps.com Алексей Карпов.

В первую очередь Биткоин - это платежная система, которая обладает всеми свойствами, присущими деньгам.

Обозначим основные свойства денег:

• Приемлемость
• Стабильность стоимости
• Экономичность
• Продолжительность использования
• Однородность
• Делимость
• Портативность

Денежные средства не всегда отвечали всем данным базовым свойствам.

Обратимся к истории денег:

Товарные деньги

Изначально, люди использовали натуральный обмен. Портативность такого рода денег низкая, делить подобные средства также непросто.

С течением времени, появилась единица, которая приемлема всем для расчета.

Такой единицей были выбраны металлы - золото, серебро.

Металлы также относятся к классу товарных денег, поскольку имеют определенную стоимость.

Зарождение бумажных денег тесно связано с активным развитием торговли. По причине низкой портативности металлических монет, стали появляться первые банки. В банках ростовщики, забирая монеты, выдавали расписку, которая гарантировала выдачу отмеченной суммы и в других подобных структурах.

Таким образом появились обеспеченные деньги

Схематически это можно изобразить:

Отдавая монету, человек получал купюру и в любое время мог обменять ее обратно на золото.

Но, данная система просуществовала недолго

Система перестала работать по причине того, что денег было напечатано больше, чем золотого запаса. В результате, появился термин «фиатные» или «символические» деньги, которые гарантированы государством и подкреплены лишь экономической теорией.

Ситуация с банками и электронные платежные системы схожа с ситуацией, сложившейся с национальными валютами.

Человек приходит в банк, оставляет там денежную купюру и получает банковский аккаунт с соответствующим балансом.

Биткоин

Основные свойства электронных денег:

• Отсутствие цензурирования операций
• Деньги не могут быть потрачены несколько раз
• Эмиссия должна быть независима

Рассмотрим систему электронных денег

До появления криптовалют это выглядело следующим образом:

Для проведения транзакции необходимо регистрироваться в банке, предъявлять все необходимые документы и существует риск, что банк может отказать.

Данные проблемы решаются с помощью криптовалюты и криптографии

В криптографии существует разработанные алгоритмы, которые обеспечивают конструкцию, позволяющую генерировать с помощью случайных чисел индивидуальный номер счета. Также, есть возможность подписывать операции, тем самым подтверждая транзакцию.

Учитывая тот факт, что в централизованной системе существует единый орган, валидирующий и хранящий информацию, в децентрализованной системе информация храниться в распределенном реестре, что служит дополнительным показателем защищенности и неподделываемости данных.

В Биткоин системе решение выглядит следующим образом:

Поток транзакций, который генерируется пользователями, условно записывается на листок, в Биткоин он называется блок. С течение 10 минут собранные транзакции заверяются подписью и сохраняется отпечаток записанной информации.

В следующие 10 минут набирается определенное число новых транзакций, которые записываются в блок и указывается отпечаток с предыдущего блока. По прошествию 10 минут в данном блоке также сохраняется отпечаток с записанной информацией.

Подобная система защищает достоверность сохраненной информации, поскольку любое изменение в одном из блоков повлечет за собой несоответствие данных.

И, следовательно, отпечаток на последнем блоке является отпечатком всей истории транзакций и является гарантом целостности информации.

Стоит отметить важные особенности системы Биткоин:

• В сети произвольное число равноправных участников
• Эмиссия не зависит от одного регулятора, а выпускается посредством определенного алгоритма

Еще один значимый момент - Кто будет подписывать блоки

Каждый из участников имеет свои цели.

И в данной агрессивной среде необходимо организовать систему подписей таким образом, чтоб сеть работала честно.

Проведем аналогию с моделью Броуновского движения

Каждая молекула движется в своем направлении, так и участники системы имеют свои интересы.

Случайный выбор участника, подписывающего блоки - решение задачи.

Выделим задачу, которую необходимо решить

Участник может создать клонов, тем самым повысив свои шансы на количество ходов, когда он может подписывать блоки, что в свою очередь дает преимущество для получения вознаграждения за созданные блоки и возможность проведения цензурирующих действий или атак.

Данная проблема в криптографии называется атака сибиллы.

Еще одна проблема - ветвление цепочки

Может возникнуть ситуация, когда участник ссылается не на последний блок, а на предпоследний, что ведет к разветвлению цепочки.

Решает данные задачи алгоритм консенсуса

Задача сводится к тому, что в ночь перед атакой на Византию генералам необходимо договориться и принять единое решение - атаковать или отступить. Любой исход будет положительный, если будет достигнуто соглашение.

Частный случай решения данной задачи был предложен в 1982 году. Общий случай (когда количество участников может меняться) был решен Сатоши Накамото в 2009 году в реализации криптовалюты Биткоин.

Кто генерирует случайность

Одно из решений - участникам раздаются игральные кости. По правилам, выигрывает тот участник, суммарное число которого меньше 5.

В Биткоине выкидывание необходимого числа - это нахождение правильного хеша блока.

Данное решение дает возможность распределенно назначать участника, подписывающего блоки и устраняет проблему атаки сибилы.

В итоге

Это была вводная лекция о блокчейн Биткоин в которой были обозначены основные отличия Биткоин как криптовалюты от других платежных систем.