14 главных «за» и «против» биткоина. Инструкция для новичка: о

Bitcoin (Биткоин)

Биткоин (Bitcoin) — пиринговая платежная система и одноименная расчетная единица.

Официальный сайт системы: https://bitcoin.org .

Криптовалюта Биткоин: что это?

Bitcoin — первая и, пожалуй, наиболее известная криптовалюта. Биткоинами можно рассчитаться за товары и услуги у тех продавцов, которые готовы принимать такую криптовалюту. Она обычно считается товаром либо инвестиционным активом. Иногда биткоины признают средством платежа (однако продавец сам решает, принимать ли его).

Биткоины обменивают на обычные деньги (через онлайн-сервисы обмена цифровых валют, иные платежные системы, обменные пункты).

Сокращенное название денежной единицы — BTC.

1 биткоин делится на 100 миллионов частей — сатош. В системе установлено предельно допустимое число единиц — 21 миллион.

Чем биткоин отличается от других денег?

1. Отсутствие внешнего контроля за сетью. Не существует администратора. Ни одно государство не вправе влиять на эту систему или контролировать выпуск биткоинов. Никто не может заблокировать ее, изменить число биткоинов, заморозить счет.
2. Доступность. Требуется всего лишь иметь базовую программу-клиент.
3. Абсолютная прозрачность расчетов. Истории всех платежей сохраняются в системе и не могут исчезнуть. Проверить их можно в любой момент.
4. Возможность расплатиться анонимно. Адрес — 34 знака (латинские прописные и строчные буквы, а также цифры). По этим данным никто не может вычислить истинного владельца биткоинов.
5. Мощная защита. Взломать эту сеть вряд ли возможно. С каждым днем ее надежность нарастает.

Для чего придумали Bitcoin?

Разработчики хотели создать систему гарантированно необратимых сделок — таких, отменить которые нереально. Было запланировано исключить влияние властей, государственных органов и конкретных личностей на эту систему.

Кто и когда создал Bitcoin?

В 2008 году некто Сатоши Накамото обнародовал описание протокола и основные принципы работы новой платежной системы. Код программы-клиента окончательно был утвержден в 2009 году.

Кто скрывается под псевдонимом Satoshi Nakamoto, неизвестно. В числе «подозреваемых» были:

• Крег Стивен Райт, специалист по шифрованию из Австралии;
• Майкл Клер (выпускник Колледжа Тринити в Дублине),
• Вили Лехдонвирт из Финляндии;
• Марти Малми, тоже финн;
• японец Джед МакКалеб,
• группа — Нил Кинг, Владимир Оксман и Чарльз Брай;
• тандем Донала O’Махоуни и Майкла Пиерца;
• американец японского происхождения Дориан Сатоши Накамото, живущий в Калифорнии.

Все они опровергают связь с Bitcoin.

Как получить биткоины?

Для этого надо проводить сложные вычисления, гарантирующие проведение очередной операции. Процесс назвали « майнинг » (от английского mining — добыча полезных ископаемых). Задача «вычислителя» (майнера) — записать в 1 блок все операции после появления предыдущего и защитить криптографической подписью.

Новый блок создается на базе предыдущего. Поэтому возврат денежной единицы невозможен и исключено попадание в систему фальшивых биткоинов. Цепочка блоков называется блокчейн.

Добывать биткоины все сложнее, поэтому пользователи объединяются в пулы. За месяц есть шанс получить 1 биткоин.

О работе системы Bitcoin

Оплатить товар или услугу можно через программу-кошелек на компьютере или смартфоне. Надо ввести биткоин-адрес получателя, сумму и нажать кнопку «Отправить». Многие кошельки считывают адреса как QR-коды.

Чтобы создать биткоин-адрес, подтвердить операцию, поставить цифровую подпись, шифровать переписку, используют ключи. Пользователь может сгенерировать сколько угодно пар ключей. Открытый «весит» 512 бит, а закрытый — 256 бит.

Отправитель биткоинов вправе добровольно начислить комиссию за обработку транзакции — это ускоряет проведение платежа. Сейчас 1 операция обрабатывается от 1 до 14 часов.

Bitcoin-кошельки

Как правило, ключи хранятся в шифрованном файле wallet.dat (биткоин-кошельке), защищенном паролем.

Наиболее популярные кошельки:

• Blockchain,
• Coinbase,
• Coinkite,
• Circle Snapcar,
• BitGo,
• GreenAddress,
• Hive,
• Strongcoin,
• Xapo.

• традиционные — закрытые ключи хранятся на сервисе, человек вправе получить лишь резервную копию;
• гибридные — практикуются раздельное хранение ключей и мультиподпись (и пользователя, и сервиса); считаются более защищенными.

Наличные биткоины

С 2011 по 2013 год фирма Casascius Bitcoin Mint (США) выпускала наличные биткоины в виде монет, на которых числится биткоин-адрес, а ключ был спрятан под голограммой. Номиналы: 0,1; 0,5; 1; 5; 10; 25; 100; 200; 500; 1000 биткоинов. Из-за проблем с законодательной основой деятельности монеты перестали создавать. Они стали нумизматической редкостью.

В апреле 2015 года обнародованы сведения о том, что компания Denarium (Финляндия) желает наладить эмиссию монет (предполагается 2 номинала: 0,1 и 0,01 биткоина).

Bitcoin-биржи: краткий список

• Binance
• Bittrex
• EXMO
• LocalBitcoins
• Probit
• Poloniex
• HitBTC
• Bitfinex (имеет много дополнительных опций)
• Bibox (Торговая комиссия на площадке всего 0,1%, а при оплате внутренними токенами биржи 0,05%)
• Ternion (Низкая тейкер-комиссия едина для всех типов ордеров – всего 0,08%)
• Garantex (биржа для обмена BTC/USDT на RUB, минимальный процент за сделку – 0,1%)
• Coindeal
• Livecoin (популярна у трейдеров из стран СНГ, низкие комиссии: от 0,01% до 0,1%)
• BitForex
• Yobit (Русскоязычный интерфейс)
• Coinbase
• Kraken
• OKEx
• Huobi

Курс биткоина

Отношение биткоина к доллару США и иным валютам постоянно меняется. Пик популярности биткоина отмечен в 2013 году, когда одна единица стоила 1100 долларов США. В 2014 году курс упал до 450 долларов, а позже поднялся до 630 американских долларов за 1 биткоин.

В 2015-м биткоин терял стоимость до 230 долларов, однако к концу года вырос до 460.

В январе 2016 года Майк Хирн, более 5 лет посвятивший совершенствованию системы Bitcoin написал в своем блоге, что эксперимент с биткоином оказался неудачным. Между тем эксперты прогнозировали курс биткоина к концу 2016 года на уровне 1 000 долларов США и их прогнозы оправдались. Весной 2017 курс биткоина превысил 2000 долларов и дошел до исторического максимума 2760 долларов за 1 биткоин.

В июле-августе 2017 года был зафиксирован рекорд стоимости – 15000-16000 долларов. Однако позже произошло падение биткоина. Так в ноябре 2017 года биткоин не превысил отметку 7000 долларов.

В июне 2019 года биткоин впервые с начала 2018 года поднялся выше 12500 долларов.

В конце октября 2020 года рост биткоина наблюдался, когда платежная служба Paypal объявила о готовности работать с криптовалютами и готовности принимать их в качестве платежного средства с 2021 года.

6 ноября 2020 года на курс биткоина к доллару превысил 15 тысяч впервые с декабре 2017 года. В течение торгового дня курс биткоина поднялся примерно на 9% до 15233 долларов.

В течение 2020 год биткоин подорожал более чем в два раза. Подорожание криптовалюты на фоне введения экстренных мер по поддержке экономики центральными банками разных стран для смягчения последствий пандемии. Можно отметить большие денежные вливания сделали биткоин и другие криптовалюты более привлекательной для инвесторов, которые боятся обесценивания фиатных денег (необеспеченных золотом и другими драгоценными металлами ), в том числе доллара.

В феврале 2021 года стоимость биткоина впервые преодолела отметку в 47 тысяч долларов. Такой стремительный взлет был связан с новостью о том, что что компания Tesla сообщила о покупке криптовалюты на сумму в 1,5 млрд долларов и планирует начать принимать биткоины в качестве оплаты за электромобили.

Биткоины в Беларуси и других странах

В нашей республике биткоины не распространены.

Система Bitcoin активно и успешно используется в Германии, Нидерландах, Австралии, Сингапуре, Новой Зеландии, ряде штатов США.

Указанную криптовалюту не приветствуют на Украине, в России, Китае, Индонезии. Он полностью запрещен в Боливии и Эквадоре.

В государствах Евросоюза с октября 2015 года биткоины признаны законным средством платежа и освобождены от НДС.

С 1 апреля 2017 года Биткоин признан платежным средством в Японии.

Легализация планируется в Сингапуре, Гонконге и других странах. В России легализация запланирована на 2018-2019 год, на начало 2020 года четкого закона регламентирующего так и не было утверждено.

На 2020 год лидером по количеству установленных банкоматов (BTM) является США, где установлено более 8 тысяч банкоматов — это около 80% банкоматов от общего количества во всем мире. На втором месте Канада по количеству банкоматов, на третьем — Великобритания. Так же BTM есть в Австрии, Испании и Швейцарии.

14 главных «за» и «против» биткоина. Инструкция для новичка

В 2020 г. биткоину исполнилось 11 лет. С момента выпуска генезис-блока в 2009 г. первая криптовалюта прошла путь от никому неизвестной монеты до главного цифрового актива с капитализацией в сотни миллионов долларов. «Цифровое золото» имеет массу преимуществ, и за счет этого его популярность растет с каждым годом. Но при инвестировании в BTC стоит учесть и то, что этот актив обладает весомым количеством недостатков.

Сильные стороны биткоина

Одна из основополагающих характеристик криптовалют — децентрализация. В январе 2018 г. был зафиксирован рекордный максимум количества нод (это компьютеры, подключенные к блокчейн-сети) биткоина — тогда оно достигло 200 тыс. С тех пор значение снижается, а в мае текущего года был зафиксирован трехлетний минимум в 47 тыс. нод. Это означает, что все меньше пользователей участвуют в валидации (подтверждении) транзакций и хранят копии блокчейна первой криптовалюты на своих устройствах.

Однако пока, по словам биткоин-разработчика Мэтта Коралло, снижение числа нод не представляет особых проблем для сети. Важно, чтобы валидаторы продолжали проверять транзакции и было достаточно нод, для скачивания блокчейна другими нодами.

Биткоин не контролируется частной компанией или правительством крупного государства. В середине 2010 г. даже создатель первой криптовалюты под псевдонимом Сатоши Накамото перестал участвовать в работе над проектом. После этого его судьба была отдана независимым разработчикам. Их работу поддерживают донатами и при помощи фонда Bitcoin Foundation, который в том числе живет за счет грантов от коммерческих организаций.

2. Дешевые переводы по всему миру

Комиссии за транзакции в сети биткоина и скорость их проведения не зависит от расстояния, на которое нужно сделать перевод. Если при использовании услуг компаний, таких, наприме, как Western Union, отправка средств может занять несколько дней, то биткоин справится с этой задачей в среднем за час. При этом комиссия будет несоизмерима с отправленной суммой.

Например, в феврале текущего года биржа Bittrex отправила 49 922 BTC ($460 млн по курсу на тот момент) в одной транзакции с комиссией в $0,60. А в январе прошла операция на сумму в 124 946 BTC (около $1 млрд), за это пришлось заплатить $83. При этом, BTC считается устаревшей криптовалютой в плане технологий, а для решения его недостатков существует масса альткоинов, которые выполнят подобные задания намного быстрее и лучше.

Например, токен XRP разрабатывался компанией Ripple для решения проблем банковской сферы. Продукты блокчейн-проекта, такие как xRapid, позволяют моментально и почти бесплатно переводить крупные суммы на любые расстояния.

3. Бесперебойная работа сети

Главная опасность для любой криптовалюты — атака 51%, когда группа майнеров контролирует не менее 51% сети, благодаря чему может влиять на транзакции и блокчейн в целом. По данным сервиса crypto51, сейчас стоимость 1 часа такой атаки на сеть главной цифровой монеты стоит около $433 тыс. Эта сумма зависит от хешрейта актива.

Сейчас большая часть вычислительных мощностей биткоина находится в Китае. Можно предположить, что власти страны, если захотят, смогут объединить майнинг-компании для того, чтобы захватить контроль над блокчейном первой криптовалюты. Однако эксперты уверены, что этого никогда не произойдет.

Майнинг-компании не станут уничтожать свой источник заработка, объяснил сооснователь BitCluster Сергей Арестов. Даже если кто-то решится атаковать сеть первой криптовалюты, это не разрушит ее, а максимум приведет к сбоям, которые можно будет устранить, выпустив экстренное обновление. Сеть криптовалюты работает без ошибок уже долгие годы. И пока нет предпосылок к тому, что эта ситуация может измениться.

4. Дефляционная природа

Все заговорили о дефляционной природе биткоина в 2020 г., когда ФРС и центробанки крупных стран начали применять экстраординарные меры поддержки экономики. С начала года суммарный баланс США, Европы и Японии вырос на $5 трлн. При этом эмиссию криптовалюты невозможно увеличить, она при любых обстоятельствах не превысит 21 млн монет.

Это означает, что в отличии, например, от доллара США, который выпускается в безграничных масштабах, биткоин не подвержен инфляции. Напротив, со временем предложение криптовалюты на рынке будет сокращаться, а значит, даже при условии сохранения спроса, ее цена будет расти. Монета запрограммирована на то, чтобы дорожать, за счет этого она выглядит намного более ценной, чем фиатные деньги.

5. Цифровое золото

Биткоин может заменить золото в качестве средства сохранения капитала, уверены аналитики инвестиционной компании Grayscale. Они объяснили, что драгоценный металл имеет большие запасы, его невозможно легко делить и перевозить. Поэтому первая криптовалюта отлично подходит на роль «цифрового золота». На данный момент удобство использования традиционного актива значительно ниже, чем у его современного аналога. Создатель EOS Брендан Блюмер уверен, что BTC заменит золото и станет основным активом для хранения стоимости в ближайшие двадцать лет.

6. Простой путь к инвестициям

Для того, чтобы начать торговать биткоином, не нужно иметь специальных лицензий или знаний. Достаточно пройти процедуру регистрации на криптобирже или скачать электронный кошелек. Однако это чревато тем, что многие люди, далекие от мира финансов, теряют деньги на буквально слепых инвестициях. Например, те, кто вложились в токен XRP в январе 2018 г., когда он торговался на уровне в $3,4, теперь вряд ли когда-то вернут свои деньги (сейчас цена монеты на 94% ниже, около $0,191).

7. Защитный актив

Во время локальных экономических кризисов зачастую курс биткоина на местных площадках поднимается выше среднерыночных значений. Например, криптовалюта сверхпопулярна в Аргентине и в Венесуэле.

Когда люди теряют доверие к своим национальным валютам, они пытаются найти альтернативу, чтобы спасти свои деньги. Биткоин, несмотря на безумную волатильность, не подвержен инфляции и, тем более, гиперинфляции. Поэтому в он выглядит как отличный вариант для инвестирования.

Слабые стороны биткоина

Биткоин нередко называется защитным активом. Однако сложно быть уверенным, что накопления в криптовалюте сохранят свою стоимость. Цена BTC в любой момент может резко обрушиться более чем в два раза. Например, 12-13 марта она упала свыше чем на 50% в течение суток, до минимума в $3800.

Вдобавок к этому биткоин может резко подорожать или подешеветь из-за какой-либо новости, даже косвенно связанной с самой монетой. Такое случилось в ноябре прошло года. Президент Китая Си Цзиньпин заявил, что блокчейн (не биткоин или криптовалюта) является одной из ключевых технологий для развития страны. В течение суток после этого цена главной цифровой монеты выросла с $7000 до $10 000.

2. Высокие комиссии на вывод

Одним из преимуществ биткоина является возможность перевести большие суммы за низкую комиссию. Но это касается транзакций внутри системы. Если инвестор захочет обналичить средства, ему придется заплатить комиссию за вывод активов контрагентам, например, биржам или обменникам. На этом можно потерять от 2-5% и более от суммы сделки. Чем больше капитал, который пользователь собирается обменять на традиционные деньги, тем выше вероятность, что у обменника попросту не окажется таких объемов средств.

Некоторые аналитики прогнозируют многократное подорожание биткоина в будущем и предлагают инвестировать в него с долгосрочными целями. Однако такой вклад в будущем может оказаться вне закона, например, если правительство запретит владеть криптовалютой и совершать с ней операции. В этом случае пользователь рискует потерять весь капитал или же часть его на том, что обналичить цифровые монеты станет значительно дороже и сложнее.

Биткоин применяется не только для инвестирования или дешевых переводов. Также пользователь с помощью криптовалюты могут приобретать запрещенные вещества или отмывать преступные доходы. Но даже если рядовой пользователь не использует криптовалюты в преступных целях, он все равно может пострадать.

Например, если купит «грязную криптовалюту» у обменника или «с рук» у другого человека. В таком случае средства могут быть заморожены. Но этого можно избежать, если проверить транзакции при помощи специальных сервисов.

5. Сложная в использовании система

Биткоин — это децентрализованная система, у которой нет единого управляющего звена. Из-за этого владельцы BTC не защищены от ошибок. Например, если инвестор забудет пароль от своего цифрового кошелька или потеряет к нему доступ, вернуть криптовалюту не получится, это просто невозможно. Безвозвратная потеря средств произойдет и в случае, если пользователь отправит их на ошибочный адрес: в блокчейне нельзя отменить транзакцию. Таком случае можно надеяться лишь на то, что получатель возвратит их по собственному желанию.

Одним из драйверов роста стоимости биткоина считается его признание в обществе: чем больше спрос, тем больше цена. Однако распространение цифровых денег замедляется из-за спорной репутации. Нередко BTC и другие криптовалюты используются в преступных схемах, например, для отмывания денег, покупки незаконных веществ или при построении финансовых пирамид. Это вызывает негативные ассоциации и вынуждает правительство принимать запретительные меры.

7. Отсутствие защиты

Мы уже писали, что децентрализация — это плюс. Но и минус тоже, потому что, в связи с этим, биткоин и другие монеты не имеют четкого законодательного регулирования. Это ограничивает возможности пользователей в вопросе судебной защиты, например, если они пострадали от рук мошенников. Сейчас нет точного понимания того, как определяется стоимость цифровых активов, отсутствует их правовой статус. Также не прописаны инструкции, как правоохранительные органы могут отследить украденную криптовалюту, изъять и прочее.

Больше новостей о криптовалютах вы найдете в нашем телеграм-канале РБК-Крипто.

Биткоин: Что, Как и Зачем

Если поинтересоваться у людей вокруг, слышали ли они что-нибудь о Биткоине, то наверняка каждый ответит: «о да, конечно». Уже несколько лет криптовалюты подгоняются под религиозные нормы, кто-то зарабатывает на них огромные деньги, а целые государства не знают, как относиться к новым технологиям.

Тем не менее что это, как это работает, и зачем оно всё нужно? Чем это лучше существующих платежных систем и причем тут видеокарты? Об этом и не только будет идти речь в данной статье.

Оглавление

Основная идея

Представим себе двух партнеров: Васю и Колю. Коля очень любит вести учет всех своих сделок и для этих целей заводит себе дневник. Дневник представляет собой набор последовательных записей:

Взял 50 денег у Саши

Занял 8 денег Пете

Занял 100 денег Васе

Отдал 130 денег Маше

Занял 36 денег Роме

Такой способ вести дела очень удобен — в любой момент можно показать должнику нужную запись. И кроме того, видна вся история денежных операций.

В какой-то момент хитрый Вася пробирается в дневник Коли и заменяет запись «Занял 100 денег Васе» на «Купил гречки на 100 денег». И однажды Коля лезет в дневник, чтобы показать Васе запись о его долге, но с удивлением не находит соответствующей строчки. Дневник взломан. Коле своих денег не видать.

Чтобы такого больше не повторялось, Коля усложняет запись. Он открывает компьютер и находит в нем программу md5sum, которая превращает любой текст в набор символов фиксированной длины. Причем делает это максимально неочевидно: если поменять хотя бы одну букву в шифрованном тексте, то выходной набор символов будет полностью отличаться. Примерно так:

Такая последовательность называется хэшем, а md5sum — хэш-функцией.

Чтобы уж наверняка, Коля решает: «Я подкину работу злоумышленникам: буду хэшировать и текст новой записи, и хэш предыдущей.» То есть каждый новый хэш теперь связан с предшествующей записью! И куда без начального хэша (любой последовательности символов, например da7c8) для первой строки. Теперь таблица займов выглядит так:

Взял 50 денег у Саши 69ab8

Занял 8 денег Пете 27825

Занял 100 денег Васе e709a

Отдал 130 денег Маше fdb876

Занял 36 денег Роме bd3d7

В первом пункте «69ab8» — хеш для начального хеша «da7c8» и записи «Взял 50 денег у Саши».

Во втором пункте «27825» — хеш для свежесформированного хеша «69ab8» и записи «Занял 8 денег Пете».

В третьем «e709a» — хеш для предыдущего хеша «27825» и текста данной строки «Занял 100 денег Васе».

И так далее аналогично.

Теперь Васе придется пересчитывать хеши для всех последующих записей чтобы изменить третью строчку на что-то другое. Допустим, впереди 5-10 записей — нудно, но цель того стоит. Но если записей много больше, то с такой махинацией уже будут сложности.

На этом Коля не останавливается — надежности много не бывает. К каждой записи в скобках он добавляет нонс — какое-нибудь число, благодаря которому хэш обязательно заканчивается на два нуля. Таблица превращается в следующее:

Взял 50 денег у Саши (210) 69a00

Занял 8 денег Пете (172) ff800

Занял 100 денег Васе (654) e7f00

Отдал 130 денег Маше (323) a6c00

Занял 36 денег Роме (901) bd300

В первом пункте «69a00» — хеш для начального хеша «da7c8» и записи «Взял 50 денег у Саши».

Во втором пункте «ff800» — хеш для свежесформированного хеша «69a00» и записи «Занял 8 денег Пете».

В третьем «e7f00» — хеш для предыдущего хеша «ff800» и текста данной строки «Занял 100 денег Васе».

Теперь нет необходимости прятать дневник, вся история публична, но изменить любую запись в ней слишком трудоемко для хакеров. Коля берет себе в напарники пять друзей, с которыми делится своим дневником. Для каждой новой записи они вместе начинают подбирать подходящий нонс, так быстрее. Тот, кто находит заветное число первым, вносит запись в дневник и получает за это небольшое вознаграждение. Чтобы угадавший получил награду, запись должна заканчиваться фразой «перевести X денег пользователю Y», где X — награда пользователю Y за подобранный нонс.

Окончательный вид дневника Коли и есть Биткоин. Это платежная система, использующая одноименную одноимённую единицу для учёта операций. Денежная операция, результат которой записывается в дневник есть транзакция. Последовательность записей в нем (каждая из которых называется блоком) в нем есть блокчейн. Процесс соревнования друзей Коли за подбор подходящего нонса есть майнинг, а сами участники — майнеры. Плата за запись блока — коммисия за транзакцию.

Биткоин очень похож на золото, которое нельзя копировать — его можно только добыть. Но это очень затратный процесс как по времени, так и по ресурсам. Это одна из причин, по которым золото так ценится. Однако, если в добыче золота участвуют люди, то в майнинге используются вычислительные мощности компьютеров, предоставляемых участниками транзакций. Грубо говоря, получить больше Биткоинов можно только одним путем: обрабатывать больше транзакций. Майнеры предоставляют все больше и больше вычислительных мощностей. Из-за этого растет спрос на видеокарты и на электроэнергию.

Несколько технических уточнений

В действительности все несколько сложнее. Все транзакции в блоке представлены как строки в шестнадцатеричном формате, которые хешируются для идентификации транзакции.

Структура блока Биткоина

Биткоины могут быть переданы любому, кто сообщит корректный биткойн-адрес или открытый ключ. Для передачи Биткоинов текущий владелец создаёт новую транзакцию, которая, помимо указаний о количестве передаваемых Биткоинов, содержит подписанный инициатором хеш предыдущей транзакции, по которой биткойны были получены. Предыдущая транзакция становится «входом» текущей транзакции. Также указывается публичный ключ или биткойн-адрес нового получателя. Узлы сети, прежде чем принять транзакцию к обработке, проверяют подписи. Правильность подписи свидетельствует, что инициатор действительно является владельцем секретного ключа для адреса «выхода».

Однако есть проблема. Цепочка блоков в сети имеет очень большой размер (в сентябре 2020 превысил 300 Гб), и далеко не все узлы могут её выкачать. Например, телефоны или кассовые аппараты. Тем не менее им нужно знать о факте включения той или иной транзакции в блок. Для этого был придуман протокол SPV — Simplified Payment Verification.

«Легкая» верификация основана на структуре дерева Меркла — это двоичного дерева, конечные узлы которого — это хеши транзакций, а внутренние вершины — результаты сложения значений связанных вершин. Вот пример хеш-дерева с тремя транзакциями-листьями:

Дерево хешей с тремя вершинами

Построение дерева происходит следующим образом:

Вычисляются хеши транзакций, размещенных в блоке: hash(L1), hash(L2), hash(L3) и так далее.

Вычисляются хеши от суммы хешей транзакций, например hash(hash(L1) + hash(L2)). Так как дерево Меркла является бинарным, то число элементов на каждой итерации должно быть четным. Поэтому если блок содержит нечетное количество транзакций, то последняя дублируется и складывается сама с собой: hash (hash(L3) + hash(L3)).

Далее, вновь вычисляются хеши от суммы хешей. Процесс повторяется, пока не будет получен единый хеш — корень дерева Меркла (merkle root). Он является криптографическим доказательством целостности блока (то есть того, что все транзакции находятся в заявленном порядке). Значение корня фиксируется в заголовке блока.

Имея дерево Меркла можно построить доказательство включения транзакции в блок как путь от хеша транзакции до корня. Этот механизм используется в SPV. Клиент выкачивает только заголовок блока с его хешем. Имея интересующую транзакцию, он запрашивает доказательство у узла содержащего всю цепочку.

Клиенты использующие легкую верификацию транзакций не пересчитывают все хеши, а запрашивают только доказательство Меркла. Это позволяет не использовать весь объем информации о транзакциях, а обращаться к конкретной транзакции.

SVP позволяет существенно снизить нагрузку на сеть и ускорить процесс проведения. Например, 5 переводов максимального размера в сумме весят около 500 килобайт, при этом дерево Меркла при таких же условиях будет иметь размер не более 140 килобайт.

Преимущества

Децентрализация

Важной особенностью Биткоина, которая привела к его популярности, является децентрализованная природа этой платежной системы. Иначе говоря, Биткоин не находится под контролем государства, организации или конкретного человека. Программный код является полностью открытым, а участники системы разбросаны по всему миру. Всякий, кто захочет присоединиться, сможет сделать это без препятствий.Истории транзакций и балансы кошельков фиатных валют хранятся на специальных серверах, которые принадлежат финансовым организациям. Такие хранилища нередко взламываются, что довольно неприятно для простых пользователей. В Биткоин-системе нет ничего, что могло бы контролировать данные. Более того, все данные в этой сети доступны публично. И, как мы убедились выше, изменить их практически невозможно.

Анонимность

В отличие от традиционных финансовых систем, Биткоин вовсе не потребует от вас аутентификации по паспортным данным. Вы — это ваш адрес в Биткоин-сети. Вы можете получить сколько угодно адресов. Возможность совершать финансовые транзакции будет зависеть лишь от того, достаточно ли на Вашем счету средств. И к слову, любой человек может посчитать состояние вашего счета, но не может знать о Вас ничего, кроме истории транзакций и адреса вашего кошелька.

Стабильность

Нельзя изменить какой-то блок в блокчейне. Это практически невозможно. В противном случае пришлось бы одновременно изменить огромное количество записей на миллионах компьютеров по всему миру. Поэтому никакую транзакцию нельзя отменить или подменить на другую.

Ограниченная эмиссия

Традиционные фиатные деньги имеют неограниченную эмиссию, так как центробанки всегда могут напечатать столько денег, сколько им нужно. Вспомним аналогию с золотом. Чем сложнее добывается золото и чем меньше его запасов, тем оно больше ценится. Это механизм контроля инфляции. В Биткоине реализован схожий механизм: система постепенно уменьшает количество суммарно добываемых в единицу времени биткоинов. Это выглядит как функция обратной пропорциональности. И да, когда-то настанет момент, после которого количество биткоинов в мире станет постоянной величиной. Прямо как объем запасов золота на Земле.

А если по-человечески, то вот цитата Медузы о том, чем блокчейн лучше существующих платежных систем:

Прозрачностью, скоростью, стоимостью, простотой. Если вы отправили криптовалюту или информацию по блокчейну, свидетельство такой отправки невозможно изменить или подделать, поскольку она подтверждается сотнями тысяч компьютеров по всему миру. На этих же компьютерах хранится множество копий этой информации — и она доступна для просмотра любому пользователю в любой момент времени. Весь процесс перевода занимает считанные минуты и стоит в десятки раз дешевле банковского. Если вы храните деньги и информацию в блокчейне, записи никогда не будут утеряны или подделаны, любой участник рынка может в любой момент удостовериться в вашей финансовой состоятельности. Никаких третьих сторон и посредников, только полная прозрачность и математическая гарантия точности расчетов.

А насколько это безопасно?

Если говорить о безопасности сферической в вакууме платежной системы, то Биткоин очень надежен. За все время существования с 2009 года был зафиксирован лишь один случай, в котором неисправность кода привела к ошибке.

А что там случилось?

15 августа 2010 года, ещё до широкого распространения системы, было создано 184 млрд биткойнов. Программый код не предусматривал сумм выше определенного значения, и в результате значение суммы переполнилось. Сделку быстро заметили, и в течение нескольких часов была выпущена версия программы 0.3.1, заменяющая старую цепочку на новую, не содержащую «грязных» ошибочных блоков. В результате такого хардфорка какое-то время даже существовали две версии биткоина, одна из которых содержала ошибочные блоки и вводила пользователей в заблуждение. Однако, новая версия стала доминирующей уже через 19 часов. Эта версия используется по сей день.

Потенциальные угрозы все-таки существуют. Например, взлом приватных ключей и так называемая «Атака 51%».

Взлом приватных ключей

В целях защиты от мошенничества все транзакции передаются по сети вместе с цифровой подписью. Она позволяет гарантировать, что сообщение успешно доставлено выбранному адресу и что это сообщение не было изменено.

Цифровая подпись создается с помощью хэширующего алгоритма и асимметричного шифрования (подробнее о шифровании можно почитать тут).

Принцип ассиметричного шифрования можно объяснить так:

Пусть у каждого участника обмена посылками есть личный замок и ключ от него. Если участник А хочет получить секретную посылку от участника Б, то он отправляет ему свой замок. Участник Б защёлкивает замок на секретной посылке и отправляет её участнику А. Получив посылку, участник А открывает ключом замок и получает посылку. В этой аналогии открытый ключ — это замок, а закрытый — это ключ. Взлом приватного ключа может дать возможность изменить адрес получателя или содержимое посылки.

Приватные ключи связаны с биткоин-адресами функцией хеширования SHA-256. Она выдает шифр в виде последовательности 256 битов. То есть возможно 2^256 = 10^77 вариантов хеша. В настоящее время вычислительных мощностей всех компьютеров всего мира не хватило бы, чтобы перебрать все варианты за приемлемое время.

Угроза становится реальной ввиду развития квантовых компьютеров. Пока эта угроза далека (здесь есть подтверждение), но всё-таки она существует.

Атака 51%

Принцип данной атаки в следующем: пока в распоряжении атакующего находится больше мощности, чем у всей остальной сети, он может не подтверждать чужие блоки, подтверждая только свои, а значит может получать 100 % всех новых биткоинов и блокировать по своему усмотрению любые транзакции.

На ранних этапах развития криптовалюты такая угроза очень значима. На данный момент для осуществления такой атаки в сети Bitcoin требуется вычислительная мощность, во много раз превышающая мощность всех суперкомпьютеров из рейтинга TOP-500 (500 самых мощных в мире суперкомпьтеров). После массового перехода майнеров с видеокарт на специально разработанные для добычи биткоинов интегральные схемы, защита от такой атаки стала ещё сильнее. Кроме того, у злоумышленников при таком вломе нет возможности проводить любые транзакции по своему усмотрению, поскольку у них нет чужих приватных ключей, необходимых для подписи транзакций.

Существует схожая «Атака Сивиллы», в которой злоумышленники могут избегать настоящих узлов в сети, если они создают достаточное количество поддельных или идентичных (Sybil идентификаторов). Затем они могут отказаться от приема или передачи блоков, эффективно блокируя других пользователей в сети. С такой угрозой неплохо справляются «алгоритмы конценсуса», такие как «доказательство работы» (Proof-of-Work) и «доказательство доли», (Proof-of-Stake)

Подробнее об алгоритмах консенсуса

Proof-of-Work

Доказательство работы (или консенсус Накамото) было «изобретено» задолго до биткойна еще в начале 90-х и применялось в основном для защиты от спама. В случае доказательства работы хеш сообщения, объединенного со специальным полем (тот самый nonse из истрии о Коле с Васей), должен быть меньше определенного значения (или начинаться с определенного числа нулевых битов). Nonce не несет смысла для самого сообщения — это поле перебирается автором доказательства, пока не будет найдено подходящее значение. Название «доказательство работы» отражает тот факт, что для нахождения nonce надо совершить вычислительную работу, ожидаемое количество которой измеримо. Например, если нужно, чтобы первые 16 бит хеша равнялись нулю, то в среднем нужно перебрать 65536 значений nonce.Консенсус Накамото решает главный бич анонимных сетей — атаки Сибиллы. Чтобы обладать реальной силой (наличие которой пытаются имитировать злоумышленники) в консенсусе Накамото, нужно обладать реальной вычислительной мощностью, которую нельзя подделать.

Proof-of-Stake

В 2011 году в качестве альтернативы PoW был разработан алгоритм консенсуса PoS, призванный исправить основные недостатки предшественника.В нескольких словах, алгоритм консенсуса Proof of Stake заменяет технологию майнинга PoW механизмом, в котором блоки проверяются в соответствии с долей участников. Валидатор каждого блока определяется вложенной криптовалютой, а не количеством выделенной вычислительной мощности. Каждая система PoS может реализовать алгоритм по-разному, но в общем случае блокчейн обеспечивается псевдослучайным процессом выборов, который учитывает богатство узла и возраст монеты (как долго монеты заблокированы или находятся в доле), а также фактор рандомизации.

Безопасность платежной системы не означает полную безопасность ее использования. Существует огромное количество примеров успешных атак на криптобиржи с использованием Биткоина и аналогичных криптовалют.

— известная биржа, работающая не только с Bitcoin, но и другими менее популярными криптовалютами. В 2014 году биржа лишилась 13 000 BTC и 300000 Litecoin в результате атаки.

В январе 2015 года стало известно о взломе крупной европейской биткоин-биржи Bitstamp. Тогда хакеры сумели похитить 18,977 BTC.

19 июля 2017 года Parity подвергся хакерской атаке, в ходе которой злоумышленникам удалось украсть 153,037 ETH.

В 2016 у биржи Bitfinex неизвестные похитили с платформы 119 756 BTC.

Как это возможно, если алгоритм работы Биткоина настолько надежен? Все просто, практически все совершенные атаки, взломы и кражи в сфере криптовалют так или иначе связаны с уязвимостью инфраструктуры: криптовалютных бирж, кошельков и сторонних хранилищ приватных ключей. Никто не отменяет человеческий фактор: некоторым злоумышленникам достаточно обладать даром убеждения.

Поэтому стоит помнить, что если вор похитил из вашего кармана ключи, то это не значит, что он обязательно взломает ваш замок. Но с другой стороны, какой бы крутой у тебя ни был замок, будет плохо, если ты потеряешь к нему ключ.

Законодательное регулирование

Правовой режим биткоина значительно различается в разных странах. В одних странах биткоины признаются в качестве расчётной денежной единицы (например, в Германии),, в других (например, в Японии) Bitcoin является законным платёжным средством с налогом на покупку. В некоторых странах (например, в Китае) операции с биткойнами запрещены для банков, но разрешены для физических лиц (но при этом страна лидирует в области майнинга из-за наличия крупнейших производственных мощностей). В Швейцарии на криптовалюты распространяются такие же правила, как и на иностранные валюты, и эта страна является одной из самых благоприятных юрисдикцией для Bitcoin-стартапов.

В Российской Федерации к Биткоину достаточно интересное отношение. Летом 2020 года был принят отдельный федеральный закон о цифровых финансовых активах и цифровой валюте, который по сути признает криптовалюту, в том числе Биткоин, платежным средством, но запрещает расплачиваться им. Да, цифровую валюту вынесли в отдельную категорию, однако запретили использовать для оплаты товаров, работы или услуг и даже сообщать о том, что криптовалюта может использоваться в качестве платежного средства. Выпуск и обращение криптовалюты в России остаются недоступными. Купить цифровую валюту можно на зарубежных площадках, но ее придется декларировать как имущество в российских налоговых органах.

Источник https://myfin.by/wiki/term/bitcoin

Источник https://www.rbc.ru/crypto/news/5ef32adf9a794737b468126c

Источник https://habr.com/ru/post/533872/