Биткоин: понятие и механизм работы

Актуальность данной статьи состоит в том, что создание современной цифровой валюты невозможно без инноваций в сфере финансов, одной из таких инноваций является биткоин.

Биткоин оказывает на экономику как положительное, так и отрицательное влияние.

Положительное влияние проявляется в отсутствии финансовых посредников, это ведет к снижению издержек обращения, увеличению доходов и благосостояния. Но анонимность платежей главная проблема для государства, так как платежи не могут быть проверены, а значит, могут быть использованы в теневой экономике, развивая ее.

Существует 2 подхода к определению биткоина, в узком и широком смыслах.

Биткоин, в узком смысле, - это валюта, цифровая единица стоимости, используемая людьми для обмена товарами, услугами или обмена на другие валюты, курс которых имеет тенденцию к сильным колебаниям относительно традиционных, выпущенных правительством денежных знаков. [1]

В широком смысле - это не просто валюта, но и технология, которая представляет собой системный протокол, то есть базовый набор программных инструкций, которые позволяют компьютерам устанавливать между собой связь, а также информации, необходимой для мониторинга и верификации транзакций между людьми в системе биткоиновой экономики. [1]

Основными свойствами, присущими биткоину являются:

• -    децентрализация, отсутствие эмитента - каждый отдельный участник со своими компьютерными мощностями может принимать участие в майнинге;

• -    анонимность пользователей - личность владельца счета не связана напрямую со счетом;

• -    устранение угрозы двойной траты - невозможность оплатить операцию средствами, которые уже израсходованы;

• -    прямая передача биткоинов - устранение посредников и больших комиссий;

• -    безопасность транзакций - транзакция считается достоверной только после правильного решения определенной задачи.

Рассмотрим механизм работы биткоина. В процессе майнинга все совершенные пользователями транзакции группируются в блоки, которые включаются в цепочку блоков, называемую блокчейн.

Разберем весь процесс начиная с владельца биткоин- кошелька.

Биткоин - кошелек - программное обеспечение, которое содержит все биткоин- адреса и приватные ключи. С его помощью можно отправлять, получать, хранить биткоины. [2]

Пользователь, создавший биткоин- кошелек, получает личные цифровые ключи, которые подтверждают его владение биткоинами. Цифровые ключи делятся на 2 типа: публичный и приватный.

Публичный ключ, является биткоин - адресом, на который отправляются биткоины, он выполняет роль банковского счета.

Приватный ключ, является цифровой подписью, с его помощью происходит подтверждение принадлежности биткоинов данному пользователю, так же этим ключом подтверждаются входящие транзакции. Данный ключ владельцу не известен, он встроен в алгоритм работы его кошелька.

Для создания транзакции указываются биткоин- адрес получателя и количество биткоинов. Все остальные операции биткоин- кошелек на основе заложенной логики сделает сам. А именно выберет входы и выходы. Вход -достаточное количество средств, для проведения транзакции.

Различают 3 формы транзакций:

• •    стандартная;

• •    транзакция слияния средств;

• •    транзакция, распределяющая средства.

Стандартная транзакция – простой вид платежа с одного адреса на другой.

Рисунок 1. Стандартная транзакция

Транзакция слияния средств – вид платежа при котором объединяются множество входов, чтобы оплатить более дорогой выход.

Рисунок 2. Транзакция слияния средств

Транзакция, распределяющая средства - вид платежа при котором

один вход разделяется на несколько выходов.

Рисунок 3. Транзакция, распределяющая средства

В транзакциях есть особенность - система тратит весь вход, не оставляя остатка. В биткоине заложен механизм двойного платежа, нужная сумма идет на оплату товара или услуги, а оставшиеся средства кошелек отправляет на свой адрес, таким образом создавая еще один выход, который будет использоваться в последующих операциях в качестве входа.

Чтобы транзакция попала в биткоин - сеть, она должна быть подтверждена приватным ключом получателя биткоинов. Этот механизм исключает кражу средств и перенаправление их другому пользователю.

После этого к транзакции добавляется небольшая комиссионная плата и она добавляется в биткоин - сеть, где будет находиться до момента проверки и включения в блок вовремя майнинга.

Майнинг - это процесс в результате которого эмитируются новые биткоины. [2]

Майнинг позволяет выпускать новые биткоины. Его можно сравнить с выпуском новых денежных средств в оборот Центральным Банком.

Многие авторы, такие как Пол Винья, Майкл Кейси, Andreas M. Antonopoulos раскрывают в определении лишь одну из ролей майнинга – получение новых биткоинов. Но самая главная роль заключается в том, что майнинг поддерживает работоспособность биткоина, без него не будет осуществляться добавление блоков в блокчейн, в связи с этим транзакции не смогут быть проверены и осуществлены.

Процесс майнинга состоит в том, что майнеры, то есть большое количество человек и их вычислительные мощности, ведут поиск решения задачи, которая основана на криптографическом хеше. Решение сложно найти, но при правильном ответе задачу легко проверить. Тот, кто первым находит правильный ответ задачи – получает вознаграждение в виде биткоинов. Для добавления одного блока в блокчейн требуется 10 минут, это связано с тем, что на решение задачи уходит 10 минут. Чтобы это время не изменялось, сложность задачи с каждым блоком увеличивается.

Современные майнеры создают «майнинговые пулы» - объединение вычислительных мощностей для более быстрого решения задач, при котором вознаграждение делится на всех участников пула. Такое объединение опасно для биткоин- сети, так как возможна монополизация майнинга.

Решение задачи означает предъявление доказательства работы, то есть было использовано достаточно вычислительной мощности, а значит усиливает доверие к предыдущим блокам добавив после них новый блок, чем больше блоков построено после блока с определенной транзакцией, тем она достоверней.

Блокчейн – список проверенных блоков, каждый из которых указывает на своего предшественника вплоть до блока генезиса. [2]

Каждый блок в блокчейн идентифицируется хешем, который генерируется с использованием криптографического алгоритма SHA256, примененного к заголовку блока. Каждый блок также ссылается на предыдущий блок, известный как родительский блок, через поле "хэш предыдущего блока" в заголовке блока. [2]

Роль блокчейна заключается в хранении всех добавленных проверенных блоков от блока генезиса до конечного блока. Чем больше блоков создается, тем меньше биткоинов получают майнеры в качестве вознаграждения. Системным кодом заложено, что будет создан блок, после которого майнеры перестанут получать вознаграждение за свою работу. То есть у них больше не будет мотива поддерживать биткоин.

Таким образом, у биткоина множество преимуществ перед привычными нам деньгами, но при этом каким будет его будущее однозначно сказать нельзя. Это связано с тем, что главную роль здесь выполняет майнинг, поддерживающий работоспособность биткоина. Поддержание работоспособности выгодно лишь до того момента пока это хорошо вознаграждается. Согласно программному коду, вознаграждение в определенный момент закончится, то есть выгода от майнинга кончится. Вероятнее всего в будущем будет возможно изменить максимальное число криптовалюты и это даст толчок к более крупному ее развитию.