Что такое Биткоин
Биткоин это цифровой актив, который был создан как средство обмена, то есть аналог обычных денег, который функционирует в распределенной компьютерной сети.
Биткоин появился в 2008 году, когда человек (или даже целая команда) под псевдонимом Сатоши Накамото опубликовал статью, где была описана система электронной наличности Биткоин, также люди могли скачать открытое программное обеспечение и пересылать друг другу биткоины. Сначала тема разошлась среди энтузиастов, начавших тестировать систему. Потом другие люди стали предлагать владельцам уже имеющихся биткоинов купить их за наличные. Постепенно биткоин начал набирать популярность и дошел до капитализации в миллиарды долларов.
Биткоин ценится в первую очередь за то, что система является децентрализованной и позволяет относительно быстро и без посредников в виде банка пересылать деньги в любую точку мира за небольшие комиссии. За десяток лет биткоин защитил статус надежной криптовалюты, поэтому в него вкладывают многие инвесторы, а некоторые страны даже признают его официальным платежным средством.
Как работает биткоин
Транзакции в блокчейне проходят проверку в децентрализованной сети, участники которой называются нодами. Нода — это не человек, а единица техники, которая обрабатывает операции. Если транзакция подтверждена, то она записывается в блок, состоящий из множества таких транзакций. В сети Биткоина есть правило, что блок должен сформироваться за определенное время. Как только блок сформирован, информация записывается во всем доступную распределенную книгу учета. Можно считать ее своего рода таблицей, которая доступна всем.
Так как в этой книге учета каждый блок связан с предыдущим, она называется блокчейн (англ. blockchain — цепочка блоков), а набор правил, по которым работает блокчейн, называется протоколом блокчейна. Протокол блокчейна Биткоина описывает не только правила работы, но и максимальное количество монет (англ. maximum supply) — 21 000 000 BTC.
Майнинг
Майнинг (англ. to mine — добывать, выкапывать) — это процесс получения награды за выделение вычислительной мощности для поддержания работы блокчейна. Майнеры получают награду за совершение сложных вычислительных операций на своих компьютерах (точнее было бы называть вычислительных машинах). Майнер получает награду за каждый сформированный им блок.
Протокол Биткоина имеет «соревновательную» систему майнинга. Кто первее решил задачу, тот и получит награду. Как только решение найдено, другие участники блокчейна сверяют решение с условиями задачи, это называется подтверждение блока (англ. block confirmation). Такой алгоритм решения математических задач называется Proof-of-Work или PoW (англ. доказательство проделанной работы, доказательство, что майнер потратил вычислительные «силы» для решения задачи).
Какую математическую задачу решают майнеры
Биткоин называется криптовалютой не просто так, «крипто-» означает, что блокчейн состоит из блоков, идущих один за другим и связанными между собой криптографическими методами.
Криптография — процесс шифрования данных, при котором используются различные криптографические функции.
Протокол биткоина использует функцию SHA-256, которая шифрует блок так, что на выходе получается набор чисел и букв. Вот как выглядит слово «bitcoin» в зашифрованном с помощью SHA-256 виде:
6B88C087247AA2F07EE1C5956B8E1A9F4C7F892A70E324F1BB3D161E05CA107B
Такой набор символов называется хэшем данных (англ. hash — фарш, мешанина). Так как функция хэширования SHA-256 является асимметричной, то полученный набор цифр и букв невозможно развернуть по щелчку пальцев. Этот «фарш» подобно настоящему невозможно превратить обратно в цельный кусок мяса или данных.
Майнеры Биткоина занимаются перебором таких хэшей так, чтобы полученный набор символов начинался с определенного количества нулей. Чтобы хэш блока начинался с нулей, была введена переменная под названием нонс (англ. nonce — случайный номер, одноразовое число). Майнеры сначала изменяют нонс, а потом смотрят на выходе получившийся хэш. Если хэш не начинается с определенного количества нулей, то перебор начинается заново, пока не найдется решение. Это и есть та самая математическая задача. Давайте зашифруем слово «bitcoin» и нонс так, чтобы его хэш начинался с четырех нулей.
Nonce: 16324
Data: bitcoin
Hash: 00008a02f51806e360d228b3d493b57f6b85093e35332e80ed433f6101b2f59e
Из чего состоит блокчейн Биткоина
Каждый блок имеет пять параметров: номер блока, транзакции, хэш предыдущего блока, нонс, хэш самого блока.
- Номер блока демонстрирует последовательность цепочки
- Транзакции содержат данные о передаваемых монетах
- Хэш предыдущего блока указывает на то, какой блок следует перед текущим блоком, таким образом связывая всю цепь.
- Нонс в протоколе биткоина помогает сформировать хэш так, чтобы он начинался с определенного количества нулей, та самая математическая задача
Хэш текущего блока формируется на основе предыдущих данных, как только хэш блока сформирован, блок добавляется в блокчейн, а остальные участники сети проверяют, соответствует ли хэш данным, записанным блоке. Как участники приходят к решению, что данные достоверны, блок добавляется в блокчейн, и все майнеры цепи начинают работать над новым блоком. Естественно, все процессы, описанные выше проходят в автоматическом режиме.
Биткоин с 2008 года остается главной криптовалютой, остальные криптовалюты называются альтернативными коинами или альткоинами, которые не стоит недооценивать. Многие блокчейны таких криптовалют имеют явные преимущества перед Биткоином, например, более быстрое формирование блока (Bitcoin Cash), возможность написания собственных программ, работающих на блокчейне (Ethereum), полная анонимность (Monero) и так далее.
