После криптовалютной лихорадки, прокатившейся по миру в декабре прошлого года, осталось очень мало людей, которые никогда не слышали о Биткоине. Биткоин и другие криптовалюты (альткоины), которых на сегодня насчитывается более 1500, были самой обсуждаемой темой конца 2017. О Биткоине говорили по телевидению, социальные сети заполонили мемы про Биткоин, на YouTube появились десятки каналов посвященных криптовалюте. Разговоры о Биткоине были слышны даже из радио в маршрутках и такси.

Казалось бы, Биткоин и блокчейн отнюдь не новшество. Блокчейн Биткоина существует и успешно работает уже почти 10 лет, но до недавних пор он никого не интересовал, кроме узкого круга людей, состоящего в основном из айтишников, энтузиастов, гиков, и нескольких инвесторов, которые на раннем этапе увидели потенциал этой технологии. Широкой аудитории Биткоин стал интересен из-за экспоненциального роста его цены и новой возможности для обогащения. В результате индустрию наводнило большое количество людей, которые склонны покупать всё подряд, игнорируя одно из главных правил инвестирования в криптоактивы, а именно – Do Your Own Research или просто DYOR.

Этот пилотный DYOR будет посвящен Биткоину. Ветеранам криптонидустрии будет неинтересно в n-ый раз читать про майнинг, блоки и хешрейт, но в наших интересах, чтобы о Биткоине, блокчейне, крипте, узнавали новые люди, и помогали развивать и распространять эту технологию. Криптовалютное сообщество нуждается в новых людях, и эта статья как раз для них.

Как работает Биткоин?

Чтобы лучше понять основной принцип работы Биткоина, сравним его с привычной платежной системой.

Итак, когда вы совершаете покупку в интернет-магазине при помощи вашей карты Visa, транзакция обрабатывается серверами процессингового центра вашего банка. С вашего баланса списывается определенная сумма, и прибавляется к балансу продавца. Эти две операции, списание и пополнение, записываются в банковский реестр. Вы, как клиент, не имеете доступа к реестру банковских операций, но вы верите в честность банка, и что он выполнит операцию правильно.

Так работает сеть с архитектурой клиент-сервер. Когда запросы от всех клиентов поступают на сервера одной компании и обрабатываются там. Такая централизованная структура позволяет обрабатывать тысячи транзакций в секунду. Однако является уязвимой из-за наличия так называемой «single point of failure».

Биткоин работает по-другому. Вместо центрального сервера, редактирующего балансы счетов в реестре, в сети Биткоина этим занимаются добровольцы, которых называют майнерами (от англ. miner – добытчик, шахтер). Майнеры при помощи специального оборудования обрабатывают транзакции в сети Биткоина, и записывают данные о каждой из них в реестр. В отличие от закрытого банковского реестра операций реестр Биткоина открыт для всех, и его копии хранятся на компьютерах тысяч майнеров по всему миру. Этот распределенный по сети реестр называется «блокчейн». В блокчейне Биткоина записана информация о всех транзакциях проведенных в сети начиная с дня запуска, и до текущего момента. На жестком диске он бы занял более 160 Гб. К счастью, чтобы пользоваться Биткоином, скачивать себе на компьютер весь блокчейн не нужно.

Подведём небольшой итог. Биткоин – децентрализованная цифровая валюта. Все транзакции, которые проводятся в сети Биткоина, записываются в распределенный реестр – блокчейн (от англ. block – блок, chain – цепь, blockchain – цепочка блоков).

Откуда берутся Биткоины?

Поскольку у Биткоина нет центрального органа управления, который бы решал, когда и сколько нужно добавить Биткоинов в оборот, этот аспект был предопределен его создателем. Человек под псевдонимом Сатоши Накамото придумал очень простую и эффективную модель поощрения майнеров, которые поддерживают сеть в рабочем состоянии.

Чтобы сгруппировать входящие транзакции в блок и распространить его по всей сети, майнерам необходимо решить сложную криптографическую задачу. Первый кто её решит, получает право добавить в блокчейн новый блок транзакций. Майнер, решивший задачу блока, добавляет число-решение в информацию о транзакциях содержащуюся в этом блоке, как бы подписывая его. Эта подпись свидетельствует о том, что майнер действительно выполнил вычислительную работу правильно. Несмотря на то, что на решение каждой задачи уходит около 10 минут, проверка правильности решения остальными майнерами происходит почти мгновенно. Если большинство согласно, что блок решен правильно, он добавляется к основной цепочке, а майнер нашедший решение получает свое вознаграждение в виде новых Биткоинов. Через доказательство выполненной работы (Proof-of-work) формируется консенсус между майнерами сети.

Поначалу, это сложно представить. Посмотреть как это работает на практике можно в этой демке https://anders.com/blockchain/hash.html

Помимо майнеров в сети работают «аудиторы». Им не нужно дорогое оборудование для проведения вычислений, но они обязаны хранить на своих устройствах полную копию блокчейна. Задача «аудиторов» — проверять работу майнеров и заниматься распределением нагрузки по сети.

Ещё один тип участников — легкие клиенты. Им не надо скачивать весь блокчейн. Достаточно хранить данные необходимые для нормальной работы узла. Такие клиенты не требуют больших вычислительных мощностей для поддержания своей работы, за счет чего отлично работают даже на мобильных устройствах.

Блоки в блокчейне Биткоина формируются каждые 10 минут 24/7. Это значит, что каждые 10 минут в мире появляются 12.5 BTC. За сутки добывается 1800 Биткоинов, а всего добыто уже более 80% всех запасов. Создавая Биткоин, Сатоши запрограммировал, что максимально можно добыть только 21 млн. монет.

Каждые четыре года, награда за блок сокращается вдвое. Сейчас она составляет 12.5 BTC за блок, но 30 мая 2020 упадет до 6.25 BTC за блок.

Помимо добываемых Биткоинов майнеры делят между собой комиссии, которые платят пользователи за добавление их транзакции в блок.

При этом майнеры не назначают фиксированную комиссию за обработку платежа. Пользователь сам решает, какую комиссию он хочет заплатить. Чем она больше, тем выше в очереди продвинется эта транзакция, и тем быстрее она будет обработана.

Безопасность блокчейна на Proof-of-Work

Сатоши Накамото, кем бы он ни был, безупречно продумал все моменты, касающиеся безопасности своей системы. Объединив алгоритм консенсуса PoW с одноранговой сетью, он создал неприступное хранилище для ценности, находящееся у всех на виду.

Во-первых, то, что копии блокчейна хранятся на множестве независимых компьютеров, делает его защищенным от различных хакерских атак. Сеть Биткоина невозможно «положить» при помощи DDoS-атаки из-за отсутствия главного сервера. Невозможно изменить данные балансов счетов. Для этого придется организовать взлом всех компьютеров, на которых хранится копия блокчейна одновременно, или завладеть 51% вычислительных мощностей сети Биткоина. Ни то, ни другое пока невозможно.

Во-вторых, Доказательство работы (proof-of-work) защищает сеть от атаки Сивиллы и всевозможных манипуляций с целью получения незаконной выгоды.

• Доказательство работы невозможно сфабриковать, или просчитать наперёд.
• Из-за того, что на решение криптографической задачи служащее доказательством работы, майнеры тратят много электричества, за которое им надо платить, у них есть мотивация действовать строго в интересах сети, чтобы не лишиться права зарабатывать вознаграждение.
• Доказательство работы обеспечивает справедливое распределение вознаграждения, поскольку зависит от хешрейта, который майнер привносит в сеть. К примеру, если майнер владеет 1% вычислительной мощности сети, то на дистанции он будет получать 1% от всех добываемых Биткоинов.

Сейчас почти все криптовалюты работают по той же технологии, что и Биткоин, и решение использовать PoW для консенсуса в децентрализованной сети кажется вполне очевидным. Но именно Сатоши первым реализовал эту идею на практике.

Чем обеспечен Биткоин?

Биткоин спроектирован так, что с ростом суммарной вычислительной мощности сети растет и сложность криптографических задач, которые нужно решать, чтобы добавить новый блок в блокчейн. Единственный способ решения этих задач – перебирать все числа подряд, пока решение не сойдется.

В первые годы существования Биткоина, когда в сети было очень мало узлов, его можно было очень легко майнить на обычном ноутбуке с заводским процессором. Вычислительной мощности CPU вполне хватало для быстрого решения задач. Энтузиасты майнили Биткоины тысячами, но из-за их смехотворной стоимости на то время никто не относился серьезно к хранению своих Битков. Как следствие, около 2 млн. монет утеряно навсегда.

С ростом популярности и стоимости первой в мире криптовалюты стало появляться все больше желающих добывать деньги «из воздуха». Вместе с числом новых майнеров, выросла и сложность добычи Биткоина. Обычные CPU стали очень малоэффективны в решении этих задач.

Тогда майнить начали на топовых видеокартах, обладающих более высоким хэшрейтом. Майнеры сметали видеокарты с магазинов по всему миру, взвинтив цены на них до небес.

Однако сеть Биткоина так разрослась, и её хэшрейт настолько вырос, что майнить Биткоин на GPU тоже стало не очень прибыльно. Теперь для этого появилось специальное «железо» под названием ASIC – (Application-Specific Integrated Circuit). Их производит китайская компания Bitmain, являющаяся монополистом в области производства железа для майнинга. ASIC спроектирован конкретно под криптографическую функцию Биткоина – SHA-256. Предприниматели оборудуют целые промышленные помещения под ASIC-фермы, сжигая ежедневно огромное количество электроэнергии для добычи новых Биткоинов.

Чем дороже становится Биткоин, тем активнее идет «гонка вооружений» майнинговым железом, от чего увеличивается совокупная мощность сети. Чем выше мощность сети, тем дороже стоимость атаки на сеть, соответственно, тем она надежнее для хранения ценности, тем больше желающих хранить ценность в Биткоине, что вызывает рост цены на него. Круг замкнулся.

Получается, что Биткоин обеспечен инфраструктурой и мощностью своей собственной сети.

Почему Биткоин ценен?

Многие спрашивают: «Зачем люди тратят миллионы долларов на оборудование для добычи валюты, которую даже потрогать нельзя? Почему все решили, что какие-то циферки в компьютере могут столько стоить?»

Национальные валюты, которыми мы все пользуемся, имеют в своей основе инфляционную модель. Она подразумевает, что завтра на ваши условные 100$ вы сможете купить меньше товаров и услуг чем сегодня. Постепенное обесценивание фиатных денег стимулирует населения активнее обменивать их на материальные блага, чтобы потом заработать ещё денег, чтобы потом снова поскорее от них «избавиться», и так по кругу. Такой расклад поддерживает на плаву капиталистическую экономику и культуру потребления уже много лет.

Люди, верящие в ценность доллара, доверяют тем самым американскому правительству, Федеральному Резерву, и мировой банковской системе. Без этого доверия доллар будет стоить не дороже бумаги, на которой он печатается.

Люди, верящие в ценность Биткоина, могут вообще никому не доверять кроме математической модели, на которой он основан. Это как раз одна из причин, почему Биткоин и криптовалюты стали популярны, в первую очередь, среди молодежи. Они не верят государству и полагаются только на свои силы.

В основе Биткоина лежит дефляционная модель. Знание того, что в течение ближайших 122 лет в мире появится только 4 млн. новых Биткоина делает его более ценным в глазах обладателей. Миллиардер Тим Дрейпер на вопрос, согласился бы он обменять сейчас свои Биткоины на доллары ответил: «Это все равно, что предложить владельцу золота обменять свои слитки на морские ракушки». Это к тому, что те, у кого есть Биткоины, едва ли захотят заплатить ними за новый телевизор, чтобы через несколько лет, когда BTC будет стоить гораздо дороже, не чувствовать себя как легендарный парень, который когда-то купил две пиццы за 10000 Биткоинов. Потому, люди более склонны к накоплению Биткоинов нежели к их расходованию. У человека, который не тратит свои Биткоины есть название – «HODLer».

HODLer – человек, который держит и не продает свои Биткоины ни при каких рыночных обстоятельствах. Ходлеры верят, что цена за 1 BTC через какое-то время достигнет шестизначной суммы.

Мем произошел с поста на форуме bitcointalk под названием «I AM HODLING», (Прим. – опечатка от англ. hold – держать), и стал настоящей классикой. На протяжении почти 5 лет девиз «HODL!» помогает многим инвесторам Биткоина переживать нелегкие времена на рынке.

https://bitcointalk.org/index.php?topic=375643.0

Смена парадигмы Биткоина

Такое отношение людей к Биткоину идет в разрез с оригинальной идеей Сатоши, который планировал создать денежную систему (cash system), а по факту люди стали использовать Биткоин как средство сохранения ценности, инвестируя в него как в актив. Биткоин по своим свойствам больше походит на золото, чем на валюту, которой можно расплачиваться в магазинах. В последнее время за ним закрепилось название «Цифровое золото». И если в идею Биткоина и его ценность поверит критическая масса людей, то он действительно станет «Цифровым золотом» и, вполне возможно, догонит когда-то физическое золото по капитализации, которая сейчас составляет порядка 8 трлн. $.

«Проблемы» Биткоина

Многие жалуются на то, что сеть Биткоина медленно обрабатывает транзакции, что блокчейн невозможно масштабировать, что комиссии майнерам слишком высокие. Что-то из этого правда, что-то – устаревшая информация.

Нет смысла рассматривать масштабируемость, как актуальную проблему Биткоина. Очень немногие будут использовать Биткоин для того, чтобы купить кофе или заправить машину по причинам описанным выше. Для этих целей будут использовать другие монеты.

Высокая пропускная способность важна для криптовалют нового поколения, призванных заменить наличные и электронные платежи с использованием фиатных денег. Эту проблему будут решать другие проекты, но никак не Биткоин. Сеть Биткоина обрабатывает максимум 5-7 транзакций в секунду. Это очень мало, но все, что могут сделать разработчики – увеличить размер блока, чтобы он вмещал больше транзакций. Но так ли важна пропускная способность сети, если большая часть Биткоинов будет годами лежать на холодных хранилищах инвесторов? Огромная пробка в очереди необработанных транзакций, возникшая на пике популярности Биткоина в конце прошлого года, давно рассосалась. А внедрение обновления SegWit позволило частично сгладить проблему медленной обработки транзакций. Комиссия за перевод значительно упала и составляет сейчас менее 1$ в независимости от суммы платежа.

Для совсем уж упрямых людей, страстно жаждущих платить за всё в Биткоинах, недавно был внедрен протокол второго уровня Lightning Network. Эта технология позволяет производить мгновенную оплату в BTC почти без комиссий. Но есть один важный нюанс. Транзакция, проведенная через LN не записывается в основной блокчейн Биткоина. Потому пользоваться ей рекомендуется только если вы доверяете адресату. За последние месяцы сеть LN значительно разрослась, в ней уже более 3000 тысяч активных узлов, так что технология рабочая. Можно приобщаться и делать, так сказать, свой вклад в развитие.

Настоящие проблемы Биткоина

Более важной является другая проблема Биткоина, о которой мало кто говорит. Несмотря на то, что он носит гордое звания децентрализованной системы для передачи ценности, призванной прервать гегемонию банков и положить конец правлению привилегированного меньшинства, он сам того не желая стал частью системы, которой должен был противостоять.

Во-первых, сам Биткоин распределен крайне неравномерно. Чуть больше 1% адресов владеет 88% монет находящихся в обороте. Хотя, разве можно было ожидать другого исхода в мире, где все продается и покупается за американский доллар?

Во-вторых, запуск фьючерсов на Биткоин на американских площадках CME и CBOE в декабре 2017 дал возможность профессионалам с большими деньгами влиять на стоимость реального Биткоина через производный инструмент. Рынок криптовалют ещё очень молод. Полноценная законодательная база, регулирующая деятельность рынка криптовалютных активов только формируется. Это дает возможность «китам» безнаказанно применять различные психологические уловки, например, создание негативного новостного фона, чтобы вынудить людей продать свои Биткоины по максимально низким ценам.

В-третьих, банки, увидев, что Биткоин и альткоины набирают массовую популярность, проявили расторопность и решили завладеть основными критовалютными биржами. Биржу Poloniex через свою компанию Circle приобрел Goldman Sachs. С крупнейшей американской биржей Coinbase договорился о сотрудничестве Barclays, старейшую европейскую биржу Bitstamp купил японский банк MUFG через компанию Yahoo! Japan. И, наконец, светлое пятно на фоне всех остальных криптобирж – Binance, скорее всего, переедет на Мальту, где будет сотрудничать с одним из самых «грязных» банков – HSBC. И все это произошло в течение пары месяцев. Возможно, банки действуют по принципу: «Не можешь победить – возглавь», и пытаются взять под контроль рынок крипты, включая Биткоин на ранних стадиях развития, пока децентрализованные платежные системы не причинили серьезного вреда банковской системе.

А самое интересное, что частные инвесторы воспринимают приход на крипторынок крупных институциональных инвесторов, тех же банков, как позитивное явление, ожидая, что те будут гнать для них цену на Луну. К сожалению, такие инвесторы не понимают, что институционалы с большими деньгами и опытом виртуозно владеют различными техниками извлечения прибыли из рынка, и что в этой игре с нулевой суммой они никогда не проигрывают на длинной дистанции. Я бы с опаской относился к приходу в крипту банков и хедж-фондов, хотя этого уже не избежать.

Вывод

Биткоин – одно из главных изобретений человечества последнего десятилетия. Основная ценность Биткоина заключается не столько в его цене, сколько в живом доказательстве жизнеспособности технологии распределенного реестра, и идей децентрализации набирающих все большую популярность. Похоже, что Биткоин задал вектор развития финтех индустрии на ближайшие годы, и мы находимся на заре становления технологии сравнимой по значимости с Интернетом и мобильной связью.
Сейчас его место первой криптовалюты по рыночной капитализации кажется незыблемым, и, вероятнее всего, он таки станет золотом 2.0, цифровым золотом, сохранив за собой первую строчку на coinmartketcap.

Но что если посмотреть на него с другой стороны? Какие-то существенные улучшения в протокол Биткоина внести будет крайне сложно из-за отсутствия гибкого тьюринг-полного языка программирования. А это значит, что мы сейчас видим Биткоин таким, каким он будет через 10-20 лет. Огромный срок, за который технологии шагнут далеко вперед. И, наверняка, будут возникать более технологичные проекты, чем Биткоин. Уже возникают. И над этим стоит задуматься. Будет ли Биткоин актуален через 20 лет? Никто ведь сейчас не пользуется огромными мобильными телефонами из 90-х, и не использует модем для подключения к Интернету. Наоборот, всё становится меньше, быстрее, эффективнее, и в связи с этим возникает вопрос. Есть ли в будущем место для медленного, инертного и энергетически неэффективного Биткоина?