В 2017 году о биткоинах много говорили и писали ― из загадочной технологической новинки криптовалюта превратилась в модный новостной повод. Но внимание популярных СМИ главным образом было сосредоточено на колебаниях курса и личном отношении медийных персон к криптовалюте. Поэтому принцип работы одной из важнейших цифровых технологий последних лет многим до сих пор непонятен. Для кого-то биткоины ― это неочевидный график с телеканала РБК, а кто-то и вовсе представляет их в виде золотых монет.

Определение из Википедии не добавляет ясности:

Битко́йн (англ. Bitcoin, от bit — «бит» и coin — «монета») — пиринговая платёжная система, использующая одноимённую единицу для учёта операций и одноимённый протокол передачи данных.

Поэтому попробуем разобраться в хитростях биткоина на общедоступном уровне.

Блокчейн

Разговор о криптовалюте неизбежно начинается с блокчейна. Это технология записи и хранения данных, в которой каждый следующий блок связан с предыдущим и содержит в себе контрольную информацию обо всех блоках цепи. В дословном переводе с английского блокчейн ― это цепь блоков. Для простоты эту технологию можно представить в виде детских кубиков.

Пирамида ― это и есть тот самый блок информации. В каждый кубик «зашиты» разные данные. Например, в красном кубике записано, что пользователь А передал пользователю Б во временное пользование автомобиль; а в синем ― о том, что избиратель В проголосовал за кандидата Г на выборах в городскую думу. При этом никто из участников не знает, какая информация зашита в других кубиках, но каждый знает сколько всего кубиков, какого они цвета, как они расположены и какой высоты вся пирамида. На этом основаны принципы блокчейна:

  • анонимность ― на кубике вовсе не обязательно писать свои настоящие имя и фамилию, достаточно поставить условный знак, по которому вас можно опознать, например, цифровую подпись;
  • безопасность ― информация надежно спрятана внутри кубиков, которые никто не может достать без специального кода (он есть только у отправителя и получателя информации);
  • множественная проверка ― пирамиду видят все участники процесса передачи информации, и если в ней что-то изменится, достоверность данных сразу же окажется под сомнением.

Посудите сами: если кто-то захочет изменить информацию, ему придется достать кубик, а это повлечет за собой изменение всей пирамиды (она или развалится полностью, или изменится ее высота). Это увидят все, кто добавил кубики с информацией в эту конструкцию.

Когда пирамида достигает определенной высоты, в нашем случае трех «этажей», ее фиксируют клеем и убирают в сторону, а на ее месте начинают строить новую. Но как быть уверенным, что злоумышленник не отклеит один из кубиков в старой пирамиде и не заменит его фальшивым? Для этого информация обо всех старых пирамидах записывается на самом первом кубике каждой новой пирамиды. Делается это с помощью хеширования, то есть сворачивания всей информации в одну строку. Вот самый простой способ хеширования для нашей пирамиды: присвоим каждому цвету спектра цифровое значение:

  • Красный ― 1
  • Оранжевый ― 2
  • Желтый ― 3
  • Зеленый ― 4
  • Голубой ― 5
  • Синий ― 6
  • Фиолетовый ― 7

Теперь сложим эти значения для каждого этажа пирамидки.

Нижний уровень: 4 + 6 + 1 = 11

Средний уровень: 3 + 4 = 7

Верхний: 1

И перемножим их между собой: 11 х 7 х 1 = 77.

Число 77 и есть хеш первой пирамиды, который будет написан на первом блоке второй пирамиды (причем снаружи, чтобы каждый участник мог сверить данные и убедиться в целостности цепочки передачи данных). Теперь, чтобы внести изменения в старые данные нужно не только подменить блок в первой пирамиде, но и изменить запись в первом блоке второй пирамиды. Конечно, этот способ хеширования учитывает только цвет кубиков, и никак не поможет запомнить их порядок и расположения по уровням. Но в реальности блокчейн использует гораздо более сложные и надежные механизмы свёртки и шифрования данных.

Таким образом, достоверность всех данных будет из раза в раз подтверждаться в каждом следующем блоке. В реальности кубики ― это код, который удовлетворяет всем требованиям безопасности, принятым в системе блокчейна (например, содержит нужное количество нулей или других знаков).

Биткоин

Теперь разобраться с биткоином будет проще. Но для начала нужно понять, что такое валюта. Валюта ― это деньги, то есть универсальная мера стоимости. Валюта может быть наличной (банкноты и монеты) или безналичной (записи на банковских счетах). Расчеты безналичной валютой происходят с помощью банков, которые выполняют роль посредников. С одного счета часть денег списывают, на другой эту же сумму вносят ― это называется транзакция. А контролирует это все Центробанк.

Так вот биткоин ― это альтернативный вид безналичной валюты. Он позволяет хранить и переносить ценность (она же ― стоимость) по принципу блокчейна. То есть внутрь кубиков зашиваются данные о получении и расходовании валюты. В глобальном смысле это ничем не отличается от списаний и поступлений на банковские счета или электронные кошельки. Главное отличие кроется в отсутствии контроля со стороны Центробанка. Корректность всех транзакций гарантируется принципами блокчейна, о которых мы говорили выше.

Этими же принципами гарантируется и полная анонимность биткоина. Чтобы оплатить товар или услугу криптовалютой, не нужно предъявлять свои паспортные данные, достаточно завести обезличенный кошелек. В этом кроется одновременно и преимущество, и недостаток биткоина. Никто не может отследить перемещения средств, так как любое вмешательство в транзакцию изменит хеш и операция не пройдет. С одной стороны, это гарантирует защищенность личных данных, а с другой ― открывает большие возможности для незаконных операций, таких как покупка наркотиков или оружия, спонсирования террористической деятельности, несанкционированная передача конфиденциальной информации. Поэтому отношение к криптовалюте со стороны государственных органов весьма неоднозначное.

Сатоси Накамото ― это псевдоним изобретателя биткоина, личность которого остается неизвестной с 2009 года. Журналисты делают много предположений, но достоверно определить одного из самых богатых людей планеты не удается. Это можно считать косвенным подтверждением анонимности криптовалют.

Кстати, биткоин ― это далеко не единственная криптовалюта. Создается все больше так называемых альткоинов ― альтернативных средств анонимного расчета. Все они строятся на технологии блокчейна и отличаются техническими деталями и сферами применения. Но биткоин по-прежнему вне конкуренции, его рыночная капитализация на момент написания статьи превышает $250 млрд. Ближайший конкурент ― Ethereum ― имеет вдвое меньше.

Использование криптовалют и блокчейна

Казалось бы, самое очевидное использование криптовалют ― это всевозможные платежи и переводы. Но эта функция «анонимных денег» выражена слабо, ведь существует не так много сервисов, позволяющих купить товары или услуги посредством криптовалюты. Иными словами, биткоины некуда тратить. Особенно это характерно для реального сектора экономики. Причин этому несколько:

  • недоверие со стороны властей ― государственные регуляторы пока не понимают, как контролировать потоки криптовалюты;
  • недоверие со стороны общества ― люди с недоверием относятся ко всему новому, особенно когда речь идет о деньгах. Большинство обладателей биткоинов используют их не как платежное средство, а как инвестиционный инструмент;
  • высокая цена транзакций ― операции с криптовалютой стоят дороже обычных банковских переводов из-за большой энергозатраности и сложности вычислений. Эту проблему стремятся решить созданием новых альткоинов.

Но расчетная функция ― не единственная. Криптовалюты активно используются в качестве активов: в них вкладывают деньги в надежде получить прибыль на колебаниях курса, их продают и покупают, как акции или иностранные валюты, их используют для хранения и приумножения сбережений. Здесь тоже не все очевидно, поскольку нормы контроля, хранения и вывода криптовалюты еще не сформированы. Несмотря на это, биткоин набирает популярность, как высокодоходный финансовый актив.

Еще одно применение ― финансирование бизнеса, так называемое ICO — Initial coin offering  — первичное предложение монет. Современная форма IPO при которой компания выпускает не традиционные акции, а собственную криптовалюту (токены), которая также торгуется на бирже и служит для привлечения внешних инвестиций.

Сам принцип блокчейна без привязки к криптовалютам может быть использован очень широко в тех областях, где необходимо надежное хранение информации. Уже сейчас эта технология рассматривается как аналог медицинских карт ― все записи о посещениях врача, диагнозах, процедурах и рецептах могут храниться в виде блоков информации. По аналогичному принципу блокчейн может использоваться для фиксации операций с недвижимость, автомобилями. Еще одно интересное применение ― дистанционные выборы, которые будет гораздо труднее фальсифицировать, чем привычное голосование на бумажных бланках. Бизнес использует блокчейн для составления «умных контрактов», которые гарантируют перевод при выполнении условий договора.

Блокчейн обретает популярность в самых разных сферах жизни, и, возможно, скоро изменит мир, как в свое время его изменил интернет.

Виктор Тарасенко