Существует одна вещь, и все с ней согласны — дебаты о крипто-валютах затруднены из-за отсутствия понимания механики криптосети. Перед тем, провести обсуждение экономики крипто-валют, необходимо понять, как работает крипто-валюта.

Дебетовые карты и наличные

Bitcoin впервые был предложен в статье, подписанной псевдонимом Сатоши Накамото в 2008 году В данной статье описан способ одноранговой сети для обмена электронной наличности. Обычно, когда мы совершаем сделку, есть центральный клиринг, такое место, как, например, банк. Когда я использую свою дебетовую карту, мой банк выступает посредником при переводе средств продавцу. Bitcoin лучше напоминает расчет наличными. Когда я иду к продавцу, чтобы заплатить за что-то, я проверяю, есть ли у меня деньги и я плачу розничному торговцу напрямую.

Когда я использую свою дебетовую карту, есть риски. Кто-то может украсть мою дебетовую карту. Система розничной торговли также может быть взломана и данные дебетовой карты может быть украдено. В этом случае, мой банк берет на себя все расходы, связанные с мошенничеством. Даже если мои дети делают несанкционированные покупки Интернет по моей дебетовой карте, банк также за это отвечает. Это значительно увеличивает стоимость трансакций.

Использование Bitcoin для сделки похоже на расчет наличными с несколькими важными отличиями. Когда я иду к розничному торговцу, намереваясь совершить сделку с наличными, я обычно снимаю наличные деньги в банке. Банк предоставляет собой центральное место, предназначенное для того, чтобы держать мои деньги в безопасности и предоставляет технологию вывода, такую как банкомат. Банк предоставляет страховку, если наличные деньги снимаются с украденной дебетовой карты — и на тот случай, если банк ограблен. Кроме того, правительство предоставляет страховку в регулировании количества риска, который может принимать банки и предоставление страхования вкладов за мой счет.

Есть и другие проблемы, связанные с наличными деньгами. Можно получить поддельную валюту. Кроме того, в то время как наличные деньги уникальны (есть серийные номера на каждом, например, Федеральный резервной системы США), не представляется возможным отслеживать серийные номера каждой сделки. Кроме того, бумажные деньги должны быть переработаны каждые три или четыре года, — так что даже если были прослежены серийные номера, они обеспечивают очень короткую запись. Наконец, правительство может косвенно облагать налогом граждан путем печати валюты и допущения инфляции.

Bitcoin

В отличие от обычного понятия валюты, история каждого Bitcoin известна. Подумайте о гигантской книге существующей в виртуальном пространстве. Когда я иду к продавцу, чтобы заплатить за объект и использовать Bitcoin, то книга может точно определить, есть ли у меня монета, чтобы я мог тратить. Моя сделка затем проверяется.

Эта гигантская книга называется blockchain в терминах крипто-валютного жаргона. Он представляет историю всех операций. Это называется blockchain, потому что блоки новых сделок добавляются в цепочку, как только новые сделки произойдут. Думайте об этом как о гигантском бриллиантовом ожерелье, куда добавляются новые бриллианты. В настоящее время новый блок добавляется каждые 10 минут.

Есть два важных особенностей этой гигантской книги. Во-первых, это просто смотреть в блок цепи и убедитесь, что у меня есть Bitcoin, чтобы провести счет в ресторане. Любой пользователь сети Bitcoin может это сделать. Во-вторых, цепь закреплена с очень сложными криптографическими функциями. В результате, крайне маловероятно, что кто-то может взломать цепь и изменить сделки, в чем собственно, заключается ее безопасность. Для этого вам нужно будет использовать нереальное количество вычислительной мощности.

Еще одно важное замечание. Сделки  в Bitcoin добавляются к blockchain каждые 10 минут. Это означает, что есть некоторые сделки в подвешенном состоянии в ожидании, чтобы войти в сеть.

Когда я иду в магазин и пытаюсь оплатить в Bitcoin, мой розничный продавец делает проверку в  blockchain и пуле памяти, чтобы убедиться, что у меня есть Bitcoin для оплаты. Тем не менее, пул памяти менее безопасен, чем blockchain.

Горняки или шахтеры

Шахтеры люди или группы людей, которые добавляют новые блоки в blockchain. Они решают сложную задачу криптографического обеспечения блока. Шахтеры будут вознаграждены за эту услугу. Тем не менее, эту добычауне следует путать с золотом или добычи алмазов.

Большая часть добычи происходит в бассейнах, где люди объединяют усилия. Подумайте о людях, предлагающих свои овернайт вычислительное время для SETI проекта. Самый большой майнинг для Bitcoin называется AntPool. Любой может присоединиться до тех пор, пока у вас есть некоторые вычислительные мощности.

Но не все шахтеры будут вознаграждены. Примерно каждые 10 минут создается новый блок. Это означает, что шахтер или майнинг решил криптографическую проблему. В настоящее время, выигравший шахтер получает 25 биткойнов. Проигравшие не получают ничего.

В результате добыча Bitcoin была названа конкурентом бухучета.

На раннем этапе, кто-то понял, что стандартные компьютерные процессоры (ЦП) не достаточно хорошо подходят для решения этих проблем. Добыча была гораздо более эффективно выполняться на графических процессорах (GPU). В настоящее время большинство шахтеров используют специальные компьютеры с «специализированным интегральными схемами» или СБИСОМ. Подобно тому, как следует из названия, процессор разработан специально для эффективного решения типа математической задачи, необходимой для «победы» в производстве блока.

Шахтеры имеют большое количество вычислительной мощности, в настоящее время около 9800000 петафлопс — это 9,9 секстиллионов (9,8 следуют 21 нулями) операций в секунду. В настоящее время самым быстрым суперкомпьютером в мире является китайский NUDT Tianhe-2, который работает на мощности «только» 33,9 петафлопс. Таким образом, в соответствии с распределенной мощностью, потребуется для взлома около 300 000 самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Однако, как уже упоминалось ранее, для добычи нужны специализированные процессоры. Мощность сети измеряется в другой метрике называемой хэшированием мощности. В настоящее время емкость сети для хэширования огромна. Для того, чтобы соответствовать хешированию мощности сети нужно не менее $ 2 млрд долларов. Ключ к пониманию здесь является то, что есть цель для достижения вычислительной мощности Bitcoin. Для того, чтобы взломать цепочку, необходимо соответствовать уровню мощности — который, кажется, очень маловероятным, — по крайней мере, для среднего хакера.

В конце концов, работа шахтеров гарантирует, что общее знание всех операций в блоке цепи является безопасным.

Для того, чтобы понять безопасность блока цепи, важно понимать криптографическую хэш-функцию. Остановимся на одной конкретной функции, которая называется SHA-256. SHA является аббревиатурой «безопасный алгоритм хеширования». Это открытый исходный код и он был первоначально разработан NSA.

Обычно, когда мы думаем о шифровании, некоторые данные шифруются и есть ключ, чтобы разблокировать шифрование, чтобы вернуться к исходным данным. Хэш так не работает. Они являются одним из способов функции. Вы можете выдать  строку текста или цифр в программе SHA-256, и она будет выдавать 64 шестнадцатеричный код. Чтобы понять это, вам нужно сделать хэш (я серьезно). Идти на страницу http://www.xorbin.com/tools/sha256-hash-calculator и скопировать фразу «Hello, Yurii!» (Без кавычек) в поле данных. Затем нажмите кнопку «Рассчитать SHA256 хэш». Вы получите это:

222b9318b5835036b0f6dd11b04899c06c9556c914d8ec26cbe9e99a75d94a26. Это 256 битный (или 32 байтный) хэш. Теперь сделать это еще раз, за исключением того, что уберем восклицательный знак. Вы получите это: 59361a9b69dd3d1c84bc5d97dcd93b93925eb10037cc338ea10bcb6c734a7165 Обратите внимание, что два хэш совершенно различны.

Таким образом, хеши имеют ряд важных свойств: 1) изменение только небольшого количества входных производит совершенно другой вывод; 2) выход всегда имеет 256 бит, но входом может быть что угодно, от одного символа до каждого слова в Библии (на самом деле максимальная длина ввода составляет 264-1, который означает огромное количество); и 3) хеш можно получить только в одну сторону. Это последнее свойство является наиболее важным. Подумайте об этом так (извинения вегетарианцам). Нет никакого способа, чтобы собрать корову после того как она проходит через мясорубку.

Основной риск, связанный с хэшем является «столкновение». Это происходит, когда два различных входа обеспечивают тот же результат. Является ли это теоретически возможно? Да. Хэш производит огромное число различных выходов. Там должно быть столкновение, если есть больше входов. Тем не менее, это практически невозможно. Основная проблема является энергией, необходимой для выполнения расчетов. Если вся энергия Солнца была захвачена (в буквальном смысле, поставив сферу вокруг Солнца) в течение 32 лет, то  вы можете получить столько же комбинаций. Таким образом, теория далека от реальности, и эти хэши безопасны.

Другим способом мышления о хэшировании является то, что они являются уникальными идентификаторами.