Деньги без арбитра

Тридцать первого октября 2008 года некто Сатоши Накамото опубликовал статью, в которой описывал децентрализованную экономическую систему Биткоин. Личность «отца криптовалют» установить так и не удалось. Были даже те, кто полагал, что за маской гения-японца скрывается целая группа людей. С тех пор прошло ровно десять лет, и общее количество криптовалют перевалило за 2500. Вместе с просветительским проектом Laba.Media мы решили вспомнить, как работает блокчейн и в каком состоянии находится рынок криптовалют в 2018 году.

Проблема электронных денег

Цифровая «монета» для свободной передачи должна иметь форму файла. Но цифровой файл легко копируется. Обладатель «монеты» может передавать ее копии большому количеству продавцов в уплату за товары. Это называется двойным расходованием (Double-spending). Продавцам нужно убедиться, что такой же копией электронных денег не расплатились с другим продавцом за другой товар. Разные системы электронных денег справляются с этой задачей по-разному.

В централизованных системах, например банковской, всегда есть арбитр, контролирующий допустимость той или иной операции. Деньги переходят со счета на счет только после решения банка. Поэтому плательщик может лишь сформировать двойные траты, но перевод денег будет происходить в порядке поступления распоряжений в банк, и часть из них он отклонит из-за недостатка средств.

Криптовалюты децентрализованы. На их рынках нет контролирующего органа, и проблема двойного расходования решается принципиально другим способом — блокчейном.

Краткий ликбез

22 мая 2010 года программист Ласло Ханеч, проживающий во Флориде, услышал звонок в дверь. У порога квартиры его ждал курьер с двумя горячими пиццами. Ласло принял заказ и пообедал. Это событие считается историческим, ведь таким образом произошла первая сделка, оплаченная криптовалютой. Ласло пицца обошлась в 10 000 биткоинов, по 5000 за каждую. Это соответствовало примерно 30 долларам по курсу на тот день. За то же количество криптовалюты в 2017 году он мог бы купить столько пицц, что ему хватило бы до конца жизни. И не только ему, а всем его родственникам, коллегам, друзьям, друзьям друзей и вообще всем, кого он когда-либо знал и будет знать. Ведь на пике 10 000 биткоинов стояли больше 25 000 000 долларов!

Биткоин, «эфир» (Ethereum), лайткоин, неймкоин и прочие «коины» — все это различные виды криптовалют, а блокчейн — технология, благодаря которой они работают. Для понимания того, как работает блокчейн, придумали множество аналогий, самая понятная из которых — с ежедневником. Итак, представьте, что вы решили завести дневник, в котором будете записывать все свои действия, например:

          1. Позавтракал
          2. Пролистал ваши комментарии к предыдущему видео
          ...
          255. Дал Андрею в долг 500 рублей
          256. Сходил в магазин

Пока дневник с вами, проблем не возникает. В любых спорных ситуациях вы можете посмотреть, сколько и когда одалживали вашему другу. Однако если в какой-то момент дневник окажется у Андрея, он может заменить строчку №255 на «Читал книгу». Теперь взыскать с него долг будет просто невозможно. Тогда вы решаете засекретить записи в своем дневнике, чтобы подменить их было сложней. Для этого вы используете программу, работающую на специальных алгоритмах и превращающую любой текст в цепочку непонятных символов — хэш. Например, вы вводите «Лаба», а на выходе получаете хэш «38F08FE0D160ED8DDF801E8B89185948». Стоит добавить пробел в запись: «Лаба », и получится уже совершенно другая цепочка символов «E62F73A622C5ADC83F6E5478FC3EDD17». Итак, после каждой записи вы вставляете хэш, сгенерированный программой из текста новой записи и предыдущего хэша. Теперь ваш дневник представляет собой непрерывную цепочку комбинаций «новая запись + предыдущий хэш»:

0000 (начальный хэш)
          1. Позавтракал 1900 (хеш от 0000 и «Позавтракал »)
          2. Почитал комментарии к видео 6700 (хеш от 1900 и «Почитал комментарии к видео»)
          …
          254. ... 1111
          255. Дал Андрею в долг 500 рублей 8712 (хеш от 1111 и «Дал Андрею в долг 500 рублей»)
          256. Сходил в магазин 1035 (хеш от 8712 и «Сходил в магазин»)

В таком дневнике старые записи подменить уже невозможно. Для этого придется переделать всю цепочку блоков. Малейшее изменение старых записей приводит к изменению всей цепочки. Конечно, можно очень долго подбирать такой хэш, чтобы он сочетался с новым текстом записи и подмена осталась незамеченной. Но представьте, что копии этого дневника есть еще у миллиона человек. Чтобы незаметно заменить одну строчку, придется перебрать числа и подобрать хэш во всех этих дневниках. На практике ни один человек, ни даже целая корпорация не обладают таким объемом вычислительных ресурсов. Пересчет значений в системе блокчейн намеренно усложнен. Когда транзакция проверена и завершена, она в числе других таких же встраивается в блок — единичную порцию связанных в цепочку данных. Все блоки, записанные в блокчейн, изменить уже невозможно, можно только дописывать новые блоки.

Биткоины существуют только в виде записей в базе данных, копии которых хранятся на большом числе компьютеров сразу. На них в открытом незашифрованном виде записаны все транзакции с указанием биткойн-адресов отправителей и получателей, но без информации о реальных владельцах. То есть всегда видно, кто кому сколько отправил, но самих владельцев кошельков идентифицировать невозможно. Этот механизм решает сразу две задачи, делая систему надежной и анонимной одновременно. При этом нигде нет записей о том, сколько именно биткоинов хранится в отдельно взятом кошельке. Например, видно, что на определенный адрес по одной транзакции поступило 2 биткоина, затем по другой 5, а третья транзакция отправила с этого адреса 4 биткоина. Несложно посчитать, что у владельца кошелька осталось еще 3 биткоина. Такие подсчеты клиентские программы делают автоматически.

Майнинг

Блокчейн децентрализован, и обслуживают его сами пользователи, а точнее те из них, кто хочет на этом заработать. Они устанавливают на свои компьютеры программу, занимающуюся решением криптозадачи — по сути, она простым перебором подбирает символы при создании каждого нового блока. Для этого требуются огромные вычислительные мощности. Это называется майнингом, а те, кто в нем участвуют, — майнерами.

За свою работу майнеры получают вознаграждение от самой биткоин-системы и комиссию за каждую проведенную транзакцию. Такая комиссия, как правило, значительно ниже, чем при банковском переводе. Причем продавцы и покупатели сами устанавливают размер комиссии, которую готовы заплатить. Чем она выше, тем быстрее транзакция будет включена в новый блок. Совершать операции в биткоинах можно и без комиссии, но тогда придется подождать, пока какой-нибудь щедрый майнер не обработает ее бесплатно. Ошибки все же случаются. Так, например в 2016 году кто-то случайно отправил 0,0001 биткоина, заплатив комиссию в 291 биткоин! Получатели такой щедрой комиссии заявили о готовности ее вернуть, но отправитель так и не был найден.

После формирования каждых 210000 блоков размер вознаграждения снижается вдвое, и майнинг становится сложнее, так как за одно и то же количество операций будет начисляться все меньшее вознаграждение. Сейчас для майнинга требуются огромные мощности. Для того чтобы добыча криптовалюты оставалась рентабельной, используют специальное оборудование, из которого собирают целые майнинговые фермы. Выглядит это так: куча электронных плат, ворох проводов и сложная система охлаждения, все это моргает, гудит и чудовищно греется. Добывать биткоины теперь выгодно в странах с дешевой электроэнергией. В Китае, например, работают целые заводы по добыче криптовалюты.

Двойное расходование

В блокчейне нет контролирующего органа. Для предотвращения двойного расходования используется цепочка блоков, о которых говорилось ранее. Цепочка блоков может ветвиться. В каждом новом блоке могут встречаться как одинаковые транзакции, так и разные, вошедшие только в один из них. Майнеры начинают считать главной самую длинную и сложную цепочку. При равенстве сложности и длины предпочтение отдается той цепочке, конечный блок которой появился раньше. Транзакции, вошедшие только в отвергнутую ветку, не подтверждаются.

Например, вы совершили транзакцию в 1 BTC торговцу №1. Затем вы отправляете тот же 1 BTC на другой биткоин-адрес, чтобы попытаться обмануть торговца №2. Обе транзакции идут в неподтвержденный пул транзакций. Но только та транзакция, которая получила подтверждение и была проверена майнерами, будет включена в блок. Вторая транзакция не может получить достаточного количества подтверждений, потому что майнеры считают ее недействительной.

Если кому-то удастся сконцентрировать в одних руках свыше 50 процентов суммарной мощности майнинга, то он может выстроить параллельную цепочку произвольной длины и гарантированно изменить получателя в транзакциях. Даже если произойдет двойное расходование, оно не приведет к изменению суммарного количества криптовалюты и нарушению функционирования сети. Если подконтрольная мощность меньше 50 процентов, то вероятность успеха экспоненциально снижается с каждым подтверждением. Но пока опасаться нечего: майнинг прозрачен для всех его участников, и пока не виден пул майнеров, который владел бы такими мощностями.

Состояние рынка

Курс любой криптовалюты очень нестабилен. Ее ценность обеспечена не математическими вычислениями, как думают некоторые, а доверием людей и государств к блокчейну и готовностью использовать его как платежное средство. Как только в какой-то стране начинают говорить о легализации той или иной криптовалюты, ее курс начинает расти. То же самое происходит, когда кто-либо из крупных игроков на рынке соглашается принимать оплату в биткоинах.

Сегодня рынок криптовалют, в особенности биткоина, переживает не самое лучшее время. Еще в январе 2018 года капитализация всех криптовалют составляла 814 миллиардов долларов. Сейчас она находится на уровне 200 миллиардов. Люди сильно обожглись, вложившись в биткоины в декабре 2017-го. Неопытные трейдеры продолжают держать активы, надеясь на чудо, но стоимость криптовалюты падает все ниже. На фоне этого многие ушли с рынка, зафиксировав убыток.

Отдельная история складывается с ICO — привлечением инвестиций через токены, то есть заменители ценных бумаг, купленные на криптовалюту. Почти 90 процентов ICO не выполнили своих обещаний перед инвесторами и обанкротились.

Многие игроки сравнивают нынешнее состояние криптовалют и блокчейна с ранними днями интернета и кризисом доткомов. В то время очень многие считали, что весь бизнес в ближайшее время перейдет в интернет, который представлялся волшебной технологией будущего. Капитализация сотен «гаражных» компаний, добавлявших к своему названию «.com», необоснованно выросла в несколько раз — пока надувшийся на бирже пузырь не лопнул. Похожая ситуация сложилась сегодня и с криптовалютами. Они у всех на слуху, но 95 процентов из них являются спекуляционными клонами друг друга и не предлагают по-настоящему инновационных решений. Именно они подвержены наибольшему риску.

Блокчейн и криптовалюты если и не убьют привычные деньги, то точно изменят часть финансовой системы. Эксперты гадают, к чему приведет развитие технологии в будущем. Государства уже всерьез обсуждают планы создания собственных валют на основе блокчейна, таких как криптодоллар и крипторубль. Но для того чтобы проводить легальные операции и собирать налоги в крипторублях, государству необходимо идентифицировать пользователей. В этом случае об анонимности придется забыть. Каждому при рождении будет присваиваться персональный кошелек, аккумулирующий записи о его транзакциях за всю жизнь: в 15 лет купил мороженое, в 25 приобрел марихуану, а в 47 продал вторую квартиру. Получается, что человек с нужным уровнем доступа будет знать о вас все! Но это противоречит самой идее децентрализованной криптовалюты, для которой не нужны банки, наблюдатели и контролеры. Как бы дальше ни развивалась эта технология, следить за ней будет интересно.

Вадим Куликов, Никита Сотников