Bitcoin — различия между версиями

Текущая версия на 18:17, 17 сентября 2017

Bitcoin

Bitcoin — платежная система с криптографической защитой, открытый код и свободный доступ архитектуры которой позволяет использовать ее в качестве валюты.

Система подтверждения платежа, связана с эмиссией (добычей) средств — майнингом. Доступность программного обеспечения для добычи Bitcoin и финансовая выгода обеспечила криптовалюте распространение децентрализации и широкую поддержку сети, система хранения средств (электронный кошелек) — анонимность переводов.

В конце XX века, группой программистов была предложена идея платежной сети, основанной на p2p передаче информации между двумя компьютерами. Это позволяло пользователям избежать использования инфраструктуры банков и снизить или убрать комиссию денежных переводов.

При реализации защиты передаваемой информации будущей платежной сети, программисты использовали криптографический алгоритм, надежность которого позволила использовать систему, как своего рода валюту, надежно закрытую от мошенничества.

Чтобы присоединиться к сети, достаточно скачать программу-клиент, объединяющую пользователей в одноранговую сеть. Платежи этой системы публичны, анонимность пользователей обеспечивает адрес кошелька, генерируемый по желанию владельца бессчетное количество раз:

Теоретически, комиссия при переводах по сети отсутствует, на практике она представляет собой вознаграждения майнеров, обеспечивающих валидность платежа, без которой время доставки по адресу увеличится, средства «зависнут» в сети. Поэтому чем выше комиссия, тем быстрее происходит «проводка» платежа.

Каждый кошелек представляет собой независимый и самодостаточный узел одноранговой сети, с полной копией блокчейна (истории всех транзакций), что делает систему Bitcoin децентрализованной.

Замкнутость сети была «разорвана» биржевыми площадками и пользователями-одиночками, готовыми производить обмен криптовалюты на фиатные деньги. Первые обмены были простимулированы механизмом перечислений Bitcoin с возможностью привлечения третьей стороны — Гаранта, подтверждающего состоявшийся обмен мультиподписью. Стандартный перевод Bitcoin — безвозвратный, потеря доступа или повреждение секретных ключей кошелька также приведет к потере средств.

История создания

Первое упоминание идеи создания «электронной наличности» встречается в середине 80-х годов прошлого века, в работах Дэвида Чаума и Стефана Брэндса. Программистам понадобилось больше 10 лет, чтобы развить эту идею, разработав механизм защиты цифровой валюты от воздействия DDos-атак. В конце 90-х годов Адам Бак разработал систему Hash кодов, использующую алгоритм сложных математических вычислений, позволивших, что удлинило время подтверждения валидности, убрать риск «повесить сеть».

Транзакция с кодом Hash представляется майнеру как задача, в ходе решения которой получают совпадающий или недостающий фрагмент кода перевода (передачи пакета файлов). Затраты времени на вычисления, в разы превосходящие скорость передачи пакета, надежно защищают от применения DDos-атак. Позже открытие легло в основу валидации блоков цепи блокчейна — основного алгоритма, используемого криптовалютами.

Идею выявления ненадежных транзакций в своих работах развил Ник Сабо, предложив решение подтверждения каждого обмена файлами пользователя всеми майнерами в сети. Он же описал в своих работах функционирование цифровой валюты, окрестивши ее «bit-gold».

Майнерский алгоритм сбора транзакций в блоки и построение непрерывной цепи, связанной между собой hash-кодами, придумал и написал кодер Хэлл Финни.

Имя создателя, собравшего воедино в 2008 году идеи программистов и запустившего сеть биткоин, по сей день известно под ником Статоси Накамото. Легенды приписывают эту славу программисту, проживающему в Австралии, но доподлинно подтвержденной информации об этом нет.

История запуска первой криптовалюты Bitcoin, берет начало в 2009 году, с публикации файла программы клиента, установкой сети между Сатоси (Сатоши) Накамота и Хэл Финном одноранговой сети, с перечислением по ней суммы в 50 Bitcoin.

Основные определения

Криптовалюта имеет отличную размерность, привычной пользователям фиатных (государственных) валют . Если национальная валюта в одной условной единице содержит 100 разменных монет, то в одном Bitcoin 100 000 000 подобных монет .

Разменная монета криптовалюты названа в честь предполагаемого создателя, по имени псевдонима — сатоши.

Биржевые площадки и сообщество трейдеров приняли условное обозначение цифровой валюты — ВТС. Данная маркировка не включена в стандарт, определяющий наименование валют — ISO 4217. Проблемы стандартизации лежат в «философской плоскости» - до конца не определен класс принадлежности актива: валюта или товар?

Юникодовский знак - «» официально отражен в составе таблиц программы ( версия 10.0), под номером U+20BF и добавлен в список валют новой версии Microsoft Excel.

Алгоритм работы сети Bitcoin

История каждой монеты Bitcoin описана в непрерывной цепочке блоков, размером в 1 мБайт, каждый из которых изначально содержал от 3 000 до 5 000 транзакций. Эти данные распределены между всеми участниками сети. Перед каждым запуском кошелька (программы-клиента) на персональный компьютер добавляется информация о всех транзакциях системы, проведенных, пока пользователь был оффлайн.

Непрерывность сети и связь блоков через hash-коды, не позволяет добавить монеты, без изменения всей децентрализованной истории, распределенной по всему миру. Подобные действия будут выявлены и заблокированы. Побочный эффект цепи блокчейн — отсутствие возможности «откатить» данные передачи файлов в сети.

Первой записью блока транзакций Bitcoin обозначается размер вознаграждения майнеров за сборку, за ней следуют «свободные» транзакции, не собранные в предшествующие блоки, представляющее собой информационные пакеты файлов. Древовидное хеширование позволяет проверить целостность информации, создает уникальный идентификатор файла.

Майнерам, подтверждающим транзакцию, доступна информация об «исторической принадлежности» перечисляемых средств (ссылка на предыдущий адрес этих средств) и комиссионное вознаграждение. Информация о комиссионном вознаграждении майнерам не записывается в историю цепи блокчейн.

Величина целевого числа, записываемого в hash блок, динамично меняется через каждые 2016 шт., регулируя сложность вычислений, производимых для валидации и включения блока в цепь. Т.е., собрав вместе 3 000 или 5000 транзакций, майнер закрывает блок, который начинают проверять все участники, вычисляя математически записанный в нем hash. Если полученное число больше hash-кода блока, он отвергается и запускается пересчет. Алгоритм не допускает перехеширования или отката, поэтому все расчеты производятся каждый раз заново, пока результат не станет меньше или равен контрольной сумме. Контрольное время сборки блока — 10 минут, 2016 блоков собираются в течение 14 дней, новое контрольное число подбирается таким образом, чтобы не менялись параметры заданной скорости сборки.

Подтверждение транзакций

Транзакция, попавшая в блок, подтвержденный майнерами и включенный в общую цепочку, имеет одно подтверждение. После сборки последующего блока, транзакция получает два подтверждения и т.д. Считается, что 3 подтверждения - оптимальное количество для гарантии, что блок не будет отменен.

Блоки в цепи блокчейн могут развиваться параллельно, имея в составе транзакции, принадлежащие нескольким из них. В таком случае возникают разветвления, на развилке которых возникает несколько блоков, со ссылкой на hash-код одного и того же «родительского блока».

По правилам формирования сети блокчейн при разветвлении майнерами принимается во внимание цепь с более сложным хешем, длиной и ранним появлением. Параллельное ответвление отвергается, транзакции теряют подтверждение, как и биктоины, выплаченные как вознаграждение майнерам, за сборку блоков.

История цепи, утерянные и отвергнутые блоки, а также любая статистика переводов Bitcoin доступна на сайте blockexplorer.

Майнинг и эмиссия

Эмиссия криптовалюты Bitcoin «завязана» на активность использования цифровой валюты. Новые монеты появляются после сборки блока транзакций, что в свою очередь привлекает желающих их собирать, добывая новые монеты.

Процедура выполнения работы по подтверждению транзакций и сборку блока за вознаграждение, представляющее комиссионные и эмиссионные биткоины, получила название майнинга (добычи).

Процесс выпуска новых монет регулируется последовательным усложнением математического решения по поиску контрольной суммы hash-кода блока, что ограничивает количество монет в районе 24 000 000 шт.

Особенности алгоритма работы — известное время сборки блока и фиксированное вознаграждение, позволяют точно знать количество монет и время новой эмиссии. Эти параметры постоянны растут по экспоненциальной зависимости и не подлежат внешнему воздействию или централизованном управлению.

Теоретически, майнером может стать любой желающий пользователь, но растущая сложность добычи Bitcoin привела к росту энергозатрат и выдвинула требования к вычислительной производительности оборудования.

Если первые монеты добывались с помощью процессора стандартного компьютера, сейчас пользователи вынуждены распараллеливать вычисления на мощных графических процессорах. Современный майнер использует специально выпущенные процессоры ASIC - производители компьютеров вступили в «гонку» производительности, разрабатывая специализированное оборудование.

Выходом из «ловушки увеличения производительности» послужили, так называемые, пулы майнеров, объединения пользователей, собирающих блоки сообща, с последующим пропорциональным разделом прибыли.

С ростом сложности добычи вознаграждения падает количество монет. На старте эмиссии добыча блока поощрялась 50 монетами, после 25, в текущий момент 12,5 (убывающая геометрическая прогрессия). Однако взрывной рост стоимости Bitcoin поощряет наращивание добычи и привел к появлению «ферм» или «шахт» - помещений, с большим количеством ASIC процессоров и многомиллионным доходом.

Хранение и передача Bitcoin

Информация о количестве Bitcoin хранится в кошельке владельца, вместе с базой всех транзакций сети. Правообладание биткоинами подтверждается наличием публичного и секретного ключей (выдаются с каждым новым адресом). Последний храниться на компьютере в файле wallet.dat — это не обязательное условие, для доступа к личным средствам секретный ключ можно хранить как на карте памяти, так и бумажном носителе.

Адреса (пара ключей) генерируются программой клиентом и не требует подключения к интернету, при этом баланс нового адреса всегда нулевой. Итоговый баланс кошелька считает программа, автоматически складывая все значения остатков биктоина по различным адресам, принадлежащих одному пользователю.

Чтобы перечислить или получить средства, достаточно ввести адрес, проверить отправку платежа поможет ссылка на blockexplorer, которая появится в кошельке, после отправки средств.

Считая неудобным, каждый раз скачивать постоянно растущий размер всей цепи блокчейна, пользователи предпочитают заводить биткоин-кошельки в облачном сервисе. В этом случае второй ключ хранится на серверах компании-владельца сайта и подвержен риску безвозвратной утраты, в случае техногенной катастрофы или других проблем.

Альтернативным вариантом работы с программой-клиентом, является скачивание и установка так называемой «тонкой версии», у которой база операций содержит только заголовки блоков, размером в 80 Байт. Скачивание и настройка полной версии занимает в 2017 году около суток.

Распространенные пары фиатных валют и Bitcoin

Криптовалюта не обеспечена государственными обязательствами, в отличие от фиатных валют, за которыми стоят страны-эмитенты. Курс Bitcoin по отношению к традиционным валютам определяется спросом и предложением.

Первое место занимает криптовалютная пара BTC/USD — доллар США является эталоном для всех мировых валют, поэтому инвесторы и спекулянты отдают ему предпочтения в обменах.

Второе место на криптовалютном рынке принадлежит паре BTC/JPY — иена «выбилась на второе место по оборотам в обменах, после решения страны Восходящего Солнца по легализации Bitcoin, как полноценного платежного средства».

BTC/CNY опустилась на третье место после серии нападок властей Китая на биржевые площадки, расположенные на территории государства.

Экономические кризисы и политическая напряженность заставляет инвесторов искать альтернативу национальным валютам. Кризис на Корейском полуострове вывел пару BTC/KRW — южнокорейскую вону на четвертое место по объему обменов.

Капитализация, рост курса и доля Bitcoin на рынке криптовалют

Активный обмен Bitcoin на фиатные валюты берет начало с 2013 года. Курс, изначально определяемый «на глаз» (когда-то за несколько биткоинов была продана одна пицца), вырос до 5 000 долларов за одну единицу криптовалюты:

Вместе с курсом выросла капитализация цифровой валюты, перешагнувшая $76 миллиардов, но Bitcoin постепенно растворяется среди других криптовалют — доля оборота на рынке коинов упала до 46%.

Покупка и продажа Bitcoin на рынке форекс

Торговля Bitcoin налажена у многих форекс брокеров. Трейдеру доступен контракт на разницу CFD пары BTC/USD. Многие компании принимают депозит и выводят средства в цифровой валюте. Торговля ведется в распространенных на рынке Форекс терминалах, с возможностью технического анализа и применения советников.

Основные биржи по обмену Bitcoin

Площадки по обмену фиатных валют на Bitcoin часто именуют биржами, однако организованные электронные торги не подлежат правовому регулированию, компании-организаторы не имеют лицензий.

Это приводит к банкротствам, скандалам со взломами, обвинениями в легализации средств, добытых преступным путем.

Первые крупные обменные площадки Mt.Gox, Crypsty закрылись, часть клиентов потеряла средства. Одна из крупных площадок BTC-E попала под преследование Министерства финансов США, заблокировавшей домен, заморозившей счета клиентов. Нагрянувшая в офис ФБР изъяла оборудование в связи с обвинением в отмывании средств одним из владельцев компании, который был арестован в Греции и экстрадирован в США.

Bitfinex — площадка, одна из лидеров по обмену Bitcoin, после взлома аккаунтов потеряла $68 млн, продолжает функционировать, возместив украденные с аккаунтов средства клиентов.

Poloniex — компания является лидером, по представленному количеству альткоинов, занимая шестое место по оборотам торговли и обменным операциям Bitcoin. Владельцы площадки не подтвердили слухи о взломе, но пользователи жаловались на длительные задержки при выводе средств.

Китайские площадки по обмену Bitcoin притягивали до 80% всех операций с криптовалютой: Okcoin, BTC China (BTCC) и Huobi. После «крестового похода» китайских властей Huobi выбыла из десятки основных бирж.

Kraken — особенностью этой обменной площадки является лидерство по обмену Bitcoin на евро, хотя географически компания зарегистрирована в США.

Торговля на бирже, программное обеспечение и комиссии

Биржи криптовалют просят за совершение сделки комиссию в 0.2%. Сборы берутся два раза (что обычно не принято на мировых биржах) за открытие и закрытие комиссии. Таким образом затраты трейдера составляют 0.4%

Комиссия за депозит и вывод средств варьируется от 1 до 7.5%, многие площадки выставляют заниженые курсы, но «игра на разнице» (своеобразный арбитраж) невозможна из-за высоких комиссионных на фиатные переводы.

Ввод и вывод криптовалют на всех площадках производится без комиссии (только майнерские сборы).

Маржинальная торговля основана по принципу фьючерсов, плечо варьируется от 5 до 20, иногда комиссия за сделку умножается на размер плеча.

На площадках плохо поставлен или отсутствует маркетмейтинг — поддержка ликвидности, что приводит к большим спредам и не контролируемым падениям или взлетам курсов (торги никто не останавливает).

Хардфорки и Софтфорки

Изменение программной структуры ядра Bitcoin называется хардфорком или софтфорком. Несмотря на идентичный смысл этих сленговых понятий, пользователи криптовалют разделили эти два понятия следующим образом:

Хардфорк — программные изменения, принудительного характера со стороны разработчика криптовалюты.

Софтфорк — выпуск обновления для программы-клиента и майнеров, с добровольной установкой, по желанию пользователей сети.

Отсутствие 95% единства по апгрейду программ-клиентов, приведет к разделению цепи блокчейна, чтобы этого не допустить Амиром Тааки была предложена система BIP.

Австралийский разработчик компьютерных игр и программного обеспечения Амир Тааки предложил проводить софтфорки после предварительного обсуждения предложений, сначала в узко профессиональной, потом общей среде. Алгоритм обсуждение получил название Bitcoin Improvement Proposal:

Площадкой для обсуждения пропозиций выбран сайт GitHub, содержащий список всех BIP, принятых решений и хода обсуждения.

Проблемы Bitcoin

• Масштабируемость

Сатоши Накамота, в стремлении обезопасить создаваемую сеть от DDos-атак, создал размер блока транзакций в 1 мБайт. С ростом популярности и востребованности Bitcoin натолкнулся на ограничение в 3-5 тысяч транзакций, существенно «затормозив» скорость переводов. Дальнейшее развитие биржевых площадок, приема оплаты Bitcoin оказалось под угрозой.

Сообщество пользователей решило выходить из положения с помощью софтфорка. В ходе обсуждения предлагались две идеи — увеличение блока транзакций в несколько раз (до 8 мБайт) или оптимизация (уменьшение) размера информационного пакета транзакций.

В итоге было выбрано «соломоново решение, объединившее увеличение блока и размера транзакций. Сначала устанавливалось обновление программ-клиентов Bitcoin Core позволяющее совместить двойное увеличение блока SegWitx2 и оптимизацию размера транзакций SegWit, в виде BIP 91, после которого пользователи до 8 августа 2017 года реализовали установку софтфорка BIP 148. Итогом стала увеличенная вместимость блока и уменьшение комиссий.

• Квантовый компьютер

Защита алгоритма блокчейна, в виде «доказательства работы», заключенная в решении задачи с подбором hash-кода блока, беззащитна перед квантовым компьютером. Магнитные домены, замененные на фотоны, позволяют в разы нарастить вычислительную мощность нового компьютера. В теории это приведет к взлому блоков, на практике — пересчету всей цепи блокчейн.

Регулирование Bitcoin

Регулирование Bitcoin производится с учетом определения правового статуса, где-то криптовалюта определена как товар, в некоторых странах она является инвестиционным активом, другие относят цифровые деньги к обычной валюте.

Первой страной, официально признавшей Bitcoin законным платежным средством, является Япония. Криптовалюта получила равные права с иеной, отсутствие налогообложения и свободную конвертацию.

Страны Евросоюза пользуются решением Европейского Суда, закрепившего за Bitcoin статус валюты и освободившего от налогов, однако внутри некоторых стран (например, Болгарии) за владение криптовалютой взимается налог.

В КНР разрешен свободный обмен Bitcoin для физических лиц, после регистрации и проверки предоставленных личных данных, юридическим лицам запрещено иметь дело с криптовалютой.

В США до сих пор нет четкого определения и регуляции криптовалют, но майнинг и владение криптовалютой обложены налогом. Ситуацию могут прояснить попытки бизнес-сообщества страны зарегистрировать цифровые инвестиционные фонды.

На пространстве СНГ и стран бывшего СССР по-разному относятся к Bitcoin — от полного запрета, до полного отсутствия регулирования. Московская биржа и Центробанк РФ готовят проект по торговле криптовалютами, прорабатывая правовые аспекты.

Некоммерческое партнерство Bitcoin Foundation

Работы по разработке, усовершенствованию программного ядра Bitcoin взяла на себя организация Bitcoin Foundation, зарегистрированная в США, как благотворительный фонд, живущий за счет пожертвований в обмен на адаптацию алгоритмов сети для коммерческого использования.

Bitcoin-краны

С появлением криптовалюты в сети Интернет стали распространяться сайты с бесплатной раздачей сатоши, названные «краны». После регистрации и указания адреса кошелька, пользователь получал бесплатные сатоши (от 100) за решение капчи, кликам по баннерам или других несложных заданий. Компания набирает рекламодателей на сайт и делит часть прибыли на выплату посетителям.

Используется накопительная модель вывода заработанных средств по достижению определенной суммы, часто разыгрываются лотереи или устраиваются азартные игры.