Биткоин и криптовалютные операции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Сегодня существует множество мнений о Биткойне и криптовалютах. Оптимисты утверждают, что Биткойн фундаментально изменит платежи, экономику и даже политику во всем мире. Пессимисты утверждают, что Биткойн по своей сути сломан и пострадает от неизбежного и впечатляющего краха.

В основе этих различных взглядов лежит значительная путаница в отношении того, что такое Биткойн и как он работает. Чтобы действительно понять, что особенного в Биткойне, нам нужно понять, как он работает на техническом уровне. Биткойн действительно является новой технологией, и мы, объяснить это через простые аналогии с прошлыми технологиями.

В данной работе мы рассмотрим важные вопросы о Биткойне. Как работает Биткойн? Что отличает его от других? Насколько безопасны ваши биткойны? Насколько анонимны Пользователи Bitcoin? Какие приложения мы можем построить, используя Bitcoin в качестве платформы? Можно ли регулировать криптовалюты? Если бы мы разрабатывали новую криптовалюту сегодня, что бы мы изменили? Что может произойти в будущем?

1. Традиционные финансовые механизмы

Еще до того, как появились правительства, до того, как появилась Валюта, одна система, которая работала для приобретая товар был бартер. Скажем, Алисе нужен инструмент, а Бобу-Лекарство. Если каждый из них есть то, что нужно другому, то они могут поменять и оба удовлетворяют свои потребности.

С другой стороны, скажем, у Алисы есть еда, которую она готова обменять на инструмент, в то время как Боб, у которого есть инструмент, не имеет никакой потребности для еды. Вместо этого он хочет лекарства. Алиса и Боб не могут торговать с каждым другое, но если есть третий человек, Кэрол, у которого есть лекарство, которое она готова обменять на еду, тогда это становится возможным устроить трехсторонний своп, где каждый получит то, что ему нужно.

Недостатком, конечно же, является координация-организация группы людей, чьи потребности и желания нужно выровнять, в одном и том же месте, в то же время. Для решения проблемы координации возникли две системы: кредитная и наличные деньги. Историки, антропологи и экономисты спорят, кто из них развился первым, но это несущественно для наших целей.

В кредитной системе, в приведенном выше примере, Алиса и Боб смогут торговать друг с другом.

Боб отдаст Алисе инструмент, а Боб получит должок. Другими словами, Алиса имеет долг перед Бобом какое - то время в будущем. Материальные потребности Алисы теперь удовлетворены, но у нее есть долг, который она хотела бы отменить, так это ее новое “хочу”. Если Алиса встречает Кэрол в будущем, Алиса может обменять ее еду для микстуры Кэрол, тогда идет обмен Бобом с микстурой и списывается долг.

С другой стороны, в кассовой системе Алиса покупала инструмент у Боба. Позже, она может продать ее за еду для Кэрол, и Кэрол может продать свое Лекарство Бобу, завершая цикл. Эти сделки могут происходят в любом порядке, при условии, что покупатель в каждой сделке имеет наличные деньги на руках. В конце концов, конечно, это, как если бы деньги никогда не менялись.

Ни одна из систем явно не превосходит. Денежные системы должно быть “загружено” начальное распределение денежных средств, без которых не может происходить никаких сделок. Кредитная система не нуждается в совершенствовании, но недостаток в том, что любой, кто должен долг, берет на себя определенный риск. Есть риск, что другой человек никогда не вернется, чтобы погасить долг.

Наличные позволяют нам использовать цифры, чтобы говорить о стоимости. Вот почему мы используем смешанную систему сегодня-даже когда мы используем кредит, мы измеряем долг в размере денежных средств, которые потребуются для его урегулирования.

Эти идеи возникают во многих контекстах, особенно в онлайн-системах, где пользователи торгуют виртуальными товарами. Например, одноранговые файлообменные сети должны решать проблему "халявщики", то есть пользователи, которые скачивают файлы без обмена по очереди. В таких проектах, как MojoNation и академических предложений, как Карма, пользователи получают некоторое первоначальное распределение виртуальных денежных средств, которые они должны потратить, чтобы получить файл и заработать, когда они отправляют копию файла другому пользователю. В обоих случаях один или несколько центральных серверов помогают сохранить отслеживание балансов пользователей и могут предлагать услуги обмена между их внутренней валютой и традиционной валютой. В то время как MojoNation не просуществовал так долго, чтобы реализовать такой обмен, он стал интеллектуальным предком некоторых протоколов, используемых сегодня: BitTorrent и Tahoe-LAFS.

Кредит наличными фундаментальные идеи, что мы можем отсортировать множество электронных способов оплаты. Операции по кредитным картам являются доминирующим способом оплаты, который используется в интернете сегодня. Покупатель вводит данные своей кредитной карты, отправляет их в Amazon, а затем Amazon производит операции кредитной карты и “система”--финансовые системы, включающей процессоры, банки, кредитные компании и другие посредники.

С другой стороны, если используется что-то вроде PayPal, можно наблюдать промежуточную архитектуру. Есть компания, которая сидит между покупателем и продавцом, поэтому клиент отправляет свои данные кредитной карты на этого посредника, который утверждает сделку и уведомляет продавца. Посредник сверяет свой баланс с продавцом в конце каждого дня.

Что клиент получает от этой архитектуры, так это то, что клиенту не нужно давать продавцу данные своей кредитной карты, что может представлять угрозу безопасности. Возможно, клиенту даже не придется давать продавцу свою личные данные, что положительно для частной жизни. Недостатком является то, что клиент теряет простоту взаимодействия непосредственно с продавца. И клиент, и продавец, должны иметь учетную запись с одним и тем же посредником.

Сегодня большинству из нас не нравится давать наши данные кредитной карты при совершении покупок в интернете, или, по крайней мере, мы нехотя согласились. Мы также привыкли к компаниям, собирающим данные о наших интернет-магазины и интернет-активности. Но в 1990-х годах сеть была новой, стандарты для шифрования на уровне протокола только что появилось, и эти проблемы сделали потребителей глубоко неопределенными и колеблется. В частности, было сочтено сумасшедшим передать данные Вашей кредитной карты онлайн продавцы с неизвестной репутацией по небезопасному каналу. В такой обстановке было много интерес к промежуточной архитектуре.

Компания FirstVirtual была ранним платежным посредником, основана в 1994 году. Кстати, они были одной из первых компаний для того чтобы настроить чисто фактически офис при работники, распространенные через страну и общение через Интернет-отсюда и название.

Предложенная FirstVirtual система была немного похожа на нынешнюю систему PayPal, но предшествовала ей много лет.

Как пользователь, Вы регистрируетесь с ними и предоставляете данные своей кредитной карты. Когда вы хотите купить что-то от продавца, продавец связывается FirstVirtual с деталями запрошенного платежа,

FirstVirtual подтверждает эти данные с Вами, и если вы одобряете вашу кредитную карту получает счет. Но два детали интересны. Во-первых, все это общение происходило по электронной почте; веб-браузеры обратно в день только начинал универсально поддерживать протоколы шифрования, такие как HTTPS, и многопартийный характер платежного протокола добавил и другие сложности. (Другие посредники приняли подход кодирование информации в URL-адреса или использование пользовательского протокола шифрования поверх HTTP.) Во-вторых, клиент будет иметь девяносто дней, чтобы оспорить плату, и торговец получит деньги только через три месяца! Сегодня торговец получает деньги немедленно, но все еще есть риск, что клиент будет подавать возвратный платеж или оспаривать выписку по кредитной карте. Если это произойдет, мерчант должен будет вернуть платеж на кредитную карту компании.

В середине 90-х был конкурирующий подход к промежуточной архитектуре, которую мы будем называть Установите архитектуру. Установите также во избежание потребность для клиентов послать данные по кредитные карточки к торговцы, но это дополнительно избегает пользователя, чтобы зарегистрироваться с посредником. В наборе, когда вы готовы совершить покупку, Ваш браузер передает ваш взгляд на детали сделки в магазин приложение на вашем компьютере, которое вместе с данными Вашей кредитной карты шифрует его таким образом, что только посредник может расшифровать его, а никто другой не может (в том числе и продавец). Зашифровав ваши данные таким образом, Вы можете отправить его продавцу, зная, что это безопасно. Продавец слепо вперед зашифрованные данные у посредника-вместе с собственным представлением деталей сделки. Тот посредник расшифровывает ваши данные и утверждает транзакцию только в том случае, если ваше мнение совпадает с мнением продавца.

Набор стал стандартом, разработанным VISA и MasterCard, вместе со многими технологиями тяжеловесов дня: Netscape, IBM, Microsoft, Verisign и RSA. Это была зонтичная Спецификация, которая унифицирована несколько существующих предложений.

Одна компания, которая реализовала набор, называлась CyberCash. Это была интересная компания во многих пути. Помимо кредитных карт, у них был цифровой наличности продукт под названием CyberCoin.

Это была система, микроплатежей-предназначенная для небольших платежей, таких как оплата нескольких центов за чтение статья в интернет-газете. Это означает, что вы, вероятно, не более 10 $в CyberCoin счета в любое время. Тем не менее, забавно, они смогли получить правительство США (FDIC) страховка на каждый счет до 100 000$.

Это еще не все. Назад, когда CyberCash действовал, был ошибочным -- и теперь покинут-США. правительственное ограничение на экспорт криптографии, которая считалась оружием. Это означало программное обеспечение, включающее значимое шифрование, не может быть предложено для загрузки пользователям в других страны. Тем не менее, CyberCash смог получить специальное освобождение для своего программного обеспечения от государственный департамент. Аргумент правительства заключался в том, что извлечение технологии шифрования программного обеспечения CyberCash было бы сложнее, чем писать криптографию с нуля.

Наконец, CyberCash имеет сомнительное различие быть одной из немногих компаний, пострадавших от Y2K ошибка-это вызвало их программное обеспечение обработки платежей двойной счет некоторых клиентов. Они позже пошли банкротом в 2001 году. Их Интеллектуальная собственность была приобретена Verisign который после этого повернул вокруг и продал его PayPal, где он живет сегодня.

Почему не работает? Основная проблема связана с сертификатами. Сертификат-это способ надежно связать личность шифрования, т. е. открытый ключ, с реальной жизни личности. Это то, что веб-сайт должен получить, от таких компаний, как Verisign, которые называются сертификационными центрами, в порядке

2. Из кредита в (Крипто) наличные

Теперь перейдем к наличке. Мы сравнили наличные деньги и кредит ранее и отметили, что кассовая система должна быть "загружена", но преимущество заключается в том, что она избегает возможности невыполнения покупателем своего долга. Наличные предлагают два дополнительных преимущества. Первая лучше анонимность. Поскольку ваша кредитная карта оформлена на ваше имя, банк может отслеживать все ваши расходы. Но когда вы платите наличными, банк не приходит в картину, и другая сторона не должна знать, кто вы. Во-вторых, наличные могут включать автономные транзакции, когда нет необходимости звонить домой третьей стороне, чтобы получить одобрение транзакции. Может быть, позже, они идут к третьей стороне, как банк, чтобы внести наличные деньги, но это гораздо меньше хлопот.

Биткойн также не работает в полностью автономном режиме. Хорошей новостью является то, что он не требует центрального сервера, вместо этого полагаясь на одноранговую сеть, которая устойчива таким образом, что сам Интернет. В главе 3 мы рассмотрим такие трюки, как" зеленые адреса " и микроплатежи, которые позволяют нам делать автономные платежи в определенных ситуациях или при определенных предположениях.

Самые ранние идеи применения криптографии к наличным поступили от Дэвида Чаума в 1983 году. Давайте разберемся в этом через физическую аналогию. Скажем, я начинаю раздавать листки бумаги, которые говорят: "носитель этой ноты может выкупить ее за один доллар, представив ее мне" с моей подписью. Если люди верят, что я сдержу свое обещание и сочту свою подпись непрощаемой, они могут обойти эти кусочки бумаги так же, как банкноты. На самом деле, сами банкноты получили свое начало как векселя, выпущенные коммерческими банками. Только в довольно недавней истории правительства вмешались, чтобы централизовать денежную массу и юридически потребовать от банков выкупить банкноты.

Умная идея заключается в том, чтобы перестать беспокоиться о предотвращении двойных расходов и сосредоточиться на их обнаружении, после того, как продавец снова подключится к банковскому серверу. В конце концов, именно поэтому вы можете использовать свою кредитную карту на самолете, даже если нет подключения к сети в небе. Обработка транзакций происходит позже, когда авиакомпания может повторно подключиться к сети. Если ваша карта будет отклонена, вы будете обязаны авиакомпании (или ваш банк) деньги. Если вы думаете об этом, довольно много традиционных финансов основано на идее обнаружения ошибки или потери, с последующей попыткой вернуть деньги или наказать преступника. Если вы пишете кому-то личный чек, у них нет гарантии, что деньги на самом деле находятся на Вашем счете, но они могут прийти после вас, если чек отскочит. Можно предположить, что если бы автономная электронная кассовая система была широко принята, то правовая система признала бы двойные расходы преступлением.

Идея чаума, Фиата и Наора для обнаружения двойных расходов была замысловатым криптографическим танцем. На высоком уровне было достигнуто следующее: каждая цифровая монета, выпущенная вам, кодирует вашу личность, но таким образом, что никто, кроме вас, даже банк, не может ее расшифровать. Каждый раз, когда вы тратите свою монету, получатель потребует от вас расшифровать случайное подмножество кодировки, и они будут вести учет этого. Этого декодирования недостаточно, чтобы позволить им определить вашу личность. Но если вы когда-нибудь дважды потратите монету, в конечном итоге оба получателя отправятся в банк, чтобы выкупить свои банкноты, и когда они это сделают, банк может объединить две части информации, чтобы полностью расшифровать вашу личность, с подавляющей высокой вероятностью.

Еще одним ключевым компонентом Биткойна является блокчейн: книга, в которой безопасно записываются все транзакции Биткойнов. Идеи, стоящие за цепочкой блоков, снова довольно старые, и прослеживаются до бумаги Хабера и Сторнетты в 1991 году. Их предложение представляет собой метод безопасной временной маркировки цифровых документов, а не схему цифровых денег. Цель timestamping состоит в том, чтобы дать приблизительное представление о том, когда документ появился. Что еще более важно, timestamping точно передает порядок создания этих документов: если один появился раньше другого, временные метки будут отражать это. Свойство security требует, чтобы отметка времени документа не могла быть изменена после факта.

В схеме Хабера и Сторнетты есть служба временных меток, в которую клиенты отправляют документы на временную метку. Когда сервер получает документ, он подписывает документ вместе с текущим временем, а также ссылкой или указателем на предыдущий документ и выдает "сертификат" с этой информацией. Указатель, о котором идет речь, указатель специального типа, который ссылается на часть данных, а не на местоположение. Это означает, что при изменении данных указатель автоматически становится недействительным. В главе 1 мы рассмотрим, как мы можем создавать такие указатели с помощью хэш-функций.

Это достигается тем, что сертификат каждого документа обеспечивает целостность содержимого предыдущего документа. Фактически, вы можете применить этот аргумент рекурсивно: каждый сертификат по существу фиксирует всю историю документов и сертификатов до этого момента. Если предположить, что каждый клиент в системе отслеживает хотя бы несколько сертификатов -- как собственных, так и предыдущих и последующих, -- то в совокупности участники могут гарантировать, что история не может быть изменена после факта. В частности, сохраняется относительная упорядоченность документов.

Рисунок 1: связанное время. Чтобы создать сертификат для документа, сервер отметок времени включает хэш-указатель на сертификат предыдущего документа, Текущее время, и подписывает эти три элемента данных вместе.

Другое подобное предложение, Ник Сабо, называется Bitgold. Сабо говорит, что у него была идея для Bitgold еще в 1998 году, но он не стал писать об этом до 2005 года. Причина я упоминаю это, что есть небольшая теория заговора популяризировал Натаниэль Поппер, Нью-Йорк Таймс, который написал очень хорошую книгу по истории Биткоин. Поппер отмечает, что временные метки в блоге были изменены после того, как Сатоши опубликовал биткойн-документ, так что предложение Bitgold выглядит так, как будто оно было написано примерно через два месяца после выпуска Биткойна. Поппер считает, как и многие другие наблюдатели, что Сабо может быть Сатоши, и он цитирует изменение временной метки как доказательство того, что Сабо/Сатоши пытается скрыть тот факт, что он изобрел Bitgold, прежде чем он узнал о Биткойне.

Проблема с этим объяснением в том, что если вы на самом деле читать содержимое блога, Сабо очень четко имея эту идею в 1998 году, и он не пытается изменить эти даты. Поэтому более разумным объяснением является то, что он просто наткнулся на пост в его блоге после Биткоин популяризировать подобные идеи, чтобы убедиться, что люди знают свое предложение.

Биткойн имеет несколько важных отличий от b-money и Bitgold. В этих предложениях вычислительные головоломки используются непосредственно для монтирования валюты. Кто сможет решить головоломку и решение является денежная единица. В Биткойне решения головоломок сами по себе не являются деньгами. Они используются для закрепления блокчейна, и лишь косвенно приводят к чеканке денег в течение ограниченного времени. Во-вторых, b-money и Bitgold полагаются на услуги timestamping, которые подписывают создание или перевод денег. Биткойн, как мы видели, не требует надежной временной настройки и просто пытается сохранить относительный порядок блоков и транзакций.

Наконец, в B-money и Bitgold, если есть разногласия по поводу книги среди серверов или узлов, нет четкого способа ее решения. Разрешение большинству принимать решения, по-видимому, подразумевается в трудах обоих авторов. Но так как любой может настроить узел -- или сотню, скрываясь за другими удостоверениями-эти механизмы не очень безопасны, если нет централизованного сторожевого устройства, которое контролирует вход в сеть. В Биткойне, напротив, чтобы злоумышленник мог изменить историю, он должен решать вычислительные головоломки быстрее, чем остальные участники вместе взятые. Это не только более безопасно, это позволяет нам количественно оценить безопасность системы.

B-money и Bitgold были неофициальными предложениями -- b-money был постом в списке рассылки, а Bitgold был серией сообщений в блоге. Ни взлетел, ни даже не был реализован напрямую. В отличие от белой книги Bitcoin, не было полной спецификации или какого-либо кода. Предложения затушевывают вопросы, которые могут быть или не быть разрешимыми. Во-первых, как мы уже упоминали, как разрешить разногласия по поводу книги. Другая проблема заключается в определении того, насколько сложной должна быть вычислительная головоломка, чтобы чеканить единицу валюты. Поскольку аппаратное обеспечение, как правило, становится значительно дешевле с течением времени для фиксированного количества вычислительной мощности, Биткойн включает в себя механизм для автоматической настройки сложности головоломок периодически. B-деньги и Bitgold не включают такой механизм, который может привести к проблемам, так как монеты могут потерять свою ценность, если станет тривиально легко создавать новые.

3. Как Биткойн достигает децентрализации

Децентрализация является важной концепцией, которая не является уникальной для Bitcoin. Понятие конкуренции парадигмы централизации и децентрализации возникают в различных цифровых технологиях.

Чтобы лучше понять, как это происходит в Биткойне, полезно понять Центральный конфликт -- напряженность между этими двумя парадигмами-во множестве других контекстов.

С одной стороны, у нас есть интернет, известная децентрализованная система, которая исторически конкурировал С и преобладал против “стеной?сад” альтернативы, как AOL и CompuServe информационная служба. Тогда есть Электронная почта, которая по своей сути является децентрализованной системой, основанной на

Простой протокол передачи почты (SMTP), открытый стандарт. Пока оно имеет конкуренцию от проприетарные системы обмена сообщениями, такие как Facebook или LinkedIn mail, email удалось сохранить по умолчанию для личного общения в интернете. В случае обмена мгновенными сообщениями и текстом обмен сообщениями, у нас есть гибридная модель, которая не может быть категорически описана как централизованная или децентрализованный. Наконец, есть социальные сети: несмотря на многочисленные согласованные усилия любителей, разработчики и предприниматели создают альтернативы доминирующей централизованной модели, централизованной такие системы, как Facebook и LinkedIn по-прежнему доминируют в этом пространстве. На самом деле, этот конфликт задолго доцифровая эра и мы видим аналогичную борьбу между двумя моделями в истории телефонии, радио, телевидение и кино.

Децентрализация - это не все или ничего; почти ни одна система не является чисто децентрализованной или чисто централизованной.

Например, Электронная почта-это децентрализованная система, основанная на стандартном протоколе SMTP, и любой желающий может управлять собственным почтовым сервером. Тем не менее, что произошло врынок заключается в том, что небольшое количество централизованных провайдеров веб-почты стали доминирующими. Аналогично, в то время как протокол Bitcoin децентрализован, такие услуги, как обмен Биткойнами, где вы можете конвертировать

Имея это в виду, давайте разберем вопрос о том, как протокол Bitcoin достигает децентрализации на пять более конкретных вопросов:

1. Кто ведет дневник сделок?

2. Кто уполномочен определять, какие операции являются действительными?

3. Кто создает новые биткоины?

4. Кто определяет, как меняются правила системы?

5. Как биткойны приобретают обменную стоимость?

Первые три вопроса отражают технические детали протокола Биткоин, и на эти вопросы что будет в центре внимания этой главы.

Различные аспекты Биткойна попадают в разные точки спектра централизации/децентрализации.

Сеть peer-to-peer близка к чисто децентрализованной, так как любой может запустить узел Bitcoin и там довольно низкий барьер для входа. Вы можете выйти в Интернет и легко загрузить клиент Bitcoin и запустить узел на вашем ноутбуке или ПК. В настоящее время таких узлов несколько тысяч. Добыча биткойнов, который мы изучим позже в этой главе, технически также открыт для всех, но он требует очень высокого капитальные расходы. Вследствие этого была высокая степень централизации, или концентрация власть, в экосистеме добычи Биткойнов. Многие в Биткойн-сообществе считают это совершенно нежелательным.

Третий аспект-это обновления программного обеспечения, которое работают узлы Bitcoin, и это имеет отношение к тому, как и когда меняются правила системы. Можно представить, что существует множество взаимодействующих реализации протокола, как с электронной почтой. Но на практике большинство узлов запускают ссылку реализация и ее разработчики пользуются доверием сообщества и обладают большой властью.

Стимулы и подтверждение работы

Теперь поговорим о мотивационной инженерии, которая происходит в Биткоинах.

Мы попросили вас совершить прыжок веры раньше, предполагая, что мы можем выбрать случайный узел и, возможно, более проблематично, что по крайней мере 50 процентов времени этот процесс будет выбирать честный узел. Это предположение о честности особенно проблематично, если существуют финансовые стимулы для участников сорвать процесс, и в этом случае мы не можем действительно предположить, что узел будет честным.

Тогда возникает вопрос: можем ли мы дать узлам стимул для честного поведения?

Поэтому вместо этого давайте перевернем вопрос и спросите, можем ли мы вознаградить каждый из узлов, которые создали блоки, которые в конечном итоге оказались в долгосрочной перспективе цепь консенсуса? Ну, опять же, поскольку эти узлы не раскрывают свои реальные личности, мы не можем совсем почте их деньги на их домашние адреса. Если бы только была какая-то цифровая Валюта, которую мы могли бы используйте вместо этого... вы, наверное, видите, куда это ведет. Мы собираемся использовать биткойны для стимулирования узлы, которые создали эти блоки.

Давайте на минутку остановимся. Все, что мы описали до сих пор, является абстрактным алгоритмом для достижение распределенного консенсуса и не является специфичным для приложения. Теперь мы собираемся вырваться из этой модели, и мы будем использовать тот факт, что приложение, которое мы создаем через это распределенный процесс консенсуса фактически является валютой. В частности, мы собираемся стимулировать узлы к ведут себя честно, платя им в единицах этой валюты.

Блок Награды. Как это делается? В Биткойне есть два отдельных механизма стимулирования. Первый награда за блок. Согласно правилам Биткойна, узел, который создает блок, получает специальная транзакция в этом блоке. Эта транзакция является транзакцией создания монет, аналогичной CreateCoins в Scroogecoin, и узел также может выбрать адрес получателя этой транзакции. Из конечно, этот узел обычно выбирает адрес, принадлежащий самому себе. Вы можете думать об этом как оплата узла в обмен на услугу создания блока по цепочке консенсуса.

На момент написания этой статьи стоимость вознаграждения за блок фиксируется на уровне 25 Биткоинов. Но это на самом деле половинки каждые 210 000 блоков. Основываясь на скорости создания блока, которую мы увидим в ближайшее время, это означает, что скорость падает примерно каждые четыре года. Мы сейчас во втором периоде. В течение первых четырех лет

Существование биткойна, вознаграждение за блок составляло 50 биткойнов; теперь это 25. И она будет продолжать уменьшаться вдвое. Этот имеет некоторые интересные последствия, которые мы увидим в ближайшее время. финансовый биткойн криптовалюта денежный

Вам может быть интересно, почему вознаграждение за блок стимулирует честное поведение. Это может показаться, исходя из чего мы сказали до сих пор, что этот узел получает вознаграждение за блок независимо от того, предлагает ли он допустимый блок или ведет себя злонамеренно. Но это не совсем так! Подумайте об этом-как этот узел "соберет" свой награда? Это произойдет только в том случае, если рассматриваемый блок окажется в секторе долгосрочного консенсуса потому что, как и любая другая транзакция, транзакция создания монет будет принята только другими узлы, если он попадает в цепочку консенсуса. Это Ключевая идея этого механизма стимулирования. Это очень тонкий, но очень мощный трюк. Это стимулирует узлы вести себя так, как они считают, будет получить другие узлы, чтобы расширить свои блоки. Поэтому, если большая часть сети следует за самой длинной допустимой ветвью правило, оно стимулирует все узлы продолжать следовать этому правилу. Это первый механизм стимулирования Биткойнов.

Второй механизм стимулирования называется транзакционным сбором. Создатель любого сделка может выбрать, чтобы общая стоимость сделки выходов меньше, чем общая стоимость его входы. Тот, кто создает блок, который сначала помещает эту транзакцию в цепочку блоков, получает соберите разницу, на которую действует Комиссия за транзакцию. Так что, если вы узел, который создает блок, который содержит, скажем, 200 транзакций, затем сумма всех этих 200 транзакционных сборов выплачивается по адресу что ты положил в тот блок. Комиссия за транзакцию является чисто добровольной, но мы ожидаем, основываясь на понимание системы, что по мере того, как вознаграждение блока начинает заканчиваться, его будет становиться все больше и больше важно, почти обязательно, чтобы пользователи включали транзакционные сборы, чтобы получить разумное качество обслуживания. В определенной степени, это уже начинает происходить сейчас. Но пока неясно точно, как система будет развиваться; это действительно зависит от большого количества теории игр, которая не была полностью проработана еще нет. Это интересная область открытых исследований в Биткойне.

Добыча и доказательство работы. Оказывается, все эти проблемы связаны, и все они имеют то же решение, которое называется доказательством работы. Ключевая идея за доказательством-работы что мы приблизительный выбор случайного узла путем выбора узлов пропорционально ресурсу что мы надеемся, что никто не сможет монополизировать. Если, например, этот ресурс является вычислительной мощностью, то это система проверки работоспособности. Поочередно, это может быть пропорционально владению валютой, и это называется доказательство?кола. Хотя он не используется в Биткойне, доказательство доли является законным альтернативным модель, и она используется в других криптовалютах.

Давайте попробуем получить лучшее представление о том, что значит выбирать узлы пропорционально к их вычислительной мощности. Другой способ понять это заключается в том, что мы позволяем узлам конкурировать друг с другом, используя свои вычислительные мощности, и в результате узлы автоматически выбирается в такой пропорции. Еще один взгляд на доказательство работы заключается в том, что мы делаем это умеренно трудно для создания новых удостоверений. Это своего рода налог на создание личности и, следовательно, на атаку Сибил. Этот все может показаться немного расплывчатым, поэтому давайте посмотрим на детали системы доказательства работы это используется в Биткойне, что должно сделать вещи намного яснее.

Биткойн достигает доказательства работы с помощью хэш-головоломок. Для создания блока, узел, который предлагает этот блок необходим для поиска числа или nonce, так что при объединении nonce предыдущий хэш и список транзакций, которые составляют этот блок и принимают хэш этого целого string, то, что хэш-вывод должен быть числом, которое попадает в целевое пространство, которое довольно мало в отношение к гораздо большему выходному пространству этой хэш-функции. Мы можем определить такое целевое пространство как любое значение падает ниже определенного целевого значения.

Идея заключается в том, что мы хотим сделать его умеренно трудно найти nonce, которое удовлетворяет это обязательное свойство, которое заключается в том, что хеширование весь блок вместе, в том числе это нонсенс, приведет в определенного типа продукции. Если хэш-функция удовлетворяет мы используем термин указатель хэша свободно. Указатель является просто строкой в этом контексте, поскольку он не должен указывать нам, где найдите этот квартал. Мы найдем блок, запросив его у других участников сети. Важной частью является хэш, который оба действуют как идентификатор при запросе других узлов для блока и позволяет нам проверить блок, как только мы получили его.

Так конкретно, если бы это целевое пространство было только один процент от общего выходного пространства, вам придется попробовать около 100 nonces, прежде чем вы получили счастливый. На самом деле, Размер этого целевого пространства не так высок, как один процент выходного пространства.

Это намного, намного меньше, чем это, как мы увидим в ближайшее время.

Это понятие хеш-головоломок и доказательство работы полностью устраняет требование волшебным образом выберите случайный узел. Вместо этого узлы просто независимо конкурируют, чтобы решить эти проблемы хэш головоломки все время. Раз в то время, один из них повезет и найдет случайный nonce, что удовлетворяет этому свойству. Этот счастливый узел затем предлагает следующий блок. Вот как работает система полностью децентрализован. Никто не решает, какой узел он должен предложить следующий блок.

Трудно вычислить. Есть три важных свойства хеш-головоломок. Первое, что им нужно довольно трудно вычислить. Мы сказали, умеренно трудно, но вы увидите, почему это на самом деле меняется со временем.

Этот процесс неоднократно пытаясь и решая эти хеш-головоломки известен как добыча Биткойнов, и мы называем участвующие узлы майнеры. Несмотря на то, что технически любой может быть Шахтером, было много концентрация энергии в добывающей экосистеме обусловлена высокой стоимостью добычи.

Параметризуемая стоимость. Второе свойство заключается в том, что мы хотим, чтобы стоимость была параметризуемой, а не фиксированная стоимость за все время. Способ, которым это достигается, заключается в том, что все узлы в одноранговой сети Bitcoin сеть автоматически пересчитает цель, то есть Размер целевого пространства в долях выходное пространство, каждый 2016 блоков. Они пересчитывают цель таким образом, чтобы среднее время между последовательными блоками, произведенными в сети Bitcoin, проходит около 10 минут. В 10 минутах среднее время между блоками, 2016 блоков работает до двух недель. Другими словами, перерасчет мишени происходит примерно каждые две недели.

Давайте подумаем, что это значит. Если вы Шахтер, и вы инвестировали определенную фиксированную сумму оборудование в биткойн-майнинг, но общая экосистема майнинга растет, больше майнеров приходят или они развертывают быстрее и быстрее оборудования, это означает, что в течение двух недель, немного больше блоков будет найдено, чем ожидалось. Так узлы автоматически подрегулируют цель, объем работы, который вы должны сделать, чтобы найти блок будет увеличиваться. Так если вы кладете внутри фиксированная сумма инвестиций в оборудование, скорость, с которой вы находите блоки, фактически зависит от чего делают другие шахтеры. Есть очень хорошая формула, чтобы захватить это, что вероятность то, что любой майнер, Алиса, выиграет следующий блок, эквивалентно доле глобального хэша власть, которую она контролирует. Это означает, что, если у Алисы есть оборудование для майнинга, это около 0,1 процента от общего числа хэш власти, она найдет примерно один из каждых 1000 блоков.

Какова цель этой корректировки? Почему мы хотим сохранить этот 10-минутный инвариант? Тот причина довольно проста. Если бы блоки были очень близко друг к другу, то было бы много неэффективность, и мы потеряли бы преимущества оптимизирования мочь положить много сделки в а единый блок. В числе 10 нет ничего волшебного, и если вы спустились с 10 минут на 5 минут, это, вероятно, было бы просто отлично. Было много дискуссий об идеальной задержке блоков что альткоины, или альтернативные криптовалюты, должны иметь. Но несмотря на некоторые разногласия то идеальная задержка, все согласны, что это должна быть фиксированная сумма. Нельзя допустить, чтобы он упал без предела. Вот почему у нас есть функция автоматического целевого пересчета.

Способ настройки этой функции затрат и доказательства работы позволяет нам переформулировать нашу безопасность предположение. Вот где мы, наконец, отойдем от последнего прыжка веры, который мы попросили Вас принять выше. Вместо того, чтобы сказать, что каким-то образом большинство узлов честны в контексте, где узлы даже не имеют идентичности и не быть ясным о том, что это означает, мы можем теперь заявить crisply, что многие атаки на Биткойн невозможны, если большинство майнеров, взвешенных по мощности хэша, являются после протокола -- либо, честный. Это верно, потому что, если большинство майнеров, взвешенных по хэшу сила, честна, конкуренция для предлагать следующий блок автоматически обеспечит что там по крайней мере 50-процентная вероятность того, что следующий блок, который будет предложен в любой момент от честного узла.

Заключение

Успех Биткойна довольно примечателен, если учесть все предприятия, которые не смогли сделать то, что он делает. Биткойн имеет несколько заметных инноваций, включая блокчейн и децентрализованную модель, которая поддерживает транзакции между пользователями. Он обеспечивает практически полезный, но менее совершенный уровень анонимности для пользователей. В главе 6 мы подробно рассмотрим анонимность в Биткойне. В одном смысле это слабее, чем сильная анонимность в DigiCash, но в другом смысле это сильнее. Это потому, что в DigiCash, это были только отправители денег, которые сохранили свою анонимность, а не торговцы. Биткойн дает как отправителям, так и продавцам (будь то пользователи или торговцы) одинаковый уровень анонимности.

Позвольте мне завершить несколько уроков, которые мы можем извлечь из Биткойна через призму предыдущих систем, которые мы рассмотрели. Во-первых, не отказываться от проблемы. Просто потому, что люди потерпели неудачу в течение 20 лет в разработке цифровых денежных средств, не означает, что там нет системы, которая будет работать. Второе-готовность идти на компромисс. Если вы хотите идеальную анонимность или идеальную децентрализацию, вам, вероятно, придется ухудшить другие области вашего дизайна. Биткойн, оглядываясь назад, кажется, сделал правильные компромиссы. Это немного уменьшает анонимность и требует, чтобы участники были онлайн и подключены к одноранговой сети, но это оказалось приемлемым для пользователей.

Последний урок-успех через числа. Биткойн смог создать сообщество страстных пользователей, а также разработчиков, желающих внести свой вклад в технологию с открытым исходным кодом. Это заметно отличается от предыдущих попыток цифровых денежных средств, которые обычно разрабатывались компанией, при этом единственными сторонниками технологии являются сотрудники самой компании. Текущий успех биткойна во многом обусловлен активным поддерживающим сообществом, которое подтолкнуло технологию, заставило людей использовать ее и заставило торговцев принять ее.

Размещено на Allbest.ru