Биткоин, как сеть, так и криптовалюта, существуют уже почти 15 лет. И впервые о них было сообщено в pdf-документе. 31 октября 2008 года была опубликована статья «Биткоин: одноранговая электронная денежная система», в которой описывалось решение против глобального финансового кризиса - денежная система с ограничением предложения, полностью децентрализованная и неподкупная.
Документ (также - Белая книга Биткоина), в котором отражены математические концепции, восходящие к 1957 году, был представлен человеком или группой людей под именем Сатоши Накамото. Приведем краткое изложение наиболее важной информации, содержащейся в документе.
Цель
Стандартная оплата фиатными валютами одежды, продуктов и так далее через интернет или в магазине банковской картой осуществляется через финансовые учреждения, которые одобряют и выполняют каждую транзакцию. Новая система электронных денег устранила необходимость доверять сторонним организациям.
Биткоин позволяет осуществлять одноранговые транзакции, зашифрованные с помощью криптографии, которые нельзя изменить.
Биткоин может функционировать как средство обмена, расчетная единица и средство сбережения. Создавая надежную альтернативу существующей денежной системе, Сатоши также внедрил принципы долговечности, делимости, мобильности, внутренней ценности и редкости.
Блокчейн
Для работы системы было разработано то, что сейчас называется блокчейном. Транзакции происходят в сети, которая остается активной за счет решения задач вычислительными системами. Когда кто-то хочет перевести биткоин другому пользователю блокчейна, сеть проверяет, когда отправитель впервые получил эту сумму (предыдущий блок), и подтверждает сумму, которую он сейчас переводит получателю (будущий блок). Таким образом, сеть утверждает, что суммы больше нет у отправителя, и она точно перемещена получателю.
Информация обо всех транзакциях - общедоступна, что позволяет любому пользователю получить доступ к записи транзакций в блокчейне. Таким образом обеспечивается прозрачность транзакций.
Каждая транзакция в блокчейне проверяется всеми узлами, запускающими программы, которые размещают и синхронизируют копии всего блокчейна, чтобы избежать двойного расходования.
Доказательство работы
Система Proof of Work (PoW) приписывает каждой транзакции случайное число, которое решается головоломкой. Чтобы завершить транзакцию, система отправителя должна решить математическую задачу и передать ее получателю, который проверит ее. После подтверждения правильности транзакция выполняется.
Те, кто выполняет операции, получают компенсацию в биткоинах в соответствии с количеством подтвержденных транзакций.
В официальном документе Биткоин упоминается заранее определенное количество монет, которые могут быть добыты. Максимум может существовать 21 миллион монет. Как только все монеты будут добыты, поощрение продолжится в виде комиссий за транзакции, которые будут зависеть от меняющегося хешрейта сети.
Решение византийской ошибки
Византийская ошибка — это потенциальная проблема, с которой могут столкнуться компьютеры, участвующие в общей системе, когда инфраструктура даст сбой, если участники не согласятся со стратегией для сети.
Блокчейн Биткойна устраняет византийскую ошибку с помощью алгоритма Proof-of-Work, который позволяет реализовывать новые стратегии только в том случае, если 51% участников сети согласны с этим. Число майнеров продолжает расти, и возможность захвата сети становится все более маловероятной. По данным Business Insider, в настоящее время во всем мире активны около миллиона майнеров, таким образом примерно 510 000 человек должны договориться о намеренной угрозе блокчейну.
Конфиденциальность
Идея технологий, повышающих конфиденциальность, восходит к началу 1990-х годов, когда возникло движение шифропанков, энтузиастов криптографии, которые исследовали способы сделать цифровые системы более конфиденциальными и находящимися исключительно под властью их пользователей. Основополагающие концепции движения можно увидеть в «Манифесте шифропанка», написанном математиком и программистом Эриком Хьюзом.
В то время как традиционные банковские системы ограничивают информацию о пользователях в транзакциях, они по-прежнему полагаются на то, что владелец счета доверяет учреждению доступ к своим данным и защиту их конфиденциальности. В сети Биткоин все владельцы учетных записей идентифицируются по их адресам - случайным 26-35 символам. Чтобы отправлять или получать активы, все, что нужно пользователю, — это адрес блокчейна. Общественность может видеть все транзакции, но блокчейн только регистрирует адреса, не связывая транзакцию с частной информацией.
Белая книга Биткоина Сатоши Накамото на русском и несколько интересных фактов
Документ Сатоши Накамото переведен с английского на 35 других языков, включая русский и украинский. Правительства некоторых стран мира (в частности, Колумбии и Эстонии) даже опубликовали этот документ на своих сайтах.
Майнинг
В Белой книге нет такого понятия, как “майнинг” (от англ. mining - добыча полезных ископаемых) криптовалюты. Автор называет этот процесс “генерированием” (от англ. generating - создание). Кроме того, Сатоши ни разу не упоминает в своем документе термин “блокчейн” (blockchain), но использует вместо этого понятие “цепочка доказательств проделанной работы на основе хэширования” (chain of hash-based proof-of-work).
Интерес ученых
Работа Сатоши Накамото многократно становилась объектом научных исследований и цитирований в солидных научных изданиях. По данным Google Scholar, документ “Bitcoin: одноранговая электронная денежная система” был процитировал 17 201 раз.
Предположения
Некоторые вещи Сатоши Накамото не мог предвидеть. Например, он был уверен, что большинством участников системы будут майнеры, использующие каждый свой процессор (сейчас майнеры строят фермы и майнят в пулах), или что алгоритм ECDSA - это лучший вариант криптоподписи (уже гораздо выгоднее использовать подписи на основе техники Шнорра или BLS).
Заключение
В Satoshi Nakamoto White paper предложена денежная система, которая не зависит от третьих лиц и предотвращает двойное расходование через одноранговую сеть с публичной регистрацией всех транзакций, которые нельзя исказить или отменить. Накамото поясняет, что вся сеть может быть изменена с помощью системы голосования между узлами. Каждый узел голосует мощностью своего процессора, и, пока большая часть сети состоит из честных узлов, вся система остается неповрежденной.
Технический документ о биткойнах был первым и последним официальным документом, выпущенным в рамках проекта. Первая транзакция с биткойнами была совершена в январе 2009 года, и с тех пор децентрализованная цифровая валюта потрясает мировой рынок и бросает вызов предыдущим концепциям денег.
