Биткойн для начинающих - как работают криптовалюты?

1. Как работает биткойн?
2. Что такое блокчейн?
3. Что такое биткойн-блок?
4. Как защищены транзакции?
5. Как работает криптография Биткойн?
6. Как работает майнинг биткойнов?
7. Как выглядит подтверждение транзакции с биткойнами?
8. Что такое доказательство работы?
9. Как выглядит атака в биткойнах на 51% ?

Биткойн у всех на устах, а ты не знаешь, что происходит? Эта статья объяснит основы.

Как работает биткойн?

Представьте себе небольшую деревню в горах, где вы не используете деньги. Вам не нравятся часы Бася, а Бася выбрала браслет Ани. Обе дамы согласились и хотят обменять аксессуары. Однако, прежде чем это произойдет, все жители общины собираются в одном месте и проверяют, является ли Аня владельцем часов, а у Баси браслет. Деревня не идеальное место, и, хотя люди уважают друг друга, они решили, что не будут отдавать себе должное.

В конце концов собрание решает, что женщины могут обмениваться вещами, и все помнят, что теперь у Ани есть браслет и часы Бася. Вот как работает биткойн-сеть.

Предположим, у Ани есть биткойн, который Бася хочет отправить. С помощью приложения (настольного или мобильного) он объявляет, что он хочет делать во всей сети. Приложения других пользователей биткойнов проверяют, действительно ли аккаунт Ани был биткойном. Если проверка положительная, Аня может отправить биткойн.

Что такое блокчейн?

Я написал, что все в деревне проверяют, кому принадлежат браслет и часы, но как это происходит? В конце концов, память может быть изменчивой.

Ну, у каждого в деревне есть свои книги, в которых они записывают, кому принадлежат, кто дал, кому и что для чего. Благодаря этому они могут в любой момент проверить, кто был владельцем часов перед Анией или браслет перед Бася. К сожалению, это решение имеет недостаток. В обмен на то, чтобы сконцентрировать историю всех обменов в одном месте, вы должны расплатиться большими размерами книги.

Это блокчейн или блок блоков. Здесь хранятся все транзакции с начала биткойнов. Мы можем проверить, что Сатоши Накамото сделал со своими биткойнами ( Мы еще не знаем его истинную личность ) или у кого больше всего биткойнов (по какому адресу). Но почему цепочка блоков упоминается в этой книге?

Что такое биткойн-блок?

Собрание всех членов сообщества в одном месте для подтверждения одного обмена является формой поверх контента. Поэтому село решило, что обмены могут производиться раз в неделю. Тогда все соберутся на рынке и проверит правильность транзакций за последние 7 дней.

Обмен в биткойнах, к счастью, не ограничен во времени, потому что система работает круглосуточно. В течение этого времени, однако, транзакции правильно организованы - разделены на блоки. Вы можете думать о них как об отдельных страницах книги. Однако емкость карты ограничена - у нас есть фиксированный размер шрифта, шрифт и размер карты, поэтому вы можете сохранить количество транзакций на ней.

Поэтому, когда карта достигает своей емкости, она закрывается, а затем проверяется правильность транзакции. Если все правильно, карта вставляется в книгу, поэтому блок включается в ... цепочку блоков. Каждый биткойн-блок имеет емкость около 1 МБ и вмещает около 2 тысяч. сделки. Это относительно мало, и поэтому сеть часто перегружена ,

Видение цепочки блоков.

Как защищены транзакции?

А если кто-то не сможет подделать записи в книге - чтобы на следующей неделе Аня снова могла продать часы? В конце она показала бы всем записи ее фальсифицированной книги, предполагающей, что сделка с предыдущей недели не состоялась. Тогда все остальные жители немедленно обратились бы к своим записям и заявили, что Аня лжет.

Но теоретически Аня сможет проникнуть в их дома и изменить записи в каждой карточке. Два механизма были введены, чтобы предотвратить это.

Как работает криптография Биткойн?

Фактически, каждая карта запечатана , что означает, что транзакции, которые она содержит, подтверждаются как истинные. Как работает эта печать ? Он использует хеш-функции, которые применяются во многих онлайн-приложениях, используемых для подтверждения личности. Хотя сами функции являются сложными механизмами, вы можете объяснить их режим работы довольно простым способом.

Вероятно, в школе вы решили уравнения, в которых был задан x , и вам нужно было найти y . Они могут выглядеть как у = 2 * х . Если мы положим 2 в уравнение, мы получили 4 на выходе.

Хэш-функции функционируют аналогично, но их реальную форму практически невозможно понять человеческим разумом ( Есть исключения ). Предположим тогда, что в начале у нас есть слово 2k18 , которое связано с данной картой нашей книги (каждая карта имеет свое собственное выражение). Очень легко проверить, что 2k18 после прохождения через хеш-функцию дает 0qet . 2k19 дает совершенно другой результат: a5dfg . Хотя это выглядит как случайная строка, это не так. Если мы хотим изменить механизм подсчета функций (вычислить x при заданном y ), 0qetu всегда даст 2k18 , а a5dfg всегда даст 2k19 .

С нашей функцией y = 2 * x очень легко манипулировать неизвестными. С хэш-функциями все по-другому. Имея что-то на входе, очень легко рассчитать результат, но имея результат, чрезвычайно сложно рассчитать, что было на входе. Это ключевая особенность функции для использования в криптографии.

Как работает майнинг биткойнов?

Лучший способ узнать, что дает наше выражение 0qetu, - это еще одна замена всех комбинаций, известных во вселенной. Мы можем начать с 1 и перейти к более сложным словам, но важно то, как быстро мы получим правильное слово - 2k18 . Это можно понимать как метод жестокой атаки на хеш-функцию.

Это требует огромных ресурсов вычислительной мощности, и поэтому биткойн-шахты состоят из полок, заполненных компьютерными блоками, специализирующимися на решении криптографических задач, то есть на поиске входного слова с известным начальным словом. Они много работают - в течение долгого времени им нужно много энергии для работы, а их владельцы получают биткойны ( Сеть биткойнов получает больше энергии, чем маленькая страна )

В каждом блоке 12,5 новых биткойнов, созданных из эфира (ранее их не было, они были созданы только после подтверждения блока). Таким образом, копание биткойнов по сути является подтверждением сделки.

Как выглядит подтверждение транзакции с биткойнами?

Однако копать немного сложнее. Теперь я опишу второй механизм, который делает Анию неспособной взломать все книги и пропустить записи на всех карточках, чтобы заменить ее часы во второй раз.

Каждая карта или биткойн-блок имеет три атрибута:

• Правильное слово для данного блока, в нашем примере 2k18 ,
• Слово, относящееся к предыдущему блоку,
• Третье, неизвестное слово.

Только добавление этих трех слов и прохождение через хеш-функцию даст желаемый результат. То, что делают копатели, выглядит так:

• Мы знаем последнее слово,
• Вычитаем из него два известных начальных слова,
• Мы ищем третье слово.

Благодаря тому, что в этих расчетах учитывается слово, относящееся к предыдущему блоку, можно говорить об их цепочке. Это дает нам определенную сплоченность - мы знаем, что после блока 5 всегда есть блок № 6, и он останется таким. Поэтому, если Аня хотела изменить содержимое блоков, ей пришлось бы по очереди возвращаться к началу книги, менять каждую карточку и использовать вычисления хеш-функции.

Что такое доказательство работы?

Это третье слово, которое так трудно понять, действует как своего рода свидетельство. Блок имеет свой идентификационный символ, слово, относящееся к предыдущему блоку, и сертификат, подтверждающий работу. Это просто доказательство работы, на котором основан блокчейн. Этот сертификат показывает, что шахтер выполнил свою работу и может получить зарплату. Вся сеть знает, что информация в блоке верна - теперь она может очень легко добавить три слова и проверить, что они дают желаемый результат.

Наконец, мы можем прикрепить новый блок к цепочке и прикрепить новую карту к нашей книге.

Как выглядит атака в биткойнах на 51% ?

В сети биткойнов могут появиться мошенники, которые будут транслировать блоки с неверным сертификатом и прикреплять их к своим книгам. Какой механизм безопасности есть у Биткойна? Ну, длина цепи имеет решающее значение. Майнеры считают, что самая длинная цепочка является правильной, и один мошенник никогда не сможет победить всю сеть и в течение длительного времени прикреплять последующие блоки к своей цепочке.

А что, если таких майнеров много - больше половины? Тогда теоретически они могут менять блоки в соответствии со своими предпочтениями. Что мешает им сделать это?

Прежде всего, соревнование. Хотя у нас уже есть картели майнеров, которые имеют значительную долю в вычислительной мощности, плюрализм на рынке означает, что разбить одного майнера на такое большое преимущество очень сложно.

Но в конце концов, правительство могло бы поставить цель для контроля над биткойнами. Китайцы могут взять все свои суперкомпьютеры для подтверждения транзакции и в какой-то момент принять решение, что они перенаправят все битконы на свои счета. Почему они этого не сделают?

Биткойн основан на рациональности без участия третьих лиц. Это означает, что у нас нет банка, который бы гарантировал наши средства, и вместо этого работает вся сеть, подтверждающая транзакции. Если они вдруг перестают быть правильными, то кто хотел бы использовать такую ​​валюту? Кто хотел бы купить это? Снижение спроса приведет к падению цен, и окажется, что китайцы вложили много денег в уничтожение валюты. На практике это никому не окупается.

Биткойн не основан на доверии, правовых нормах или личных соображениях. Вместо этого он использует бездушную, но только математику.

Читайте также: