Криптовалюта. Учебное пособие по работе с цифровыми активами

Ну что братья и сестры по криптосообществу, готовы «впитывать» информацию? Тогда, пожалуй, начнем повествование. Современная история криптовалют довольно короткая, но наполнена до отказа важными событиями. Это сверх динамичная отрасль цифровых финансовых технологий.

Каждый день в индустрии появляется что-то новое, и охватить весь этот объем информации в одиночку невозможно. Тем более описать все в одной главе книги. Но я старался… честно… Выбрал самое важное, ту информацию без которой просто нельзя развить бурную деятельность в финансовой сфере цифрового будущего.

Перевел на русский язык материалы, которые в оригинале были написаны на английском. Максимально все структурировал для вашего удобства. Что из этого получилось читайте ниже.

Криптография

Использование математики для создания кодов и шифров с целью скрыть информацию. Технология blockchain использует криптографию в качестве средства защиты личности пользователей, обеспечивая безопасность транзакций.

Криптовалюта

Цифровые деньги, созданные по определённым алгоритмам с применением криптографии (шифрования). Применение техники шифрования позволяет ей быть защищённой от мошенничества. У нее есть создатель (программист, написавший код), но нет владельца, который мог бы у всех всё отобрать, принудительно обесценить, или запретить к использованию.

Блокчейн (blockchain)

Дословный перевод с английского – цепочка блоков.

Представляет из себя реестр, состоящий из непрерывной последовательной цепочки блоков с информацией. Блокчейн Bitcoin представляет из себя базу данных, состоящую из всех когда-либо совершённых транзакций, находящуюся в свободном доступе.

Цепь выстроена по определённому алгоритму. Каждый новый блок связан с предыдущим, содержит в себе набор записей и добавляется всегда строго в конец цепочки. Копии цепочек хранятся параллельно и независимо друг от друга. Обрабатываются сразу на множестве компьютеров, что предотвращает возможный сбой или вмешательство в один из блоков.

Выглядит это примерно так:

Модель blockchain сети

Если попытаться изменить информацию в блоке на одном компьютере, то все остальные узлы, находящиеся внутри сети, подтвердят, что данная операция изменена, а значит недействительна, сеть отвергает эту цепочку, и операции происходят дальше.

Это никак не отразится на blockchain сети в целом. Любой пользователь имеет возможность свободного доступа к информации, используемой в ней, что делает распределенный реестр абсолютно прозрачным. В любой момент вы можете скачать к себе на компьютер весь blockchain и синхронизировать его в реальном времени, иметь актуальную информацию о всех транзакциях.

Несмотря на полную прозрачность, также сохраняется максимальная анонимность. Совершая перевод криптомонет с одного кошелька на другой, в реестре blockchain остаётся лишь информация о сумме отправленных монет, адреса кошельков отправителя и получателя, без какой-либо информации об участниках сделки.

Блок (Block)

Каждый блок цепочки содержит случайное число, которое является ответом на математическую задачу. Решение конкретно этой задачи происходит перебором случайных чисел множеством компьютеров, используемых «майнерами» это люди или организации у которых имеется оборудование и вычислительные мощности.

Когда задача решена и число совпадает, сеть подтверждает решение и блок присоединяется к цепочке. Это необходимо для того, чтобы исключить нахождение двух и более блоков одновременно. Теперь рассмотрим один из блоков подробнее, на рисунке ниже я показал схему его построения.

Упрощенная модель одного блока цепочки

Вся информация проходит шифрование, что бы злоумышленники не могли перехватить и заменить данные в блоке. Шифрование идет по специальным алгоритмам с использованием хэша.

Хэш

Процесс математического преобразования любой информации в буквенно – цифровую фразу. Например, хэшировать слово «KUKOIN» алгоритмом SHA-256, то получим следующее «18833da39fb9b7f8c917fe0220x8l4df8fb16e39f04dbe827e2d200». Этот процесс называется хэш-функция. Хеширование широко применяется в криптографии.

Чтобы визуально представить блок – включите свое воображение. Блок появляется благодаря майнерам, которые создают его, решив на своём оборудовании сложную задачу, выданную сетью. Когда самому удачливому из майнеров удаётся найти решение задачи, сеть подтверждает, что решение верно. Майнер в свою очередь получает награду в виде заданного количества криптовалюты как говорится за труды праведные.

Блок содержит в себе информацию, которая была передана вам в шифрованном виде от предыдущего блока. Перед тем, как предыдущий блок передал вам шифр, вы обменялись паролями как разведчики на задании, чтобы удостовериться, что перед вами действительный не мошеннический блок.

Современное сетевое оборудование

Теперь блок может начать записывать в себя транзакции, подтверждая их. Эти транзакции уже были проведены, но находились «вне закона», а как только появился новый блок в цепочке, они поместились внутри, тем самым став подтверждёнными.

Теперь наш воображаемый блок стал частью длинной цепочки и бережно хранит в себе данные, которые не могут быть изменены! Я намерено упустил технические тонкости, оставив лишь основную суть, чтобы сформировать чёткое представление, что такое блок.

Майнинг

Процесс добычи криптовалюты на всём, что в состоянии производить необходимые вычислительные операции. Для этой цели пригодны как специализированные устройства ASIC так и персональные компьютеры, ноутбуки. Соответственно человек котороый контролирует этот процесс называется майнером.

Почти все криптовалюты, в том числе и Bitcoin поддерживаются майнерами. Но есть так называемые «не добываемые монеты», например, монетка Ripple (XRP). Она не подтверждает свои транзакции майнингом, а рыночная цена актива зависит от ценности проекта, что является негативом для лиц, предпочитающих иметь дела только с «добываемыми» монетами.

Майнинговая ферма

Оборудование, предназначенное для майнинга криптовалюты. Фермы могут быть различными по размеру, виду и мощности. Обычный системный блок персонального компьютера, четыре видеокарты с блоком питания и огромный ангар со стеллажами ASIC – это всё фермы.

Производительность ферм разнится в зависимости от оснащения, но все они характеризуются высоким потреблением электроэнергии и большим тепловыделением, поэтому нуждаются в охлаждении. Устройства, на которых криптовалюта майнится в промышленных масштабах, размещаются в местах с дешёвым электричеством и холодным климатом с целью продления срока жизни оборудования.

Алгоритм консенсуса и протокол сети

В контексте криптовалют, алгоритмы консенсуса являются решающим элементом каждой blockchain сети, поскольку они отвечают за поддержание целостности и безопасности этих распределенных систем.

Алгоритм консенсуса – это механизм, с помощью которого сеть достигает консенсуса. Публичные (децентрализованные) blockchain цепочки построены как распределенные системы, и поскольку они не полагаются на центральный сервер, распределенные узлы должны согласовывать валидацию (подтверждение) транзакции между собой.

Именно здесь вступают в силу алгоритмы консенсуса. Они уверяют, что соблюдаются правила протокола, и гарантируют, что все транзакции происходят доверенным способом, и отсутствует возможность двойной траты монет. Очень часто путают понятие алгоритм консенсуса и протокол сети. Хочу внести немного ясности.

Эти термины используются взаимозаменяемо, но это не одно и то же. Проще говоря, мы можем охарактеризовать протокол как первичные правила blockchain сети, а алгоритм консенсуса – механизм, с помощью которого они будут выполняться.

Существует несколько типов алгоритмов консенсуса. Наиболее распространенными являются Proof of Work и Proof of Stake. У каждого есть свои преимущества и недостатки, при попытке добиться баланса безопасности, с функциональностью и масштабируемостью.

Например, алгоритмом консенсуса сети, является то, что определяет в ней валидацию транзакций и блоков. Таким образом, Bitcoin и Ethereum являются протоколами, а Proof of Work и Proof of Stake являются их алгоритмами консенсуса. Теперь разберемся поподробнее с ними…

Proof of Work (PoW) – первый алгоритм консенсуса, который был создан. Он используется Bitcoin и многими другими криптовалютами. Алгоритм Proof of Work является основой майнинг процесса.

Внешний вид майнеров

Майнинг PoW включает в себя бесчисленные попытки хеширования, поэтому чем больше вычислительная мощность, тем больше попыток в секунду. Другими словами, майнер с высоким хешрейтом имеет больше шансов найти правильное решение для следующего блока.

Алгоритм консенсуса PoW обьединяет майнеров, которые подтверждают новые блоки транзакций и добавляют его в blockchаin цепочку, далее распределенные узлы сети достигают консенсуса и соглашаются с тем, что хеш блока, предоставленный майнером, является подтвержденным.

Алгоритм консенсуса Proof of Stake (PoS) разработан в 2011 году в качестве альтернативы PoW. Хотя PoS и PoW имеют похожие цели, но имеют некоторые кардинальные различия. В нескольких словах, алгоритм консенсуса Proof of Stake заменяет технологию майнинга PoW механизмом, в котором блоки проверяются в соответствии с долей монет участников в сети.

Валидатор транзакций вносит свои монетки в blockchаin, и количеством этих монет определяется его вес в сообществе майнеров, а не количеством его вычислительной мощности. Каждая система PoS может реализовать алгоритм по-разному, но в целом цепочка блоков обеспечивается псевдослучайным процессом отбора, который учитывает баланс монет узла сети и возраст монеты (как долго монеты заблокированы или находятся в доле), наряду с фактором рандомизации.

Вышеперечисленные протоколы консенсуса отнюдь не все, которые применяются на сегодняшний день. Попадаются и довольно экзотичные, которые мы рассмотрим в следущей главе книги.

Генезис блок

Самый первый блок в цепочке blockchain. Точнее сказать это даже не первый, а нулевой блок. Любая криптовалюта начинает добываться с нулевого блока, то есть с генезис блока.

Нода

Любой компьютер, подключенный к сети blockchаin той или иной криптовалюты. Ноды децентрализованной сети контактируют посредством одно ранговой пиринговой сети для обмена информацией о блоках и транзакциях. Нода, в зависимости от ее типа, хранит только часть или все данные blockchain.

Полная нода – это компьютер, постоянно подключенный к сети blockchain и полностью синхронизированный с ней. Он хранит все данные распределенного реестра, начиная с генезис-блока.

Полные ноды не берут платы за обслуживание сети, загружают и валидируют (подтверждают) каждый блок с транзакциями, руководствуясь исключительно алгоритмом консенсуса и являются полностью независимыми. Полные ноды отфильтровывают противоречащие консенсусу блоки или отдельные транзакции.

Мастерноды – это специально настроенные полные ноды, разделяющие майнерам вознаграждение за обслуживание сети. Они с успехом используются для поддержания сети криптовалюты Dash. Так же они обеспечивают повышенную анонимность, поскольку информация о транзакциях не находится в общем доступе, а записывается только на мастернодах.

Сверхмощные серверные стойки с оборудованием

Подтверждение транзакции

Процедура, выполняемая автоматически сетью. При отправке монет некоторое количество произвольно выбранных компьютеров подтверждают подлинность транзакции, после получения нескольких подтверждений транзакция считается действительной и более никто никогда не сможет утверждать, что такой транзакции не было.

Транзакции в blockchаin сети сохраняются навечно в «открытой книге», называемой «public ledger». Все криптовалюты предоставляют приватность для пользователей, но данные о задействованных кошельках, суммах, датах платежей записываются в «открытой книге» и доступны к просмотру любым человеком, когда угодно. «Открытую книгу» можно в любой момент скачать к себе на компьютер и иметь под рукой записи о всех транзакциях в сети, когда-либо совершённых.

Майнинговый пул

Пулом, также майнинг пулом, называют сервер, распределяющий майнинг между множеством участников, что упрощает и ускоряет добычу нового блока. При коллективной добыче блоков, майнеры делят награду за расчитанный блок между собой.

Он распределяет награду в зависимости от мощности, выделенной тем или иным майнером. То есть, если вы майнили на пуле с одной видеокартой, а другой майнер с десятью такими картами, то после нахождения блока, майнер с десятью картами получит в десять раз больше вознаграждения.

Награда за блок

Премия, которую получает майнер или группа майнеров, работающих в пуле, за добавление очередного блока в цепочку blockchain.

Премайн

Это монеты, которые были намайнены до официального запуска криптовалюты разработчиками. На низкой сложности майнится некоторое количество блоков и монет, а затем валюта выходит публично. Это дает возможность быстрого и незатратного майнинга, получается много монет, с которыми потом можно манипулировать рынком.

Инстамайн

Это монеты, которые находятся в генезис блоке. Количество монет закладывается алгоритмически, их может быть больше, чем будет в последующих блоках. Иногда это понятие используется для раннего майнинга первых блоков на простой сложности.

Криптовалютная транзакция

Транзакция Bitcoin или другой криптовалюты, это передача средств с одного кошелька на другой. Отправитель указывает необходимое для передачи количество криптомонет, вводит адрес кошелька получателя, который одновременно является публичным ключем кошелька получателя, подписывает транзакцию приватным ключем от своего кошелька и отправляет средства.

Как только транзакция подтвердится, Bitcoin или другие монетки поступят на кошелёк получателя. При этом берется комиссия. Чем она выше, тем быстрее средства дойдут до получателя.

Комиссия сети

Плата за транзакцию по blockchain сети.

Криптовалюта и девушка

Криптовалютный кошелек и его адрес

ВНИМАНИЕ! ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ!

Я прошу отнестись как можно серьезнее к правилам работы с криптокошельком описанным ниже. По статистике незнание именно этих основ работы с валютой приводит к потере ваших криптомонет.

Принцип работы любой криптовалюты основан на ассимметричном шифровании данных. Оно происходит посредством публичного и приватного ключа. Монетки имеют цифровую природу и как будто «вшиты» в блоки blockchain сети. Что бы их куда-либо перевести необходимо иметь в своем распоряжении те самые публичные и приватные ключи. Именно за ними охотятся мошенники.

Знай, кто владеет публичным и приватным ключом от криптовалютного кошелька тот его хозяин! Система криптовалют децентрализована, если злоумышленники завладеют обеими ключами от вашего кошелька они смогут отправить ваши кровные куда угодно. Вы никак не вернете их. Так как откатить назад транзакции невозможно! Теперь давайте разберемся, что это за ключи такие ценные?

Публичный ключ вы передаете партнерам для отправки на него монет, его могут знать многие, это нормально. Если кто-то знает ваш публичный ключ от кошелька он сможет только посмотреть его баланс, или кинуть туда бабулесиков и больше ничего. Для более простого понимания дам простую аналогию. Все включаем воображалку!

Представьте, что криптовалютный кошелек – это то же самое что ящик e-mail. Электронная почта имеет свой адрес, это как раз публичный ключ. Его может знать много людей, без угрозы безопасности. А вот пароль доступа от ящика имеет только его хозяин, это приватный ключ. Таким образом для почтового сервера все равно кто пришел, если он знает адрес и у него есть пароль, то он хозяин почты! Вывод: необходимо как зеницу ока хранить ваш приватный ключ, и никогда, ни при каких обстоятельствах никому не давать его.

Обычно люди думают, что для криптовалюты адрес кошелька (или публичный ключ) от этого кошелька выглядит примерно одинаковым для всех валют, но это не так!!!! Адрес кошелька эфира (ETH) выглядит так:

«0xAQW5890622FCF21fE69ff99E62090E9c9ci1CU89»

Когда адрес кошелька Bitcoin (BTC), выглядит таким образом «587HBzjqbuEHEo9utGC7kjYepMrf3gXfge».

Обратите внимание, адрес ETH начинается с «0x», имеет от 40 до 44 произвольных латинских букв и цифр, адрес BTC не содержит такие символы как (0, O и I), и состоит из 26 до 35 буквенно-цифровых латинских символов, начинающийся с «1» или «3».

Это только пример двух основных криптовалют. Запомните обязательно одно правило. Всегда отправляете транзакции в пределах одной сети, т.е. вы пересылаете средства с кошелька Bitcoin на кошелек Bitcoin, с кошелька эфира на кошелек эфира, с кошелька рипл на кошелек рипл. Если вы отправите, например, с кошелька Bitcoin монеты на кошелек Bitcoin cash, то ваши средства пропадут безвозвратно! Будьте очень осторожны!

Приватный ключ может быть представлен в виде сид (seed) фразы, которая представляет из себя рандомный набор слов, расположенных в определенном порядке. Сид также может выступать гарантом сохранности ваших средств. Зная сид, вы сможете в любой момент получить доступ к своему балансу.

Теперь мы с вами знаем, что такое адрес криптовалютного кошелька, а что же такое сам кошелек? Криптовалютный кошелек – это программа клиент blockchain сети, с помощью которой пользователь управляет своими счетами. Основные правила безопасности при хранении монет и виды лучших на сегодняшний день кошельков мы рассмотрим далее в этой книге.

Seed-фраза

Фраза, состоящая из 12, 18 или 24 слов, которая используется для восстановления криптокошелька. Если вы, например, удалите программу кошелька со своего смартфона или ПК, это никак не скажется на балансе вашего счета. Информация о ваших балансах монет хранится в blockchain и защищена шифрованием. Seed-фраза – это мастер-ключ, зная который можно получить функции управления счетом, выполнив процедуру восстановления.

Внимание! Тот, кто знает seed, имеет полный доступ к кошельку и может распоряжаться средствами на свое усмотрение. Поэтому сид нельзя никому говорить. Хранить его тоже нужно таким образом, чтобы никто не смог его обнаружить. К примеру, в сейфе. А еще лучше, переписать на бумажку и разделить на несколько частей.

Хранение seed фразы на устройствах, подключенных к интернету не рекомендуется. Потому что данные могут быть уничтожены из-за технического сбоя или похищены компьютерным вирусом.

Сrowdfunding

Финансирование проекта большим количеством участников.

ICO (Initial Coin Offering), IEO (Initial Exchange Offering) и STO (Security Token Offering)

Все это способы «первичного предложения монет». ICO является одной из форм привлечения инвестиций в виде продажи инвесторам фиксированного количества новых единиц криптовалют, полученных разовой или ускоренной эмиссией.

IEO тот же самый процесс, только при поддержке криптовалютных бирж. А STO это «предложение токенов как ценных бумаг» то же самое что и ICO, только проекты проходят более тщательную проверку в комиссии по ценным бумагам.

Софт кап, soft cap

Минимальный порог сбора средств в ICO, IEO или STO, необходимый для полноценного развития и запуска проекта.

Хайп, hyip

В переводе английского high yield investment program высоко прибыльный инвестиционный проект, как правило такие проекты платят недолго, а потом превращаются в обман и надувательство.

Токены

Единица стоимости и расчетная единица, чаще всего применяемая в ICO. Этот внутренний актив проекта – своеобразный аналог акций компании. Использование токенов ограничено рамками определенного проекта, но они многофункциональны: их можно использовать как валюту внутри проекта. Или как показатель владения акциями для права голоса за изменения в проекте.

В зависимости от особенностей и назначения можно выделить два основных типа токенов:

– utility-токены, которые позволяют владельцу использовать сервисы и услуги эмитента токенов. Их используют для финансирования проектов общей инфраструктуры.

– security-токены, которые дают владельцу право на реализацию его инвестиционных интересов. Это может быть право на участие в капитале, прибыли, и.т.д.

Также у токенов есть стандарты, без них токены не смогут выполнять свои функции. Их очень много, но основные сосредоточены на платформе Ethereum. Наиболее известный из них – ERC20.

Альткоины

Альтернативные монеты. Альткоинами называются все криптовалюты, выпущенные после Bitcoin. Ими являются, например, etherium, litecoin, monero, dash которые достаточно известны и широко применяются в криптосообществе, хотя их стоимость во много раз меньше, чем стоимость «битка».

Эмиссия криптовалюты

В экономике этим термином называют выпуск денег. Обычно эмитентом национальной валюты является центробанк страны. Результатом эмиссии может быть также создание ценных бумаг, или, как в нашем случае – криптовалюты.

Форк

Это модификация исходного программного кода криптовалюты. Сеть blockchаin это ПО с открытым исходным кодом, любой желающий может дублировать, изменять и использовать его на свое усмотрение. Иными словами, любой форк – это изменение правил, по которым блок в сети признаётся подлинным (валидным). Форки развиваются независимо от основной криптовалюты. Они могут в точности копировать Bitcoin или другую крипту, а могут отличаться алгоритмом и скоростью эмиссии.

Существуют два основных вида форков: софтфорки и хардфорки. Первый можно назвать «мягкой» модификацией исходного кода, второй – «жесткой».

Программист на рабочем месте