Bitcoin и blockchain: уникальность и преимущества в современном мире
ART 970659
Авторы:
Е.
В. Бочкова, С.
Д. Мезер
Е.
В. Бочкова, С.
Д. Мезер Библиографическое описание статьи для цитирования:
Бочкова
Е.
В.,
Мезер
С.
Д. Bitcoin и blockchain: уникальность и преимущества в современном мире // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2017. – Т. 39. – С.
1661–1665. – URL:
http://e-koncept.ru/2017/970659.htm.
Аннотация. Статья посвящена анализу функционирования работы системы криптовалюты Bitcoin и распределённой цепочки блоков транзакций blockchain. Описаны основные принципы взаимодействия пользователей и Bitcoin, выделены основные отличия и преимущества по сравнению с существующими финансовыми системами в интернет-среде.
Текст статьи
Мезер СветланаДмитриевна,
студент 4курса направления «Бизнесинформатика» ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодарmezer.s@mail.ru
Бочкова Елена Владимировна,кандидат экономических наук, доцент кафедры теоретической экономики ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодарelennel@mail.ru
Bitcoinи blockchain: уникальность и преимущества в современном мире
Аннотация.Статья посвящена анализу функционирования работы системы криптовалюты Bitcoinи распределённой цепочки блоков транзакций blockchain. Описаны основные принципы взаимодействия пользователей и Bitcoin, выделены основные отличия и преимущества по сравнению с существующими финансовыми системами в интернет среде. Ключевые слова: Bitcoin, blockchain, криптовалюта, транзакция, блоки транзакций, майнинг, ноды.
В современном мире электронная коммерция и бизнес составляет значительнуючасть экономики. С каждым годом возможности для финансовых и торговых отношений между продавцом и покупателем расширяются, предоставляя большой спектр всевозможных услуг. Однако, до недавнего времени, для совершения любых финансовых операций требовалось привлечение третьего лица ‒банка, поскольку он являлся гарантом честной сделки для обеих сторон.А2009 году появилась криптовалюта Bitcoin. Криптовалютой называется виртуальная единица, называемая монетой, представляющая собой зашифрованную информацию. Bitcoinстала первой системой, предлагающей своим пользователям децентрализовано совершать операции куплипродажи с обеспечением полной безопасности. Эмиссия биткоин или BTCвыполнятся самими пользователями. И за 8 лет функционирования внутри Bitcoinне произошлоне одного взлома благодаря основе системы ‒ blockchain, распределённой цепочки блоков транзакций.
Blockchain‒ это технология записи информации, в данном случае транзакций, с помощью блоков. Каждый блок содержит в себе информацию о транзакции(запись №1,запись №2), ссылку на предыдущий блок и собственный ключ, как показано на рисунке 1.
Рис.1. Содержание блока транзакций [1]
Ключ предыдущего блока необходим для связи с предыдущим блоком цепи, собственный ключ необходим для связи со следующим блоком цепи. Принцип построения цепи представлен на рисунке 2.
Рис. 2.Связь блоков транзакций в цепь[1]
Единственный блок, не имеющий ссылку на предыдущий, называется genesisblockили родительский блок, созданный самым первым. Зачастую возникает ситуация включения двух блоков в цепь одновременно. В подобном случае системой признаётся истинной та ветвь, которая окажется длиннее. Другая будет игнорироваться, а транзакции считаться недействительными [2]. Обратная ситуация, когда две ветви объединяются, невозможна, потому что ключ блока не повторяется. Следовательно в параллельных цепочках никогда не будет двух блоков с одинаковым ключом, к которым мог быть привязан следующий блок цепи.Созданием blockchainзанимаются все пользователи Bitcoin, которых можно разделить на две группы: ноды и майнеры. Ноды –пользователи, которые хранят на своих компьютерах всю цепочки блоков транзакций и создают транзакции. Майнеры –пользователи, которые занимаются подтверждением достоверностиблоков и последующей рассылкой созданных блоков нодам.
У каждого пользователя есть копия цепочки блоков транзакций. Поэтому взломать или уничтожить blockchainможно только одним способом сделать всё это на всех компьютерах пользователей. Каждый новый пользователь при подключении получает свою копию blockchain, чем укрепляет систему и приближает вероятность взлома системы к нулю [3]. Для изменения записи во включённом в сеть блоке необходимо сделать это на всех компьютерах пользователей, поскольку данная операция приведёт к изменению ключа блока. Возникнет конфликт между блоками, что приведёт к возмущению системы и перепроверки. Так как изменение данных на всехкомпьютерах пользователей практически невозможно, то система восстановит истинную последовательность блоков в цепи. То же относится к удалению блока. Мошенничество в период создания блока так же невозможно. Процесс записи блока не регулируется никакой заинтересованной стороной и проходит следующим образом.Пользователь Х создал транзакцию, которая попадает в блок. Цель майнера заключается во включении неподтвержденного блока в blockchain. Для этого компьютер майнера должен решить определённую задачу. Следует отметить, что решение находится с помощью перебора чисел, практически случайно. Как только задача была решена, блок включается в общую сеть и рассылается остальным пользователям, а майнер получает вознаграждение в количестве 25 биткоинов. С начала функционирования Bitcoinнаграда за майнинг составляла 50 биткоин, однако она уменьшается вдвое после каждого 21000 блока. Система гарантируетзащиту от влияния злоумышленников с помощью случайностинахождения решения, который контролируется параметром «сложность». Так как по правилам Bitcoinблок должен записываться каждые 10 минут, система сама регулирует сложность решения задачи в зависимости от количества майнеров,каждые 2016 блоков. Если майнеров в системе становится больше, то сложность увеличивается и наоборот. Данная установка необходима для предотвращения угроз двойной траты или «атаки 51%». Ситуацию двойной траты можно описать следующим образом. При наличии в руках злоумышленников 50% суммарных мощностей майнинга, существует вероятность выстраивания вместе с истинной цепочкой блоков другой, параллельной. Параллельная цепочка будет более длинной и может содержать необходимые для мошенников транзакции. После публикации такая цепочка будет признанна системой истинной, поскольку она окажется длиннее, а транзакции ранее действующей цепочки аннулируются и будут игнорироваться системой, поэтому возникнет угроза двойной траты [4].Несмотря на то, что никому не удавалось сосредоточить в своих руках более 50% мощностей майнинга системы, существуют так называемые пулы –объёдиненные мощности майнеров для более быстрого нахождения решения. Вознаграждение, полученное за закрытие блока, распределяется между всеми участниками пула. Как показано на рисунке 3, на данный момент основные крупные пулы не обладают и 20% мощностей от общего майнинга системы.
Рис.3. Распределение мощностей майнинга в системе Bitcoin за 20.02.2017 г.[5]
AntPoolи F2Poolпринадлежат китайскому рынку, который успешно занимается майнингомза счёт недорогой местной электроэнергии. Второй по величине пул BitFuryявляется закрытым и работает только с узким кругом инвесторов [6].Несмотря на все достоинства, Bitcoinимеет определённые проблемумасштабируемости. Система может не справится с всё увеличивающимся количеством пользователей. Для возможности децентрализованного существования Bitcoinобязывает майнеров производить дорогостоящие и сложные вычисления, обеспечивая тем самым безопасность пользователей. Но работа оборудования по нахождению нужного решения потребляет много ресурсов. Согласно данным официального сайта blockchain.info, майнеры производят 450 тыс. трлн. попыток решений в секунду. С увеличением количества майнеров увеличитсяи сложность нахождения решения, что влечёт за собой большее время ожидания на включение блока в цепь, а это сделает систему уязвимой.
Тем не менее, современные специалисты единогласно утверждают, что основа криптовалюты Bitcoin‒ blockchain, становится более привлекательной для разработчиков и инвесторов. На протяжении 8 лет blockchainне смогли взломать или подделать данные, находящиеся в цепи. Данный факт и открытость платформы для разработчиков посодействовали созданию многообещающих проектов, направленных на улучшение качества жизни общества. Создание распределённых реестров, подтверждающих транзакции за минуты или переход государственной базы документооборота на основу blockchainстановится реальностью. Технология записи данных, которую невозможно подделать или уничтожить открывает удивительные возможности не только в финансовом секторе. Области применения blockchainограничиваются достаточно большим количеством пользователей, наличием логически ясного условия и описанием с помощью математической формулы. Сегодня существуют и успешно функционируют системы и проекты на основе blockchain, предоставляющие услуги не только в экономике, но и образовании, социальномедийной сфере и других. Современные стартапы собирают миллионы, платформы для разработки проектов на основе blockchainстановятся всё популярнее. Первые шаги исследователями и предпринимателями уже сделаны, осталось немного подождать и blockchainстанет повседневной частью нашего мира.
Ссылки на источники1.ФНС откажется от деклараций в пользу блокчейна. Информационный узкоспециализированный портал о платежных сервисах, финтах стартапах и ecommerce–URL: http://webpayment.ru/blockchainitem/168/fnspereidetnablockchain/.
2.Майнинг для начинающих. Русскоязычный информационный сайт о криптовалюте Bitcoin–URL: http://bits.media/mayningdlyanachinayushchikh/.3.Как blockchainизменит нашу жизнь? Бизнес–медиа издание Rusbase–URL: http://rb.ru/opinion/blockchain/.4.Double–spending. Информационный портал BitcoinWiki–URL: http://ru.bitcoinwiki.org/Doublespending.5.Bitcoin Hashrate Distribution. Blockchaininfo –URL:https://blockchain.info/en/pools.6.Список основных пулов для майнинга Биткоина. Русскоязычный информационный сайт о криптовалюте Bitcoin–URL: https://bits.media/pools/.
студент 4курса направления «Бизнесинформатика» ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодарmezer.s@mail.ru
Бочкова Елена Владимировна,кандидат экономических наук, доцент кафедры теоретической экономики ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодарelennel@mail.ru
Bitcoinи blockchain: уникальность и преимущества в современном мире
Аннотация.Статья посвящена анализу функционирования работы системы криптовалюты Bitcoinи распределённой цепочки блоков транзакций blockchain. Описаны основные принципы взаимодействия пользователей и Bitcoin, выделены основные отличия и преимущества по сравнению с существующими финансовыми системами в интернет среде. Ключевые слова: Bitcoin, blockchain, криптовалюта, транзакция, блоки транзакций, майнинг, ноды.
В современном мире электронная коммерция и бизнес составляет значительнуючасть экономики. С каждым годом возможности для финансовых и торговых отношений между продавцом и покупателем расширяются, предоставляя большой спектр всевозможных услуг. Однако, до недавнего времени, для совершения любых финансовых операций требовалось привлечение третьего лица ‒банка, поскольку он являлся гарантом честной сделки для обеих сторон.А2009 году появилась криптовалюта Bitcoin. Криптовалютой называется виртуальная единица, называемая монетой, представляющая собой зашифрованную информацию. Bitcoinстала первой системой, предлагающей своим пользователям децентрализовано совершать операции куплипродажи с обеспечением полной безопасности. Эмиссия биткоин или BTCвыполнятся самими пользователями. И за 8 лет функционирования внутри Bitcoinне произошлоне одного взлома благодаря основе системы ‒ blockchain, распределённой цепочки блоков транзакций.
Blockchain‒ это технология записи информации, в данном случае транзакций, с помощью блоков. Каждый блок содержит в себе информацию о транзакции(запись №1,запись №2), ссылку на предыдущий блок и собственный ключ, как показано на рисунке 1.
Рис.1. Содержание блока транзакций [1]
Ключ предыдущего блока необходим для связи с предыдущим блоком цепи, собственный ключ необходим для связи со следующим блоком цепи. Принцип построения цепи представлен на рисунке 2.
Рис. 2.Связь блоков транзакций в цепь[1]
Единственный блок, не имеющий ссылку на предыдущий, называется genesisblockили родительский блок, созданный самым первым. Зачастую возникает ситуация включения двух блоков в цепь одновременно. В подобном случае системой признаётся истинной та ветвь, которая окажется длиннее. Другая будет игнорироваться, а транзакции считаться недействительными [2]. Обратная ситуация, когда две ветви объединяются, невозможна, потому что ключ блока не повторяется. Следовательно в параллельных цепочках никогда не будет двух блоков с одинаковым ключом, к которым мог быть привязан следующий блок цепи.Созданием blockchainзанимаются все пользователи Bitcoin, которых можно разделить на две группы: ноды и майнеры. Ноды –пользователи, которые хранят на своих компьютерах всю цепочки блоков транзакций и создают транзакции. Майнеры –пользователи, которые занимаются подтверждением достоверностиблоков и последующей рассылкой созданных блоков нодам.
У каждого пользователя есть копия цепочки блоков транзакций. Поэтому взломать или уничтожить blockchainможно только одним способом сделать всё это на всех компьютерах пользователей. Каждый новый пользователь при подключении получает свою копию blockchain, чем укрепляет систему и приближает вероятность взлома системы к нулю [3]. Для изменения записи во включённом в сеть блоке необходимо сделать это на всех компьютерах пользователей, поскольку данная операция приведёт к изменению ключа блока. Возникнет конфликт между блоками, что приведёт к возмущению системы и перепроверки. Так как изменение данных на всехкомпьютерах пользователей практически невозможно, то система восстановит истинную последовательность блоков в цепи. То же относится к удалению блока. Мошенничество в период создания блока так же невозможно. Процесс записи блока не регулируется никакой заинтересованной стороной и проходит следующим образом.Пользователь Х создал транзакцию, которая попадает в блок. Цель майнера заключается во включении неподтвержденного блока в blockchain. Для этого компьютер майнера должен решить определённую задачу. Следует отметить, что решение находится с помощью перебора чисел, практически случайно. Как только задача была решена, блок включается в общую сеть и рассылается остальным пользователям, а майнер получает вознаграждение в количестве 25 биткоинов. С начала функционирования Bitcoinнаграда за майнинг составляла 50 биткоин, однако она уменьшается вдвое после каждого 21000 блока. Система гарантируетзащиту от влияния злоумышленников с помощью случайностинахождения решения, который контролируется параметром «сложность». Так как по правилам Bitcoinблок должен записываться каждые 10 минут, система сама регулирует сложность решения задачи в зависимости от количества майнеров,каждые 2016 блоков. Если майнеров в системе становится больше, то сложность увеличивается и наоборот. Данная установка необходима для предотвращения угроз двойной траты или «атаки 51%». Ситуацию двойной траты можно описать следующим образом. При наличии в руках злоумышленников 50% суммарных мощностей майнинга, существует вероятность выстраивания вместе с истинной цепочкой блоков другой, параллельной. Параллельная цепочка будет более длинной и может содержать необходимые для мошенников транзакции. После публикации такая цепочка будет признанна системой истинной, поскольку она окажется длиннее, а транзакции ранее действующей цепочки аннулируются и будут игнорироваться системой, поэтому возникнет угроза двойной траты [4].Несмотря на то, что никому не удавалось сосредоточить в своих руках более 50% мощностей майнинга системы, существуют так называемые пулы –объёдиненные мощности майнеров для более быстрого нахождения решения. Вознаграждение, полученное за закрытие блока, распределяется между всеми участниками пула. Как показано на рисунке 3, на данный момент основные крупные пулы не обладают и 20% мощностей от общего майнинга системы.
Рис.3. Распределение мощностей майнинга в системе Bitcoin за 20.02.2017 г.[5]
AntPoolи F2Poolпринадлежат китайскому рынку, который успешно занимается майнингомза счёт недорогой местной электроэнергии. Второй по величине пул BitFuryявляется закрытым и работает только с узким кругом инвесторов [6].Несмотря на все достоинства, Bitcoinимеет определённые проблемумасштабируемости. Система может не справится с всё увеличивающимся количеством пользователей. Для возможности децентрализованного существования Bitcoinобязывает майнеров производить дорогостоящие и сложные вычисления, обеспечивая тем самым безопасность пользователей. Но работа оборудования по нахождению нужного решения потребляет много ресурсов. Согласно данным официального сайта blockchain.info, майнеры производят 450 тыс. трлн. попыток решений в секунду. С увеличением количества майнеров увеличитсяи сложность нахождения решения, что влечёт за собой большее время ожидания на включение блока в цепь, а это сделает систему уязвимой.
Тем не менее, современные специалисты единогласно утверждают, что основа криптовалюты Bitcoin‒ blockchain, становится более привлекательной для разработчиков и инвесторов. На протяжении 8 лет blockchainне смогли взломать или подделать данные, находящиеся в цепи. Данный факт и открытость платформы для разработчиков посодействовали созданию многообещающих проектов, направленных на улучшение качества жизни общества. Создание распределённых реестров, подтверждающих транзакции за минуты или переход государственной базы документооборота на основу blockchainстановится реальностью. Технология записи данных, которую невозможно подделать или уничтожить открывает удивительные возможности не только в финансовом секторе. Области применения blockchainограничиваются достаточно большим количеством пользователей, наличием логически ясного условия и описанием с помощью математической формулы. Сегодня существуют и успешно функционируют системы и проекты на основе blockchain, предоставляющие услуги не только в экономике, но и образовании, социальномедийной сфере и других. Современные стартапы собирают миллионы, платформы для разработки проектов на основе blockchainстановятся всё популярнее. Первые шаги исследователями и предпринимателями уже сделаны, осталось немного подождать и blockchainстанет повседневной частью нашего мира.
Ссылки на источники1.ФНС откажется от деклараций в пользу блокчейна. Информационный узкоспециализированный портал о платежных сервисах, финтах стартапах и ecommerce–URL: http://webpayment.ru/blockchainitem/168/fnspereidetnablockchain/.
2.Майнинг для начинающих. Русскоязычный информационный сайт о криптовалюте Bitcoin–URL: http://bits.media/mayningdlyanachinayushchikh/.3.Как blockchainизменит нашу жизнь? Бизнес–медиа издание Rusbase–URL: http://rb.ru/opinion/blockchain/.4.Double–spending. Информационный портал BitcoinWiki–URL: http://ru.bitcoinwiki.org/Doublespending.5.Bitcoin Hashrate Distribution. Blockchaininfo –URL:https://blockchain.info/en/pools.6.Список основных пулов для майнинга Биткоина. Русскоязычный информационный сайт о криптовалюте Bitcoin–URL: https://bits.media/pools/.
