Двойное расходование и задача византийских генералов

Даже если оставить в стороне потенциал использования биткойна и блокчейн‑технологии, биткойн, безусловно, является серьезным фундаментальным прорывом в области информатики – результатом 20 лет исследований в области цифровых валют и 40 лет исследований в области криптографии, над которыми работали тысячи ученых всего мира[23]. Биткойн стал решением давней проблемы цифровых наличных денег – проблемы двойного расходования (double‑spend problem). До появления криптографии блокчейна цифровую наличность (digital cash) [24], как и любой другой цифровой актив, можно было бесконечно копировать – как, например, мы можем сегодня бессчетное количество раз копировать вложение в электронной почте. При этом без специального посредника невозможно было подтвердить, что та или иная партия денег не была уже израсходована ранее. Функцию посредника выполняла доверенная третья сторона: банк или платежная система вроде PayPal, которая хранила журнал записей, гарантирующий, что каждая единица цифровых денег может быть потрачена только один раз, тем самым предотвращая двойное расходование.

Проблема двойного расходования аналогична давно сформулированной математической проблеме – так называемой «Задаче византийских генералов»[25], суть которой состоит в том, что несколько генералов перед сражением, не доверяя друг другу, должны как‑то согласовать свои действия[26].

Блокчейн решает проблему двойного расходования, объединяя технологию однорангового обмена файлами BitTorrent и шифрование с открытым ключом, тем самым создавая новый вид цифровых денег. Собственность на монеты регистрируется в открытом журнале записей и подтверждается криптографическими протоколами и сообществом майнеров. Блокчейн не требует доверия в том смысле, что в процессе транзакции пользователю нет нужды доверять контрагенту или посреднику. Необходимо лишь доверять системе – программной реализации блокчейн‑протокола.

«Блоки» в блокчейне представляют собой группы транзакций, которые последовательно записываются в журнал учета транзакций, то есть «добавляются в цепочку». Распределенные журналы записей можно свободно просматривать с помощью браузеров блоков, размещенных на специализированных интернет‑сайтах; например, для распределенного журнала записей биткойна – www.blockchain.info. Чтобы просмотреть поток транзакций пользователя, нужно ввести его биткойн‑адрес, например 1DpZHXi5bEjNn6SriUKjh6wE4HwPFBPvfx.

Как работает криптовалюта

Биткойн – это цифровые наличные деньги, с помощью которых можно покупать и продавать товары через интернет. Цепочка добавленной стоимости биткойна формируется несколькими группами: разработчиками, майнерами, биржами, сервисами обработки платежей, операторами интернет‑кошельков и конечными пользователями/потребителями. Для начала работы с криптовалютой пользователю требуется лишь биткойн‑адрес, секретный ключ и программа‑кошелек. Биткойн‑адрес – это идентификатор вроде номера счета, на который другие пользователи могут отправлять биткойны, а секретный ключ – это криптографический ключ, с помощью которого можно отправлять полученные биткойны другим пользователям. Для того чтобы оперировать биткойнами, программа‑кошелек устанавливается на компьютере или смартфоне (см. рис. 1–1). При этом не нужно открывать никакого «расчетного счета» в какой‑либо компании или банке – после установки программа автоматически генерирует связку из секретного ключа и биткойн‑адреса, и вы можете сразу же распоряжаться средствами, привязанными к данному адресу. Кошелек может содержать копию блокчейна – записи всех транзакций, когда‑либо выполненных с данной валютой. Это позволяет самостоятельно верифицировать любые транзакции в рамках децентрализованной системы Биткойн. Практические аспекты обслуживания альткойн‑кошельков подробнее описаны в Приложении A.

Рисунок 1–1. Приложение – электронный биткойн‑кошелек и перевод биткойнов (изображение предоставлено разработчиками электронного биткойн‑кошелька и InterAksyon)