За несколько лет майнинг криптовалют превратился в настоящую индустрию, где лидирующую роль играют гигантские «фермы». Могут ли эти крупные игроки вступить в сговор, объединить ресурсы и захватить власть над реестром? Теоретически да. Но на практике это повлечет весьма неприятные последствия для них самих. Например, успешная атака обрушит курс биткоина и резко понизит стоимость криптовалюты, которой завладеют злоумышленники. По крайней мере, за девять лет существования биткоина этот реестр еще никто не взломал. Очевидно, метод кнута и пряника — весьма эффективное средство защиты.
Если рассматривать биткоин с этой стороны — а не просто как новую, непривычную денежную единицу, которую компьютерные гики почему-то считают хорошей заменой доллару, евро или иене, — становится очевиден подлинный масштаб изобретения Накамото. Криптовалюта биткоин (со строчной буквы «б») — это прежде всего ценность, которой вознаграждаются люди, обеспечивающие безопасность системы Биткоин (с прописной буквы «Б»). Ее суть и главное предназначение именно в этом, а не в надежде, что однажды она станет повседневным средством оплаты. Такое поощрение заставляет пользователей честно фиксировать и подтверждать обмен ценной информацией, а без него открытый распределенный реестр Сатоши просто не смог бы работать.
Конечно, для того чтобы система жила и развивалась, майнеры должны считать биткоин ценностью — то есть знать, что смогут обменять его на другие признанные ценности: товары, услуги, фиатные деньги, например доллары. Чтобы понять, почему они (и миллионы людей по всему миру) решили, что биткоины чего-то стоят, следует поговорить о том, как человеческие сообщества назначают себе универсальное средство обмена, меру стоимости товаров и услуг и расчетную единицу — иными словами, деньги. (За историческим материалом мы, опять же, беззастенчиво отошлем вас к книге «Эпоха криптовалют».) Нужно отметить, что вопреки расхожему мнению валюте не всегда требуется обеспечение — будь то правительственные гарантии или золотой запас. Ее нужно лишь официально признать единицей измерения ценности и средством платежа. Это может показаться иррациональным, ведь мы привыкли считать деньги материальным объектом (бумажной купюрой, золотой монетой и пр.), который каким-то образом содержит ценность в себе самом. Однако на деле любая валюта всего лишь обозначает, символизирует ценность, приписанную ей коллективной волей общества. Именно общество постановило считать эту купюру или монету носителем ценности. Подобный статус можно присвоить любому символу или объекту при условии, что с этим согласна значительная часть общества. Так и произошло с биткоином.
Структура реестра также важна для статуса биткоина. Накамото изначально задумывал свой реестр как постоянно растущую, непрерывную цепь блоков, каждый из которых отображает группу связанных друг с другом транзакций, подтвержденных в течение десятиминутного «наградного периода». Отсюда и возник термин “блокчейн”, который так полюбился начальникам IT-отделов. (Надо сказать, слово «блокчейн» вообще не употреблялось в первой версии рабочей брошюры Накамото. Следовательно, нет причин отдавать системе Биткоин эксклюзивное право на этот термин.)
В течение десяти минут каждый майнер, вовлеченный в состязание за биткоины, одновременно собирает новые входящие транзакции и «укладывает» их в собственный блок. Детали каждой транзакции — дата, время, адреса отправителя и получателя, сумма перевода и т. д. — фиксируются и прогоняются через особый криптографический алгоритм, чтобы получить так называемый хеш — строку из буквенных и цифровых символов. Алгоритм хеширования может преобразовать любое произвольное количество данных (входной массив) в строку фиксированной длины, тем самым математически подтверждая существование исходной информации. Владея данными о транзакции, любой пользователь может обработать их с помощью того же алгоритма, чтобы подтвердить, что создатель оригинального хеша владел теми же данными.
Ключевая особенность хеш-кодов — их сверхчувствительность к изменениям входного массива. Например, мы обработали текст предыдущего абзаца с помощью SHA-256 — алгоритма, на котором построен биткоин-майнинг, — и получили следующую строку:
63f48074e26b1dcd6ec26be74b35e49bd31a36f849033bdee4194b6be8505fd9
Если мы всего-навсего удалим последнюю точку в абзаце и повторим процесс, алгоритм сгенерирует уже совершенно иную последовательность:
8f5967a42c6dc39757c2e6be4368c6c5f06647cc3c73d3aa2c0abdec3c6007a5
Теперь представим, что некий злоумышленник решил потихоньку изменить данные транзакции. Если он хоть немного подправит запись, остальные майнеры немедленно поймут, что новый хеш не совпадает с тем, который отражен в их версии блокчейна, и отвергнут изменения. Вот почему функция хеширования так важна для защиты реестра.
Кроме того, мы можем объединить два хеша и получить конечный, или корневой, хеш, содержащий в себе оба подтверждения данных. Этот процесс можно повторять до бесконечности, создавая хеши хешей хешей в виде древовидной структуры, известной как дерево Меркла. Таким образом, транзакции внутри каждого блока криптографически связываются между собой.
Биткоин выводит эту связующую функцию на новый уровень. С помощью другого алгоритма хеширования майнер-победитель привязывает свой вновь созданный блок к предыдущему, что превращает весь блокчейн в бесконечную, математически связанную последовательность хешированных транзакций, восходящую непосредственно к первичному блоку от 3 января 2009 года. Если внести исправление, скажем, в транзакцию от 15 января 2011 года, изменится вся цепочка хешированных записей, сделанных за последующие семь лет. В каком-то смысле это напоминает окрашивание купюр, применяемое банками для их защиты: если вор захочет потратить меченые банкноты, то немедленно изобличит себя.
Непрерывная запись транзакций — основа, используемая майнерами для проверки легитимности операций в новом блоке счастливчика, получившего награду в биткоинах. Если майнеры удовлетворены содержимым блока, они согласятся присоединить к нему свой следующий блок в случае удачи и выигрыша. Если их что-то не устраивает, они присоединят новый блок к более раннему, в достоверности которого убеждены, оставляя подозрительный блок в одиночестве, словно сироту. Такие варианты решения лежат в основе логики консенсуса, которая опирается на критерий под названием «длиннейшая цепь». Основной принцип следующий: пока ни один майнер не захватил более 50 процентов общих вычислительных мощностей, математическая вероятность гарантирует, что любая сомнительная ветка, созданная криминальным меньшинством, вскоре безнадежно отстанет от «правильной», одобренной большинством цепочки, и отомрет. Ловушка, конечно же, в том, что, если злоумышленники сумеют захватить больше половины мощностей, они получат возможность создать длиннейшую цепь, которую остальные майнеры поневоле примут за легитимную. Однако, как мы уже объяснили, такой уровень мощности непомерно дорог. Защита биткоина объединяет в себе математический и финансовый фактор.
В этой взаимосвязи принципов и кроется новаторская суть изобретения Накамото — децентрализованного, избавленного от цензуры архива. Если признать, что все системы бухгалтерского учета приблизительны (то есть абсолютно точное отображение реальности невозможно), то новая система, фиксирующая коллективное мнение сообщества без центральных инстанций, предлагает самый объективный механизм отображения истины из всех ныне известных.
