Технический обзор Bitcoin: принципы работы, майнинг и риски

Биткойн — это первый в истории виртуальный актив. Он был представлен в виде технической документации в 2008 году и официально запущен в январе 2009 года. Создатель известен только под псевдонимом Сатоши Накамото.

Он работает на технологии блокчейн, которая служит публичным реестром. Вместо банков для подтверждения транзакций эту задачу выполняет глобальная сеть компьютеров.
Ни одна конкретная компания или правительство не владеет им. Ему присущи децентрализация, прозрачность и открытый исходный код; он служит альтернативой традиционной финансовой системе.

Что такое Биткойн?

Представьте Биткойн как электронные деньги. Это первая цифровая валюта, представленная миру в 2008 году и запущенная несколькими месяцами позже в 2009 году. Она позволяет отправлять деньги напрямую другим людям без посредников.

Обратите внимание, что мы обычно используем заглавную букву «B» в слове «Bitcoin», когда речь идет о сети или технологии, и строчную «b» в слове «bitcoin», когда имеем в виду саму монету. Тикер, который вы видите на биржах, — BTC.

В отличие от долларов или евро в вашем кошельке, которые выпускаются и контролируются правительствами, Биткойн децентрализован. Это означает, что нет единого администратора, банка или правительства, управляющего сетью Биткойна. Это строго P2P (peer-to-peer) система.

Почему людям нравится Биткойн? Потому что они могут владеть и контролировать свои деньги. Они могут отправлять деньги в любое место и в любое время, не полагаясь на посредников. Кроме того, система защищена от атак двойной траты, что означает невозможность попытаться использовать монету в другом месте после того, как она уже была потрачена один раз.

Как работает Биткойн?

Биткойн опирается на технологию, называемую блокчейном. Вы можете представить блокчейн как цифровую записную книжку, которую любой может прочитать, но никто не может стереть.

Каждая транзакция записывается в «блок» по мере её совершения. Этот блок соединяется с предыдущим блоком, образуя цепочку. Эта запись копируется на тысячи компьютеров (узлов) по всему миру.

Поскольку так много компьютеров хранят копию записной книжки, никто не может жульничать. Если кто-то попытается манипулировать реестром, чтобы дать себе больше денег, другие компьютеры отклонят это. Кроме того, любой может загрузить открытое программное обеспечение Биткойна, чтобы участвовать в экосистеме.

Децентрализация: Блокчейн Биткойна поддерживается распределенной компьютерной сетью, поэтому ни один центральный орган не контролирует реестр.
Неизменяемость: Как только транзакция добавлена в блокчейн, её нельзя изменить или удалить.
Безопасность: Транзакции защищены криптографическими технологиями, а проверка каждого блока требует значительных ресурсов и повторяющейся работы (решение головоломок через процесс, называемый майнингом).

Пример транзакции BTC

С технической точки зрения Биткойн не использует банковские счета с остатками средств. Вместо этого он использует систему UTXO (Unspent Transaction Output), которая отслеживает отдельные цифровые монеты в кошельке. Однако, чтобы помочь вам понять, давайте рассмотрим это как банковский перевод.

Предположим, Алиса хочет отправить 1 BTC Бобу. Блокчейн обновляется, показывая уменьшение средств Алисы на 1 BTC и увеличение средств Боба на 1 BTC. Это похоже на то, как если бы Алиса написала на общественной доске объявлений «Я дал Бобу 1 биткойн», чтобы все знали, что деньги переместились.

Позже, если Боб захочет отправить эти деньги Кэрол, сеть проверит записи, чтобы подтвердить, что Боб действительно получил деньги от Алисы. Поскольку компьютеры постоянно общаются друг с другом, реестры всех остаются синхронизированными.

Майнинг Биткойна

Майнинг — это способ, которым сеть защищает сама себя, и способ появления новых биткойнов. Когда вы транслируете транзакцию, она распространяется по сети. Затем пользователи, называемые майнерами, собирают эти транзакции в блок.

Чтобы добавить этот блок в блокчейн, майнеры должны решить определенную головоломку. Майнер, который решает головоломку первым, добавляет блок и получает новые биткойны в качестве награды. Эта награда — единственный способ создания новых биткойнов.

Однако предложение ограничено. Биткойн никогда не превысит 21 миллион монет. Как только все 21 миллион будут добыты (ориентировочно к 2140 году), майнеры больше не будут получать награды за блоки и будут вознаграждаться только комиссионными за транзакции, уплаченными пользователями.

Доказательство работы (PoW) и энергопотребление

Для поддержания безопасности и целостности блокчейна Биткойн использует механизм консенсуса, называемый Доказательством работы (Proof of Work, PoW). Это основная часть процесса майнинга, описанного выше.

PoW — это механизм, созданный вместе с Биткойном для предотвращения двойной траты в цифровых платежных системах. Помимо Биткойна, многие виртуальные активы используют PoW для защиты своих блокчейн-сетей.

«Головоломка», которую должны решить майнеры, по сути, и есть PoW. Она разработана так, что создание блока является дорогостоящим, но проверка его действительности — дешевой. Если кто-то попытается обмануть, отправив недействительный блок, сеть немедленно отклонит его, и майнер не сможет вернуть затраты на майнинг.

PoW требует значительной вычислительной мощности и, следовательно, потребляет много электричества. Это привело к дискуссиям об экологическом влиянии Биткойна. Однако в последние годы индустрия майнинга значительно сместилась в сторону использования возобновляемых источников энергии или избыточной энергии, которая иначе уходила бы в отходы.

Где используется Биткойн?

Биткойн в основном используется как цифровая валюта и средство сбережения. Вы можете использовать его как традиционную валюту для покупки товаров онлайн или офлайн. От интернет-магазинов до физических магазинов — все больше компаний принимают Биткойн в качестве способа оплаты.

Основная сеть Биткойна (Layer 1) может быть медленной или дорогой для небольших платежей, но были разработаны решения «Layer 2», такие как Сеть Lightning, для устранения этих ограничений.

С точки зрения инвестирования, многие покупают BTC в ожидании роста его стоимости. Хотя цена Биткойна может быть волатильной, некоторые инвесторы рассматривают его как способ диверсификации своего портфеля и хеджирования от инфляции в долгосрочной перспективе.

Кто создал Биткойн?

Биткойн впервые появился в октябре 2008 года, когда Сатоши Накамото опубликовал технический документ под названием «Биткойн: одноранговая электронная денежная система» (Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System). В этой статье была представлена новая цифровая валюта, которая работает в децентрализованной системе, не полагаясь на правительства или банковские системы.

В январе 2009 года протокол Биткойна официально запустился с майнингом «Генезис-блока». Первая транзакция Биткойна состоялась между Сатоши Накамото и программистом Хэлом Финни. Это была транзакция, в ходе которой Накамото отправил 10 биткойнов Финни.

После этой первой транзакции больше людей узнали о Биткоине и начало участвовать в сети. Он получил популярность в небольших сообществах технических энтузиастов, доказав, что эта цифровая валюта может функционировать без центральных органов или посредников.

«Биткоин-пицца» — еще один важный этап в истории Биткоина, ставший первым случаем, когда Биткоин был использован как средство обмена для реальной торговли. 22 мая 2010 года программист Ласло Ханеч вошел в историю, купив две пиццы за 10 000 биткоинов. Эта транзакция стала известна как «День биткоин-пиццы» и ежегодно отмечается 22 мая.

Кто такой Сатоши Накамото?

Личность Сатоши Накамото остается загадкой. Сатоши может быть одним человеком или группой разработчиков, находящихся в любой точке мира. Имя японское, но многие считают, что они, скорее всего, из англоязычной страны из-за их безупречного английского. Несмотря на множество теорий и расследований за эти годы, истинная личность создателя не была раскрыта.

Придумал ли Сатоши технологию блокчейна?

Биткоин объединяет несколько существующих технологий, которые существовали долгое время, включая технологию блокчейна. Использование неизменяемых структур данных восходит к началу 1990-х годов, когда Стюарт Хабер и У. Скотт Сторнетта предложили систему временных меток для документов.

Биткоин также использует деревья Меркла, концепцию, разработанную Ральфом Мерклом. Как и современные блокчейны, эти ранние системы также полагались на криптографические технологии для защиты данных и предотвращения фальсификации. Однако Биткоин стал революционным, потому что объединил эти технологии для решения проблемы двойной траты, которая преследовала другие цифровые платежные системы того времени.

Сколько существует Биткоина?

Протокол установил максимальное предложение Биткоина в 21 миллион монет. По состоянию на январь 2026 года более 95% из них уже добыто, но на добычу оставшихся уйдет более 100 лет. Это связано с периодическим событием, называемым «халвингом Биткоина», которое уменьшает награду за майнинг примерно каждые четыре года.

Что такое халвинг Биткоина?

Халвинг Биткоина относится к периодическому событию, при котором награда за блок, предоставляемая майнерам, сокращается вдвое. Следующий халвинг Биткоина ожидается в 2028 году, примерно через четыре года после последнего халвинга, который состоялся 19 апреля 2024 года.

Халвинг Биткоина является центральным элементом экономической модели. Он обеспечивает выпуск монет с постоянной скоростью и увеличивает сложность майнинга с предсказуемой скоростью. Этот контролируемый уровень денежной инфляции по сути является одним из главных отличий между Биткоином и традиционными фиатными валютами, предложение которых может быть бесконечным.

Безопасен ли Биткоин?

Один из основных рисков, связанных с Биткоином, — возможность взлома и кражи. Например, в фишинговых скамах хакеры используют социальную инженерию, чтобы обманом заставить пользователей раскрыть информацию для входа или приватные ключи. Если хакер получит доступ к учетной записи пользователя или крипто-кошельку, он может перевести биткоины жертвы на свой кошелек.

Другой способ кражи Биткоина хакерами — это атаки с помощью вредоносного ПО или программ-вымогателей. Хакер может заразить компьютер или мобильное устройство пользователя вредоносным ПО для доступа к кошельку Биткоина. В некоторых случаях программ-вымогателей используют для шифрования файлов пользователя и требования Биткоина в обмен на их разблокировку.

Поскольку транзакции Биткоина необратимы и не гарантируются государственными органами, пользователи должны принимать меры предосторожности для защиты своих активов. Это включает использование надежных паролей, включение двухфакторной аутентификации (2FA) и использование «холодного хранения» или аппаратных кошельков (устройств, которые хранят ключи в автономном режиме), чтобы держать средства вне досягаемости онлайн-хакеров. Также важно скачивать программное обеспечение, связанное с Биткоином, только из надежных источников.

Другой риск, связанный с Биткоином, — это волатильность цены. Стоимость Биткоина может значительно колебаться за короткий период, что делает его рискованным вложением для тех, кто не готов к резким скачкам цен и потенциальным убыткам. Однако исторически волатильность имела тенденцию к снижению по мере созревания актива и увеличения ликвидности рынка.

Заключение

Биткоин прошел долгий путь со скромного начала, превратившись в глобально признанный актив на основе множества вариантов использования и растущего институционального принятия. Будь то для повседневных транзакций, краткосрочной торговли, долгосрочных инвестиций или просто интереса к технологиям, Биткоин определенно стоит того, чтобы изучить его подробнее.