Біткоїн: технічний огляд протоколу та мережі
Біткоїн — це перша децентралізована криптовалюта, запущена у 2009 році на основі блокчейну. Я розглядаю її як P2P-систему електронних готівкових розрахунків, як
- Біткоїн — це перша в історії віртуальна актив. Він був представлений у білокнижі 2008 року та офіційно запущений у січні 2009 року. Засновник відомий лише під псевдонімом Сатоші Накамото.
- Він працює на основі технології блокчейн, яка виконує роль публічного реєстру. Замість того щоб банки підтверджували транзакції, це робить мережа комп’ютерів по всьому світу.
- Йому не володіє жодна конкретна компанія чи уряд. Він має характеристики децентралізації, прозорості та відкритого вихідного коду, що дозволяє йому слугувати альтернативою традиційній фінансовій системі.
Що таке Біткоїн?
Біткоїн можна розглядати як готівку в інтернеті. Це перша цифрова валюта, яка була представлена у 2008 році та запущена через кілька місяців у 2009-му. За її допомогою можна надсилати гроші іншим людям безпосередньо, без посередників.
Зверніть увагу, що коли згадуються мережа чи технологія, зазвичай використовується велика літера «B» — «Bitcoin», а коли йдеться про саму монету — мала літера «b» — «bitcoin». Символ тікера, який можна побачити на біржах, — BTC.
На відміну від доларів чи євро, які знаходяться у гаманцях, емітованих і контролюються урядом, біткоїн є децентралізованим. Це означає, що в мережі біткоїна немає єдиного адміністратора, банку чи уряду, який нею керує. Це суто P2P-система (peer-to-peer).
Чому людям подобається біткоїн? Тому що вони можуть безпосередньо володіти та контролювати свої гроші. Можна надсилати кошти в будь-який час і в будь-якому місці, покладаючись на власні сили. Крім того, ця система має імунітет до атак подвійної витрати (double-spending), тому неможливо спробувати використати монету повторно в іншому місці.
Як працює Біткоїн?
Біткоїн базується на технології під назвою блокчейн. Уявіть блокчейн як цифрову записну книжку, яку може читати будь-хто, але ніхто не може стерти з неї запис.
Кожна транзакція записується в «блок» у момент її виникнення. Цей блок з’єднується з попереднім блоком, утворюючи ланцюг (chain). Цей запис копіюється на тисячах комп’ютерів (вузлів) по всьому світу.
Оскільки на багатьох комп’ютерах є копії записної книжки, ніхто не може обманути. Якщо хтось спробує сфальсифікувати книгу, щоб надати собі більше грошей, інші комп’ютери відхилять це. Також будь-хто може завантажити відкрите програмне забезпечення біткоїна, щоб взяти участь в екосистемі.
- Децентралізація: Блокчейн біткоїна підтримується розподіленою мережею комп’ютерів, тому жодна центральна влада не контролює книгу.
- Незмінність: Як тільки транзакцію додано до блокчейна, її не можна змінити або видалити.
- Безпека: Транзакції захищені криптографічними технологіями, а для перевірки кожного блоку потрібно багато ресурсів і повторної роботи (процес вирішення головоломок, відомий як майнінг).
Приклад транзакції BTC
З технічної точки зору біткоїн не використовує банківські рахунки із залишком. Натомість він використовує систему UTXO (неповідомлені вихідні дані транзакцій), яка відстежує окремі цифрові монети в гаманці. Але для кращого розуміння розглянемо це як банківський переказ.
Уявімо, що Еліс хоче надіслати Бобу 1 BTC. Блокчейн оновлює запис так, що в Еліс стає на 1 BTC менше, а в Боба — на 1 BTC більше. Це схоже на те, ніби Еліс написала на загальній дошці оголошень: «Я дав Бобу 1 біткоїн», щоб усі знали, що гроші перемістилися.
Пізніше, якщо Боб захоче надіслати ці гроші Керол, мережа перевірить записи, щоб підтвердити, чи Боб справді отримав гроші від Еліс. Оскільки комп’ютери постійно спілкуються один з одним, книги всіх учасників залишаються синхронізованими.
Майнінг Біткоїна
Майнінг — це спосіб, яким мережа підтримує безпеку, а також метод появи нових біткоїнів у світі. Коли ви надсилаєте транзакцію, вона поширюється мережею. Тоді користувачі, звані майнерами, збирають ці транзакції в блок.
Щоб додати цей блок до блокчейна, майнери мають вирішити певну головоломку. Майнер, який першим вирішить головоломку, додає блок і отримує як винагороду нові біткоїни. Ця винагорода є єдиним способом створення нових біткоїнів.
Однак пропозиція обмежена. Біткоїн ніколи не перевищить 21 мільйон монет. Після того як усі 21 мільйон будуть видобуті (орієнтовно до 2140 року), майнери більше не отримуватимуть блокову винагороду, а винагороджуватимуться лише комісією за транзакції, яку платять користувачі.
Доказ роботи (PoW) та енергоспоживання
Для підтримки безпеки та цілісності блокчейна біткоїн використовує механізм консенсусу, який називається доказом роботи (Proof of Work, PoW). Це ключова частина описаного вище процесу майнінгу.
PoW — це механізм, створений разом з біткоїном для запобігання подвійній витраті в цифрових платіжних системах. Окрім біткоїна, багато інших віртуальних активів використовують PoW для захисту мереж блокчейн.
«Головоломка», яку мають вирішити майнери, є по суті PoW. Вона спроектована так, щоб створення блоку було дорогим, а перевірка його валідності — дешевою. Якщо хтось спробує обманути, надавши недійсний блок, мережа негайно відхилять це, і майнер не зможе повернути витрати на майнінг.
PoW вимагає значних обчислювальних потужностей, тому споживає багато електроенергії. Це викликало дебати щодо екологічного впливу біткоїна. Однак за останні кілька років індустрія майнінгу значно зміщується в бік використання відновлюваної енергії або надлишкової енергії, яка інакше марнувалася б.
Де використовується Біткоїн?
Біткоїн в основному використовується як цифрова валюта та засіб збереження вартості. Його можна використовувати як традиційні гроші при покупці товарів онлайн чи офлайн. Все більше компаній — від онлайн-магазинів до фізичних точок — приймають біткоїн як засіб оплати.
Основна мережа біткоїна (перший шар) може бути повільною або дорогою для малих платежів, але для вирішення цих обмежень були розроблені рішення «другого шару», такі як Мережа Лайтнінґ.
З точки зору інвестування, багато людей купують BTC, очікуючи зростання вартості. Хоча ціна біткоїна може бути волатильною, деякі інвестори розглядають його як спосіб диверсифікації портфеля та захисту (хеджування) від інфляції в довгостроковій перспективі.
Хто створив Біткоїн?
Біткоїн вперше з’явився у жовтні 2008 року, коли Сатоші Накамото опублікував білокнижку під назвою «Біткоїн: Peer-to-Peer електронна готівкова система». У цій роботі була представлена нова цифрова валюта, яка працює в децентралізованій системі, не покладаючись на уряд чи банківську систему.
У січні 2009 року протокол біткоїна офіційно стартував із видобутку «блоку генезису». Перша транзакція біткоїна відбулася між Сатоші Накамото та програмістом Гелом Фінні. Це була транзакція, у якій Накамото відправив Фінні 10 біткоїнів.
Після першої транзакції все більше людей почали відкривати для себе біткоїн і приєднуватися до мережі. Ця цифрова валюта набула популярності серед невеликої спільноти технічних ентузіастів, доводячи, що вона може працювати без центральної влади чи посередників.
«Біткоїн-піца» — це ще один важливий етап в історії біткоїна, перший приклад використання біткоїна як засобу обміну в реальній транзакції. 22 травня 2010 року програміст Ласло Ханеч купив дві піци за 10 000 біткоїнів, увійшовши в історію. Ця транзакція відома як «День біткоїн-піци» і щороку commemorates 22 травня.
Хто такий Сатоші Накамото?
Справжня особистість Сатоші Накамото залишається таємницею. Сатоші може бути однією людиною або групою розробників, розташованих де завгодно у світі. Хоча ім’я японське, багато хто вважає, що він може бути з англомовної країни, оскільки його рівень володіння англійською мовою дуже високий. Протягом років було багато теорій і розслідувань, але справжня особа засновника так і не була розкрита.
Чи винайшов Сатоші технологію блокчейна?
Біткоїн є поєднанням кількох існуючих технологій, які існували давно, включаючи технологію блокчейна. Використання незмінної структури даних сягає своїм корінням на початок 1990-х, коли Стюарт Габер і В. Скотт Сторнетта запропонували систему часових міток (time-stamping) для документів.
Біткоїн також використовує концепцію, розроблену Ральфом Мерклом, — дерева Меркла (Merkle Trees). Як і сучасні блокчейни, ці ранні системи також покладалися на криптографію для захисту даних та запобігання підробкам. Однак біткоїн був революційним тим, що об’єднав ці технології та вирішив проблему подвійної витрати, яка турбувала інші цифрові платіжні системи того часу.
Скільки існує біткоїнів?
Протокол встановив максимальну пропозицію біткоїнів на рівні 21 мільйона монет. Станом на січень 2026 року понад 95% з них вже видобуто, але на видобуток решти піде понад 100 років. Це пов’язано з періодичною подією під назвою «халвінг біткоїна», яка приблизно кожні чотири роки зменшує винагороду за майнінг вдвічі.
Що таке халвінг біткоїна?
Халвінг біткоїна — це періодична подія, під час якої блокова винагорода, що надається майнерам, зменшується вдвічі. Наступний халвінг біткоїна, як очікується, відбудеться у 2028 році, приблизно через чотири роки після останнього халвінгу, що відбувся 19 квітня 2024 року.
Халвінг біткоїна є невід’ємною частиною економічної моделі. Він гарантує, що монети випускаються з постійною швидкістю та збільшує складність майнінгу в передбачуваному темпі. Цей контрольований рівень інфляції валюти є одним із головних відмінностей між біткоїном і традиційними фіатними валютами, які можуть бути надруковані необмежено.
Чи безпечний Біткоїн?
Один із основних ризиків, пов’язаних з біткоїном, — це можливість злому та крадіжки. Наприклад, у фішингових шахрайствах хакери використовують методи соціальної інженерії, щоб змусити користувачів розкрити дані для входу або приватні ключі. Якщо хакер отримає доступ до облікового запису чи криптогаманця користувача, він може перевести біткоїни жертви на свій гаманець.
Інший спосіб, яким хакери крадуть біткоїни, — це шкідливе програмне забезпечення або атаки програм-вимагачів. Хакер може інфікувати комп’ютер або мобільний пристрій користувача шкідливим ПЗ, щоб отримати доступ до біткоїн-гаманця. У деяких випадках використовується програма-вимагач, яка шифрує файли користувача і вимагає біткоїни за їх розблокування.
Оскільки транзакції біткоїна є незворотними і не гарантуються урядовими установами, користувачі повинні вживати запобіжних заходів для захисту своїх біткоїн-активів. Це включає використання надійних паролів, двофакторної аутентифікації (2FA) та зберігання коштів у «холодному сховищі» або апаратних гаманцях (пристроях, що зберігають ключі офлайн), щоб вони були недосяжні для онлайн-хакерів. Також важливо завантажувати програмне забезпечення, пов’язане з біткоїном, лише з надійних джерел.
Ще один ризик, пов’язаний з біткоїном, — це волатильність ціни. Вартість біткоїна може значно змінюватися навіть протягом короткого періоду, що робить його ризикованим інвестицією для тих, хто не підготовлений до різких коливань цін і потенційних збитків. Однак історично склалося так, що зростання активу та збільшення ліквідності ринку схильні до зниження волатильності.
Висновки
Біткоїн пройшов довгий шлях від скромного початку і виріс у глобально визнаний актив на основі численних варіантів використання та зростаючого інституційного прийняття. Будь то для повсякденних транзакцій, короткострокової торгівлі, інвестування в майбутнє або просто через інтерес до технології, біткоїн безперечно вартий того, щоб вивчити його детальніше.
