Криптовалюта и биткоины. Деньги нового поколения

В настоящее время почти все слышали слова «криптовалюта», «биткоины», а многие даже пытались переводить часть своих сбережений в эту новую форму денег, не придавая значения тому, что же это всё значит. Попробуем простым языком рассказать о криптовалютах на примере самой первой и известной из них – биткоине. Для начала следует немного окунуться в историю денежного обращения, чтобы проследить путь развития.

К сожалению, коллекционирование биткоинов, и других подобных им денег никогда не станет возможным, поэтому для нумизматов и бонистов они интересны скорее в познавательных целях. Исключение – монетовидные знаки и боны, выпускаемые некоторыми организациями, а также всевозможные сувениры.

Как развивались деньги мира

На протяжении многих веков деньги имели собственную ценность, например монеты изготавливались из золота, серебра, или другого ценного металла. Обмен товара на такие деньги был одной из форм натурального обмена, исключением являлось то, что монеты - значительно более универсальный товар, который  удобно хранить и перевозить. Хотя были и другие варианты денег – мелкие ракушки, камешки, даже бруски соли. Но в ценность этих изделий могли верить только жители какой-то ограниченной территории, в отличие от металлов, охотно принимаемых в любой части мира.

Постепенно, с развитием экономики, денег требовалось всё больше, и металлов для их производства не хватало. Появились бумажные деньги, которые уже ничего не стоили сами по себе,  их ценность гарантировалась различными организациями (например банками или правительством), но эти гарантии далеко не всегда выполнялись. Напечатать бумажек можно было сколько угодно, деньги постепенно теряли ценность. В XX веке в мире полностью отказались от выпуска монет для обращения из драгоценных металлов, а монетам отвели роль металлических купюр, которые обеспечивались только гарантиями, а не реальной ценой.

В мире, как правило, существовало столько валют, сколько государств, но были и исключения. Например, в годы Гражданской войны в период образования СССР на территории бывшей Российской империи обращалось множество местных и частных денег, количество которых по разным оценкам достигало 2-5 тысяч. Бывали даже случаи выпуска личных денег каким-то одним владельцем ресторана или магазина. Если организация обладала достаточным доверием, то распространяемые ею купоны становились полноценными деньгами и могли приниматься в обмен на товары даже в других городах. Сейчас российское законодательство запрещает использование любых подобных суррогатов, поскольку они в значительной степени вредят экономике государства.

С появлением сети Интернет стали развиваться электронные счета и платежи, но это всё те же традиционные деньги, к криптовалютам не имеющие никакого отношения. Наличность хранит банк, который при осуществлении денежного перевода просто меняет сумму счёта одного вкладчика, добавляя к сумме другого вкладчика. Это касается и банковских карт, электронных кошельков и т.д. На пороге XXI века постепенно начал появляться третий вид денег, которые выпускаются не какой-то одной организацией, а теми, кто ими пользуется.

Основы криптовалют

Криптовалюта основана на законах криптографии, то есть науки о шифровании данных. Её целями являются полная независимость, отсутствие возможности бесконтрольного выпуска и 100% защита от злоумышленников. Она не имеет никакой привязки к конкретному лицу или организации, существует сама по себе, поэтому её нельзя ни подделать, ни украсть. Кроме того, криптовалюта не может подвергаться инфляции, поскольку это противоречит законам, заложенным в её основу. Как и традиционные деньги, она ничего не стоит до тех пор, пока её не начнут ценить сами пользователи. То есть если за какую-то сумму в биткоинах можно приобрести автомобиль у другого пользователя этой системы, а он в свою очередь потратит их для покупки чего-то ещё у третьего пользователя и т.д., то эти электронные деньги начинают обретать ценность и могут обмениваться на другие валюты по некоторому курсу. Курс зависит только от степени доверия, чем больше готовы заплатить, тем выше курс. Не существует никакого банка, который его устанавливает или контролирует. Подробнее о торговле криптовалютами читайте ниже.

Впервые поиски в этой области начались в конце 90-х годов, а в 2009 группа анонимных специалистов создала программу, с помощью которой можно создавать биткоины по определённым правилам и переводить их другим участникам системы. Через некоторое время число пользователей значительно возросло, начались реальные покупки. В настоящее время насчитываются миллионы участников программы, поэтому ценность виртуальных денег уже не ставится под сомнение, но курс постоянно колеблется, может резко повышаться или понижаться. Трудно сказать, каким будет курс в будущем, даже прогноз на ближайшие дни может вызывать большие сомнения.

Основные принципы работы биткоинов

В биткоин заложено несколько правил, нарушив которые невозможно пользоваться системой. Контроль ведётся всеми участниками сразу (а точнее используемыми ими программами), причём никто не имеет никакого приоритета. Правила заложены основателями, могут модернизироваться, но только при согласии абсолютно всех участников. Основатели системы не имеют возможности самостоятельно что-либо изменить, поскольку будет подорвана цепочка событий.

1. Количество биткоинов ограничено 21 млн. Данное число является максимально возможным при использовании заложенного изначально алгоритма получения биткоинов, поэтому не может быть превышено по определению.
2. Информация о количестве биткоинов у каждого участника хранится в программе, копия которой есть у всех. Это исключает подделку или кражу. Все сведения о биткоинах хранятся только в этой программе, какие-либо сервера отсутствуют.
3. В среднем каждые 10 минут создаётся блок размером примерно 1 мегабайт, который хранит информацию обо всех денежных переводах за данный промежуток времени.
4. Получить биткоины совершенно бесплатно можно путём их добычи (майнинг) (об этом читайте ниже). Данная операция требует поиска решения некоторой задачи методом перебора и служит для оформления блока информации (пункт 3).
5. Приобрести биткоины за обычные деньги можно только у тех, кто когда-то их добыл, или купил у других участников программы. Никто не занимается продажей биткоинов просто так, не соблюдая правил программы.
6. Для участия в системе необходимо создание только открытого и закрытого электронного ключа (последовательностей символов). Закрытый ключ хранится на компьютере у пользователя, а открытый отправляется всем другим участникам при приобретении биткоинов. Именно эти ключи и являются пропуском в систему. Существует несколько вариантов программ, которые можно скачать абсолютно бесплатно, они облегчают работу и позволяют гарантировать соблюдение правил. Программы пишутся и дорабатываются простыми участниками, не существует никаких официальных версий.  В случае нарушений программой правил, она просто не будет приниматься другими, а значит не сможет навредить системе. Теоретически можно обойтись и без программы, но тогда придётся многие сложные вычислительные действия проводить вручную, что почти невозможно.
7. Каждый биткоин делится на любое количество частей, то есть можно перевести например 0,00123647 биткоинов, или любую другую сумму. Для удобства сумма, составляющая 10 в минус 8 степени (1/100 млн. часть) называется сатоши в честь псевдонима предполагаемого основателя системы – Сатоши Накамото.

Простыми словами это работает так:
Вы скачиваете программу и создаёте в ней ключи. Знать эти ключи не обязательно, они могут храниться внутри программы, главное предохранять её от взлома. В случае удаления программы, или потери доступа к компьютеру связь с биткоинами будет утеряна безвозвратно, поэтому всё же о сохранении ключей позаботиться стоит. Также следует избегать кражи закрытого ключа. Далее по созданному открытому ключу Вы можете запросить перевод какой-либо суммы от того, у кого уже есть биткоины (например в обмен на деньги, товары или услуги). После этого у Вас появятся свои собственные биткоины. Как работают основы криптографии с использованием ключей рассказывать здесь не будем, это выходит за рамки пользовательского понимания системы.

Информацию обо всех переводах (транзакциях) в виде блоков хранит каждый участник, его программа контролирует соблюдение правил и требует от других того же. То есть получается самое настоящее денежное обращение, только в качестве денег выступает цифра в программе, правильность которой гарантируется всеми участниками сразу.

Откуда берутся биткоины?

Как и золото, их надо добывать. Разработчики намеренно установили ограничение на добычу, чтобы никто не мог присвоить себе большое количество биткоинов просто так, без труда. Вознаграждение вручается за оформление информации в блоки, которые затем хранятся на компьютерах пользователей. Причём опять же заметим, что вознаграждение не выдаётся кем-либо, а признаётся всеми участниками, то есть их программами.

Если кто-то кому-то перевёл сумму в биткоинах, это считается одной транзакцией. Блок содержит множество транзакций, произошедших за последние несколько минут (в среднем 10 минут). Поскольку транзакции видят абсолютно все, то и создать блок может любой, однако всё не так просто. Блок должен иметь специальный проверочный код из 100 символов, вычисляемый криптографическими алгоритмами (рассматривать их не будем). Он вычисляется на основе хранящихся в блоке данных, следовательно не может быть рассчитан для другого блока. У кода может быть бесчисленное множество вариантов, но присвоить его блоку можно только в том случае, если он соответствует текущему правилу программы. Это правило – определённое количество нулей в начале кода.

Поскольку код не придумывается, а рассчитывается, то подобрать его вручную невозможно. Можно только делать однообразные расчёты до тех пор, пока в результате не получится подходящий код. Как только это произошло, блок с кодом можно отправлять в систему на проверку. Если всё сходится, то Вы получаете вознаграждение. Вознаграждение получает только тот, кто первым отправил решение, затем можно оформлять следующий блок.

Количество необходимых нулей в начале кода увеличивается через определённое время, поэтому добывать биткоины становится сложнее. Это сделано для того, чтобы рост участников программы не приводил к инфляции (бесконтрольному росту числа биткоинов). Более того, вознаграждение с каждым увеличением нулей уменьшается в 2 раза. То есть если раньше за оформление блока можно было получить 100 биткоинов, то потом только 50, затем 25 и т.д. По состоянию на октябрь 2017 года выплачивается только 12,5 биткоинов.

Чем сложнее правило создания проверочного кода, тем труднее его получить. Если в начале работы системы для вычислений было достаточно обычного ноутбука, то теперь это подсилу только мощным дата-центрам с суперкомпьютерами. А в дальнейшем и их будет не хватать, поэтому специалисты по майнингу (добыче) объединяются в группы и прибыль делят на всех.

В систему заложено правило, по которому среднее время на поиск решения по каждому новому блоку должно составлять примерно 10 минут. Это значит, что в данный момент времени все заинтересованные в добыче биткоинов не могут найти решение быстрее, просто не хватит существующих мощностей компьютеров. Решение может быть найдено и через 3 минуты (в случае везения), но следующие блоки могут оформляться по 20-30 минут, то есть среднее время всё равно близко к 10 минутам. Если же оно начинает значительно снижаться, тогда к правилу составления проверочного кода добавляется 0, что усложняет задачу сразу в 16 раз (из-за использования шестнадцатиричного кода), а сумма вознаграждения делится ещё раз пополам. В будущем из-за постоянного деления вознаграждения и усложнения во много раз поиска решения, задача станет невыполнимой, а доход от неё окажется несущественным. Это и будет окончание добычи биткоинов. По несложным математическим расчётам получается, что максимальное количество ограничено 21 млн. Но эта цифра теоретическая, на самом деле достичь её никогда не удастся, можно только приблизиться. Если бы разработчики сразу заложили другие правила, тогда число биткоинов могло бы исчисляться в миллиардах, но существенно изменить эти правила уже невозможно.

Каждый новый блок должен содержать проверочный код предыдущего, это гарантирует взаимосвязь и даёт 100% защиту от взлома (перебрать всю цепочку невозможно, если даже один блок создаётся с большими трудностями). Оформление информации в блоки и хранение их на компьютерах пользователей называется «блокчейн», эта технология используется и в других областях, не только в криптовалютах.

Если у Вас нет дата-центра и суперкомпьютеров, то пытаться добывать биткоины бесполезно. Попробовать конечно можно, но это пустая трата времени. Примерно тоже самое, что пытаться намыть из реки золото, в которой уже почти всё добыто. Причём вознаграждением за старания будет не крупный самородок, а всего лишь несколько биткоинов, которые ещё надо найти кому продать.

Покупка биткоинов

Приобрести их можно только у других участников, например у тех, кто занимается их добычей, или кто просто хочет продать свои. Сами по себе они совершенно ничего не стоят, но пока есть спрос, есть и предложение. Стали бы Вы покупать биткоин, если бы его некому было продать, или поменять на что-то полезное? Вряд ли. Но желающих приобрести столько, что цены продолжают расти, а это порождает новый рост цен. Сколько это будет продолжаться, неизвестно. Вполне возможен и обвал спроса, а значит обесценивание.

Существует множество организаций, профессионально занимающихся добычей и продажей биткоинов, а другие могут выполнять роль обменных пунктов (купили дешевле, продали дороже). За биткоины даже можно что-то приобрести, но только в том случае, если продавец согласится взять оплату не рублями, а биткоинами. В некоторых странах появляются банкоматы и терминалы оплаты, поддерживающие криптовалюту.

Биткоины в монетах и купюрах

Некоторые организации, специализирующиеся на продаже биткоинов, даже выпускают что-то похожее на купюры или монеты. Но это не совсем деньги, а просто запись ключей шифрования на твёрдых носителях. Например, на металлические кружочки наносился открытый ключ, который позволял добавлять на счёт биткоины, а закрытый ключ скрывался голограммой, которую невозможно оторвать без повреждения. Изъять деньги из такой монеты можно только при использовании закрытого ключа.

Смысла от такой формы биткоинов не много, они значительно более уязвимы для злоумышленников. Зато коллекционеры сразу оценили эти изделия и основная часть тиража первых монет разошлась по коллекциям. Существуют и сувениры в виде монет-биткоинов, которыми нельзя расплачиваться, поскольку они или вообще не хранят ключи, или содержат пустые ключи.

Криптовалютные кризисы

Идеальная на первый взгляд идея на деле оказалась не совсем продуманной. Первое, что ударило по биткоину – слишком большое число пользователей системы. Ежесекундно осуществляется несколько переводов денежных сумм, всё это нужно хранить на компьютерах пользователей, объём данных постоянно растёт. Более того, для защиты от переполнения было заложено ограничение размера одного блока информации (того, который пытаются создавать специалисты по добыче) в 1 мегабайт. Если на оформление блока уходит 10 минут, то за это время может производиться значительно больше информации о переводах, чем поместится в 1 мегабайт.

Казалось бы, можно просто увеличить допустимый объём до 2-3 мегабайт, или повысить среднее время обработки блока с 10 до 20-30 минут, и проблема будет решена. Но вспомним, что правила соблюдаются всеми участниками, а значит поменять их могут тоже только сообща. Естественно миллионы участников договориться одновременно не могут, поэтому первое что произошло – раскол системы на две. Все, кто согласился с новым правилом, перешли в систему Bitcoin cash, при этом сохранив свои биткоины как в старой системе, так и в новой. Правда в новой курс обмена уже совсем другой, и тоже зависит исключительно от доверия. Не исключены и дальнейшие деления, а переходить в новые системы или нет, каждый решает сам.

Второй удар по биткоину был вызван постоянным усложнением их добычи. Те вознаграждения за найденные решения, которые выплачиваются сейчас, уже с трудом оправдывают затраты на вычислительные мощности. Поэтому специалисты по майнингу (добыче) начали выбирать (естественно с помощью компьютера) только те транзакции (запросы перевода биткоинов), которые дополнительно платят некоторую сумму за перевод. Остальные, кто готов заплатить мало, или вообще отказывается платить, становится в очередь и часами ждут одобрения перевода, а могут и не дождаться никогда. С увеличением числа участников проблема только возрастает. В будущем, когда добывать новые биткоины станет нецелесообразно, специалисты по майнингу начнут работать только ради этой надбавки за перевод. Чем больше будет участников, тем выше будет надбавка.

Плата за перевод противоречит изначальной идее криптовалют – полная свобода перемещения денег, более того, даже за перевод небольшой суммы нужно заплатить столько же, сколько за перевод крупной, иначе транзакция может быть отклонена.

Другие криптовалюты

Создать свою криптовалюту мечтают многие, поэтому неудивительно, что постоянно возникают новые. У них могут быть другие правила добычи денег (майнинг, минтинг, фортинг и т.д.), другие ограничения. Многие пытаются в новую систему внедрить что-то своё, которое решило бы проблему других систем. Но шансов развить новую систему до уровня настоящей криптовалюты очень мало, ведь в неё должны поверить многие, поэтому идея должна быть действительно интересной и подающей надежду на отсутствие возможных проблем.

Кроме биткоина, сейчас широко используется около 10 других криптовалют: описанный выше Bitcoin Cash, вторая по размеру система Ethereum, Ripple, Litecoin  и другие.