Что такое криптовалюта простыми словами?

Криптовалюта - что это простыми словами, как работает криптовалюта

Основная идея и суть электронных денег

Криптовалюта - это цифровые единицы взаиморасчета, выпуск и учет которых децентрализован и никому не подконтролен. Так что такое криптовалюта простыми словами? Криптовалюта - это электронная наличность, выпуск и учет которой никто не контролирует. Создатели электронных денег только устанавливают правила игры, и, в отличие от традиционных валют, никак не могут повлиять ее дальнейшее существование. Такая независимость существует благодаря тому, что нет единого центра, который занимался бы поддержкой ее работы. Вместо централизованного управления, такого, каким для традиционной валюты является банк, у электронных денег есть миллионы маленьких узлов сети. Они работают так, как это когда-то было предложено учредителями криптовалюты. Важно, что правила по которым они работают написаны таким образом, что им экономически невыгодно работать нечестно, равно как и сговорившись вместе менять правила своей работы. Мы подробнее поговорим об этом далее, когда будем на простом примере рассказывать об устройстве криптовалют.

В двух словах: Криптовалюта это электронные деньги, выпуск и обращение которых никем не контролируется. Их функционирование происходит одновременно на миллионах компьютеров по всему миру. "Крипто" в слове криптовалюта происходит от того что для подтверждения и защиты транзакций используется шифрование - то есть криптография.

Поскольку функционирование криптовалюты обеспечивают большое количество узлов сети у нее есть несколько особенностей:

  1. Все транзакции (то есть переводы денег), совершенные внутри системы, в большинстве криптовалют открыты и прозрачны а к информации о них имеет доступ каждый пользователь сети,однако сами кошельки анонимны, поэтому легко определить с какого кошелька и кому были переведены деньги, но нельзя установить кому эти кошельки принадлежат.
  2. Любая произведенная транзакция необратима, ее нельзя отменить. Все, что попадает в блокчейн остается там навсегда.Если вы переводите деньги с одного кошелька на другой, то вы одновременно создаете запись о своем действии в распределенной базе данных. Эта запись останется там навсегда. Никто не сможет отменить или отредактировать ее. В традиционных банках напротив, сотрудники могут отменять или производить любые действия с вашими деньгами, к примеру по запросу государства.
  3. Количество выпущенных монет (денежная эмиссия) заложено в правилах функционирования валюты. Никто не сможет напечатать еще денег и тем самым обесценить криптовалюту. Как например было с рублем в 1997 году.

Чем обеспечена криптовалюта? Что ее поддерживает?

Простой ответ на вопрос чем подкреплена криптовалюта: тем же чем подкреплены доллар и рубль - то-есть ничем, кроме спроса на них.

Обычный (фиатные) валюты давно отказались от золотого стандарта. Рубль окончательно потерял способность конвертироваться в золото в 1937 году, доллар в 1971. С тех пор стоимость валют определяется только спросом на них со стороны населения.

Золотой стандарт рубля просуществовал до 1937 года.
Золотой стандарт рубля просуществовал до 1937 года.

Первая электронная валюта Биткоин обрела свою ценность в момент, когда с ее помощью была совершена первая покупка. Через несколько месяцев после этого курс биткоина вырос во множество раз - то, за что можно купить реальный товар стало пользоваться спросом.

Как работает криптовалюта?

Попробуем объяснить работу криптовалюты на простом примере. Давайте представим что компания друзей пообедав в кафе решила что сегодня за всех платит кто-то один, а остальные будут ему должны и рассчитаются с ним в следующий раз. Чтобы не забыть, кто кому сколько должен и ни у кого не возникло соблазна обмануть других, каждый записывает к себе в записную книжку не только свой долг, но и долги всех участников застолья.

Пример записей в блокчейне
Пример записей в блокчейне

На следующий день платит кто-то другой из них и снова каждый записал к себе в записную книжку, кто в этот раз сколько за кого заплатил. Так может продолжаться очень долго.Когда же друзья решат все-таки друг с другом рассчитаться, каждый достанет свои записи и рассчитается с друзьями. Из записей каждый узнает кто кому сколько должен, а кто-то возможно наоборот платил больше всех и у него на «счету» теперь осталась какая-то сумма.

Именно так работает электронные деньги. Давате перенесем этот простой пример на криптовалюту, и посмотрим чтополучится:

  • Наша электронные деньги появилась в момент, когда все друзья сделали первую запись в записной книжке.
  • Записная книжка, в которой хранятся все операции, в криптовалюте называется блокчейн.
  • Когда друзья добавляли в записную книжку новую запись о долге, это было равносильно переводу средств с одного криптокошелька на другой.
  • В тот момент, когда друзья решили рассчитаться друг с другом, произошел перевод средств из криптовалюты в обычные деньги.

Это главный принцип работы почти любой криптовалюты. Если вы хотели понять только самую суть, то возможно этого будет достаточно,но множество деталей пока не раскрыты. Остаются вопросы, на которые мы попытаемся ответить для тех кто хочет углубится в подробности.

Делаем наш пример подробнее, чтобы разобраться в нюансах работы электронных денег

Снова представим ту же ситуацию. Друзья решают пообедать и каждый раз платит кто-то один из них. После обеда все записывают кто кому остался должен. Но почему записи ведут все про всех, а не каждый про себя? Это нужно для того, чтобы ни у кого из них не возникло соблазна приписать себе чуть меньше, чем он остался должен, или чуть больше, чем ему остались должны. И, если бы во время итогового расчета у кого-то одного результаты бы не сошлись остальными, ему бы не поверили. Но тут возникает еще одна проблема. Что если несколько человек договорились и решили бы одинаково подделать свои записи? Если таких людей окажется больше половины от общего числа ведущих записи, тогда обман, действительно, может состоятся. В криптовалюте такое поведение называется «атака 51%», но пока не было ни одного случая, чтобы она удалась, поскольку от таких действий есть защита.

Кафе
Кафе

Усложним наш пример. Вы наверное заметили, что подсчет всех записей в момент итогового расчета, достаточно трудозатратный процесс. Такой процесс расчета не подходит, если кто-то из друзей перестанет обедать в этой кампании и надо будет убедится, что ему никто он никому не задолжал. Поэтому, в настоящих криптовалютах записи фиксируются в записную книжку (блокчейн) не по одной, а блоками, как в нашем примере, когда после каждого обеда друзья записывали сразу несколько записей,но с тем отличием, что каждый блок записей сразу же проверяется и под ним ставятся подписи всех проверивших его людей. Таким образом, не нужно будет повторно проверять эти записи, если больше половины участников компании поставили свои подписи, подтверждая, что все записи верны. Есть еще одно условие. В каждый такой блок (группу записей в записной книжке), дополнительно записывается информация о предыдущем блоке. Представляющая из себя контрольную сумму (хеш).

Что это такое хеш и для чего он нужен? Хеш или контрольная сумма, это результат работы криптографической функции. Настоящие функции хеширования довольно сложны но для нашего примера давайте изобретем выдуманную простую хеш-функцию, что бы понять как это работает. Мы будем считать каждую букву в записи за число согласно ее позиции в алфавите (А-1, Б-2 и.т.д.) Подписав числа над каждой буквой в блоке мы сложим их все и получим число которое и будет нашим хешем.

Приставка крипто в слове криптовалюта появилось в следствие того, что для подтверждения и защиты транзакций используются криптографические функции.

Если кто-то попробует изменить хотя бы одну запись в блоке, то мы это сразу заметим,так как сразу же увидим что хеш у такого блока будет отличатся. А если это был не последний блок записей в нашей записной книжке то и хеш всех последующих блоков тоже окажется другой. Так как каждый из них содержит контрольную сумму из предыдущего блока, а она тоже учитывается при подсчете контрольной суммы. Таким образом хеш (контрольная сумма) связывает блоки в цепочки, не давая незаметно подделать один блок без изменения всех последующих.

Пример того как выглядит блокчейн
Пример того как выглядит блокчейн

Поэтому, если группа людей договорится подделать часть записей в нашей записной книжке не из последней группы записей (блока) то им придется заново выполнить все подсчеты. А проделать это вручную достаточно сложно, даже для нашего примера, но возможно. Поэтому мы усложним наш пример, чтобы объяснить, что еще придумано, для защиты от поддельных записей.

Из предыдущих примеров ясно, что заниматься такими расчетами всем кто пользуется этой валютой было бы очень утомительно и быстро бы надоело. Поэтому, такую работу неплохо было бы поручить другим людям. Для криптовалют таких людей называют майнеры. За небольшую плату они проверяют и считают контрольные суммы в блоках и записывают результат в свои записные книжки (блокчейн), а также проверяют их достоверность. Теперь мы можем освободить себя от лишних расчетов, просто отправив сообщение манерам, о том, что мы должны определенную сумму нашему знакомому и поставить подпись под этим сообщением. Майнеры коллективно проверят эту подпись.Запись будет одобрена, когда большинство участников скажут,что она верна и добавят эту запись вместе с другими в очередной блок записей в блокчейне (записной книжке).

Мы и сами можем продолжать вести эти записи в своей книжке, но теперь нам это делать необязательно. Когда записи вела только наша компания из менее чем десятка человек, в случае спорной ситуации, наш голос мог бы при проверке записей оказаться решающим. Теперь же, вместо нас этим занимаются миллионы других людей, и мы можем убедится достоверности записей, запросив у них копию всех блоков (групп записей).

А что если случится невозможное и половина из этих миллионов объединятся. И они подделают записи вместе?

Вероятность этого ничтожно мала. Все-таки давайте представим, что случится, если это произойдет. Половина всех людей, ведущих записи о переводах денег, договорились и подделали блоки с записями, дописав туда несколько записей, в которых говорится, что теперь им все должны какую-то сумму. Если у них будет много вычислительной мощности, то они смогут пересчитать последний блок, если очень много то и предпоследний. Если представить что у них будет суперкомпьютер из будущего, то он сможет исправить еще несколько предыдущих блоков с записями,поскольку чем раньше был осуществлен перевод денег между криптокошельками, тем надежнее он будет скрыт под толщей последующих записей. Но, вернемся к нашей ситуации, когда несколько последних блоков были изменены. Так как большинство пользователей подтвердило эти изменения, их версия будет считаться верной. Однако,обман быстро раскроется так как появятся две версии блокчейна (записной книжки), та, где были изменены записи (за нее будет«нечестное» большинство) и та, где все по-честному, но она никем не будет поддержана. По мере того, как новости об этом мошенничестве станут распространяться, все больше людей будет доверять и использовать «честную» версию блокчейна. Конечно не только из чувства справедливости, но и из-за за того что работая с «нечестной» можно будет расплатиться с меньшим количеством людей, пока в итоге она не потеряет всякую ценность и о ней не забудут. Поэтому проделывать огромную работу, создавая поддельную версию блокчейна экономически не оправдано.

Теперь в нашем примере все стало еще больше похоже на настоящую криптовалюту. Все же есть один момент, который кажется странным. У нас кто-то все время остается в долгу перед другими, и ему ничего не мешает сказать что он больше не собирается участвовать во всех этих взаиморасчетах и покинутькомпанию друзей не заплатив. Да, в настоящей криптовалюте не бывает минусовых балансов, а у нас они есть. Нам нужно избавится от слова долг, которое теперь нас только путает. Для этого рассмотрим ввод денег из нашей валюты и ее эмиссию (выпуск денежных средств).

Давайте теперь представим, что запись с обещанием отдать определенную сумму денег кому-либо будет считаться действительной только в том случае, если вы располагаете этой суммой. То есть, если после подсчета всех предыдущих записей по переводу средств к вам и от вас, у вас должна быть в наличии нужная сумма.

Для этого нужно добавить еще одно действие, перед началом взаиморасчетов взаиморасчетов,у каждого в записной книжке должна быть хотя бы одна запись о том, что кто-то ему должен денег. Ее можно купить у тех, у кого такие записи уже есть, то есть у майнеров. Так как еще одна их функция - это выпуск (эмиссия) электронных денег, то первые деньги все будут покупать у них. Откуда они появляются у майнеров мы расскажем позже, а пока обновим наш пример и посмотрим как теперь все происходит.

Уже известная нам компания друзей обедает в кафе, один из приятелей расплачивается за обед. Каждыйиз тех кто не платил сегодня, посылает сообщение майнерам, с записью о том какую сумму он должен тому, кто сегодня заплатил, и заверяет это сообщение своей подписью. Миллионы майнеров прочитав сообщение и проверив подпись, убеждаются чтона счету этого человека достаточно средств (посчитав все предыдущие переводы), затем эту запись, вместе с остальными пришедшими недавно записямизаносят одним блоком в блокчейн (записную книжку). В этот блок будет записана также контрольная сумма предыдущего блока, что свяжет блоки для дополнительной защиты. За проделанную работу по записи этих блоков, майнерам разрешается перевести себе фиксированный небольшой процент от отправителя каждой записи. Если даже кто-то один из компании и решит, что он больше не хочет ходить обедать с друзьями, он может запросить копию блокчейна (записная книжка) у майнеров.

Причем, запрашивая копию блокчейна, он знает, что этой копии можно доверять, поэтому достаточно будет запросить только последнюю страницу. Где содержатся записи про несколько последних блоков.

Пример того как могло бы выглядеть сообщение майнеру
Пример того как могло бы выглядеть сообщение майнеру

Когда выбывающий друг увидит, сколько у него осталось средств, он можетпредложить уже за традиционные деньги, отправить сообщение с записью о передаче остатков своих средств кому-то другому. Тем самым осуществив продажу (вывод) криптовалюты.

Главное что можно выделить из всего выше сказанного.

  • Количество криптовалюты, которое у нас есть, нигде не зафиксировано, есть только записи о переводе денег наадрес нашего кошелька и с нашего адреса. Программы-кошельки берут все или какое-то количество последних записей из блокчейна и посчитав показывают нам наш баланс.
  • Когда мы переводим деньги на другой кошелек, мы просто даем команду майнерам внести запись в блокчейн по списанию средств с нашего кошелька в пользу кого-то другого.

  • Любой желающий может не только переводит деньги со своего кошелька, но и заниматься обслуживанием этих переводов (проверкой и записью блоков в блокчейн), тогда он сможет называть себя майнером.

  • Огромное количество майнеров, обеспечивает децентрализацию сети. Они берут на себя работу по проверке и записи транзакций в блокчейн. Каждому майнеру выгодно работать честно.

Осталось ответить только на один вопрос, откуда же берется криптовалюта. Ну и попутно разобрать некоторые технические детали майнинга.

Как работает майнинг, и как устроена эмиссия электронных денег?

Как уже известно, майнеры обеспечивают работу сети и за это получают свой небольшой процент комиссии со всех переводов. Однако, на этапе становления криптовалюты у них есть еще и дополнительный заработок, посколькуза каждый записанный в блокчейн блок, помимо комиссий с переводов майнеру полагается еще и фиксированная награда. Таким образом, осуществляется эмиссия - выпуск новых монет. Та самая первая запись, про которую мы говорили раньше. Так что первые денежные средства появились у первых майнеров не благодаря комиссии, так как переводить в тот момент было нечего и некому,а благодаря фиксированному вознаграждению за запись первых блоков в блокчейн. Конечно, эти блоки были пустые, но как только первая награда за блок поступила первому майнеру, стало возможным осуществлять переводы средств внутри сети. Этот механизм был выбран просто потому, что сложно придумать другой хоть сколько то справедливый способ, которым можно было бы распределить новую криптовалюту между новыми пользователями.

Количество выпущенных монет в большинстве криптовалют конечно. Чем больше монет уже выпущено, тем меньше становится награда за каждый блок, пока в итоге она не будет равна нулю, например для биткоина дополнительная награда за каждый блок станет равна нулю когда, будет выпущен 21 миллион монет. (На октябрь 2017 года выпущено уже более 16 миллионов монет)

Количество биткоинов
Количество биткоинов

Теперь можно немного рассказать о процессе майнинга. Мы говорили что майнеры коллективно проверяют и записывают блоки записей в блокчейн. Все это так, но только немного сложнее.

Майнеры получают новые сообщения о переводе средств, которые нужно записать в следующий блок в блокчейне, и начинают считать контрольную сумму (хеш). Но дело в том, что для компьютера, в отличии от человека, это довольно простой процесс. А раз так, то почти любой желающий мог бы достать (например арендовать) такое большое количество вычислительных мощностей, что оно стало бы превышать половину от той, что создают манеры в сети. Другими словами под контролем оказалось бы больше половины майнеров, и, как следствие, была бы возможность подделывать транзакции и менять правила работы сети. Это первая причина по которой вычисления хеша было искусственно усложнено.

Нужно не просто найти хеш, а найти такой хеш, где первые несколько чисел были бы нулями. Сделать это можно только путем полного перебора. То есть нужно посчитать хеш блока, и, если он не подходит по условиям, добавить к блоку произвольное число и посчитать заново.

Так будет продолжаться, пока майнеру не улыбнется удача, и он найдет нужную комбинацию которая дает правильный хеш. Как только это случится, он немедленно оповещает всю сеть о своем успехе. Предоставляя все данные для проверки, и как только половина манеров, подтвердит верность расчетов (а также корректность и правдивость всех транзакций в блоке), этот блок будет записан в блокчейн, а наш майнер получит заслуженную награду. После чего все повторится сноваи в следующей раз, вероятно, повезет кому-то другому.

Из этого мы можем сделать следующие выводы:

  1. Тот у кого больше вычислительной мощности сможет произвести больше расчетов за такое же время, и, соответственно, чаще будет находить правильный хеши заработает больше.
  2. Блоки выходят довольно редко (в среднем от десятков секунд до десятков минут), а манеров огромное количество. Каждый в отдельности может очень долго ждать, пока именно ему посчастливиться забрать найти блок первым.

К счастью, для рядовых майнеров есть решение этой проблемы. Они объединяются в группы (пулы), посколькусуммарная мощность такой группы из сотен тысяч участников будет уже достаточна, чтобы находить хеш довольно часто,а награда за блок будет распределятся между всеми участниками группы (пула).

Ну и последнее, но немаловажное. В правилах работы криптовалютной сети заложено среднее время через которое должен записываться новый блок. Так как количество манеров то увеличиваться то уменьшается (на практике чаще всего увеличивается), то, чтобы соблюсти среднее время записи блоков, сложность вычисления хеша тоже меняется. Это вторая причина по которой вычисления искусственно усложняются.

Так например, если в один момент к сети присоединиться большое количество майнеров, это повлечет за собой более частое нахождение правильного хеша (принято говорить нахождение блока). В такой ситуации по правилам сети через некоторое время майнеры будут обязаны находить хеши, у которых несколько больше нулей вначале,на что понадобится больше времени,и, следовательно частота записи блоков вернется в норму. Ровно обратное произойдет, если от сети отсоединится часть майнеров,сложность вычислений будет снижена и блоки будут записываться с той же периодичностью, но с меньшими усилиями.

Абсолютное большинство из них работают по этому принципу. Однако, это направление быстро развивается и на смену майнингу скоро могут прийти другие способы поддержания работоспособности и безопасности сети. Пока они находятся на стадии разработки, криптовалюты работают именно так как мы описали. И если вы прочитали и поняли этот текст, то теперь вы должны очень неплохо разбираться в том, как работают криптовалюты.

Самые известные и значимые из криптовалют

Биткоин

Биткоин стал первым, во многом определив нарвавления развития электронных денег. Появился Биткоин в 2008 году, когда неизветсный автор под псевдонимом Сатоши Накомото опубликовал wite paper. Этот документ подробно описывал как долна функционировать сеть Биткоин. Через некоторое время был написан необходимый софт и Биткоин начил функционировать, сначала как игрушка для гиков. Затем на него обратили внимания за пределами тусовки комьпютерных интузиастов, кур его начал рости. А его автор перестал пропал, и не смотря на многочисленные сообщения в сми о том что Сатоши найден, по сей день нет достоверных подтверждений о том кто он на самом деле такой.

Биткоин называют электронным золотом, по своей экономической модели он болше похож на него нежели на платежное средство. Однако пока он остает самым востребованым платежным средством на рнке криптовают.

Эфириум

Ethereum является платформой, предоставляющей своим пользователям децентрализованные онлайн-сервисы по средствам умных контрактов(смарт контрактов). Эфириум это большая виртуальная машина, которой все участники могут пользоваться на равных правах. Читайте подробнее про эфириум в нашей статье.

Litecoin

Лайткоин созданный бывшим инжнером гугол Чарлт Ли, был задуман как аналог серебра. В виду того что роль золота занята биткоином. Эмиссия Лайткоин началась в 2011 году, и ограничина 84 миллионами монет. На данный момент активно монета развивается и играет своеобразную роль тестовой площадки для других проектов.

Zcash

Криптовалюта с открытым исходным котодом. Ее особенность в том что в отликии от биткоина транзакции в Zcash скрыты. Вы можете все также прочитаь в блокчене все транзакции но отправитель получатель и сумма тарнзакции будут скрыты. Все подробности про эту монету читайте в нашем обзоре.

Ripple

Ripple не ставит своей целью вытиснять банки, а ноаборот хочет стать дополнением. Ripple это платформа, она предостваляет вам возможности выбора валюты. Как например вы можете ханить деньги в одной валюте, а пересылать в другой.

Характерной особенность Ripple является то что гео нельзя добывать, а транзакции изымают небольшое количество денег из системы, делая Ripple девляционной валютой.

Dash

В Dash как и в Zcash сделана ставкана анонимность, но в отличии от последний в Dash используется множество криптографических алгоритмов. Для развития и управления валютой в Dash присудчтвует механиз распределенного управления.