Краткая история денег, или Все, что нужно знать о биткоине

Когда выполняется платеж в биткоинах, отправитель автоматически сообщает о нем всем узлам (то есть компьютерам) сети, которые могут подтвердить, что у отправителя достаточно биткоинов для операции и он не потратил их на другую транзакцию. Как только операцию одобряют большинство компьютеров сети, она заносится в распределенный реестр, доступный всем пользователям системы, что позволяет каждому узлу обновить данные о балансе отправителя и получателя. Каждый пользователь системы с легкостью может подтвердить транзакцию, но окончательное одобрение и внесение в реестр возможны лишь в случае, если за валидность платежа «проголосовало» большинство узлов. Такую систему можно взломать, создав множество узлов, которые бы голосовали за мошеннические операции, однако использование так называемого доказательства работы (PoW), то есть системы сложных вычислительных задач, позволяет этого избежать. С ее помощью сеть решает проблему двойного расходования, не прибегая к услугам доверенной третьей стороны.

По своей сути доказательство работы предполагает состязание узлов сети в решении крайне сложных математических задач, а правильный ответ легко проверить. Все биткоин-транзакции, верифицированные за десятиминутный период, группируются и заносятся в один блок. Узлы состязаются в решении математической задачи для данного блока, и первый компьютер, предложивший верное решение, передает его остальным машинам, которые могут быстро подтвердить его правильность. Как только валидность транзакций и верность математического решения подтверждаются большинством узлов сети, первому нашедшему ответ компьютеру начисляется вознаграждение — определенное количество биткоинов. Оно называется субсидией, или наградой за блок, а процесс, при котором генерируются новые биткоины, известен как майнинг, то есть добыча, поскольку это единственный способ увеличить резерв биткоинов, точно так же как золотодобыча — единственный способ увеличить запас золота. Помимо субсидии, узел, который правильно выполняет доказательство работы, получает комиссию за проведение платежа. В сумме комиссия и субсидия составляют вознаграждение за блок.

Хотя поначалу может показаться, что майнинг — пустая трата электроэнергии и вычислительных мощностей на решение никому не нужных математических задач, в действительности доказательство работы необходимо для операций в сети Биткоин[155]. Процесс намеренно сделан сложным и ресурсоемким, поскольку только так можно гарантировать, что эмиссия биткоина останется предсказуемо дорогой, а следовательно, сам биткоин будет твердой валютой. В силу большой затраты мощностей на решение математических задач участники процесса получают весомый стимул не включать в блоки никаких сомнительных транзакций и не рисковать шансом на награду. Учитывая, что подтвердить валидность транзакций и правильность решения задачи намного проще и дешевле, чем решить саму задачу, узлы, которые попытаются добавить в блок ложную транзакцию, почти наверняка потерпят неудачу. Тогда их вычислительные мощности и энергия будут потрачены напрасно.

PoW делает стоимость добавления новых транзакций чрезвычайно высокой, а стоимость их подтверждения — очень низкой, что фактически лишает стимула желающих фальсифицировать запись. Фальсификатор зря потратит огромное количество ресурсов, не получив никакой награды. Таким образом, биткоин можно расценивать как технологию, которая преобразует электричество в достоверную запись путем расхода вычислительных мощностей. Те, кто вкладывает в майнинг энергоресурсы, вознаграждаются биткоинами, а потому в их интересах гарантировать надежность биткоина как валюты. Благодаря весомому экономическому стимулу к честной игре реестр сети Биткоин до сих пор практически неуязвим: за всю историю сети не зафиксировано ни одного случая успешного мошенничества с двойной растратой средств. Достоверность записей в реестре транзакций обеспечивается без привлечения третьих сторон. Полностью полагаясь на процесс верификации, биткоин заранее обрекает попытки мошенничества на неудачу и устраняет необходимость в посредничестве при транзакциях.

Чтобы вписать в реестр сети Биткоин ложную или недостоверную информацию, нужно сосредоточить в своих руках большую часть вычислительных мощностей сети. Надежные узлы системы не станут участвовать в фальсификации, так как она скомпрометирует биткоин и резко понизит стоимость их вознаграждения, а значит, затраченные ими ресурсы сгорят. Злоумышленник может преуспеть лишь в случае подключения к процессу вычислительных мощностей, составляющих свыше 50 процентов суммарной мощности сети. Такой ход теоретически был бы возможен на первых порах, когда общая вычислительная мощность системы была еще крайне мала, но в те времена и экономическая ценность биткоина стремилась к нулю, так что на практике попыток взлома не предпринималось. По мере разрастания сети и присоединения к ней новых машин с новыми вычислительными мощностями стоимость атаки тоже многократно повысилась.