21 марта 2019
Блокчейн простыми словами. Часть 2
Макс Любин
Продолжаем говорить про блокчейн простыми словами.
В комментариях к предыдущей статье было много скептиков, которые высказывались в духе того, что тема блокчейна уже неактуальна и что писать об этом стоило намного раньше, а сейчас это уже никому не нужно, хайп прошел, и все пропало, и что-то с полимерами…
Позволю себе не согласиться с такими высказываниями, так как блокчейн как технологию стоит воспринимать несколько шире, чем монетки с просевшим курсом, на которых можно было заработать состояние, если умело спекулировать их курсами.
На самом деле, ключевые проекты, основанные на технологии блокчейн, продолжают работу над развитием технологии и над ее совершенствованием с целью адаптации и внедрения в реальную жизнь.
Поэтому сегодня – чуть подробнее про то, откуда берутся эти самые блоки, пара слов про безопасность, а также про то, где может быть полезен блокчейн.
Для начала – немного про безопасность
Безопасность обеспечивается децентрализованной структурой сети, открытым кодом и прозрачностью сети (доступностью информации о транзакциях), благодаря чему каждый участник сети может видеть всё, что в ней происходит.
Представим, что появилась некая группа майнеров, желающая встроить в сеть свои блоки с фродовой задачей. Для того, чтобы это сделать, блок необходимо встроить в сеть, а значит, необходимо отправить этот блок в общую сеть, доступ к которой есть у каждого участника. Благодаря наличию у каждой части сети информации обо всех блоках, новый блок не пройдет верификацию и будет просто-напросто отсечен от сети как не отвечающих условиям, а значит не верифицированный.
А вот для того, чтобы новый блок приняла сеть, необходимо, чтобы создатели этого блока контролировали более 51% сети и имели тем самым преимущественное «право голоса» – если больше 50% сети принимает блок, то блок считается верифицированным.
На сегодняшний день контроль 51% сети, например, биткоина, это огромные вычислительные мощности, только на обеспечение электроэнергией которых придется тратить миллиарды и миллиарды долларов в день. И это не считая расходов на обеспечение самого контроля и функционирования всего этого «добра». Так что сегодня возможность контроля более 51% сети биткоина – это больше теоретическая выкладка, нежели возможная реальность.
Да, можно в теории рассмотреть ситуацию, при которой самые крупные объединения майнеров, так называемые олигополии, попробуют договориться о подобном демарше с целью взятия под контроль 51% сети. Однако потенциальные убытки, которые понесут эти самые майнеры в случае вскрытия факта мошенничества и, как следствие, обрушения курса биткоина и других криптовалют из-за утраты доверия, которое и является основным ресурсом всей технологии блокчейн, не идут ни в какое сравнение с возможной сиюминутной прибылью от такого действия.
Майнинг
Итак, откуда берутся те самые блоки, из которых состоит сеть?
Процесс добычи новых блоков носит название «майнинг», что в прямом переводе с английского означает добычу полезных ископаемых. Если речь идет про новые блоки в цепи, то это деятельность по созданию новых структур (блоков). Эта деятельность основана на решении компьютерами математических задач.
Если взять блок и «посмотреть, что у него внутри», из чего он состоит, то можно увидеть, что в нем хранится хэш от предыдущего блока, хранятся данные о транзакциях и хранится такой параметр, как «nonce».
Для того, чтобы сгенерировать новый блок, достаточно посчитать его хэш, что с современными вычислительными мощностями компьютеров довольно несложный процесс, чем могли бы легко воспользоваться злоумышленники – имея большие вычислительные мощности, можно было бы построить свою, альтернативную сеть, в которой можно было бы реализовать любую задачу, например, «в определенный момент времени собрать все монеты с кошельков пользователей и отправить их на кошелек злоумышленника». Чтобы этого не происходило и чтобы защитить блокчейн от подобных манипуляций, было создано искусственное ограничение – необходимо получить хэш, который должен соответствовать определенным параметрам и отвечать определенным требованиям, например, в начале должно идти 12 нолей, или 10, или еще что-то.
И благодаря тому, что изначально мы не знаем, какие последовательности дадут 12 нолей в начале хэш-суммы, то нам не остается ничего другого, кроме как перебирать входящие данные до тех пор, пока не получим требуемый результат – те самые 12 нолей в начале хэш-суммы.
Для этого как раз и нужен параметр «nonce», который представляет собой некое вариабельное число, которое прибавляется к информации в блоке и которое можно менять до тех пор, пока у вас не получится хэш, соответствующий ранее озвученным критериям.
Как только нужный хэш получен – вы создали (добыли, вычислили) новый блок, за добычу которого предусмотрено некое вознаграждение, например, в размере определенного количества монет.
Наличие этого самого «nonce» создает определенные, довольно высокие требования к вычислительной мощности для железа, добывающего блоки.
Майнеры
Тех, кто занимается добычей новых блоков, называют майнерами.
Для того, чтобы заниматься майнингом, требуется мощное вычислительное оборудование, и чем оно мощнее, тем быстрее идет вычисление новых блоков, что логично. Главный параметр, по которому оценивается вычислительная мощность оборудования, – хэшрэйт, количество хэшей, которое оборудование обрабатывает в секунду.
Именно по этой причине во время криптолихорадки стали очень популярны мощные видеокарты, которые обеспечивали высокую производительность в подобных расчетах. Благодаря резко возросшему спросу на мощные видеокарты, из которых майнеры собирали целые криптофермы, объединяя десятки и даже сотни видеокарт, такие компании, как Nvidia, получили невиданную прибыль.
Несмотря на то, что современные видеокарты стоят довольно дорого, прибыль от майнинга с лихвой покрывала и стоимость оборудования, и расходы на электроэнергию, которые при большом количестве видеокарт выливались в существенную сумму.
Однако из-за принципа построения сетей, подразумевающего усложнение добычи каждого следующего блока, на их добычу требуется все больше и больше времени из-за необходимости обсчета все большего количества данных, что существенно увеличивает и стоимость блоков из-за расходов на электроэнергию.
Увеличение стоимости добычи блока снижает выгодность майнинга и делает добычу не таким выгодным мероприятием, как раньше. Если говорить про биткоин, то сегодня добывать новые блоки с выгодой могут позволить себе в основном большие компании или объединения, которые могут обеспечить промышленные масштабы добычи при дешевой электроэнергии.
Одним из способов решения этой проблемы для простых майнеров не имеющих оборудования в промышленных объемах, стала практика объединения в так называемые майнинг-пулы – сообщества майнеров, занимающихся совместным вычислением для увеличения суммарной вычислительной мощности и повышения вероятности успешного вычисления (добычи) блоков.
Из-за того, что успех в добыче носит во многом вероятностный характер, вознаграждение за добычу в таких пулах обычно распределяется пропорционально вычислительной мощности оборудования участников, а значит, пропорционально вкладу в общее дело, а не за конкретный результат.
Заключение
На сегодняшний день спрос на видеокарты ощутимо упал, и многие майнеры-одиночки, у которых в силу разных причин не получилось или не возникло желания объединяться в майнинг-пулы, прекращают добычу, выставляя фермы на продажу в надежде отбить инвестиции в оборудование.
В большей степени это касается тех, кто включился в процесс довольно поздно, уже на этапе, когда добыча перестала быть крайне выгодным занятием, так как тем, кто успел окупить свои фермы и прилично на этом заработать, продавать оборудование, по сути, незачем, так как оно продолжает приносить определенную прибыль и почти всегда может быть переориентировано на добычу других, более выгодных в моменте монет, которые, несмотря на ощутимый спад интереса к этой теме со стороны общественности, продолжают появляться с завидной регулярностью.
В следующей и последней части поговорим о том, где в реальной жизни может использоваться технология блокчейн.
А кто контролирует открытый код биткойна(внесение изменений в этот код)? Они же регулярно делают форки
На организационном уровне существуют несколько аккаунтов GitHub «майнтайнеров», наделённых полномочиями добавлять код в основную ветвь.
Bitcoin Core использует систему непрерывной интеграции, проверяющую доверенные ключи PGP, которые должны подписывать каждое добавление кода.
Кроме этого есть много других уровней безопасности, но это уже будет не простыми словами)
Ну т.е. зачем контролировать 51% сети то чтобы сделать атаку? Достаточно ведь получить это ключ, добавить какой-нибудь флаг в код — типа СуперЮзер и править транзакции как надо. А эти люди владеющие ключами — они известны?
Да, известны.
Однако, добавления флага в один ключ недостаточно.
Плюс ко всему, данные аккаунты открытые, и их деятельность может отслеживать все сообщество, поэтому добавление такого флага не останется незамеченным.
Но кроме проверки подлинности ключей есть еще целая цепочка проверки подлинности и верификации, которая на данный момент доказала свою эффективность.
А много ли людей а) вдумчиво мониторит б) все патчи?
Все гарантии сети, на уровне Неуловимого Джо. Если есть сомнение, оцените процент расчетов криптовалютой. имхо, меньше тысячной доли процента. Для базы: розничный товарооборот России — больше 1 млрд. евро в сутки.
Цепочку верификации ведь тоже кто-то контролирует(скорее всего эти же люди). Ее наверняка можно отключить.
Ну т.е. непонятно, чем тогда это отличается то от обычной компании РогаИКопыта, которая говорит — вот несите ваши деньги, у нас есть Вася Пупкин — он на виду, только у него есть ключ и который «зуб дает», ничего изменять не будет, все будет честно.
Т.е. я понимаю что наверное какое-то отличие есть, но из статьи этого непонятно. Возможно материал для следующей статьи 🙂
Кривой блок не примут остальные узлы. Если зловредные изменения будут внесены в основной код биткойна, это будет найдено достаточно быстро, до того, как он разойдётся по сети.
Ну т.е. простой пример на злобу дня — у меня ключ позволяющий менять код, я решаю поддержать санкции против РФ и выпускаю новую версию алгоритма, которая будует обнулять определенные кошельки. Это сейчас делают банки, что мешает тоже самое сделать владельцам ключей
Владелец ключа может только поменять код на гитхабе. После чего этот код должен быть собран в бинарники и установлен на узлах. Однако не все делают это автоматически — некоторые проверяют, что было изменено. Поэтому такая диверсия будет быстро замечена и устранена.
Обнулить кошелёк можно только одним способом: добавить в блокчейн фальшивую транзакцию, как бы подписанную владельцем кошелька, уводящую куда-то все его деньги. Когда диверсия будет устранена, выяснится, что подпись владельца поддельная, и такой блок станет невалидным.
Так а почему это диверсия? Т.е. будет вполне официально — объявят что новая версия алгоритма будет блокировать определенные кошельки. И выложат ее. С чего кто-то будет это устранять?
Это противоречит политике партии: заявлено, что биткойн «валюта» внеполитическая и анонимная. Если он лишится этих качеств, он просто рухнет.
Кем заявлено? И почему он должен рухнуть? Т.е. любой банк заявляет что клиенты для него превыше всего. При этом счета террористов к примеру они успешно блокируют и не рушатся при этом
Сатоши Накамото в White Paper (или как его там).
Этим биткойн отличается от банков. Возможность блокировки счёта банком прямо прописана договором. Вообще, если читать все договоры перед тем, как их принимать, можно узнать много интересного. Но самолюбие страдает.
И снова, статья декларируется про блокчейн, а сваливается на криптовалюту. Например в обсуждении защиты и атаки 51%. А что делать в других случаях, не столь массового использования? Например, вами же предлагалось использовать блокчейн в нотариате. Ферм не будет, а держатели «нод» — обычные офисные ПК. Достаточно кого левого с фермой, и прощай все свидетельства? Еще, его хотели в аналог СВИФТ, где участников системы несколько сотен, максимум тысяч, а суммы денег гоняются запредельные.
Так будет ли статья именно про блокчейн, его особенности и использование вне систем криптовалют? Т.е. вообще без их упоминания.
Дополню и про лжебезопасность крипты
Сегодня – да. А завтра? Когда из-за падения интереса к майнингу и перехода сети в «рабочий» режим взаиморасчетов, ее суммарные вычислительные возможности упадут на 3-4 порядка. И тут владелец фермы с предпоследнего фото, решил заняться фродом…
Майнинг именно биткойна задуман таким образом, что при падении хэшрейта падает и сложность расчетов, что автоматически привлекает больше майнеров, такая саморегуляция.
«Владелец фермы» никогда не будет контролировать 51% сети биткойна. Вы не очень представляете её мощность.
Да, не понимаю. Но надо ли это? Ведь дело не только в алгоритмическом балансе, а скорее в экономическом, который и привлекает майнеров. Бесконечная «эмиссия», особенно с выгодой, невозможна.
Да, я не представляю ее мощность. Лишь что чем меньше интерес майнеров, тем проще сломать сеть. Вплоть до возможности сломать ее одной фермой. Если ее мощность окажется равной суммарной мощности стейтеров (вроде вы их так назвали). Согласитесь, это уже не столь невероятно.
Эмиссия Биткойна не бесконечна, будет всего 21 миллион монет. После того, как будет добыта последняя монета, возрастет награда за поддержание сети, то есть держатели нод будут получать больше с каждой проведенной транзакции. Сломать сеть одной фермой можно, но в таком варианте эта сеть никого интересовать не будет, в виду малого количества участников. Стало быть, и смысла ломать её нет.
Вы не учитываете дефляцию самого биткоина:
— т.е. для начала, это те самые первые биткоины (первые миллионы бтшек?), которые были сгенерированы до выхода на массовый рынок, и предположительно подписаны криптоподписью «сатоши накомуро».
сколько миллиардов $ стоит сейчас эта первая партия?
— в сам механизм биткоина, как криптовалюты, заложена ограниченная эмиссия, но она не остается постоянной — кол-во реально «обращающихся в торговле» биткоинов, не растет, а падает — кто то нагенерировал пару сотен, и то и десяток тысяч биткоинов на заре криптовалют, но не озаботился бекапами, и они умерли вместе с компом, и для финансовой крипто-системы эти деньги потеряны насовсем — их никак не восстановить — технология блокчейна не позволит.
кто то купил пиццу или футболку(и тогда эти крипто-деньги в обороте), а кто то просто их копит, а не тратит на товары и услуги.
Т.е. увеличат ставки комиссии за транзакцию? Ибо если нет, то откуда возрастет награда?
И что такое «малое» количество участников? Машины стейтеров, в отличии от майнинга, в сети не круглосуточно. В подавляющей массе, это ноуты и ПК без видеокарты. Есть/будет возможность ограничить нескромные аппетиты программ-кошельков, только небольшой частью ресурсов ПК. Иначе люди не станут держать кошелек активным все время. Получается участников много, а средний хешрейт ничтожен.
кмк, на данный момент соотношение майнерского (кто этим занят целенаправленно) хешрейта к стейтерскому, примерно 10000 к 1. Какую долю по вашему, занимает сейчас самая мощная ферма? И сколько она займет после ухода майнеров?
Если действительно интересно, рекомендую книгу » эпоха криптовалют», там всё это расписано, а объяснять вам, извините, нет времени.
Майнеров привлекает не падение сложности расчётов, а рост курса.
Хэшрейт биткойна вырос, а курс едва ли, при том, что и так находится ниже безубыточности для большинства майнеров
Могу написать. Только она уже будет не «простыми словами», так как там не избежать терминологии и отсылок к технологиям. Если интересно, то можно написать.
На счет нотариата, и т.д., в этом случае, скорее всего будет использоваться именно технология блокчейн, контроль над которой будет у государственного органа, либо аффилированных государством организаций или объединений. Ну и эмитентом будет одна компания, а не майнеры.
Тогда смысл блокчейна просто испаряется, если есть один регистратор с админскими правами, то для имитации блокчейна достаточно сделать базу открытой и прозрачной. Хотя нотариат это немного больше, чем подтверждение события.
удивляет, почему автор не упомянул «крипто-рубль«, который (по слухам), хотели:
— майнить в датацентрах ростелекома,
— привязать по стоимости к реальному «бумажному» рублю,
— цена крипто-рубля может составить от 20 до 30 рублей за один доллар США
— продавать крипто-рубль гражданам и коммерческим фирмам через сайт госуслуг.
Не можно, а нужно. Вы сами такую планку поставили заголовком. Он про блокчейн именно в общем виде. И в отличии от надоевших криптовалют, это действительно интересно.
Когда там уже биткоин будет стоить 1 миллион баксов?
Я позвонил Сатоши Накамоте — он сказал что 1 апреля точно!))
А какого года так и не сказал?
Само собой))
Вот!
Но за пару битков мне на кошель могу уточнить и год)))
первые 2 цифры?
Лишь бы не последние 3 буквы. С уважением, ваша Гадя Петрович Хренова.
Ну хорошо, что до 1 апреля осталось не долго.
Шо, опять?!
хорошая статья.
увлекательно читать о майнинге, особенно от того, кто «вложился на всю котлету», не прибегая непосредственно к процессу добычи через видоекарты или асики.
Когда будет статья про стейблкоины, типа Dai, DigixDAO, Diamond Coin, привязанных к конкретным активам?
Автор не отметил одну интересную деталь майнинга: сейчас на него тратятся безумные ресурсы, как вычислительные, так и энергетические, но прикол в том, что для функционирования сети биткойна это всё не нужно. Вполне хватит Разбери Паев в количестве нескольких штук. Даже не десятков.
Вычислительный беспредел биткойна вызван тем, что майнинг — это лотерея. Награду получает тот, кто предложил лучший блок (с меньшим хешем). Чем больше блоков — тем больше шансов. Вот и жгут игроки гигаватты, меняя nonce и рассчитывая всё новые хеши.