Блокчейн и майнинг BitFury: все, что вы хотели знать

Процесс появления новых биткойнов – один из важнейших аспектов криптовалютной отрасли. Почему же он называется майнингом?

Многие люди привыкли к тому, что «цифровое» и «виртуальное» ничего не стоит. Ведь файлики можно просто скопировать и пользоваться. Именно стал первой технологией, которая способна сломать этот стереотип не только для обывателей, но и для самых убежденных сторонников свободного распространения ПО и контента.

В Bitcoin «защита от копирования» встроена концептуально и обойти ее гораздо сложнее, чем взломать защиту программы. Сколько бы вы ни копировали или базу данных блоков – вы получите копию одних и тех же биткойнов, которые можно потратить только один раз.

Несмотря на то, что код клиента и протокола Bitcoin полностью открыт, создание новых монет – сложный и дорогой процесс. Нельзя сгенерировать больше биткойнов, чем запланировано создателем технологии. И чтобы получить новые монеты – необходимы существенные вложения в оборудование, помещения, охлаждение и электроэнергию. Именно поэтому Биткойн называют «цифровым золотом» и изображают в виде золотых монет.

Слово «майнинг » происходит от английского «mining », что значит «добыча полезных ископаемых» и вошло в употребление именно от аналогии с добычей золота. Чем больше в сети устройств, которые занимаются майнингом, тем лучше сеть Биткойн защищёна от атак. Владельцы или операторы таких устройств называются «майнерами ». Также нередко «майнером» называют само вычислительное устройство, необходимое для вычислений в сети Биткойна.

Каждый новый блок включает в себя криптографическую подпись, сформированную на основе предыдущего. Так блоки сцепляются между собой, образуя «цепочку блоков», «блокчейн» (blockchain) . Цепочка блоков может разветвляться, но в конце концов подтверждение получает та ветвь блокчейна, над которой работает большинство майнеров. Так осуществляется саморегуляция сети.

Майнинг представляет собой процесс вычисления . Блоком (block) в сети Bitcoin называется массив данных, в который записана информация о транзакциях, которые попали в сеть после создания предыдущего блока (примерно за последние 10 минут). В Bitcoin применяется широко распространенный в Интернет . Участник сети, обеспечивший расчет криптографической подписи блока, получает вознаграждение в Bitcoin. При этом, для получения «золотого слитка» в виде драгоценной «генерирующей транзакции» ему нужно перелопатить тонны пустой породы - не подходящих к блоку хэшей.

Благодаря математической теореме из области криптографии, которая называется «доказательство работы» (Proof-of-Work, PoW ), вычисление блока зависит от такого запрограммированного параметра, как сложность (difficulty) . Сложность вычислений в сети Bitcoin изменяется через каждые 2016 блоков (около 2 недель при 10 минутах на блок) и устанавливается в зависимости от среднего времени, за которое были найдены все блоки после предыдущего пересчета.

Но сложность - еще не самое главное препятствие на пути к богатству. Каждые четыре года вознаграждение за блок уменьшается вдвое. На старте системы в 2009 году за каждый созданный блок майнеры получали 50 BTC, а сейчас награда составляет 25 BTC. Следующее уменьшение награды ожидается в первой половине 2017 года. Точная дата не может быть вычислена, так как зависит от динамики изменения сложности добычи.

Для чего Биткойну нужны майнеры

Майнинг – основа целостности и надежности системы Bitcoin или любой другой криптовалюты. Работа майнеров обеспечивает все основные функции сети:

• Подтверждение сделок (транзакций);
• Защиту сети от внесения ложной информации (поддельных транзакций и блоков);
• Защиту сети Биткойн от разного вида атак;
• Поддержку децентрализации сети Биткойн.

Альтернативы

После появления ASIC-майнеров многочисленные форки начали использовать устройства, уже не нужные Биткойну. Один из самых распространенных альтернативных алгоритмов хэширования - Scrypt - очень долго оставался убежищем для владельцев ферм из видеокарт. Но в 2014 году и для него появились чипы ASIC. К этому времени подоспел целый "зоопарк" - Scrypt-N, Scrypt-Jane, X11, X13, X15, Cryptonote, Groestl, Quark и другие. Многие альткойны и сейчас вполне прибыльно майнить на процессорах ПК или видеокартах.

Существуют цифровые валюты, использующие другую теорему, она называется «доказательство хранения», (Proof-of-Stake, PoS). В отличие от «доказательства работы» (Proof-of-Work), которое использует сеть Биткойн, валюты на основе PoS не требуют постоянно растущей вычислительной мощности. Им для функционирования блокчейна нужны только программы-кошельки, постоянно запущённые на компьютерах пользователей, а майнинг происходит за счёт длительности хранения монет. Некоторые форки представляют собой различные гибриды технологий PoW и PoS.

Есть и более экзотические варианты. Например, набирает популярность новый вид майнинга, при котором криптовалюта (Burst и аналоги) начисляется за использование места на жёстком диске или другом носителе. Эта технология называется "доказательством вместимости" (Proof-of-Capacity, PoC). Носители данных сейчас бурно развиваются и этот бизнес тоже имеет перспективы. Такие децентрализованные хранилища могут быть полезны, например, для дешевого распределенного хостинга сайтов или больших массивов не очень ценных данных – таких, как коллекции изображений, фотографий, музыки или видео.

Будущее майнинга

При создании новых, более быстрых чипов будут использоваться такие технологии, как оптроника, фотоника, сверхпроводимость и квантовые вычисления. Экономически, майнинг биткойна более всего оправдан в Исландии, где можно получать энергию за счёт геотермальных источников, а охлаждение рядом с Полярным кругом предоставляет сама природа. Может быть, возникнут майнинговые фермы в Сахаре и на Тибете, где для вычислений и охлаждения будет использоваться утилизация энергии Солнца. В далёкой перспективе, хорошим регионом для майнинга станет побережье Северного Ледовитого Океана и Антарктида. Энергию для расчётов там можно получать за счёт приливных электростанций, охлаждая чипы наружным воздухом.

А возможно, уже через несколько лет возьмут верх более экономичные виды майнинга, такие как Proof-of-stake и Proof-of-Capacity или будут изобретены новые. Тогда огромные фермы, пожирающие мегаватты электроэнергии, уйдут в прошлое. Но сама идея децентрализованных финансовых систем уже заслужила доверие и будет развиваться независимо от того, каким образом будет обеспечиваться их надежность.

Читатель TJ объясняет, что такое блокчейн, как он работает и что можно построить на основе этих идей.

В закладки

Люди, связанные с индустрией блокчейна, традиционно считают своё детище чем-то, существующим на границе технологической сингулярности, и, следовательно, слишком сложным для понимания простыми смертными. Поэтому, объясняя принципы работы, оперируют понятными гуманитарными понятиями, такими как «доверие», «уверенность» и «подконтрольность», тем самым только всех запутывая и ничего не объясняя на самом деле.

Я не разделяю этот подход. Считаю, что знание деталей технической реализации есть залог доверия к инструменту в целом, а умение воссоздать нечто подобное - лучший критерий глубокого понимания. Поэтому сегодня с вами кружок «очумелые ручки» и мы будем строить свой, простейший, концептуальный, но тем не менее полностью рабочий блокчейн. Прямо у вас на компьютере, без начальной подготовки, буквально вручную мышкой.

Я покажу, что на самом деле всё там очень просто, и доступно даже пятикласснику. Не верите? Просто читайте дальше. Но для этого сначала нужно пояснить, что такое хэш. Без этого никак, увы.

Хэш

Ключевое понятие в криптографии. Оно может означать, в зависимости от контекста, две вещи: функцию хэширования, или результат выполнения такой функции. Если совсем просто, хэш-функция - это алгоритм, который принимает на вход любые данные (файл, текст, картинка, двоичный код) и генерирует из него последовательнсоть букв и цифр фиксированной длины.

Генерирует при этом так, что одинаковые файлы всегда дают в результате одинаковый хэш, а разные - в идеале, разный (случай, когда две разных последовательности входных данных дают одинаковые хэши, называется коллизией криптографической функции и считается уязвимостью).

То есть воспринимать как игрушку, а не как средство накопления, быть готовым к обвалу в 2-10 раз меньше чем за сутки (или аналогичному взлёту, тут уж как повезёт), сглаживать риски портфелями, и так далее (да вы всё и без меня знаете, если работаете в сфере финансов или увлекаетесь игрой на бирже, а если не работаете и не увлекаетесь, лучший совет: не лезть, ждать стабилизации курса). Это не пост пиара биткоина, это ликбез по блокчейну, так что могу себе позволить сказать всё как есть, лол.

Зачем это нужно

Тут по порядку, иначе совсем запутаемся.

В: Зачем нужно разбивать цепь на блоки, если можно с сопоставимой степнью надёжности считать хэш прямо от всего большого файла?

О: Для того чтобы удобно было находить ошибки в цепи. Очень легко определить, какой блок повреждён, но невозможно выяснить, где именно закралась ошибка в огромном файле, зная только, что изменился его хэш.

В: Зачем вообще этот хэш? Разве просто передать данные недостаточно?

Не разбираясь в деталях, многие пользователи уже начали открывать счета под криптовалюты, покупать их и добывать.

Они не понимают, как устроена эта технология, от чего зависит курс и так далее. В технические подробности не обязательно окунаться, однако это не только интересно, но и полезно.

Что такое система блокчейн, майнинг и криптовалюта? Простыми словами объяснить сложно – это кусок кода, который хранится на компьютере и доступ к нему закрыт ключами.

Вряд ли данное пояснение кому-то поможет разобраться во всей системе. Поэтому мы решили рассказать об устройстве блокчейна более подробно.

Всем активным пользователям интернета доводилось сталкиваться с такими понятиями как цепочка блоков или Blockchain. Блоги и форумы завалены постами об этом, потому что данное новшество способно перевернуть работу многих сервисов и компаний.

Если вы хотите понять техническое устройство технологии и готовы учить сложные термины, то лучше посетите эту страничку Википедии . Но без определенных знаний, вряд ли вам эта информация поможет разобраться, что такое цепочка блоков.

Что значит Blockchain? Это распределенная база данных, которая использует для хранения устройства с разными процессорами. В неё добавляются данные, они называются блоками. В них прописываются метки, время и ссылки на предыдущую запись.

Никто из пользователей не может вносить правки в блоки (за исключением тех, которыми он обладает). Чтобы изменить блок, необходимо предоставить личный ключ.

Меня часто просят объяснить, блокчейн что это такое простыми словами . Представьте медицинские учреждения, где используются карты в цифровом формате. Ведется база данных, в картах добавляется информация о болезнях, диагнозах и так далее.

Никто не может вносить изменения, кроме как в своей карточке. Доступ к ней открывается только при предъявлении паспорта (а в блокчейне – ключа).

В отличие от нашего примера, цепочку блоков не охраняют реальные люди, она защищена криптографией. Ещё в 2008 году Сатоши Накомото представил своё творение, а потом ещё и создал Биткоины.

Там блокчейн используется в качестве публичной базы данных со всеми транзакциями. Валюта Bitcoin стала первой в своём роде, причем у неё нет центрального сервера и управляющих.

Безопасность блокчейн платформ

Наверняка вы уже догадались, что цепочки блоков можно использовать не только для цифровых монет. Просто технология быстро влилась в эту нишу и теперь активно здесь используется.

К тому же, она обладает высокой безопасностью , а это важно для электронных денег. Защита обеспечена распределенными серверами с временными метками, плюс сеть типа Peer-to-peer.

База данных блокчейн работает автономно и полностью децентрализована . Это делает данную технологию удобной для сбора информации об определенных событиях. Цепочки блоков ещё и помогают продавцам отказываться от услуг посредников.

Находясь где угодно, можно делать перевод в любой уголок света, предоставляя криптографический ключ.

Можно провести аналогию с банковскими ячейками, ключи от которых легко передать другому человеку. Только в блокчейне ключи нужны для доступа к адресам, содержащим некие единицы, представляющие ценность.

По сути, транзакция – это просто новая запись в базе данных, чаще всего этим занимаются банки, только здесь с ключами можно вносить изменения.
Если кто-то попытается внести изменения, не предоставив ключ – все правки отклоняются.

Теоретически, ключи можно украсть, но есть масса методов для повышения защиты. Ключ – это строчки кода, которые легко поместить в защищенную папку, перенести на съемный носитель памяти или загрузить на какой-нибудь сервер.

Почему блокчейн проекты так популярны?

Современные люди привыкли обмениваться информацией через интернет. Но когда появляется необходимость отправить деньги, всё равно все пользуются услугами банков.

Платежные системы работают по такому же принципу, только с менее развитой защитой. Блокчейн работает по-другому, здесь нет посредника, а это важно, в некоторых случаях.

Именно в цифровом секторе, цепочки блоков имеют серьезное преимущество. Когда нет посредников и никто не имеет доступа к данным, это ещё и обеспечивает повышенную безопасность сделки.

Мало кто знает, что помимо передачи ценных единиц блокчейна, можно отправлять и различные данные в цифровом формате .

Сейчас блокчейн используется в земельных реестрах, в банковской сфере и для удостоверения личности. Блоки могут хранить разную информацию, а исполняются они по заранее запрограммированному действию.

Это может быть что угодно, например, проведение денежной сделки на автомате, если курс валюты достиг определенного показателя.

Чтобы вы понимали, насколько широкое применение у этой технологии. Можно даже запрограммировать выполнение сделки, когда ваш процессор нагревается до определенной температуры.

Применение «умных» сделок безгранично, в ближайшем будущем мы точно будем наблюдать новые изобретения на основе блокчейна. Её начнут применять в медицине, информационных технологиях, а возможно и в банковском секторе.

Как работает майнинг?

Разобравшись в том, как устроен Блокчейн, напрашивается второй вопрос, а за что даются цифровые монеты.

Всем известно, что на компьютер можно установить программу и автоматически получать Биткоины, Байткоины, Лайткоины и их аналоги. Такую возможность предоставили разработчики.

Чтобы развивалась сеть, необходимо подключать в неё как можно больше компьютеров. Также важным фактором является предоставляемая мощность для выполнения операций.

Майнеры (программы) потребляют ресурсы системы, а за это предусмотрены вознаграждения. Если мощность слишком низкая, вероятность получения валюты мизерная.

Добываются криптовалюты через различные устройства. В случае с Биткоином, подошли GPU процессоры (видеокарты).

Несколько лет назад, можно было без особых усилий начать добычу, загрузив простую программу. Сейчас же это практически невозможно, так как уже в 2015 году сложность добычи BTC увеличилась в 10 000 раз . Сложно представить, насколько она будет высокой в 2018 и последующих годах.

Тем не менее, получение вознаграждений за предоставление мощности своих графических адаптеров, всё ещё возможно. Только для этого лучше выбрать другие криптовалюты.

Не у всех криптографических денег высокая сложность добычи. По курсу с Биткоинами пока никто не сравнится, однако ценность также увеличивается.

Лучшие сайты для майнинга криптовалют

Хотели бы добавлять записи в цепочку блоков и получать вознаграждения от блокчейна? Лучший софт предлагает компания MinerGate .

Компания зарубежная, но у сайта есть русская версия. После обычной регистрации, нужно загрузить клиент на компьютер, установить и запустить. В нём пользователи сами решают, какие собирать монеты:

Выбор широкий, а для добычи может использоваться не только видеокарта, но и процессор. С программой от этого сервиса, не нужно выставлять никаких сложных настроек, создавать файлы.bat, искать пулы. За это система забирает себе 1%-1.5%.

Чтобы не тратить время на выбор криптовалюты, выбирайте режим Smart Miner:

Тогда программа автоматически выберет те монеты, которые наиболее эффективно собираются с вашим компьютером. Что дальше? А дальше остается только ждать, когда на балансе появится нормальная сумма для её обмена на .

В последнее время, майнинг не рентабелен. Затраты на электроэнергию могут превышать прибыль. Компьютер должен работать бесперебойно, чтобы приносить максимум валюты.

Поэтому сначала проведите расчеты, всё протестируйте и подумайте, стоит ли этим заниматься. Учтите, что курсы криптовалют растут, возможно, сегодня вы соберете монет на 1$, а уже завтра их можно будет обменять на 1000$ .

Облачный майнинг криптовалют

Система блокчейна, а в частности криптографические деньги, привлекают и крупных инвесторов. Открылось немало компаний, которые запустили свои фермы.

Они закупили дорогое оборудование, всё настроили и начали добычу криптовалюты. Учитывая сегодняшние цены на видеокарты, открыть такой бизнес не просто:

Плюс ко всему, приходится нести огромные расходы на поддержку и электроэнергию. Поэтому они предлагают частным лицам арендовать у них хэшрейт (мощности).

Платишь за аренду и собираешь валюту, свой компьютер не приходится «гонять», но разработчики таких ферм не глупые люди, в стоимость аренды включаются все расходы.

Лучшая компания, предоставляющая услуги облачного майнинга – это HashFlare . Они также подключаются к блокчейну, добывают криптовалюту стандартными способами.

Клиентов приглашают лично посетить дата центр в Эстонии, на сайте размещены его фото. Для пользователей разработано несколько тарифов:

Биткоины добываются по двум алгоритмам, SHA-256 лучше, а для старта потребуется всего 1.5$. В личном кабинете вы сможете выбрать пул, следить за статистикой, заказывать выплаты.

Но не стройте больших надежд, добывать Bitcoin слишком сложно. Поэтому ХэшФлейр предлагает сбор других монет по специальным алгоритмам:

Эти криптографические деньги тоже популярны, их курс в последнее время ползет вверх. Контракты с клиентами заключаются на 1 год.

За это время удается добиться окупаемости в 130%-200% (по данным с сайта). На деле может выйти и немного меньше, но тут в расчёт берется и курс монет.

Несколько лет назад пользователи добывали Bitcoin и все говорили, что это бесполезно. Некоторым удалось собрать и 100 BTC, которые сейчас легко поменять на сотни тысяч долларов.

Никто наверняка не знает, какое будущее у цифровых монет, но вероятность разбогатеть на их добыче или покупке, действительно есть.

Советую посетить следующие страницы:
—
—
—

В жизни часто случается, что не хватает времени или знаний, чтобы разобраться в том, что происходит в мире технологий. Аналитический портал RuBaltic.Ru решил бросить вызов этой несправедливости и выяснить, что такое блокчейн, как этой технологией пользоваться внутри и вне квазивалютного рынка, а также разобрался с майнингом, фермами и биткоинами.

Основная сложность темы блокчейн и криптовалют как частного случая применения этой концепции заключается в формировании понимания, что это такое. Вероятно, первичный барьер восприятия связан с тем, что блокчейн (blockchain - «цепочка блоков») нельзя потрогать: сеть блоков информации существует только в интернете.

Блокчейн - это база данных общего пользования, у которой нет централизованного руководства.

Представьте таблицу с какой-либо информацией. Точная копия этой таблицы в закодированном виде размещена на тысячах или даже миллионах компьютеров по всему миру. К тому же владелец таблицы - обладатель цифровой подписи - может дополнять ее новой информацией. При внесении изменений таблица автоматически обновляется на всех компьютерах.

Цифровая подпись, в свою очередь, работает благодаря двум «ключам» - сочетанию цифр: приватному паролю, который известен только владельцу таблицы (или электронного кошелька), и паролю публичному - адресу (или номеру счета), через который владелец взаимодействует с другими пользователями сети. Любая блокчейн-система наследует описанные выше функции.

Разделяй и защищай, разделяй и сохраняй

Зачем нужны все эти сложности для хранения информации? Во-первых, информация сегодня - это ценность, которая дорого стоит. Благодаря блокчейн ваши личные данные, данные приватного характера (медицинскую книжку, к примеру), правоустанавливающие документы и, что самое главное, количество нулей на вашем счете практически невозможно подделать.

Если все компьютеры сети знают, что было, чего не было и кто чем владеет в данный момент, зачем тогда нужны госорганы, банки, контролеры или аудиторы? В том-то и дело, что не нужны…

Во-вторых, данные, размещенные в сети, невозможно потерять. Если ломается сервис или хранилище данных, если сгорает архив, а резервной копии не было, то данные можно считать безвозвратно утерянными. Но если с вашими данными работали миллионы компьютеров и «все ходы записаны», вы ничего не потеряете.

О наиболее популярном применении технологии блокчейн - криптовалютах - мы расскажем позже. Перед этим отметим, что инструменты на данной технологии уже тестируются в зарубежных странах для удостоверения личности, ведения земельного реестра, сохранения авторских прав и хранения данных пациентов медицинских учреждений.

Блокчейн и криптовалюты

Криптовалюты - это цифровые деньги, чье создание и обращение контролируется с помощью методов криптографии, то есть шифрования. В целом, вся технология блокчейн подразумевает шифрование данных - хеширование.

Первоначальное создание криптовалюты обеспечивается путем майнинга, форжинга и ICO. Наиболее популярным является майнинг, то есть добыча.

Фактически майнинг - это предоставление вычислительных мощностей системе для проведения процедур хеширования, отслеживания и запоминания проведенных пользователями транзакций за определенную и своеобразную плату от той же системы. Отметим, что на заре возникновения криптовалют добывать «монетки» можно было на обычном компьютере или ноутбуке. Но времена эти безвозвратно ушли.

Сегодня обладатели малых вычислительных мощностей все еще имеют возможность участвовать в процессе майнинга, примкнув к пулу майнеров или организовав майнинг-ферму.

Блокчейн - это вычислительные мощности в аренду

Генерация блоков в сети блокчейн определяется так называемым алгоритмом консенсуса. Алгоритм представляет собой свод правил и законов, которые регулируют работу сети.

Алгоритм консенсуса - общее название алгоритмов, применимых в работе инфраструктуры криптовалют. Наиболее известные алгоритмы - Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-State (PoS). Всего их более 10, и программисты продолжают разрабатывать новые.

Принцип организации системы блокчейн PoW подразумевает вознаграждение пользователей за запись новых блоков. Если PoW обеспечивает майнинг, то принцип PoS - форджинг, в котором преимущество заработать новую «монету» зависит от вашего настоящего «богатства монет».

Биткоин и еще две тысячи криптовалют

На сегодняшний день, по данным специализированных сайтов, существует более 2 тысяч криптовалют. Причем 700 из них возникли только за последние 9 месяцев. Все криптовалюты обладают одной общей чертой - в их основе лежит технология блокчейн. В остальном они различаются: принципами майнинга, скоростью проведения транзакций, комиссией, способом регулирования эмиссии.

В рейтинге криптовалют сосуществуют как самостоятельные блокчейн-системы, так и автономные ветки популярных материнских проектов, так называемые «форки». От новых систем форки отличаются в основном тем, что используют блокчейн - историю родительских проектов. Популярные форки Биткоин Cash и Биткоин Gold отделились от биткоина во второй половине 2017 года.

Среди независимых от биткоина проектов чаще всего говорят об Ethereum, Litecoin, Desh, Tether и других. Сфера криптовалют активно развивается, поэтому верхушка рейтинга постоянно меняется. Но лидерство неизменно остается за первой валютной блокчейн-системой - биткоин.

Биткоин - первый среди равных

Биткоин (Bitcoin) - самый известный блокчейн-проект на алгоритме PoW. Эта криптовалюта овеяна тайной и в течение нескольких лет держит людей в серьезном напряжении, но и привлекает миллионы участников заниматься майнингом. Сегодня биткоинами пользуется больше 10 миллионов человек, курс валюты волатилен, а ее пока не готовы использовать в консервативных отраслях бизнеса.

О создателе биткоина известно только его имя. По мере развития выпуск новых криптомонет замедляется: эмиссия биткоина ограничена 21 миллионом. Это не значит, что квазивалюта станет доступна только ограниченному кругу пользователей, потому что биткоин бесконечно делим: владеть можно сотой и сотой тысячной валюты. Однако концентрация блокчейн-денег очевидна: 40% эмиссии биткоина сегодня принадлежат всего тысяче пользователей.

Почему криптовалюты стоят дорого?

Главная причина высокой стоимости популярных криптовалют - высокий и организованный спрос на квазиденьги. Ключевую роль в помощи желающим приобрести криптовалюту играют биржи. То есть «блокчейн-монеты» являются своеобразным товаром, финансовым инструментом, методом хранения или объектом инвестиций.

Приобрести криптовалюту можно через посредников в интернете. Проще всего произвести операцию в долларе, евро, йене или южнокорейской воной. Соответственно, в странах обращения этих валют инфраструктура криптовалют наиболее развита.

Также можно воспользоваться услугами электронных платежных систем. Они упрощают процедуру обмена валют и традиционных денег на криптовалюту. В России подобными операциями занимаются WebMoney и Яндекс.Деньги.

Сегодня еще нельзя сказать, что в будущем человечество станет использовать блокчейн как один из столпов своего существования и развития. Однако многие современные инженеры и экономисты уверены в успехе и полезности технологии. Поэтому знание о том, что происходит в современной прикладной науке и на биржах криптовалют, не помешает.

Также, можете посмотреть выступление доктора юридических наук, профессора менеджмента Университета Торонто Дона Тапскотта на TED, где он подробно объясняет чем важна технология блокчейн:

Подпишитесь на нас

Введение

В настоящее время неотъемлемой частью криптовалют на основе блочейна является майнинг (генерация новых средств). Это означает, что все участники блокчейна решают одну и ту же вычислительно сложную задачу, и майнеру , решившему ее быстрее остальных, достается вознаграждение. Такая организация процесса не учитывает вклад каждого в поддержание работоспособности системы в целом, поэтому Паскаль Форте, Диего Романо и Гиованни Шмит предложили изменить ее, используя понятие «лотерея» вместо «майнинга »

Принцип построения

Рассматриваемая модель предполагает вознаграждение участников блокчейна за поддержание работоспособности системы (в соответствии с фактической пользой), а не наличие большого количества ресурсов, позволяющих быстрее всех решить поставленную задачу.

При условии обязательного предоставления всем участникам блокчейна доказательств того, что конкретный участник действительно затратил определенное количество усилий для решения поставленной задачи, становится возможным не назначать награду решившему ее, а распределять между всеми участниками так называемые «лотерейные билеты». Каждый из участников получит их в количестве, пропорциональном проделанной работе.

Для этого необходимы:

1. Схема для публичной проверки корректности добавленного блока транзакций
2. Схема проверки факта работы отдельного участника над задачей, в том числе его объема
3. Механизм перевода объема проделанной работы в количество «лотерейных билетов»
4. Протокол для проведения и выбора победителя «лотереи»

1. Системы, предназначенные для совместного управления транзакциями , основанные на одном или нескольких ресурсах, предусматривающие также создание таких ресурсов. Такие системы требуют публичной верификации доказательства корректности находящихся внутри блоков . Такие системы, основанные на доказательстве транскрипции, получили название VT (Verifiable Transcription blockchain-based systems)
2. Системы, предназначенные для совместного решения одной или нескольких вычислительных задач. Основное требование к этим системам – возможность публичной верификации количества проделанной работы каждым из участников. Такие системы получили название VC (Verifiable Commitment blockchain-based systems)
3. Системы, сочетающие VT и VC. Они получили название VTC (Verifiable Transcription and Commitment blockchain-based systems)

Возможная реализация

Понятие связано с лотерейным протоколом, а именно – способом измерения ресурсов, затраченных отдельным участником протокола. Билеты необходимы прежде всего для того, чтобы установить, какие участники смогут принять участие в следующей раздаче билетов, но также могут использоваться и для синхронизации участников в конструкции блокчейна . Количество билетов ρ рассчитывается в зависимости от количества ресурсов, затраченных участником на решение задачи.

Одним из важных моментов в разработке системы на основе блокчейна является определение способа, в котором участники могут синхронизировать друг друга так, чтобы чередовать усилия и дать начало уникальному блокчейну . Такая синхронизация может быть достигнута за счет явного механизма «разделения времени» или, в альтернативном варианте, через неявное «среднее время выполнения работы» аналогично системе Bitcoin. Доверенную третью сторону определить достаточно сложно, поэтому следует обратиться к неявным механизмам синхронизации, вводимым через понятие билета. В самом деле, чтобы продолжить, участник в первую очередь должен иметь некоторое минимальное количество билетов, чтобы принять участие в следующем розыгрыше. Поэтому участники могут синхронизироваться относительно таких триггерных зон или, в случае VTC, булевой переменной и запросом к участнику, завершившему задачу доказательства транскрипции. Таким образом, имеем механизм синхронизации, аналогичный реализованному в Bitcoin , но тем не менее, это заставляет агентов работать быстрее при управлении транзакциями или решении задачи, присвоенной координатором. Это намного предпочтительнее, чем пустая трата большого количества времени и ресурсов.

Итак, участники могут поддерживать синхронизацию времени в пределах заданной точности и без какого-либо отрицательного влияния на масштабируемость и отказоустойчивость системы.

Доказательство транскрипции

Рисунок 1. Поток операций доказательства транскрипции для агента A j

Транскрипции могут быть использованы для отслеживания передачи разного рода ресурсов, о чем свидетельствуют многие существующие системы на основе блокчейна . Каждая новая транзакция должна быть проверена участниками для установления:

1. Идентификационных данных транзактора
2. Принадлежат ли передаваемые активы транзактору
3. Активы будут переданы только участникам, удовлетворяющим требованиям транзактора

Транскрипция заключается в работе, выполняемой участником для того, чтобы подтвердить, что транзакции , управляемые с помощью системы, являются действительными и они записаны в блокчейне с соблюдением указанных правил. Предположим, что число v транзакций в блоке является общедоступным параметром в масштабе всей системы, который может быть скорректирован в реальном времени для адаптации рабочей нагрузки на сумму глобального трафика транзакций. Поэтому v можно зафиксировать во времени аналогично порогу сложности доказательства работы в системе Bitcoin .

В дальнейшем мы будем предполагать, что сделки, объявленные в сети системы с течением времени, представляют собой защищенное от несанкционированного изменения полностью упорядоченное множество, то есть множество , для которого ни его элементы, ни порядок, в котором они появляются в множестве, не могут быть изменены лишенной полномочий стороной. Такое свойство может быть легко получено на основе следующего критерия: (а) лексикографический порядок системных идентификаторов участников, выпустивших такие транзакции и (б) значение поля задачи для любых двух или более транзакций , имеющих одного и того же транзактора. Защита от несанкционированного изменения заключается в том, что каждая транзакция криптографически подписана участником, ее выпускающим, таким образом, чтобы ее поля (включая информацию о выпуске и поля эмитента) не могут быть изменены другими сторонами.

Таким образом, каждый участник будет в состоянии сгруппировать транзакции , хранящиеся системной сетью в блоках, по v транзакций в блоке и не более.

Пусть – множество стандартных операций, собранных агентом A j путем прослушивания сети системы и упорядоченных на основе упомянутого выше критерия. Для доказательства корректности текущего блока В, который будет добавлен в блокчейн , A j выполняет следующие действия:

Поля билетов и задачи содержат функцию, что означает, что они зависят от определенной системы. Значение ρ j рассчитывают с помощью функции вознаграждения Г, а γ j – значение локального счетчика или метка времени. В системах VT значение ρ j будет равно 0, так как будет представлять собой флаг, указывающий, завершил участник A j транскрипцию или же не смог выполнять задачу. В общем же случае значение ρ j равно 1, но если системы должна предусмотреть создание определенной суммы ρ > 0 из новых активов, допускается присвоение ρ j = ρ.

Эти поля обычно используются, чтобы отслеживать момент времени γ j , в который заголовок H j выпущен участником A j . Тем не менее, это значение фактически используется для управления синхронизации между агентами только в некоторых сценариях применения, где существует источник доверенного глобального времени.

Дайджесты транскрипции D t в этом контексте играют ту же роль корневых дайджестов , что и в системе Bitcoin . Кроме того, они могут быть получены с помощью деревьев Меркле или другого алгоритма хеширования . Также D t может быть получено путем передачи упорядоченного множества на вход сохраняющей порядок функции сжатия без коллизий (например, алгоритм сжатия данных без потерь).

Поток операций доказательства транскрипции для агента A j приведен на рисунке 1.

Доказательство обязательства

Рисунок 2. Поток операций доказательства обязательства для агента A j

Обязательство C заключается в работе, выполняемой участником для того, чтобы внести свой вклад в решение вычислительной задачи системы от имени супер-агента (координатора) А*. Путь Р – вычислительная задача, которую А* должен решить, и для которой он знает оракул или доказательство О, так, что каждое частичное решение Р – или иначе – вычислительные затраты С в решении Р – может быть эффективно проверено путем оценки О(С). Тогда А* может попросить систему (то есть некоторых или всех ее участников) оказать помощь в решении Р, предоставляя участвующим в решении агентам шанс получить вознаграждения пропорционально их усилиям. Обязательство С представляет собой данные, которые служат для измерения количества работы, выполняемой каждым агентом для решения задачи Р (например, состоит из числа бит решения для Р, подмножества его решений, множества значений в задаче поиска и так далее).

В любом случае, мы будем считать, что супер-агент А* в состоянии эффективно вычислить функцию вознаграждения Г, такую, что для любого возможного значения, принятого С, Г(С) = ρ – неотрицательное целое число. В рамках системы ρ – это количество лотерейных билетов, так как это число устанавливает, сколько шансов имеет участник, выполнивший обязательство С для Р, в том, чтобы быть победителем лотерейного протокола (альтернативно, ρ может означать грант, предоставляемый победителю). Предположим, что О представляет собой верификационную систему А*, где А* может принять решение сделать ее частной или общественной, в зависимости от своих потребностей, в то время как функцию вознаграждения можно сделать доступной для всех участников, не раскрывая О. Таким образом А* может установить, должен ли он осуществлять валидацию обязательств отдельно (например, держать их в секрете), или их валидация может быть осуществлена агентами A i . В зависимости от этих двух случаев А* принимает или не принимает участие в доказательствах обязательства участников и в конструкции текущего заголовка блока .

Для того, чтобы доказать его текущее обязательство C j к решению Р, A j выполняет следующие действия:

Здесь у свидетелей W те же функции, что и в схеме доказательства транскрипции. Они могут свидетельствовать получателям, что данный агент выполнял задачу, не раскрывая ее. Свидетели – результат алгоритма цифровой подписи сообщения, полученного сопоставлением различных полей заголовка блока . Если верификация обязательства выполняется участниками, то то A j , участвующий в текущей лотерее, может отправлять пару (ρ j , W j) вместо (H j , W j). Таким образом, за счет еще одного раунда, участники могут держать в секрете свои вычисления или варианты решения, пока не потребуется определение кандидата-победителя. Конечно, возможны и другие реализации. Например, в контексте проверок, выполняемых без супер-агента, участники могли защитить их вычисления или множества решений с помощью механизма с использованием дайджеста, выбрав его как обязательство.

Поток операций доказательства обязательства для агента A j приведен на рисунке 2.