Технология блокчейн. То, что движет финансовой революцией сегодня - стр. 25
Прорывное решение. Сатоси сочетал существующую распределенную одноранговую сеть и элементы сложного шифрования, чтобы создать механизм консенсуса, который справляется с проблемой двойного расхода так же, как надежная третья сторона, если не лучше. В биткойновом блокчейне сеть ставит отметку времени на первую транзакцию, когда владелец тратит конкретный биткойн, и препятствует повторному расходу этого биткойна, таким образом устраняя возможность двойного расходования. Участники сети, управляющие полнофункциональными узлами биткойна, так называемые майнеры, собирают сведения о недавних транзакциях и сохраняют их в виде блока данных каждые десять минут. Каждый блок действителен только при наличии связи с предыдущим. В протоколы также включен метод регенерации дискового пространства, чтобы каждый узел хранил блокчейн целиком. Наконец, блокчейн публичен: всем видно, как проходят транзакции. Скрыть транзакцию невозможно таким образом, биткойн отследить проще, чем обычные деньги.
Сатоси стремился не только обойтись без посредников в виде центрального банка и надзорных органов, но и устранить возможность расхождений в толковании фактов: пусть код говорит сам за себя, пусть алгоритм сети позволяет ей достичь консенсуса относительно факта и зафиксировать его в блокчейне в зашифрованном виде. Механизм достижения консенсуса критически важен. «Консенсус – это социальный процесс, – пишет в своем блоге Виталик Бутерин, пионер блокчейна Ethereum. – Людям неплохо удается достигать консенсуса… и без всяких алгоритмов». Далее он объясняет: как только вычислительные мощности системы превосходят человеческие, человек обращается к программному обеспечению. Алгоритм консенсуса в сетях без посредников распределяет права обновлять статус сети, то есть голосовать за то, что участник считает правдой. Алгоритм присваивает это право кругу участников, которые составляют экономическую группу, обладающую личной заинтересованностью. Как отмечает Бутерин, самое важное в этом экономическом наборе то, что его участники надежно распределены: ни один человек или синдикат не сможет победить большинство, даже если будет иметь такие средства и желание[42].
Для достижения консенсуса сеть биткойна применяет так называемый механизм доказательства выполненной работы (proof of work, PoW). За сложным названием стоит очень простая идея. Поскольку невозможно выбирать, кто из майнеров будет создавать следующий блок, основываясь на их личности, вместо этого создается головоломка, которую сложно решить (то есть требуется выполнить работу), но легко проверить (любой может быстро убедиться, что ответ точен). Участники договариваются, что тот, кто первым решит задачу, и будет создавать новый блок. Майнерам приходится тратить ресурсы (вычислительные мощности и электричество), чтобы решить задачу, найдя правильный хеш – нечто вроде уникального «отпечатка пальца» для текста или файла с данными. За каждый найденный блок майнеры получают биткойны. Головоломка математически устроена так, что быстрого или обходного решения не существует. Поэтому, когда остальные участники сети видят ответ, то полагают, что для его нахождения была выполнена некоторая работа. Решение задач происходит непрерывно – по словам Дино Марка Ангаритиса, «в районе 500 тысяч триллионов хешей в секунду». Майнеры «ищут хеш, соответствующий условию. По статистике, это должно происходить каждые 10 минут. Это процесс Пуассона, так что иногда требуется всего одна минута, а иногда один час, но в среднем это десять минут». Ангаритис объясняет принцип работы: «Майнеры собирают все ожидающие одобрения транзакции, какие находят в сети, и пропускают информацию через функцию криптографического дайджеста – так называемый надежный хеш-алгоритм (SHA-256), который выдает 32-байтовое значение