Биткойн е революционен начин за спестяване или изразходване на цифрови пари и има потенциал да трансформира и други области от нашия живот. Не е нужно да сте математик или криптограф, за да го разберете. Когато започнете да виждате как системата идва пълен кръг, може просто да сте доволни.

Да речем, че ви изпращам филм по интернет. Прикачвам файл към имейл, натиснете и изпратете миг по-късно. Можете да изтеглите и гледате филма или да го изтриете. Можете да правите с него каквото искате.

Но имайте това предвид: все още имам копие от това взаимодействие.

Ето как дигиталната информация обикновено се движи в интернет. Всъщност не прехвърляте съдържание, копирате го. И досега това се получи доста добре: Въпреки че може да не е законно или честно, копирането на песен или филм едва ли ще опустоши икономиката.

Но сега помислете за копирането на пари.

В началото използването на електронна поща за безкрайни цифрови пари може да изглежда привлекателно, но какво се случва, след като всички започнат да го правят? Ще има бурна инфлация и икономиката ще падне. Ако ви изпратя долар, важно е да не получавам копие.

Традиционно в света на банкови преводи и дебитни карти цифровите пари се проследяват централно, за да се предотврати дублиране. База данни - например във вашата банка - проверява кой е собственик на какво. Тази система разчита на централизиран орган, което е познато понятие, така че ние го „получаваме“. Разбира се, този централен орган има пълен контрол върху парите ви.

Но какво ще стане, ако има друг начин? Ами ако вместо да разчитаме на грешен централизиран орган, който да ни увери кой има какво, разчитаме на разпределен авторитет, който не се контролира от една страна? Ами ако парите ни имат стойност, не защото се доверяваме на силата на правителството да го подкрепи, а защото се доверяваме на силата на математиката?

Това ни отвежда към биткойн.

Представяне на биткойн

Биткойн е система от цифрова валута, която не е свързана с никое правителство или институция.

Донякъде объркващо, думата „bitcoin“ (малки букви „b“) е също името на самата валута. Системата и цялостната концепция (капитал „B“) е създадена през 2009 г., но валутните единици (bitcoin) се генерират непрекъснато чрез процес, наречен добив. Това е нещо като добив на злато, но за дигиталния 21-ви век.

Всички транзакции в биткойн мрежата се записват за постоянно в дълъг списък, наречен блокчейн. Това не е секретен списък, охраняван от централен орган. Това е широко разпространен публичен списък и всеки участващ компютър има свое копие.

Блокчейнът на Bitcoin е неизменна, публична, разпределена книга:

Под неизменност имам предвид, че след като запис е бил в блокчейна за няколко часа, промяната или изтриването му става невъзможно. Това се случва, защото дотогава са изградени толкова много други транзакции.

Публично искам да кажа, че всеки, а не само банков служител, може да погледне блокчейна. Това не означава, че можете да видите кой точно изпраща или получава пари, тъй като записите са прикачени към псевдоним, което означава, че самоличността на получател или подател е затъмнена чрез използването на фалшиви имена, които - в случая на Bitcoin - са дълги струни от числа и обикновено краткотрайни.

Под разпространение имам предвид, че синхронизираните копия на блокчейна се съхраняват от компютри по целия свят. Няма канонично главно копие; всички копия са създадени равни.

И най-накрая, с главна книга, имам предвид, че блокчейнът е списък на транзакциите. Мислете за това като историята на транзакциите си на Venmo или с вашата банкова институция.

Тази разпределена книга се нарича "блокчейн", тъй като отделните транзакции се групират в по-големи "блокове", които се свързват заедно в последователност. Това е по-бързо от добавяне на транзакции една по една и се създава нов блок от транзакции на всеки 10 минути.

За да илюстрираме по-добре силата на неизменна, публична, разпределена книга, нека си представим обща ситуация, включваща биткойн на стойност 5 долара. (Стойността на биткойн може да се повиши или да падне, но 5 долара вероятно са само частица от един биткойн.)

В нашата хипотетична ситуация, моята приятелка Елизабет ми изпраща 5 долара биткойни, транзакция, записана в блокчейна, както е всяка транзакция. От своя страна изпращам 5 долара биткойни до вас и всяко копие на блокчейна сега показва, че вие ​​сега притежавате парите, които са ми принадлежали, които са принадлежали на Елизабет. Никой не участва - аз, вие или Елизабет - не трябва да иска авторитетна централна база данни кой притежава какво или разрешение за извършване на тези транзакции. Органът е децентрализиран; тя е във всяко копие на blockchain, навсякъде.

Може би се чудите: Къде Елизабет взе онзи биткойн, който ми изпрати?

Краткият отговор е, че вероятно някой й я е изпратил. Ето как почти всеки получава своя биткойн.

Но тези монети трябваше да бъдат създадени първоначално, така че как стана това?

Как се ражда биткойн

Доларите се раждат, когато правителството на Съединените щати ги отпечатва, както и другите традиционни валути също се издават от съответните им правителства. Преди много време американските долари бяха подкрепени от еквивалентно количество злато в американската хазна, а в онези дни създаването на допълнителна валута изискваше съизмеримо злато - оттук и популярността на добива на злато.

Биткойн също се създава чрез процес, наречен минни работи, макар че това е дигитален добив, осъществен с компютри и софтуер, а не с динамит и лопати. За да бъде добавен нов блок транзакции към blockchain, трябва да се реши тежък математически проблем и „миньорът“, който реши проблема първо, се възнаграждава с чисто нови биткойни. Ето как се добиват биткойни

С други думи, добивът прави две неща: добавя блокове към blockchain и създава нови биткойни. Този математически проблем, който миньорите решат, включва нещо, наречено хеширане.

Хеширане 101

Хешът е пръстов отпечатък за данни, тъй като той уникално идентифицира част от цифровото съдържание - независимо дали съдържанието е снимка, фотоалбум, филм, парола, текст и др. Извлича се от самото цифрово съдържание, чрез процес, наречен „хеширане“, и може да бъде под формата на низ от букви, цифри и други символи.

Хешингът е основна концепция в компютърните науки, широко използвана зад кулисите. За да подобрят сигурността, онлайн услугите често съхраняват хеши на пароли, а не действителните пароли и сравняват хешовете, а не паролите, когато влизате. Facebook използва хешове, за да провери целесъобразността на качените изображения. Никой във Facebook не разглежда всяко изображение в платформата, за да види дали е насилствено или порнографско. Вместо това Facebook приема изображения, за които е съобщено, че са неподходящи и ги разбърква, създавайки списък с пръстови отпечатъци, сигнализиращи за „лошо“ съдържание. Всеки път, когато се качи снимка във Facebook, тя се разбърква с помощта на същата функция. Полученият хеш се сравнява със списъка на хешовете за забранено съдържание и ако съвпадат, Facebook знае, че снимката е неподходяща.

Обикновено, когато софтуерът изпълнява хеш функция, той взема входни данни - като снимка - и извежда низ от gobbledygook, който е хешът.

Като пример, нека да дадем тази снимка на кученце на хеш функция, наречена SHA-256:

„Puppy“ от Джонатан Криз е лицензиран под CC BY 2.0.

Ясно е, че тази снимка на сладко кученце не нарушава никакви правила във Facebook. Всеки може да каже това. Но никой във Facebook не преглежда картината. Вместо това софтуерът във Facebook проверява хеша на картината, което е следното:

8EC9D4718F919C6087CA589EDA09E7DD9A7ACCDB820F42B4196E1D0D4BEDE77A

Това е SHA-256 резултатът от тази картина, изразена в шестнадесетична точка. Не е толкова сладко като кученцето!

Интересна характеристика на хеш функцията е, че ако променим входа дори леко, изходът ще бъде съвсем различен. Да речем например, че променяме само един пиксел от снимката на кученцето, като поставяме черна бълха с размер 1 пиксел над окото му:

Можете ли да видите бълхата?

Когато хешираме снимката, получаваме съвсем различен хеш, въпреки че е променен само един пиксел:

039E1AF92F7D00775ECE35C2216FC3F7F0BBCD31F912A105D2601380D8DEABA2

Сега бихме могли да използваме истинско съдържание и реални хеш стойности за останалата част от тази публикация, но хешовете са недружелюбни и трудно се разграничават. Вместо това нека използваме емоджи за представяне на тези входове и изходи. В примера по-долу входът (съдържанието, което трябва да се хешира) се представя от лицето на котката, а изходът (който е полученият хеш) е представен с лента:

Представете си, че Facebook е изпълнил хеш функция на две неподходящи изображения - нека ги наречем и - и получените хеши са и .

По-късно някой качи снимка, на която ще се обадим ?, защото Facebook все още не знае какво е. Facebook хаши снимката, а резултатът е .

Въпреки че никой не погледна мистериозната снимка, Facebook знае, че това е неподходящата снимка, която наричаме , тъй като хешовете съвпадат. Никой не трябваше да гледа директно ново качения вход, тъй като има същия хеш като снимка, за който се знае, че е неподходящ.

Идентификацията на снимки е само едно приложение на хеширане. Майнингът на биткойн, който създава нов биткойн и добавя нови транзакции към блокчейна, е друг.

Досега научихме, че биткойн е децентрализирана валута, не генерирана от никое правителство или финансова институция и какво е хеширане. След това ще научим как миньорите на биткойн използват хеширането, за да правят буквално пари и как криптографията позволява биткойните да бъдат едновременно уникални и непроницаеми за копиране, въпреки че те са напълно (и необратимо) преносими.