Блокчейн. Цихилов. Блокчейн (Цихилов). Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей
 Скачать 2.63 Mb.
|
|
Сабо, автор BitGold. Как известно, принципы построения обоих проектов были довольно схожи, причем Сабо остановился чуть ли не в одном шаге от успеха, который продемонстрировал Биткоин. Вместе с тем довольно подозрительным считался тот факт, что Сатоши Накамото в своем описании проекта Биткоин, цитируя многих предшественников по созданию цифровых денег, ни разу не упомянул Ника Сабо, хотя именно его проект был наиболее близок к творению Сатоши. Что же касается самого Ника Сабо, то он сразу решительно открестился от авторства и не предпринимал в дальнейшем никаких шагов для того, чтобы изменить существующее положение дел в этом вопросе. Вместе с тем Сабо выразил удовлетворение, что его исследования в области криптографии и цифровых денег получили столь успешное развитие в своем практическом применении. Правда, когда проект Биткоин только появился, Сабо его «как бы» не заметил и никоим образом не прокомментировал, хотя создание децентрализованных цифровых денег, было, без преувеличения, делом всей его жизни. Справедливости ради следует также отметить, что Ник Сабо действительно внес весомый вклад в создание технологии блокчейн, а также ввел в обиход понятие «умных контрактов», нашедших свое применение сперва в системе Ethereum (Эфириум), а затем и в других блокчейн- платформах. Возвращаясь к вопросу поиска кандидатов на авторство Биткоина, надо сказать, что не все подозреваемые журналистами или представителями криптосообщества кандидаты отрицали эти предположения. В частности, в 2016 году австралийский ученый, программист и предприниматель Крейг Стивен Райт заявил, что именно он является автором проекта Биткоин. Однако он так и не смог предоставить убедительные доказательства своего авторства — когда его попросили сформировать цифровую электронную подпись на базе закрытого ключа, который использовался для подписи первых транзакций Биткоин (несомненно принадлежащих Сатоши Накамото), Райт это сделать отказался. За что ожидаемо был подвергнут общественному порицанию со стороны блокчейн-сообщества, которое обвинило его в банальном подлоге и обмане. Добавим также, что незадолго до декларации Райта об авторстве его дом в Сиднее посетила полиция, поскольку в отношении него имелись подозрения в отмывании денег. После чего, по всей видимости, он решил привлечь к себе внимание подобным, хотя и весьма сомнительным образом. Еще одним фактором является мнение ряда специалистов о том, что знакомство Райта с технической стороной проекта Биткоин является довольно поверхностным, что также играет не в пользу признания его авторства. Если начать изучать статьи, посвященные поиску создателя Биткоина, поневоле удивляешься — кого только не подозревали в авторстве этого проекта. Очень многие известные люди в IT- индустрии удостоились подобных предположений. Назывались имена и Билла Гейтса, основателя Microsoft, и Стивена Джобса, основателя Apple, и даже Илона Маска, одного из cооснователей компаний PayPal, Tesla и Space X. Все они, разумеется, довольно быстро отклонили любые формы своей причастности к созданию Биткоина. Среди авторитетных представителей криптосообщества предполагаемыми авторами Биткоина в разное время считали Гэвина Андерсена, основателя Bitcoin Foundation (некоммерческой организации, занимающейся стандартизацией, защитой и поощрением использования Биткоин во всем мире), а также Чарли Ли — автора проекта Litecoin, созданного как альтернатива Биткоину, с использованием его кода как базовой основы. На самом деле список потенциальных кандидатов на роль создателя Биткоина настолько велик, что мы не будем его приводить целиком и рассматривать каждую персоналию в отдельности. Что же касается конкретно Гэвина Андерсена, то он состоял в переписке с настоящим Сатоши Накамото около двух лет, до момента неожиданного исчезновения последнего из всех видов коммуникаций весной 2011 года. Как заявил сам Накамото, «он удаляется, чтобы заняться более важными делами». В процессе их общения Андерсен полагал, что имеет дело с талантливым человеком японского происхождения, хорошо говорящим по-английски. Впрочем, получив от Накамото программное обеспечение клиента сети Биткоин, Андерсену с коллегами пришлось переписать около 70% кода, поскольку они посчитали его довольно «неряшливым». Кстати, именно этот фактор заставил их полагать, что Накамото создал Биткоин, скорее всего, в одиночку, в противном случае код не содержал бы столько ошибок и был бы более «читаемым». Впоследствии Андерсен какое-то время считал именно Крейга Райта тем человеком, с которым он общался как с автором Биткоина, но затем признал свою ошибку, и вопрос об авторстве вновь стал актуальным. Наконец, поиском реального создателя занялась серьезная организация — Агентство Национальной Безопасности США. Специалисты этого ведомства провели лингвистический анализ всех текстов Накамото, которые тот помещал на различных форумах, посвященных тематике криптографии и создания цифровых платежных средств. В процессе анализа был использован метод так называемой «стилометрии», позволяющий исследовать стилистику написания текстов на основе статистического анализа повторений различных слов. Данный метод также называется «авторским инвариантом», отражающим некую количественную характеристику литературных текстов. Тексты Накамото сравнили с текстами других авторов, причем количество этих образцов исчислялось чуть ли не триллионами. В результате был получен уникальный «цифровой отпечаток» текстов Накамото, однозначно идентифицирующий его авторство. Обладая доступом к огромному хранилищу электронных сообщений, логов чатов и в целом архивов трафика центров обработки и хранения данных таких корпораций, как Google, Amazon и Facebook, специалисты АНБ получили возможность сравнить «отпечаток» Накамото с данными, принадлежащим не менее чем миллиарду человек. Известно, что на обработку данных ушло около месяца, и, по слухам, был получен положительный результат поисков, который АНБ тем не менее продолжает сохранять в секрете. Почему же этот таинственный Сатоши Накамото решил сохранить инкогнито? На этот вопрос нет однозначного ответа, и мы можем лишь строить предположения о причинах, побудивших его к этому. Сделал он это лишь из природной скромности или руководствовался соображениями личной безопасности, понимая, что его изобретение может вызвать революцию в мире бизнеса и социальных взаимоотношений? Предполагал ли он, что правительства многих государств будут озабочены возникшей проблематикой децентрализации денежных эмиссий, анонимизации финансовых потоков и, как следствие, возможной утратой контроля над ними? В любом случае Сатоши Накамото исчез и никогда более не проявлял себя ни в интернете, ни в каких-либо СМИ. В последнем сообщении в ответ на предложение Андерсена принять приглашение от ЦРУ на встречу для разговора Накамото написал буквально следующее: «Я надеюсь, что, поговорив с ними напрямую, мне удастся ответить на все их вопросы и развеять их сомнения. Я хочу попробовать убедить их в том, что Биткоин — это всего лишь более эффективное и не зависящее от действий политиков платежное средство. А не всемогущий, как они полагают, инструмент черного рынка, который будут использовать анархисты для борьбы с Системой». Те, кому посчастливилось напрямую пообщаться с Накамото через интернет, отмечали его высокую образованность, а также серьезную квалификацию как специалиста в криптографии и программировании. Помимо этого, явно бросались в глаза либертарианские взгляды Накамото, а также его настороженность по отношению к правительствам государств, налогам, банкам и персонам, с ними связанным. Возможно, сохраняя свое настоящее имя в тайне, Накамото надеялся таким образом защитить Биткоин от вмешательства государства, результатом которого могло явиться то, что проект в конечном итоге так и не увидел бы свет. Сам Накамото упоминал, что работа по созданию концепта Биткоин заняла у него не менее семи лет и он был убежден, что наконец решил задачу, которая оказалась не по силам его предшественникам. В любом случае настало время нам рассмотреть в деталях — что же из себя представляет проект Биткоин и каково его технологическое устройство? КАК УСТРОЕН БИТКОИН Следует признать, что при описании в предыдущих главах различных методик, подходов и технологий, применяемых для построения проектов на блокчейн, в качестве основы использовались принципы именно проекта Биткоин. Безусловно, спустя десять лет с момента своего появления Биткоин выглядит уже в какой-то степени архаичным по сравнению с более современными блокчейн-проектами. Однако именно Биткоин заложил основы для последующей эволюции технологии блокчейн. Мы не будем детально повторять технологические описания основных методов, использующихся в сети Биткоин, поскольку мы их уже рассмотрели ранее. Но вместе с тем Биткоин содержит и ряд дополнительных особенностей, которые не были предварительно описаны. И сейчас мы остановимся на них подробнее. Для начала попробуем разобраться, каким образом в сети Биткоин формируется система адресации. Для того чтобы получить адрес в сети Биткоин, необходимо в первую очередь сгенерировать пару ключей, используя один из алгоритмов асимметричной криптографии. Биткоин, как и большинство других блокчейн-проектов, использует алгоритм дискретного логарифмирования в группе точек эллиптической кривой (ECDSA). Как известно, эллиптическая кривая описывается следующим уравнением: Биткоин использует форму данного уравнения в виде y 2 = x 3 + 7. Явное упрощение не должно вводить читателя в заблуждение — указанных коэффициентов вполне достаточно для того, чтобы создать значительную вычислительную сложность в части решения обратной задачи восстановления секретного ключа из публичного. Вообще данные для параметров эллиптических кривых взяты из рекомендаций консорциума SECG, который разработал «Стандарты для эффективной криптографии», использующиеся в том числе и в проекте Биткоин. Параметры рассчитаны таким образом, чтобы придать системе наименьшую уязвимость при попытке атаковать шифры, созданные на базе асимметричных криптографических методов. На текущий момент неизвестно ни об одной успешной попытке взлома алгоритма эллиптической криптографии, использующегося с параметрами, рекомендованными SECG. Возможно, эти задачи будут успешно решать квантовые компьютеры, но для этого им необходимо обзавестись достаточным количеством кубитов, а на это потребуется время, возможно, даже весьма значительное. Вернемся к генерации ключей. Сначала случайным образом создается 256-битный закрытый ключ, а затем из него математически вычисляется публичный ключ точно такого же размера. Однако публичный ключ — это еще не совсем адрес Биткоин. Для того чтобы он стал адресом, с ним необходимо провести определенные процедуры. Сначала открытый ключ последовательно пропускают через два различных алгоритма хеширования (SHA-256 и MD5). В последнем случае его адрес укорачивается с 256 бит до 160. Затем к полученному результату в начало добавляют один байт идентификатора сети (основная сеть или тестовая), а в конец — четыре байта контрольной суммы адреса, которая также представляет собой часть хеша последнего результата. Контрольная сумма необходима для проверки, если ввод адреса осуществляется вручную: в случае ошибочного ввода система выдаст предупреждение. Транзакции в блокчейн являются безотзывными, поэтому отправитель криптосредств не имеет права на ошибку. Если адрес будет введен некорректно, средства отправителя уйдут «в никуда». А точнее — на адрес, от которого ни у кого из потенциальных пользователей сети не будет «отмычки» в виде секретного ключа. В результате никто не сможет предъявить права на эти средства, которые, таким образом, будут безвозвратно потеряны для системы. Завершающий шаг в процедуре получения адреса Биткоин — его преобразование в более «читаемый» вид. Для этого блок данных в формате шестнадцатеричного кода (использующего цифры от 0 до 9 и буквы от A до F) преобразуется алгоритмом Base58 в строку, содержащую цифры, а также маленькие и большие латинские буквы. Данная процедура необходима, чтобы исключить из адреса символы, которые могут двояко трактоваться при ручном наборе: например, латинская маленькая l и большая латинская I или большая буква O и цифра 0. Все эти меры направлены на дополнительную защиту от ошибочного ввода адреса при совершении транзакций. По завершении всех необходимых процедур Биткоин-адрес может приобрести, например, следующий вид: Теперь у пользователя есть свой адрес в сети Биткоин, хотя сама сеть об этом пока еще ничего не знает, поскольку пользователь осуществлял генерацию адреса на своем локальном устройстве. Но имея пару ключей и сформированный из них адрес, пользователь может получать на него криптосредства, а затем отправлять их на любой другой адрес, который пожелает. И тогда с первой транзакцией, по мере ее распространения по сети, об этом адресе начнут узнавать как о новом участнике системы. Возникает вопрос: куда именно попадет транзакция? Логично было бы предположить, что она должна быть включена в блок, который в данный момент формируется сетью. Однако это не совсем так — сначала транзакция рассылается по всей сети через прямые соединения между различными узлами. При этом каждый из узлов, получив новую транзакцию, осуществляет ее проверку на «валидность». Узлы проверяют, располагает ли в действительности отправитель той суммой, которую он желает переслать. Осуществить такую проверку возможно, вычисляя все «непотраченные выходы» по предыдущим транзакциям в пользу данного отправителя. Также математически проверяется соответствие цифровой электронной подписи отправителя указанному им своему открытому ключу. Это нужно для того, чтобы удостовериться, что отправитель транзакции обладает закрытым ключом от адреса, с которого он собирается потратить деньги. Если транзакция успешно прошла все необходимые проверки, то она попадает во временное хранилище, которое называется «мемпул» (mempool). Мемпул — это что-то вроде очереди транзакций, ожидающих, пока их включат в блок. Каждый узел самостоятельно определяет размер мемпула, который он будет у себя хранить. Разница между обычной очередью и мемпулом состоит в различной форме приоритизации поступающих на обработку транзакций. Если в обычной очереди данные обрабатываются в зависимости от времени их поступления, то в мемпуле их ранжируют по величине комиссии, которую отправители определили для своих транзакций. Как уже упоминалось, величина транзакционной комиссии устанавливается отправителем самостоятельно, исходя из его пожеланий в отношении скорости включения данной транзакции в ближайшие создаваемые блоки. Поскольку создатель блока забирает всю комиссию по всем включенным в него транзакциям в свою пользу, логично было бы предположить, что он будет в первую очередь включать в блок транзакции с наибольшей комиссией. Если учесть тот факт, что размер блока в сети Биткоин ограничен одним мегабайтом, а средний размер транзакции составляет около 300 байт, то в один блок можно поместить около 4000 транзакций, что само по себе достаточно немного. Сеть Биткоин настроена таким образом, что каждый новый блок создается примерно один раз в десять минут, поэтому пропускная способность всей сети составляет около семи транзакций в секунду. В периоды повышенной нагрузки на сеть, когда количество транзакций может существенно возрасти, мемпул начинает сильно увеличиваться в своих размерах, в то время как скорость включения транзакций в блоки уменьшается. Поэтому, чтобы транзакция попала в новый блок как можно быстрее, отправители начинают увеличивать комиссию. В декабре 2017 года был отмечен рекордный размер мемпула — около 140 мегабайт, при этом количество транзакций, ожидающих обработки, превысило 200 000. Однако уже спустя полгода напряжение в сети Биткоин существенно снизилось, величина мемпула упала до единиц мегабайт, а комиссия за обработку транзакций вернулась к обычным значениям. Как уже отмечалось, каждый участник сети, являясь равнозначным по правам с остальными участниками узлов, получает на свое локальное устройство (как правило, это обычный компьютер) всю информацию обо всех блоках и транзакциях сети Биткоин. Поскольку база блоков со временем растет, объем передаваемой для синхронизации информации постоянно увеличивается в размере. Очевидно, что, если узел получил информацию о созданных блоках ранее, ему уже не нужно ее обновлять, поскольку со временем она не меняется. Тем не менее он должен продолжать получать информацию о вновь создаваемых блоках, а также хранить у себя мемпул, куда постоянно поступают новые транзакции, еще не включенные в блоки. Все эти данные имеют существенный размер: по состоянию на весну 2019 года объем базы данных Биткоин составлял около 570 000 блоков и занимал около 250 гигабайт на дисковом пространстве. Для тех, кто не желает выделять место для хранения столь приличного объема данных, имеет смысл воспользоваться возможностью получить статус «легкого клиента», когда вместо всего объема информации он скачивает себе только заголовки блоков без списка транзакций. В этом случае ему необходимо получить на свое устройство всего лишь несколько сотен мегабайт информации, что несопоставимо легче и быстрее, чем синхронизировать себе полную базу. Однако в этом случае данный «легкий» узел сети не сможет участвовать в создании новых блоков. Впрочем, этим занимаются далеко не все участники сети — весной 2019 года в сети Биткоин насчитывалось около 10 000 полных узлов, а число уникальных активно используемых адресов составляло около 640 000. Исследуя принципы работы блокчейн в целом и сети Биткоин в частности, необходимо представлять себе механику создания новых блоков в распределенной сети. Понятно, что в конец цепочки всегда добавляется только один блок, который создается на тот момент только одним участником сети. При этом вся остальная сеть должна с этим согласиться посредством механизмов достижения консенсуса и синхронизировать у себя базу блоков вместе с новым, последним созданным блоком. Однако, как мы могли убедиться, количество полных узлов в сети исчисляется тысячами, и потенциально каждый из них может независимо от других узлов создать свой собственный блок и предложить его всей остальной сети для включения в общую цепочку блоков. Из этого факта неизбежно следует, что в течение небольшого временного интервала, исчисляемого минутами, в сети могут возникать конфликтующие между собой блоки, |