Стек технологий: блокчейн, протокол, валюта
Термин «биткойн» (Bitcoin) может ввести в заблуждение, поскольку биткойном принято считать три разные вещи.
Во-первых, биткойн – это базовая платформа блокчейн-технологии.
Во-вторых, биткойном называется работающий на основе этой базовой технологии протокол, описывающий, как именно происходит перевод активов в цепочке блоков.
В-третьих, биткойн – это цифровая криптовалюта, самая первая и самая популярная из известных на сегодня криптовалют.
В таблице 1–1 показано, чем различаются эти понятия. Нижний уровень – это базовая блокчейн-технология. Блокчейн как цепочка блоков транзакций – это распределенный, общедоступный и совместно используемый всеми узлами сети реестр или журнал записей, содержащий данные о транзакциях. Журнал обновляется майнерами и отслеживается всеми желающими, но при этом никем не контролируется. Он подобен гигантской общедоступной таблице, которая периодически обновляется и подтверждает уникальность цифровых операций перевода денежных средств.
Средним уровнем стека является протокол – пакет программ, который переводит средства путем внесения транзакций в блокчейн (журнал записей). Наконец, третий уровень – это сама валюта под названием «биткойн», в транзакциях и на биржах используется обозначение BTC или Btc. Среди сотни криптовалют биткойн – не только самая первая, но и самая популярная. Среди прочих следует отметить Litecoin, Dogecoin, Ripple, NXT, и Peercoin. Перечень и котировки основных альткойнов можно найти на сайте http://coinmarketcap.com/ .
Таблица 1–1. Уровни стека блокчейн-технологий на примере биткойна
Важно понимать, что общая структура любой современной криптовалютной системы формируется всеми тремя уровнями (блокчейн, протокол и валюта). Каждая монета представляет собой одновременно валюту и протокол, она может иметь собственный распределенный журнал записей или использовать распределенный блокчейн биткойна. Например, криптовалюта Litecoin использует Litecoin-протокол, работающий с блокчей-ном Litecoin, – по сути, это клон биткойна, в котором слегка изменены некоторые функции.
Отдельный блокчейн означает, что у монеты имеется собственный децентрализованный журнал записей с такой же структурой и форматом, что и распределенный журнал записей биткойна.
Другие протоколы, например Counterparty, имеют собственную валюту (XCP), но используют блокчейн биткойна, то есть транзакции XCP регистрируются в распределенном журнале записей биткойна. Таблицу с описанием характеристик проекта Crypto 2.0 можно найти по адресу: http :// bit . ly / crypto _2_0_ comp .
Двойное расходование и задача византийских генералов
Даже если оставить в стороне потенциал использования биткойна и блокчейн-технологии, биткойн, безусловно, является серьезным фундаментальным прорывом в области информатики – результатом 20 лет исследований в области цифровых валют и 40 лет исследований в области криптографии, над которыми работали тысячи ученых всего мира. Биткойн стал решением давней проблемы цифровых наличных денег – проблемы двойного расходования (double-spend problem). До появления криптографии блокчейна цифровую наличность (digital cash), как и любой другой цифровой актив, можно было бесконечно копировать – как, например, мы можем сегодня бессчетное количество раз копировать вложение в электронной почте. При этом без специального посредника невозможно было подтвердить, что та или иная партия денег не была уже израсходована ранее. Функцию посредника выполняла доверенная третья сторона: банк или платежная система вроде PayPal, которая хранила журнал записей, гарантирующий, что каждая единица цифровых денег может быть потрачена только один раз, тем самым предотвращая двойное расходование.
Проблема двойного расходования аналогична давно сформулированной математической проблеме – так называемой «Задаче византийских генералов», суть которой состоит в том, что несколько генералов перед сражением, не доверяя друг другу, должны как-то согласовать свои действия.
Блокчейн решает проблему двойного расходования, объединяя технологию однорангового обмена файлами BitTorrent и шифрование с открытым ключом, тем самым создавая новый вид цифровых денег. Собственность на монеты регистрируется в открытом журнале записей и подтверждается криптографическими протоколами и сообществом майнеров. Блокчейн не требует доверия в том смысле, что в процессе транзакции пользователю нет нужды доверять контрагенту или посреднику. Необходимо лишь доверять системе – программной реализации блокчейн-протокола.
«Блоки» в блокчейне представляют собой группы транзакций, которые последовательно записываются в журнал учета транзакций, то есть «добавляются в цепочку». Распределенные журналы записей можно свободно просматривать с помощью браузеров блоков, размещенных на специализированных интернет-сайтах; например, для распределенного журнала записей биткойна – www.blockchain.info . Чтобы просмотреть поток транзакций пользователя, нужно ввести его биткойн-адрес, например 1DpZHXi5bEjNn6SriUKjh6wE4HwPFBPvfx.
Как работает криптовалюта
Биткойн – это цифровые наличные деньги, с помощью которых можно покупать и продавать товары через интернет. Цепочка добавленной стоимости биткойна формируется несколькими группами: разработчиками, майнерами, биржами, сервисами обработки платежей, операторами интернет-кошельков и конечными пользователями/потребителями. Для начала работы с криптовалютой пользователю требуется лишь биткойн-адрес, секретный ключ и программа-кошелек. Биткойн-адрес – это идентификатор вроде номера счета, на который другие пользователи могут отправлять биткойны, а секретный ключ – это криптографический ключ, с помощью которого можно отправлять полученные биткойны другим пользователям. Для того чтобы оперировать биткойнами, программа-кошелек устанавливается на компьютере или смартфоне (см. рис. 1–1). При этом не нужно открывать никакого «расчетного счета» в какой-либо компании или банке – после установки программа автоматически генерирует связку из секретного ключа и биткойн-адреса, и вы можете сразу же распоряжаться средствами, привязанными к данному адресу. Кошелек может содержать копию блокчейна – записи всех транзакций, когда-либо выполненных с данной валютой. Это позволяет самостоятельно верифицировать любые транзакции в рамках децентрализованной системы Биткойн. Практические аспекты обслуживания альткойн-кошельков подробнее описаны в Приложении A.
Рисунок 1–1. Приложение – электронный биткойн-кошелек и перевод биткойнов (изображение предоставлено разработчиками электронного биткойн-кошелька и InterAksyon)
Сервисы электронных кошельков и криптозащита персональных данных
Криптозащита персональных данных – это новая обширная область знаний. Проблема обеспечения защиты персональных финансовых активов и транзакций в блокчейне весьма актуальна.
Обычным потребителям незнакомы многие особенности блокчейн-технологии и криптозащиты персональных данных – например, необходимость создавать резервную копию кошелька. Сохранение секретного ключа в электронном кошельке на собственном компьютере дает полную финансовую независимость, но также означает невозможность обратиться в службу поддержки для «восстановления пароля». Потеря секретного ключа влечет за собой потерю биткойнов. В этом плане блокчейн-технология пока еще не готова к повсеместному использованию. Данную проблему пытаются решить ориентированные на пользователя биткойн-стартапы вроде Circle Internet Financial и Xapo. Можно разработать стандартизированное приложение или сервис для создания резервных копий (например, если биткойн-кошелек был установлен на потерянных, украденных, вышедших из строя или обновленных смартфонах/ноутбуках/планшетах). Такой сервис помог бы пользователям управлять своими секретными ключами и их резервными копиями, чтобы они могли самостоятельно решить свою проблему или обратиться к сторонним специалистам.
Еще один элемент защиты персональных данных, который рекомендуют специалисты, – это койн-миксинг – «перемеши вание» своих монет с транзакциями других пользователей для до стижения максимальной конфиденциальности транзакций. Эту задачу решают такие сервисы, как Dark Coin, Dark Wallet и BitMixer. По мере роста рынка альтернативных криптовалют будет также расти спрос на унифицированный электронный кошелек, который способен работать более чем с одной криптовалютой. Сегодня для большинства сервисов на основе блокчейна требуется установка отдельного кошелька, так что можно просто забить свой смартфон разнообразными электронными кошельками.
Несмотря на то что на сегодня реализация криптовалют громоздка и неэффективна, они обладают множеством важных преимуществ в области криптозащиты персональных данных. Вот одно из таких преимуществ – блокчейн представляет собой push-технологию (пользователь самостоятельно инициирует каждую транзакции), а не pull-технологию (как в случае с кредитной картой или банком, когда персональные данные пользователя хранятся в файле и используются во время каждой авторизации). Когда создавались технологии кредитных карт, безопасность интернет-платежей вообще не стояла на повестке дня, в то время как при создании блокчейн-технологий она находится в центре внимания.
Pull-технологии не могут обойтись без централизованных хранилищ персональных данных, которые становятся все более уязвимыми для хакерских атак. Вот лишь некоторые из недавних примеров масштабных атак с целью хищения персональных данных, от которых пострадали миллионы пользователей: Target, ChaseBank и Dairy Queen. Возможность оплаты биткойнами услуг десятков тысяч торговцев, принимающих криптовалюту (например, Microsoft, Overstock, New Egg, и Dell Computer; см. https://bitpay.com/directory#/ ), означает, что отныне нет необходимости оставлять личные персональные данные в централизованных базах данных этих компаний. Немаловажно и то, что комиссии для биткойн-транзакций гораздо ниже, чем комиссии центров обработки операций кредитных карт.
Прием биткойна торговыми организациями
На момент создания этой книги основными сервисами, обеспечивающими прием платежей в биткойнах торговыми организациями, были BitPay и Coinbase в США и Coinify в Европе. Небольшим предприятиям, таким как кафе, трудно работать с двумя различными платежными системами (для приема традиционных, фиатных денег и для приема криптовалют), поэтому в будущем целесообразнее будет интегрировать биткойн в уже существующие платежные системы. Для осуществления быстрых покупок за биткойны в торговых терминалах (например, для покупки чашки кофе) надо создать возможность легкой оплаты через мобильный телефон. CoinBeyond и другие компании специализируются именно на мобильных биткойн-платежах. У BitPay и Coinbase также имеются мобильные решения для оплаты заказов. Одним из заметных шагов стало появление возможности принимать платежи в биткойнах с помощью модуля PayByCoin в бухгалтерской программе для малых предприятий QuickBooks компании Intuit.
Резюме: практическое использование Блокчейн 1.0
Блокчейн уже занял нишу «валюты интернета», стал глобальной цифровой платежной системой и имеет потенциал развиться в целый «интернет денег», объединяющий финансы так же, как «интернет вещей» объединяет различные устройства. Первой и наиболее очевидной областью применения блокчейна стали денежные расчеты. Смысл существования альтернативных систем денежных расчетов оправдан уже одними только соображениями экономии: снижение комиссий за платежи кредитными картами во всем мире с 3 % хотя бы до 1 % станет огромной выгодой для экономики. Особенно это касается международного рынка денежных переводов объемом в 514 млрд долларов ежегодно, где комиссии за перевод могут составлять от 7 % до 30 %. Кроме того, блокчейн доставляет средства немедленно, пользователи не ожидают перевода несколько дней. Использование биткойна и других криптовалют может привести к полному пересмотру представлений о деньгах, торговле и коммерции. Биткойн – не просто улучшенная версия системы VISA, он позволяет делать то, о чем люди даже не задумывались, ведь валюта и платежи – это лишь первая область его применения. Основная особенность денежных расчетов на основе блокчейна состоит в том, что они позволяют совершать любые сделки через интернет без посредников. С помощью альткойнов можно осуществлять денежные переводы и вести коммерческую деятельность полностью децентрализованным, распределенным и глобальным образом. Поэтому криптовалюта может стать открытой программируемой сетью для децентрализованного обмена любыми ресурсами – даже без учета валюты и платежей. Таким образом, Блокчейн 1.0 как технология денежных расчетов и платежей уже эволюционирует в Блокчейн 2.0, полнее использующий функциональность биткойна как программируемых денег.
Отношение к фиатным деньгам
Возьмем в качестве примера биткойн как наиболее распространенную криптовалюту. Двенадцатого ноября 2014 года биткойн стоил 399,40 долларов. Курс сильно колебался (см. рис. 1–2), от 12 долларов в начале 2013 года до 1242 долларов 29 ноября
2013 года, когда биткойн ненадолго превзошел в цене унцию золота (1240 долларов). Этот пик был вызван комбинацией воздействия нескольких факторов. Значительный рост спроса был обусловлен банковским кризисом на Кипре (март 2013 года). Кроме того, рост курса подстегнула высокая активность на криптовалютном рынке Китая, которая продолжалась до 5 декабря 2013 года. В этот день правительство страны запретило организациям (не физическим лицам) использовать биткойн, после чего курс упал.
В 2014 году курс биткойна постепенно снижался с 800 долларов до приблизительно 350 долларов в декабре 2014 года. Впрочем, по некоторым (хотя и спорным) данным, 70 % торговли биткойнами происходит за китайские юани. По этой цифре трудно оценить масштабы торговли, поскольку китайские биржи не взимают комиссии; следовательно, можно бесплатно обменивать любую валюту, создавая ложный объем. Кроме того, большая часть торговли за юани – это, скорее всего, спекуляции (что касается и торговли биткойнами в целом), так как в Китае существует лишь несколько реальных поставщиков, принимающих биткойны, и лишь небольшое количество потребителей, использующих эту валюту для активного потребления товаров и услуг.
Рисунок 1–2. Курс биткойна с 2009 года по ноябрь 2014 года (источник изображения: http://coinmarketcap.com/currencies/bitcoin/#charts )
Есть мнение, что широкому использованию криптовалюты препятствуют волатильность и колебания курса. Чтобы решить эту проблему, был создан ряд проектов с целью снижения волатильности: Bitreserve (депозиты в биткойнах с фиксированным курсом обмена), криптовалюта Realcoin, привязанная к доллару США (USD), и сервис LOCKS от Coinapult, поддерживающий привязку биткойна к курсу золота, серебра, доллара США, британского фунта или евро. Одной из первых крипто-валют, привязанных к доллару, стала XRP/USD от компании Ripple. Еще одна подобная валюта – BitUSD от BitShares. Однако в целом биткойн подвержен волатильности и инфляции в меньшей степени, чем некоторые фиатные валюты (благодаря чему относительная ценность биткойна выше). Кроме того, многие операции с биткойнами представляют собой моментальные переводы с обменом на другие валюты по текущему курсу, для которых волатильность не имеет особого значения.
Капитализация рынка биткойна на ноябрь 2014 года составляет 5,3 млрд долларов (см. http://coinmarketcap.com/ ). Она была вычислена путем умножения текущей цены (399,40 доллара) на имеющееся количество (13 492 000 биткойнов). Это уже сопоставимо с ВВП небольшой страны (в рейтинге 200 крупнейших экономик биткойн был бы на 150-м месте). В отличие от фиатных валют, для которых правительство может напечатать дополнительные деньги, количество биткойнов растет по заранее определенному графику и в пределе ограничено.
Новые биткойны выпускаются как часть блоков, на регулярной и однозначно предсказуемомй основе. На сегодня выпущено 13,5 млн монет, а к 2040 году ожидается рост до 21 млн монет. Целыми биткойнами неудобно оперировать для повседневных покупок, поскольку его курс составляет около 400 долларов за монету. Поэтому цены и курсы обмена обычно выражаются его дробными единицами: миллибитами (одна тысячная биткойна; 1 mBTC = ~0,40 долл.), битами (одна миллионная биткойна; 1 mBTC = ~0,0004 долл.) и сатоши (одна стомиллионная часть биткойна; 1 Satoshi = ~0,000 004 долл.).
Правовой статус
Государственное регулирование – это, вероятно, один из самых существенных факторов, от которого зависит развитие блокчейн-отрасли в полноценную индустрию финансовых услуг. По данным на октябрь 2013 года, биткойн полностью запрещен в ряде стран: Бангладеш, Боливия, Эквадор, Исландия (возможно, запрет сделан для поддержки Auroracoin), Киргизия и Вьетнам. Китай, как было сказано выше, в декабре 2013 года запретил финансовым учреждениям иметь дело с этой виртуальной валютой; правда, это не сказалось на объеме торговли в китайских юанях. Некоторые официальные органы Германии, Франции, Кореи и Таиланда высказались негативно по отношению к биткойну.
Европейская служба банковского надзора, Швейцария, Польша, Канада и США продолжают оценивать различные аспекты криптовалют и биткойна. Многие страны пытаются подвести биткойн (и цифровые валюты в целом) к своим существующим регулятивным нормативам, зачастую обнаруживая, что криптовалюты не вполне соответствуют им, и, наконец, приходят к выводу, что криптовалюты имеют много особенностей, поэтому для них может потребоваться новое законодательство. Одни страны, например Великобритания, считают биткойн валютой (и не облагают НДС операции покупки-продажи биткойнов), другие же страны, например Австралия, не смогли определить биткойн как валюту из-за законов об эмиссии и потому облагают операции с биткойнами НДС или налогом на продажу.
Налоговое управление США рассматривает биткойн как актив, подобный ценным бумагам, а не как деньги, подразумевая, что транзакции в биткойнах облагаются налогами на прирост капитала. С их точки зрения виртуальные валюты являются активом, а не валютой. Тем не менее почти все остальные правительственные учреждения США, включая FinCEN (Сеть по расследованию финансовых преступлений), регуляторы банковской системы, а также Бюро финансовой защиты потребителей, Комиссия по ценным бумагам и биржам, Комиссия по торговле финансовыми фьючерсами и Министерство юстиции пытаются регулировать биткойн как валюту.