Новости

calendar_today 11.04.2020 14:23

Протокол биткойна (и некоторые объяснения работы сети блокчейн). Решение проблемы двойных расходов

Транзакция была бы небезопасной, если бы она просто отправлялась от пользователя к пользователю. Проблема двойного платежа, о которой Накамото упоминает в официальном документе, послужившем основанием для запуска сети биткойнов. Двойной платеж происходит потому, что каждая монета сама отслеживает происхождение каждого пользователя в отдельности, но никто не может быть уверен, что другой пользователь не получил ее одновременно. Если к этому добавить задержку сети, результатом могут быть двойные платежи или массовое мошенничество (проблема двойных расходов). Для решения проблемы двойной оплаты в протоколе Биткойна есть материальное и процедурное правило. Основное правило гласит, что допустимо только первое использование валюты, а все остальные операции должны быть отброшены. Это проверяется большинством участников пользовательской сети и возвращает проблему к определению того, что на самом деле является первым использованием криптовалюты, и именно здесь вступает в силу процедурное правило. В сценарии, где нет централизованного валидатора и, следовательно, нет единых часов для всех транзакций (как, например, часов ведомства по защите патентов), абсолютное время не служит параметром. Любая транзакция может быть анедирована, открывая возможность для бесконечного двойного использования и мошенничества. Ответом на эту проблему является цепочка, порядковый номер записи, который не может контролироваться кем-либо и который растет консенсусом, и сообщает всей сети, каков хронологический порядок транзакций с момента запуска транзакций. Этот реестр, в случае с биткойнами, называется блокчейн, и его механизм необходим для понимания того, почему биткойн может функционировать без посредников. Операции блокчейна являются результатом ряда правил, которые координируют компьютеры или узлы сети Биткойн и которые стремятся «демократично» заменить центральный орган, который проверяет транзакции. Как эта гениальная система коллективного консенсуса «фиксирует относительное время транзакций»? Система Blockchain увеличивается за счет блоков или групп транзакций, которые обычно датируются или хранятся в блоке, который содержит их в цифровой записи. Протокол позволяет закрывать блок тем пользователям специализированных сетей, которые посвятили время решению математических задач с высокой степенью случайности и которым требуются большие вычислительные мощности. Эти пользователи называются «майнерами». Блоки закрываются, когда майнеру, предложившему блок с ожидающими транзакциями, которые можно проверить, удается решить математическую задачу, которая «кристаллизует» или «запечатывает» блок. Майнер, который решает блок или закрывает страницу книги, получает биткойны, которые сама сеть генерирует посредством этого процесса (отсюда и название «майнер»). Кроме того, вы получаете комиссию за ожидающие проверки транзакции. Консенсус среди майнеров по закрытому блоку проверяется, когда майнеры решают расшифровать новую задачу, чтобы закрыть следующий блок. Работа по выбору, по-видимому, действительных транзакций для предложения блока, а затем для решения математической задачи по его закрытию, так называемое «доказательство работы», которое выполняют майнеры, имеет несколько функций. Что касается сети, то подтверждение работы и оплата в биткойнах стимулирует майнеров вести журнал транзакций и обеспечивает быструю проверку всех отдельных транзакций, как только они регистрируются в сети. Это минимизирует проблему задержки в проверке транзакций и, следовательно, проблему двойной оплаты. Сегодня для большинства пользователей сети Биткойн достаточно 50 минут, чтобы с уверенностью подтвердить, что полученная валюта не использовалась дважды и может использоваться снова. Блокчейн был первым регистром распределенного учета или DLT (распределенные, бухгалтерские технологии) или DAO (децентрализованная автономная организация). Существуют сотни вариантов DLT или DAO, которые имитируют работу блокчейна для других целей. Было высказано много критических замечаний по поводу работы Blockchain, потому что его конкретный дизайн имеет проблемы с масштабируемостью и потому что его система проверки транзакций стоит дорого с точки зрения энергии, затрачиваемой компьютерами на решение этих проблем.