Биткоин для всех. Популярно о первой распределенной одноранговой денежной системе

Электронная цифровая подпись (ЭЦП) используются не только для отправки корреспонденции. При помощи ЭЦП заверяются документы (например, договоры), банковские операции и многое другое. Технология ЭЦП также используется в протоколах криптовалют, включая Биткоин.

Алгоритмы создания ЭЦП и её проверки.

Биткоин для «чайников» Краткий вводный курс в технологические основы Биткоина

Кошельки и транзакции

Как это ни странно звучит, но «биткоин-кошельки» не содержат биткоинов!

Да-да! Именно так! Собственно биткоины, как монеты или расчетные единицы, существуют только в контексте протокола блокчейна Биткоина, а именно в виде записей транзакций в распределенной базе данных, которую еще называют ledger – бухгалтерская книга или гроссбух. Это база данных – блокчейн Биткоина – содержит записи абсолютно всех транзакций за всю историю со всеми существующими на данный момент биткоинами (расчетными единицами).

Что же такое транзакция и как работают т.н. «биткоин-кошельки» (под этим термином будем подразумевать способ хранения приватных ключей к биткоин-адресам)? Попробуем разобраться…

Транзакция – это финансовая операция по передаче некоторого количества денег от отправителя к получателю. При этом и отправитель, и получатель должны иметь определенные адреса (метки), между которыми и происходит движение денег.

В этом смысле финансовая транзакция подобна почтовым отправлениям – отправитель со своего почтового адреса отправляет в конверте некую сумму денег на адрес получателя.

В банковских структурах финансовая транзакция называется денежным переводом. А адреса – банковскими счетами. Когда некое лицо хочет отправить определенную сумму денег другому лицу, оно обращается в банк с просьбой перевести эту сумму с его банковского счета на банковский счет получателя.

Представьте себе большую таблицу, в каждой строке которой содержатся следующие данные (поля):

– дата и время финансовой операции (перевода денег);
– биткоин-адрес кошелька отправителя;
– биткоин-адрес кошелька получателя;
– сумма перевода.

Это и есть запись финансовой транзакции.

В протоколе Биткоина банковский счет аналогичен т.н. биткоин-адресу, который еще называют адресом кошелька. Формально это некая уникальная буквенно-цифровая строка, например:

12ctspmoULfwmeva9aZCmLFMkEssZ5CM3x.

Это не просто набор символов, а последовательность, криптографически связанная с приватным ключом от этого адреса. Т.е. биткоин-адрес и приватный ключ к нему являются уникальной парой, подобной публичному и приватному ключу в асимметричном шифровании.

Владелец биткоин-адреса, используя приватный ключ, может отправлять переводы на другие биткоин-адреса. Эти переводы записываются в блокчейн Биткоина (гроссбух – ledger) в виде транзакций.

Отметим, что все транзакции в блокчейне хранятся в незашифрованном виде. Любой человек, используя блокчейн-браузер или Block explorer – специальный сайт, для просмотра содержимого блоков, может увидеть любую транзакцию, включенную в блокчейн, в понятном виде – когда, откуда и куда, какое количество биткоинов было переведено.

Поскольку в блокчейне хранятся абсолютно все транзакции, именно по ним можно не только отследить движение всех монет между биткоин-адресами, но и вычислить, сколько криптоденег находится в данный момент в любом кошельке по его адресу.

Как это происходит? Все транзакции в Биткоине используют Входы (Inputs) и Выходы (Outputs):

1. Входы – пополнения, когда данный адрес выступает в качестве получателя биткоинов.

2. Выходы – платежи, переводы и т.п., когда адрес выступает в качестве отправителя.

Посредством Входов и Выходов транзакции связаны друг с другом – каждый Вход ссылается на Выход предыдущей, родительской транзакции. Таким образом цепочки связанных транзакций отслеживают все денежные потоки между биткоин-адресами внутри блокчейна.

На Входы каждой транзакции поступают средства с Выходов каких-то предыдущих транзакций, тем самым пополняя биткоин-адрес получателя средств. Если Выход не связан с Входом последующей транзакции, он считается непотраченным. Подсчитав все непотраченные Выходы, можно узнать текущий баланс конкретного биткоин-адреса (кошелька).

Но как владельцы этих адресов (кошельков) управляют своими деньгами? Как они совершают платежи и переводы?