Блокчейн от А до Я. Все о технологии десятилетия - [9]

В блокчейне биткойн, чтобы добавить транзакцию и создать новые биткойны, вы должны задействовать консенсус. Это называется майнинг.

Этот процесс предполагает, что отдельные люди будут вознаграждены сетью за свои услуги. Майнеры обрабатывают транзакции и обеспечивают безопасность сети с помощью специализированного оборудования, а в обмен получают новые биткойны.

Таким образом, некоторые пользователи (узлы) используют свои вычислительные мощности (CPU[22]) для того, чтобы верифицировать, сохранять и обеспечивать безопасность транзакций в блокчейне.

Можно определить этот механизм как своего рода «победитель получает все» – это означает, что при каждой сделке тысячи майнеров запускают вычисления, но только один находит решение, которое делает ее действительной.

Таким образом, чтобы быть утвержденным и зарегистрированным в сети, каждый блок должен быть результатом машинного и алгоритмического консенсуса, и этот процесс называется proof of work (PoW), или подтверждение выполнения работы. Для сведения: сложность меняется каждые 2016 блоков.

Сеть пытается назначить сложность таким образом, чтобы всемирной вычислительной мощности требовалось ровно 14 дней, чтобы сгенерировать 2016 блоков. Поэтому сложность растет вместе с мощностью сети.

Майнинг – это протокол (алгоритм[23]) распределенного и децентрализованного консенсуса, заключающийся в дешифровке данных или математических вычислений (именно поэтому и говорят о криптовалюте или криптодевизах, так как для того, чтобы их произвести, необходимо пройти процесс дешифровки).

В этот момент нашей демонстрации важно уточнить, что майнеры участвуют не только в верификации транзакций.

На самом деле любой может запустить Bitcoin Core[24] и проверить правильность всех операций. Это особенность протокола биткойн и его сильная сторона: дать возможность каждому убедиться, что все идет по правилам.

Проблема энергопотребления

Биткойн потребляет много энергии. Механизму консенсуса, proof of work (доказательству выполнения работы), который наиболее часто используется в существующих системах, для работы требуется очень много электроэнергии; самая важная сеть, биткойн, будет потреблять столько же электроэнергии, сколько, к примеру, потребляет Ирландия.

В течение нескольких лет целый ряд исследователей, а также журналисты и критики блокчейна биткойн, убежденные банковским лобби, заявляли, что майнинг биткойнов является безумной тратой энергии[25]. А что в действительности?

Анализ Пьера Нуаза

«Вычислительная мошность обшей сети составляет 500 миллиардов Mhash/s (Мегахеш/сек) (по состоянию на 28 ноября 2015 года). Эффективность оборудования для майнинга может быть оценена примерно в 2000 Мегахеш/день.

Потребляемая мошность сети биткойн в мире, таким образом, оценивается примерно в 250 Мегадж/сек – 250 Мегаватт, то есть эквивалент 100 тысяч домов в США. Для сравнения: в мире существует около 2 миллионов банкоматов, каждый из которых потребляет в среднем 200 ватт, а самые современные модели расходуют всего 70 Вт.

В конечном счете, только банкоматы [не считая сетей и центров обработки данных, к которым они подключены) потребляют 400 Мегаватт.

Если к тому же приплюсовать печать банкнот на бумаге высокого качества и их транспортировку в бронированных грузовиках, массовое принятие биткойна в качестве электронных наличных денег позволит уменьшить углеродный след платежных систем в три или четыре раза. При средней стоимости электроэнергии в США в 2015 году в районе 10 центов за киловатт-час мы получим стоимость 150 биткойнов, созданных за час, равную 25 тысячам долларов США, то есть стоимость "производства" одного биткойна равна 167 долларам [около 157 евро) – около половины рыночной иены биткойнов на ту же дату. Разница соответствует экономии в настоящем и будущем, связанной с биткойнами».

Проблема византийских генералов

Определение

Проблема, или теория, византийских генералов – это математическая метафора, в которой рассматривается проблема пересмотра безотказности средств связи и целостности собеседников. Речь идет о том, как и в какой степени можно принимать информацию, источник или канал передачи которой выглядит подозрительно.

Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать определенные стратегии (в данном случае – алгоритм). Эта проблема впервые была глубоко проработана в статье «Проблема византийских генералов», опубликованной в 1982 году[26].

Блокчейн и проблема византийских генералов

Вот как выглядит проблема: генералы, каждый из которых командует отдельной армией, должны координировать свои действия, чтобы осадить город. Генералы общаются с помощью надежных курьеров, но некоторые из генералов оказались предателями и стремятся к тому, чтобы сорвать план нападения (византийская ошибка, таким образом, представляет собой сбой, заключающийся в предоставлении недостоверной или противоречивой информации). Таким образом, нападение может сорваться, если генералы не придут к консенсусу.

ПРОБЛЕМА ВИЗАНТИЙСКИХ ГЕНЕРАЛОВ

Генералы византийской армии расположились лагерями вокруг осажденного вражеского города. Они могут общаться между собой только посредством передаваемых сообщений и должны выработать план совместного нападения, без чего поражение неизбежно.