[АКАДЕМИЯ]: Биткойн и технология криптовалюты. Конспект 2 недели

Приветствую!

Я продолжаю изучать курс «Биткойн и технология криптовалют», представляю вашему вниманию конспект 2 недели.
В прошлом выпуске мы разобрали что такое хеш функция
[АКАДЕМИЯ]: Биткойн и технология криптовалюты. Конспект 1 недели

В этом выпуске мы поговорим о децентрализации, биткойн нодах, разберем что такое Proof of Work и многое другое.

Конспект 2 недели – децентрализация биткойн

Чтобы понять децентрализацию Биткойна, я хочу сделать оговорку, что почти ни одна система не является полностью децентрализованной или полностью централизованной.
Например, электронная почта имеет децентрализованный протокол, но хранится/управляется на централизованном сервере.

Аспекты децентрализации Биткойна

1. Это одноранговая децентрализованная сеть (Peer-to-Peer Network)
Все участники сети равны между собой, любой может скачать программное обеспечение запустить его на своем компьютере и присоединиться к сети.

2. Майнинг
По идее майнинг технически доступен всем, но на самом деле требует больших вложений так как зависит от мощности оборудования. Этот аспект Биткойна не столь децентрализован, как хотелось бы. О майнинге более подробно мы поговорим позже.

3. Обновление программного обеспечения
По идеи каждый, кто работает с сетью биткойн, может изучив спецификацию биткойн, создавать свое собственное программное обеспечение, что вроде обеспечивает децентрализацию системы. Но, конечно на практике это работает немного по-другому. Основным разработчикам (Bitcoin Core) действительно доверяют сообщество, и у них есть много возможностей повлиять на то, какое программное обеспечение биткойн каждый из пользователей будет запускаться на своем компьютере.

Биткойн нода - это компьютер с установленным и синхронизированным программным обеспечением в сети биткойн и использующий p2p протокол для общения с другими нодами. На данный момент в сети порядка 8400 нод.

Источник

Топ	Страны	Ноды
1	United States	2462 (29.30%)
2	Germany	1512 (17.99%)
3	France	591 (7.03%)
4	Netherlands	453 (5.39%)
5	Canada	340 (4.05%)
6	United Kingdom	304 (3.62%)
7	не известно	290 (3.45%)
8	Russian Federation	280 (3.33%)
9	China	234 (2.78%)
10	Singapore	143 (1.70%)

Для достижения децентрализации сеть биткойна использует алгоритм консенсуса.

Алгоритм консенсуса распределения (упрощенный)

1. Новые транзакции передаются всем нодам
2. Каждый нода собирает новые транзакции в блок
3. В каждом раунде случайная нода получает трансляцию своего блока
4. Другие ноды принимают блок только в том случае, если все транзакции действительны (нету двойной траты, действительные подписи)
5. Ноды сигнализируют принятие блока, включая его хеш в следующий блок, который они создают

Атака двойной траты
Как работает двойная трата:
нода А отправляет транзакцию к Б (например за покупку в магазине) и одновременно отправляет туже транзакцию на свой другой кошелек В. Для блокчейна эти блоки выглядят совершенно одинаково, и оба блока имеют равные права для занятия места в блокчейне. Так как блок с транзакцией 1 и 2 не получили еще подтверждения от других нод.

Как защититься от атаки 2 траты и нечестных нод. Очень просто нужно дождаться пока в цепочке за блоком с вашей транзакцией выстроиться еще 2-3 блока чтобы ваша транзакция считалась валидной, тогда другая транзакция, направленная ан двойную трату просто не пройдёт и будет отвергнута блокчейном. То есть дождаться от 3 до 6 подтверждений сети.

Поговорим о майнинге
Майнинг биткойна работает по принципу Proof of Work (награда за роботу). Суть майнинга заключается в подборе такого значения Nonce, которое позволит получить хеш, содержащий определённое количество нулей в начале.

В каждом новом блоке в начале заложена маленькая частичка хеша (nonce) в виде пазла, именно который нужно решить(найти майнерам).
Вероятность получения награды майнером в 10 минутный период создания блока приблизительно равна соотношению его вычислительной мощности к вычислительной мощности всей сети.

Опасность атаки 51% на сеть

Суть атаки заключается в том если кому-то удастся единолично завладеть 51% мощностей сети он сможет навредит сообществу. Давайте разберемся что он может сделать:
Украсть монеты с существующих адресов – НЕТ
Удалить некоторые транзакции:
из блокчейна – ДА
- из P2P сети – НЕТ
Изменить награду за блок – НЕТ
Разрушить уверенность в биткойне – ДА.
Но такая атака мало вероятная, так как требует больших финансовых затрат, о в теории возможна.

Что для меня было интересным на этой неделе?

Мне понравилось то, как в биткойн продумана децентрализация, как распределены ноды по всему миру, что обеспечивает защиту сети биткойна от влияния практически любого государства. Интересно что при майнинге решается хеш-пазл, также все майнеры соревнуются между собой за решение блоков, а вознаграждение зависит от сложности сети, и по-этому соло-майнинг практически убыточен.

До встречи в следующей неделе!

Конспект написан в рамках проекта «АКАДЕМИЯ» от @ontofractal.