Как объяснить блокчейн шестилетнему ребенку. вторая часть

Эта статья — продолжение «Блокчейн: руководство для начинающих — как все объяснить 5-летнему ребенку». Если еще не прочитали первую часть, вы можете сделать это в нашем блоге. В этой статье мы продолжим объяснять концепцию криптовалют, майнинга и смарт-контрактов на примере гаражей и парковки.
Вот сравнение из первой статьи, вспоминаем:

Есть город, в котором есть большая одноэтажная стоянка на 200 автомобилей. Правила там устанавливают хозяева парковки, деньги собирают они же. Это аналог централизованной финансовой системы.
Одновременно в этом городе есть 200 домов, и в каждом — гараж на два места. Причем в каждом доме только одна машина, а значит, в гараже есть одно свободное место. Жители города решают сдавать свободные места в своих гаражах друг другу. Это децентрализованная парковка или блокчейн.

Но как регулировать эту парковку? Как передавать ключи от владельцев автомобилистам?
Ответы — в первой части, а мы поехали дальше.

Как взимать плату на этой децентрализованной парковке?
Как следить, чтобы никто не уехал, не заплатив?

---

Ethereum, Bitcoin и любая другая монета
Каждый из вас хотя бы раз слышал о каком-нибудь «коине» — биткоине, Litecoin, Ethereum или любой другой монете. Что это? Это криптовалюты, названия которых заимствованы из криптографии — концепции, лежащей в основе этих монет. Но зачем нам эти цифровые монеты? Помимо отправки денег друзьям или получения денег от них, эти монеты используются, чтобы стимулировать компьютеры подключаться к блокчейн-сети и продолжать в ней работать. Вау! Слишком много сложных слов!! Давайте вернемся назад к простому примеру с парковкой.

Плата за место в гараже и криптовалюты
Если вы помните из предыдущей статьи, мы говорили о том, что владельцы гаражей будут сдавать места в своих гаражах в аренду всем желающим. Вы, наверное, думаете, как арендатор будет платить арендодателю? Просто! Через банковский перевод. Но зачем кому-то делиться банковскими реквизитами с незнакомцем, арендующим место в гараже? Это вполне обоснованный вопрос.

Давайте решим эту проблему с помощью PayPal (или любого другого цифрового кошелька). Владелец гаража использует свой адрес электронной почты PayPal для получения платежей. Таким образом, ему не придется раскрывать свои банковские реквизиты незнакомым людям. Заметили ли вы в этой ситуации что-нибудь, кроме конфиденциальности данных? Да! Анонимность. Используя адрес электронной почты для получения платежей, владелец гаража может оставаться абсолютно анонимным для арендатора, а арендаторы для арендодателя, поскольку они тоже будут переводить деньги со своего счета Paypal.

Теперь давайте сравним это с криптовалютой. В мире криптографии это почти то же самое, за исключением небольшой разницы, что вместо использования адреса электронной почты вы используете биткоин, Ethereum или любой другой уникальный адрес вашего кошелька. Вы посылаете монеты из своего кошелька в какой-то криптовалюте на кошелек получателя в этой же криптовалюте. В сети полно незнакомых людей, поэтому раскрытие банковских реквизитов для перевода средств может привести к серьезным проблемам. Использование же адресов кошельков позволяет пользователям отправлять и получать платежи, оставаясь анонимными для всех в сети — это одна из причин, почему некоторые страны запретили шифрование или почему оно стало популярным в мире запрещенных товаров и услуг.

Если вы дочитали до этого момента, то наверняка, думаете, что знаете, как перевести деньги из банка в Paypal, но как это происходит в мире криптографии? Давайте посмотрим!

Как появляется первая монета и новые монеты
Ровно так же, как деньги переводятся из банка в Paypal, вы можете перевести деньги из банка на свой криптокошелек, купив монеты на какой-нибудь зарегистрированной бирже. Но нас интересует вопрос, как появилась самая первая монета и как в системе появляются новые? Прежде чем ответить на него, давайте рассмотрим еще один термин «майнинг».

Что за майнинг?
Если вы помните, в предыдущей статье мы говорили о вычислениях (процессе вычисления пары замок-ключ) и валидации (проверке правильности или неправильности пары замок-ключ). Предположим, что все владельцы гаражей участвуют в процессе вычисления новой пары замок-ключ, что требует наличия больших вычислительных мощностей (интеллектуальных способностей) и времени (как те вопросы со звездочкой, на которых вы застряли на математике в школе).

Итак, правило этой игры в вычисления звучит так: выигрывает тот, кто первым вычислит верное значение. (Прямо как вопрос викторины, на который вы знаете ответ!) Весь этот процесс вычисления правильной пары замок-ключ называется «майнинг».
Но зачем владельцу гаража тратить время на вычисления пары замок-ключ? Нам нужно их заинтересовать! Допустим, победитель получит денежный приз, аналогичный тому, который вы получаете после победы в викторине.

Вы заметили здесь кое-что еще? Призовые деньги — это деньги, которых раньше не было у владельцев гаражей (или, можно сказать, раньше они не были частью системы парковки). Это новые деньги, которые были введены в систему парковки в гаражах в виде призовых денег в результате майнинга. Теперь давайте воспользуемся этой аналогией, чтобы понять, что такое майнинг в мире криптографии.

Майнинг в криптомире
Как вы знаете из предыдущей статьи, все блоки в цепочке блоков защищены хэшами, которые вычисляются на основе хэшей предыдущего блока и данных текущего блока, таким образом, связывая все блоки в цепочку. Это вычисление хэша является ресурсоемким, потому что оно требует от вас «перебрать» все возможные значения, чтобы получить правильный хэш (точно так же, как это делали владельцы гаража). Таким образом, чем больше значений вы можете попробовать в секунду, тем быстрее вы сможете рассчитать правильный хэш. (Именно поэтому вы могли видеть, как ваши друзья покупали большие устройства для добычи биткоина или любых других криптовалют).

Но снова возникает тот же вопрос: зачем кому-то одалживать ресурсы своего компьютера какой-то криптовалютной сети для выполнения этих вычислений? Правильно! Ответ все тот же — заинтересованность в вознаграждении. Компьютер, который сможет вычислить правильный хэш первым, получает вознаграждение в виде новой монеты. Этой новой монеты раньше не существовало. Именно так они и попадают в систему.

Почему монеты «добывают»?
Дословно «майнинг» — это «добыча полезных ископаемых». Все криптовалюты считаются цифровыми активами или товарами — такими же как золото или серебро или любой другой металл или минеральное сырье. А схожесть процесса их добычи дала название этому новому явлению.

Теперь давайте уйдем из мира криптовалют и погрузимся в разработку блокчейн-приложений!

Децентрализованные приложения (DApps) и смарт-контракты
Если вы помните, в первой части этой статьи я упоминал об исследователях, которые используют преимущества лежащей в основе биткоина технологии (который построен на блокчейне) не только для создания криптовалют, но и для создания различных приложений. Здесь будет уместно рассказать, что такое смарт-контракты. Прежде чем мы перейдем к техническим аспектам, давайте вернемся к нашему примеру с парковкой. На секунду предположим, что победители в процессе майнинга не получают призовых денег (Почему? Об этом мы поговорим в следующем разделе).

Представьте, что вы должны заплатить за то, чтобы поставить автомобиль в гараж. Представим, что в каждом гараже на въезде стоит автомат для сбора оплаты — он позволяет считать штрих-код с помощью телефона и отправить платеж через Paypal. Этот автомат собирает деньги, и как только гараж закрывается, все владельцы гаражей начинают вычислять пару замок-ключ (запускается процесс майнинга). Как только пара замок-ключ найдена, автомат отправляет деньги владельцу гаража, победившему в процессе майнинга (первым подобрал пару замок-ключ).

Автомат для сбора оплаты в случае выше — это «умный компьютер», поскольку он самостоятельно разобрался, кому следует отправить собранные деньги, как только найдена пара замок-ключ. В случае технических неполадок автомат вернет вам деньги, и вы сможете либо заплатить еще раз, либо забрать свой автомобиль из гаража.

Аналогичным образом в блокчейне этот «умный» автомат называется смарт-контрактом. Поскольку во всех гаражах установлен такой «умный» автомат, на всех компьютерах в цепочке блоков есть копия смарт-контракта. Поэтому, когда вы отправляете деньги, автомат гарантирует, что у вас достаточно денег, а получатель сможет их принять. В случае какой-либо ошибки такой автомат просто отменит транзакцию.

Но смарт-контракты предназначены не только для денежных транзакций — вы можете использовать их для хранения или изменения данных в цепочке блоков, которая может быть чем угодно: аналогом Youtube для видео (например, Viuly), аналогом Dropbox для хранения файлов (например, Storj.io или SiaTech) или даже игрой типа Cryptokitties. Список вариантов использования бесконечен!

Что происходит, когда новые монеты не появляются?
Помните, в предыдущем разделе мы предположили, чтобы победители не получают вознаграждение за вычисление правильного значения хэша? Это влечет за собой новый вопрос — зачем кому-то сдавать свои компьютеры в аренду, если они не получают вознаграждения в виде новых монет? Да, вы знаете ответ. Как и в случае с автоматом для сбора платы на въезде в гараж, который собирал деньги и передавал их владельцу гаража, который первым верно вычислил пару замок-ключ, каждая транзакция в блокчейн-сети стоит крохотную долю такой суммы денег. Эта небольшая доля вычитается из всех транзакций.

В ходе майнинга блока в блокчейне (хэш вычисляется всеми компьютерами в сети) компьютер-победитель в качестве вознаграждения или поощрения получает сумму, которая вычитается из всех содержащихся в данном блоке сделок (каждый блок содержит точно определенное количество сделок). Такой подход обеспечивает устойчивость криптографической модели даже после того, как новые монеты перестанут появляться. Теперь вы знаете, почему ваши друзья покупают большие вычислительные машины для майнинга!

Надеемся, аналогия с парковкой и автомобилями помогла разобраться, что такое блокчейн и криптовалюты. Задавайте вопросы, если в мире цифровых валют ещё остались белые пятна. Мы переведем одну из всеобъясняющих статей или напишем сами.