Криптовалюта — это цифровая или виртуальная валюта, защищенная криптографией, что делает ее практически невозможной для подделки или двойного расхода. В отличие от традиционных монет, эмитируемых правительствами, таких как доллар или евро, большинство криптовалют функционируют в децентрализованных сетях, основанных на технологии blockchain, распределенном реестре, обеспечиваемом сетью компьютеров.

Определяющей характеристикой криптовалют является то, что они, как правило, не требуют центральных властей, таких как банки или правительства, для проверки транзакций. Вместо этого они используют криптографические методы для обеспечения транзакций, контроля создания новых токенов и проверки передачи активов. Использование этих криптографических технологий означает, что криптовалюты функционируют как в качестве валюты, так и в качестве виртуальной учетной системы.

Криптовалюты возникли частично как ответ на опасения по поводу традиционных финансовых систем после глобального финансового кризиса 2008 года. В январе 2009 года Биткойн был создан анонимной сущностью, известной как Сатоши Накамото, положившей начало тому, что стало революционной финансовой технологией. Основное новшество заключалось в создании системы, в которой две стороны могли обмениваться ценностью, не полагаясь на доверенных посредников, таких как банки.

В то время как традиционные токены получают свою ценность от резервов и государственного регулирования, известных как "фиатные" токены, криптовалюты получают свою ценность от своей технологии, полезности, общественного принятия и рыночной динамики. Они существуют исключительно в цифровой форме, без физических монет или банкнот. Вместо этого балансы хранятся в публичном реестре, к которому все могут получить прозрачный доступ.

Чтобы использовать криптовалюты, вам нужен криптовалютный кошелек, программное обеспечение, которое хранит ваши криптографические ключи и связано с вашими активами криптовалюты. Эти кошельки могут быть облачными сервисами или приложениями, установленными на вашем компьютере или мобильном устройстве. Ваша криптовалюта на самом деле не хранится в этих кошельках; скорее, кошельки хранят криптографические ключи (фактически сложные пароли), которые подтверждают ваше право собственности на конкретные токены в блокчейне.

Одним из аспектов, который отличает криптовалюту от традиционных банков, является то, что, в то время как банки ведут конфиденциальные записи о балансах и транзакциях клиентов, блокчейны криптовалют прозрачны, позволяя каждому видеть все транзакции, когда-либо совершенные, хотя личности, стоящие за криптоадресами, остаются псевдонимами, если не раскрываются добровольно.

Как работает криптовалюта?

В сущности, криптовалюта функционирует на технологии блокчейн, которая по сути является распределённой публичной бухгалтерской книгой, где фиксируются все транзакции. Эта технологическая инновация решает основную проблему цифровых транзакций: гарантировать, что цифровые деньги не могут быть потрачены дважды без необходимости в третьем доверенном лице для проверки транзакций.

Блокчейн: Фундамент

Блокчейн — это цепочка блоков данных, упорядоченных хронологически, которая содержит записи транзакций. Каждый блок содержит:

• Метка времени
• Данные транзакции
• Криптографический хеш предыдущего блока ( создавая "цепочку" )
• Нонсе (случайное число, используемое в процессе майнинга)

Эта структура создает неизменяемую запись: как только блок добавляется в цепочку, его данные не могут быть изменены без изменения всех последующих блоков, что потребует согласия большинства сети.

Подробный процесс транзакции

Когда вы отправляете криптовалюту кому-то, вот что на самом деле происходит:

1. Инициация транзакции: Вы создаете транзакцию, используя свой кошелек, указывая публичный адрес получателя и сумму.
2. Цифровая подпись: Ваш кошелек "подписывает" транзакцию вашим приватным ключом, создавая математическое доказательство того, что вы являетесь владельцем адреса отправки.
3. Передача: Ваш подписанный транзакция передается в сеть узлов (компьютеров), которые поддерживают блокчейн.
4. Пул проверки: Транзакция попадает в пул неподтвержденных транзакций, ожидающих проверки и добавления в блокчейн.
5. Процесс валидации: Узлы сети проверяют действительность транзакции, проверяя:
   1. Что у вас достаточно средств
   2. Что ваша цифровая подпись действительна
   3. Что транзакция соответствует всем правилам сети
6. Создание блока: Майнеры или валидаторы ( в зависимости от механизма консенсуса ) компилируют несколько проверенных транзакций в кандидате на блок.
7. Достижение консенсуса: Через майнинг (Доказательство работы) или стейкинг (Доказательство долевого участия) достигается консенсус о действительности нового блока.
8. Добавление блока: Новый блок криптографически связывается с предыдущим блоком и добавляется в цепочку.
9. Подтверждение: По мере добавления всё большего количества блоков над блоком, содержащим вашу транзакцию, она становится всё более "подтверждённой" и необратимой.
10. Завершение: Кошелек получателя отображает входящие средства, хотя он может ожидать несколько подтверждений, прежде чем считать транзакцию завершенной.

Механизмы консенсуса

Как децентрализованная сеть приходит к согласию о том, какие транзакции являются действительными? Это достигается через механизмы консенсуса:

Доказательство работы (PoW): Используемое Bitcoin и некоторыми другими криптовалютами, PoW требует, чтобы майнеры решали сложные математические головоломки, которые требуют значительной вычислительной мощности. Первый, кто решит головоломку, получает разрешение добавить следующий блок и вознаграждается новыми токенами. Этот процесс требует много энергии, но со временем показал свою безопасность.

Доказательство Участия (PoS): Альтернатива PoW, PoS выбирает валидаторов на основе того, сколько токенов "закладывают" (в качестве залога). Этот подход намного более энергоэффективен, чем PoW. Ethereum, вторая по величине криптовалюта, перешла от PoW к PoS в 2022 году.

Другие механизмы: Несколько криптовалют реализуют альтернативные методы консенсуса, такие как Доказательство Участия Делегированное (DPoS), Доказательство Власти (PoA) и Доказательство Истории (PoH), каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и недостатки.

Роль криптографии

Криптовалюты используют различные криптографические техники для защиты сети:

• Криптография открытого и закрытого ключа: У каждого пользователя есть открытый ключ (, который могут видеть другие, как адрес ), и закрытый ключ (, хранящийся в секрете, используемый для подписания транзакций ).
• Хеш-функции: Односторонние математические функции, которые преобразуют данные любого размера в выходные данные фиксированного размера. Используются для связывания блоков между собой и обеспечения процесса майнинга.
• Цифровые подписи: Математические схемы, которые подтверждают подлинность и целостность сообщений или транзакций.

Эта сложная комбинация технологий создает систему, в которой ценность может передаваться глобально, почти мгновенно, 24/7, без необходимости доверять централизованному органу, что является революционной концепцией в истории финансов.