Приложение к главе 8
Краткое описание трех ключевых технологий сети Биткоин.
Хеширование — процесс, при котором введенный массив данных преобразуется в набор данных фиксированного размера (хеш) с помощью необратимой математической формулы. Иными словами, эту формулу можно применить, чтобы генерировать хеш универсального размера для любого объема данных, но восстановить изначальную информацию при наличии только хеша невозможно. Хеширование необходимо для работы с биткоином, поскольку оно используется в цифровых подписях, доказательстве работы, иерархической структуре данных (дерево Меркла), идентификаторах транзакций, биткоин-адресах и прочих элементах системы. По сути, оно позволяет идентифицировать массив данных, не раскрывая при этом его содержания, то есть без всяких посредников можно установить и подтвердить, что различные пользовали получили одни и те же корректные данные.
Криптосистема с открытым ключом — криптографический метод аутентификации, при котором используются математически связанные последовательности чисел: открытый ключ, закрытый ключ и одна или несколько цифровых подписей. Закрытый ключ, который известен только владельцу, генерирует открытый (публичный) ключ, который можно сделать публичным достоянием, поскольку процесс необратим, и закрытый ключ никто не восстановит при помощи открытого. Этот метод применяется для аутентификации: после публикации своего открытого ключа пользователь может хешировать данные и подписывать хеш закрытым ключом, создавая уникальную цифровую подпись. Любой обладатель того же массива данных может генерировать идентичный хеш и убедиться, что именно он использовался для подписи, после чего можно сравнить подпись с ранее полученным открытым ключом и убедиться, что они математически связаны. Это докажет, что именно владелец закрытого ключа подписал данные, свернутые в хеш. Метод открытых ключей используется в сети Биткоин в целях обеспечения безопасного обмена данными в открытой незащищенной сети. Владелец биткоинов может добраться до своих монет лишь при наличии закрытого секретного ключа, тогда как адрес кошелька находится в открытом доступе. Все пользователи сети могут подтвердить валидность транзакции, убедившись, что она выполнена обладателем правильного закрытого ключа. Владение личным закрытым ключом — единственная форма собственности в сети Биткоин.
Одноранговые сети (Р2Р) — это сети, где все пользователи имеют одинаковые возможности и привилегии, без централизованного контроля. Самый известный пример одноранговой сети — BitTorrent, онлайн-протокол для обмена файлами в интернете, который позволяет пользователям получать файлы, по частям загружая их от других пользователей, а не с центрального сервера. Каждый клиент сети загружает файлы и делится ими, в результате чего возникает крайне жизнеспособная система без единой точки уязвимости. Правоохранительные органы смогли заблокировать централизованные файлообменники вроде Napster, однако BitTorrent абсолютно неуязвим для внешнего вмешательства в силу своей децентрализованной природы. При огромном количестве пользователей через BitTorrent в какой-то момент проходила почти треть мирового интернет-трафика. Сеть Биткоин во многом напоминает торренты, однако в BitTorrent клиенты обмениваются фрагментами данных, из которых состоит фильм, книга или песня, а пользователи сети Биткоин совместно ведут в ней реестр всех транзакций.
