Биткоин – первый продукт криптоэкономики

Термин «криптоэкономика» вызывает много путаницы, и люди часто не понимают, что это означает.

Само слово Криптоэкономика (Cryptoeconomics) может вводить в заблуждение, так как предполагает наличие некой параллельной крипто-версии всей экономики. Но это не так!

Криптоэкономика – это не применение макро- и микроэкономической теории для криптовалютных рынков или ICO. Это также не разновидность экономики, а скорее область прикладной криптографии, которая учитывает экономические стимулы и экономическую теорию.

Криптовалюты, основанные на публичном блокчейне (биткоин, лайткоин, ethereum и пр.) являются продуктами криптоэкономики. Да и сама технология блокчейна – также лишь один из продуктов этой новой практической науки.

Криптоэкономика базируется и существует в децентрализованных одноранговых (P2P) системах, которые не дают контроля над собой какой-либо третьей стороне.

Можно предположить, что в этих системах всегда будут злоумышленники, которые хотят нарушить работу системы.

Криптоэкономические подходы сочетают криптографию и экономику для создания надежных децентрализованных одноранговых сетей, которые развиваются, несмотря на то, что противники и злоумышленники пытаются разрушить сеть.

Криптография, лежащая в основе этих систем, делает безопасной работу одноранговых сетей, а экономика – стимулирует всех участников вносить свой вклад в сеть, чтобы она процветала с течением времени.

Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto) породил криптоэкономику, когда он создал Биткоин в 2009 году. Как и Галилео Галилей, который известен как отец-основатель физики, Сатоши навсегда будет известен как основатель криптоэкономики.

Биткоин – это первый продукт криптоэкономики. Его инновация заключается в том, что она позволяет многим субъектам, которые не знают и не доверяют друг другу, надежно достигать консенсуса относительно состояния блокчейна (регистра транзакций) биткоинов. Это достигается сочетанием экономических стимулов и основных криптографических инструментов.

Децентрализованные одноранговые (P2P) системы, основанные на криптографии, были известны до появления Биткоина. Но в этих децентрализованных системах не было экономического стимула, который бы позволил им развиваться и процветать со временем.

Сатоши добавил экономический стимул к одноранговым системам, когда создал Биткоин в 2009 году.

До появления Биткоина считалось невозможным достичь консенсуса между узлами в одноранговой сети (т.н. проблема Византийских генералов) для создания децентрализованной цифровой денежной системы.

Proof of Work (доказательство сделанной работы) является решением задачи о Византийских генералах.

Вот как сам Сатоши Накамото описывает это решение (Cryptography Mailing List 13 ноября 2009):

Несколько византийских генералов, каждый из которых имеет компьютер, хотят атаковать королевский wi-fi грубо подбирая пароль, состоящий из некоторого количества символов.

У них ограничено время, чтобы взломать сеть и стереть логи, иначе они попадут в беду.

У них имеется достаточная суммарная компьютерная мощность, чтобы успеть взломать пароль, если большинство из них атакует одновременно.

Время начала атаки не имеет значения, главное, чтобы все согласились атаковать одновременно.

Было решено, что любой из генералов может объявить время начала атаки. Проблема в том, что сигнал в сети передается не мгновенно для всех, и если два генерала одновременно объявляют разное время начала атаки, то некоторые могут услышать время одного генерала, а другие – второго.

Генералы используют доказательство работы (Proof-of-Work) для решения проблемы. Каждый генерал, как только получает любое первое время атаки, запускает свой компьютер для решения чрезвычайно сложной задачи, которая включает это время атаки в своем хэше. Решение этой задачи, которое называется доказательство работы (Proof-of-Work) настолько сложно, что, ожидается, займет 10 минут времени.

Все генералы решают задачу, прежде чем один из них найдет решение. Как только один из генералов находит решение, он передает его в сеть, и все генералы изменяют их текущую расчетную работу, чтобы включить это доказательство работы в хеши, над которым они работают. Если кто-то работал над другим временем атаки, они переключаются на это, потому что его цепочка доказательств работы теперь длиннее.

Через два часа единое время атаки должно быть хэшировано цепочкой из 12 доказательств работы. Каждый генерал, просто проверяя сложность цепи доказательств работы, может оценить, сколько параллельной мощности центрального процессора (ЦП) в час было затрачено на него, и убедиться, что большая часть компьютеров создала такое множество доказательств, работая в отведенное время. Все генералы это видят, потому что доказательство работы является доказательством того, что они работали над этим. Если мощность ЦП, присутствующая в цепочке доказательств работы, достаточна для взлома пароля, они могут безопасно атаковать в согласованное время.

Сочетание криптографии и экономических стимулов привело к созданию надежной, растущей платежной децентрализованной одноранговой сети Биткоин, капитализация которой сегодня (по состоянию на октябрь 2018) составляет более $100 млрд и в которой ежедневно совершаются транзакции на сумму в несколько сотен миллионов долларов.

Биткоин основан на экономических стимулах и затратах. Экономические стимулы используются для привлечения майнеров для поддержки сети. Майнеры вкладывают свои средства и несут затраты на электричество для производства новых блоков транзакций в сети, за что они вознаграждаются некоторым количеством биткоинов, поступающих в сеть в виде эмиссии, а также в виде комиссионных от добавляемых транзакций.

Экономические затраты майнеров являются частью модели безопасности биткоина. Самый очевидный способ атаковать блокчейн Биткоина – получить контроль над большей мощностью (хэшрейтом) сети – так называемая «атака 51%», которая позволила бы злоумышленнику контролировать все последующие транзакции (цензурируя и не пропуская неугодные).

Но вычислительная мощность майнинга стоит денег, потраченных на оборудование и электроэнергию. Протокол Биткоина преднамеренно делает майнинг затратным, а это означает, что получение контроля над большинством вычислительной мощности в сети чрезвычайно дорого для того, чтобы получить прибыль от «атаки 51%». Так, по состоянию на 14 октября 2018 года стоимость «атаки 51%» на Биткоин составляла бы около $9,3 млрд на аппаратные средства и еще более $6,4 млн ежедневно на электроэнергию.

Кроме того, «атака 51%» привела бы к падению рыночной стоимости биткоина и, тем самым, еще больше снизила бы свою экономическую целесообразность.

Без этих тщательно откалиброванных экономических стимулов биткоин не работал бы и не развивался. Если бы майнинг не был связан с высокими затратами, было бы легко начать «атаку 51%». А если не было бы вознаграждения за майнинг, то не было бы и майнеров, которые покупают оборудование и оплачивают электроэнергию, чтобы внести свой вклад в сеть и получить за это вознаграждение.

Биткоин также использует криптографические протоколы, которые дают базовые инструменты, необходимые для создания надежных и безопасных систем. Криптография с использованием открытого и закрытого ключей используется для обеспечения безопасности пользователей и исключительного их контроля над своими биткоинами. А хэш-функции используются для «связывания» каждого блока в блокчейн Биткоина, проверки порядка событий, целостности и неизменности предыдущих данных.

Без жестких криптографических протоколов, таких как хэширующие функции или криптография с открытым и закрытым ключами, не было бы безопасной расчетной денежной единицы, с помощью которой можно было бы вознаграждать майнеров. Без тщательно откалиброванного набора стимулов для поощрения майнеров эта расчетная единица (биткоин, BTC) не имела бы рыночной стоимости, поскольку не было бы уверенности в том, что система может сохраниться в будущем.

Таким образом, криптоэкономика требует мыслить о проблемах информационной безопасности и надежности в экономическом плане. Она фокусируется на проектировании и создании распределенных децентрализованных систем, работа которых поддерживается экономическими стимулами, которые в свою очередь основываются на криптографии.

По сути, криптоэкономика – это междисциплинарный подход, слияние криптографических протоколов и экономических стимулов.