Niezależnie od tego, czy jesteś na czele, czy w ogonie szaleństwa kryptowalut, jedno jest pewne: te cyfrowe zasoby mocno i nie wydaje się, aby w najbliższym czasie zniknęły. Warto zauważyć, że Salwador niedawno przyjął bitcoin jako prawny środek płatniczy , a nowy burmistrz Nowego Jorku, Eric Adams, zamierza przekształcić Nowy Jork w hotspot dla kryptowalut.
Chociaż tylko 16 procent Amerykanów twierdzi, że zainwestowało, handlowało lub używało kryptowaluty, prawie 90 procent słyszało o tym, jak wynika z niedawnej ankiety Pew Research Center .
Zwolennicy kryptowaluty i zdecentralizowanego finansowania (gdzie ludzie mogą zawierać ze sobą transakcje finansowe bez moderowania przez pośrednika lub organ centralny, taki jak bank) ogólnie twierdzą, że te platformy są przejrzyste, a jednocześnie anonimowe – obie dobre rzeczy.
Kluczem do tej wizji jest technologia cyfrowa zwana blockchain, która podtrzymuje wszystkie kryptowaluty. Blockchain służy jako wirtualna sala ewidencji lub księga publiczna, która rejestruje każdą transakcję, wyszczególniając kwotę oraz adresy portfela nadawcy i odbiorcy.
Jednak krytycy i organy regulacyjne martwią się potencjalnymi szkodami ze strony kryptowalut, na przykład osób wykorzystujących je do oszustw , prania pieniędzy lub finansowania nielegalnych działań (nie wspominając o ogromnym śladzie węglowym, jaki mają niektóre z tych kryptowalut — The New York Times poinformował, że Bitcoin spala więcej energii elektrycznej niż niektóre kraje). Eksperci wyrazili obawy dotyczące siły sieci kryptowalut przeciwko atakom oraz tego, czy konstrukcja niektórych systemów uległa z czasem wypaczeniu, aby stać się scentralizowanym czy też z natury pozwalać bogatym na bogacenie się .
Dla tych, którzy dopiero wkraczają na terytorium kryptowalut, oto podstawowe wyjaśnienie, jak działa informatyka stojąca za tymi systemami.
Wyjaśnienie podstaw krypto
Zacznijmy od frontendu, tak się dzieje, gdy wysyłasz i odbierasz kryptowalutę. Należy pamiętać, że wszystkie kryptowaluty opierają się tylko na programach komputerowych, w tym bitcoinach , i że te „monety” nie są w rzeczywistości pieniędzmi, ale wycinkami kodu komputerowego, które przenoszą wartość z jednego użytkownika na drugiego. Aby stać się częścią tego procesu, musisz najpierw stworzyć cyfrowy portfel. Bitcoin i Ethereum mają zalecenia dotyczące tego, który portfel najlepiej działa z ich kryptowalutą, a specjalistyczne giełdy, takie jak Coinbase i Gemini , również oferują portfele.
Za każdym razem, gdy tworzysz nowy portfel, algorytm obsługujący tę kryptowalutę wygeneruje sparowany klucz prywatny i powiązany z nim klucz publiczny. Możesz myśleć o kluczu publicznym jak o adresie lub numerze konta bankowego, a klucz prywatny dowodzi, że jesteś właścicielem. Klucze publiczne to długi ciąg znaków, który określa, dokąd powinno zmierzać krypto. Zazwyczaj adresy akceptują tylko typ kryptowaluty, z którą są powiązane (chociaż coś, co nazywa mostami krzyżowymi i giełdami, może pomóc w łączeniu różnych kryptowalut).
„Nie masz bitcoinów w swoim posiadaniu – masz dowód, że ktoś w przeszłości wysłał ci te bitcoiny”, mówi Nicolas Christin, profesor nadzwyczajny informatyki, inżynierii i polityki publicznej na Carnegie Mellon University.
Następnie możesz dotknąć części niewydanej wartości w swoim portfelu i wysłać ją na klucz publiczny innej osoby. Kiedy podpisujesz, aby zweryfikować, że chcesz wysłać bitcoiny, generujesz mały spersonalizowany kawałek kodu dołączony do transakcji, a system tworzy matematyczną łamigłówkę, która blokuje tę wartość i miesza kod. Gdy odbiorca jest gotowy do wydania pieniędzy, wprowadzi do transakcji odpowiedni fragment kodu. Każdy w sieci może zweryfikować, czy te dwa fragmenty kodu pasują do siebie (poprzez proces zwany potwierdzaniem transakcji, znany również jako wydobywanie – więcej o tym później). Cała ta operacja nazywana jest weryfikacją podpisu.
„Ktoś nie może znaleźć brakującego elementu, jeśli nie ma odpowiednich informacji, ale bardzo łatwo jest sprawdzić, czy dwa elementy pasują”, wyjaśnia Christin. „Bitcoin ma bardzo niewiele dodatkowych możliwości obliczeniowych poza weryfikacją podpisu. Początkowo wizją Satoshiego Nakamoto [pseudonim rzekomego twórcy Bitcoina] było posiadanie programowalnych pieniędzy. Problem polega na tym, że Bitcoin stał się bardzo popularny bardzo szybko, a programiści postanowili zamrozić funkcje tam, gdzie były.”
Jednak nowa aktualizacja wydana w zeszłym tygodniu może otworzyć możliwość obsługi rozszerzonych funkcji poza weryfikacją podpisu.
Czym więc inne kryptowaluty różnią się od Bitcoina?
Wiele nowoczesnych kryptowalut wywodzi się z modelu Bitcoin. Na przykład Litecoin jest pod wieloma względami podobny do Bitcoina, ale element układanki został nieco zmieniony. Zastąpili algorytm wyszukiwania (o nazwie SHA-256), który jest używany w Bitcoin, funkcją o nazwie Scrypt, która, jak twierdzą, zużywa mniej energii do uruchomienia. Z drugiej strony twórcy Bitcoin Cash oddzielili się od zespołu, który pracował nad Bitcoinem, aby stworzyć kryptowalutę w stylu Bitcoin, która może przetwarzać więcej transakcji na sekundę.
Ethereum przyjmuje jednak inne podejście. Jego blockchain ma dodatkową funkcję zwaną „pętlami”, która pozwala mu wielokrotnie uruchamiać fragment kodu, a inżynierowie mogą na nim programować. Ethereum wykorzystuje mechanizm zwany „gazem”, który obciąża osobę, która zainicjowała transakcję, opłatą za uruchomienie instrukcji programowej. Program spala „gaz” w trakcie działania, a gdy zabraknie mu gazu, program kończy się lub kończy.
Deweloperzy mogą budować kryptowaluty na bazie Ethereum (takie jak stablecoin DAI), tworzyć kredyty hipoteczne lub unikalne niezamienne tokeny , ponieważ wszystkie są fragmentami kodu (NFT to linki, które wskazują cyfrowe zasoby w ramach łańcucha bloków lub obiekty które leżą poza łańcuchem bloków). „Wszystko to są fragmenty kodu, które są rozszerzeniami transakcji Ethereum”, mówi Christin.
Ethereum przypisuje się również sprytną innowacją polegającą na integracji inteligentnych kontraktów z ich łańcuchem bloków. Twórcy Ethereum opisują je jako skrypty kodu, które „wykonują pewne działania lub obliczenia, jeśli spełnione są określone warunki”, porównując logikę kodu z działaniem „automatu sprzedającego”. Jeśli na NFT sztuki cyfrowej znajduje się w inteligentnej umowie, artysta może stworzyć harmonogram opłat licencyjnych, który będzie naliczany za każdym razem, gdy sztuka zostanie przeniesiona na blockchain.
Albo, jako inny przykład, wyobraź sobie, że wchodzisz do banku i prosisz o pożyczenie 10 milionów dolarów na cały dzień, nie podając nikomu swojego imienia. „Ktoś będzie sięgał po czerwony guzik gdzieś pod biurkiem”, mówi Ari Juels, profesor informatyki w Cornell Tech. „Ale możesz zrobić coś takiego na blockchainie”.
Pożyczałbyś pieniądze za pomocą inteligentnego kontraktu i używasz go do robienia tego, co chcesz. Zazwyczaj jest używany do arbitrażu, w którym kupujesz i sprzedajesz tokeny z zyskiem. Następnie spłacasz pożyczkę, a wszystko to zawarte jest w jednej transakcji. „Sposób, w jaki działają blockchainy, jeśli nie spłacisz pożyczki, cała transakcja może zostać po prostu przerwana”, mówi Juels, „co oznacza, że to tak, jakbyś nigdy nie pożyczał pieniędzy na początek”.
Dowód pracy, dowód stawki i inne formy „konsensusu”
Teraz, aby jeszcze bardziej odsunąć zasłony: aby utrzymać działanie dowolnego systemu kryptowalut, musi istnieć sposób na wypuszczanie nowych monet do sieci, a także sposób na prowadzenie księgi publicznej, która śledzi, skąd pochodzą wszystkie nowe monety i gdzie oni poszli.
Ale ponieważ wszystkie te kryptowaluty mają być typu peer-to-peer, nie ma jednego podmiotu, który robi to wszystko, tak jak robi to tradycyjny bank. Zamiast tego odpowiedzialność za prowadzenie systemu spada na całą sieć uczestników, dlatego muszą dojść do formy konsensusu co do tego, czy transakcje są ważne, czy nieważne. Każda transakcja dokonana na blockchainie wymaga weryfikacji. Partia transakcji tworzy blok, a kilka bloków tworzy łańcuch.
„Blockchain zapewnia inny model zaufania” – mówi Juels. „Reguły są bardzo dobrze zdefiniowane, a transakcje można przeprowadzać w rygorystyczny, programowy sposób”.
Istnieje wiele metod używanych przez różne kryptowaluty do wykonania tych dwóch standardowych zadań. Dowód pracy to proces używany do tego przez większość kryptowalut, w tym Bitcoin i Ethereum. Chociaż ostatecznie wszyscy użytkownicy mogą sprawdzić, czy transakcja była dobra, tylko jeden użytkownik może zostać wybrany do przeprowadzenia walidacji, dodania transakcji do łańcucha bloków i otrzymania nagrody. Te nagrody to sposób, w jaki nowe waluty są wprowadzane do systemu. Ta operacja jest również znana jako wydobycie . Ale najpierw użytkownicy, zwani górnikami, muszą rywalizować ze sobą, aby rozwiązać zagadkę kryptograficzną, której trudność jest proporcjonalna do liczby osób próbujących rozwiązać zagadkę. Zagadkę tworzy algorytm. Jedynym sposobem na rozwiązanie tego problemu jest wypróbowanie wielu różnych liczb, a potężne komputery lub procesory mogą wypróbować więcej liczb szybciej, więc jest bardziej prawdopodobne, że otrzymają poprawną odpowiedź.
W przypadku Bitcoina w systemie jest ograniczona ilość bitcoinów (21 milionów), a nagrody za wydobycie maleją z czasem, chociaż górnicy nadal są zachęcani, ponieważ mogą otrzymać część transakcji jako opłatę. „Idealnym celem Bitcoina był jeden głos na procesor. To ostatecznie zostało obalone”, mówi Juels. „Ludzie używają specjalistycznego sprzętu górniczego do udziału w systemie”. Gdy wydobycie bitcoinów się rozgrzało, ludzie rozwijali się i spalali dzięki specjalistycznemu sprzętowi, pożerając energię elektryczną i wytwarzając tony odpadów .
„Proof-of-work nadal funkcjonuje zgodnie z pierwotną zasadą wymagającą inwestycji zasobów w celu uczestniczenia w systemie w celu wydobycia bloków”, zauważa Juels.
Tymczasem w systemach proof-of-stake płacisz za grę i musisz stawiać tokeny jako inwestycję w zasoby, aby uczestniczyć, na przykład wpłacając depozyt zabezpieczający, który otrzymujesz po zatwierdzeniu transakcji dodanych do łańcucha bloków przez sieć . System losowo wybiera gracza, który jest w tym czasie online i otrzymuje on weryfikację transakcji i otrzymanie nagród. Ponieważ nie wymaga rozwiązywania zagadek, teoretycznie powinien zużywać mniej energii.
„W Bitcoin Twój udział w systemie jest proporcjonalny do ilości wykonywanych obliczeń” – mówi Juels. „W systemie proof-of-stake jest to proporcjonalne do ilości kryptowaluty, którą trzymasz w systemie”.
„Zazwyczaj sposób, w jaki działają systemy [zarówno proof-of-work, jak i proof-of-stake] polega na tym, że prawa do tworzenia następnego bloku są ustalane losowo w rodzaju loterii, w której szanse na wygraną na loterii są proporcjonalne do twoich zasobów ”, dodaje.
Chociaż Ethereum powiedział, że przechodzi na system proof-of- , ten skok jeszcze się nie wydarzył. Istniejące projekty kryptowalut, które wykorzystują proof-of-stake, mają swoje własne odmiany. Na przykład Cardano używa systemu dowodu stawki o nazwie „ Ouroboros ”, który obejmuje delegowanie palików i pule palików. A Solana , blockchain, na którym można również budować inteligentne programy kontraktowe i inne zdecentralizowane aplikacje, łączy dowód stawki z innym algorytmem konsensusu zwanym dowodem historii, aby uwzględniać znaczniki czasu w transakcjach.
Pomimo tego, że proof-of-stake jest szybszy i bardziej energooszczędny, wielu ekspertów ma obawy co do jego stabilności i barier wejścia. „W Bitcoin możesz po prostu zacząć kopać w zasadzie za pomocą laptopa. Nie radziłbyś sobie zbyt dobrze, ale możesz dołączyć do systemu bez jakiejkolwiek wcześniejszej inwestycji w zasoby”, mówi Juels. „W przypadku tych systemów proof-of-stake, aby wziąć udział, musisz kupić kilka monet lub otrzymać monety na początku protokołu. Są ludzie, którzy sprzeciwiają się potrzebie zdobycia monet, aby wziąć udział na początku, ale to jest konieczność.”
Alternatywnie, projekt kryptowalutowy zwany księgą XRP wykorzystuje protokół konsensusu, w przeciwieństwie do proof-of-stake lub proof-of-work, który jest prawie demokratyczny – ale walidatorzy nie otrzymują żadnych nagród.
A co z dowodem przechowywania?
Jest też inny pomysł, który trzeba znać. Dowód przechowywania (znany również jako dowód miejsca) to miejsce, w którym przeznaczasz ilość miejsca na przechowywanie w sieci. „Początkowo pomysł polegał na konserwacji cyfrowej — chcemy wszystko nagrać, więc przynajmniej możemy wykorzystać przestrzeń dyskową w dobrym celu. Okazuje się, że jest mniej potrzebny niż myśleliśmy” – mówi Christin. „Istnieje potrzeba ochrony cyfrowej, ale nie skaluje się tak szybko, jak waluta”. Juels sugeruje, że systemy te mogą być potencjalnie przydatne do przechowywania danych z NFT. Jednym z projektów testujących tę koncepcję jest Filecoin .
Ostatecznie, pomimo zdobywania popularności dzięki dużym platformom finansowym, takim jak PayPal , Mastercard i Robinhood, przyszłość kryptowaluty jest wciąż niepewna – zbliżające się przepisy federalne mogą radykalnie zmienić kształt społeczności i ekosystemu. A wartość walut, takich jak bitcoin, pozostaje zmienna i stanowi ryzykowne inwestycje. Dokądkolwiek prowadzi następny rozdział kryptowaluty, bezsporne jest, że popularność tej nowej fali technologii zmusiła już duże instytucje finansowe do ewolucji myślenia o tym, jak ludzie chcą wchodzić w interakcje z pieniędzmi i ze sobą nawzajem za pomocą pieniędzy.
