Not so creepy crypto. Часть вторая: криптовалюты и майнинг

Не так давно мы уже писали о блокчейн — технологии обладающей огромным потенциалом в самых разных областях, где необходимо обеспечение хранения информации в неизменном виде. С ее помощью можно гарантировать достоверность данных в электронных медицинских картах или дневниках учеников, обеспечить целостность серверных логов, обезопасить от подмены данные земельных кадастров. Но наибольшую известность эта технология получила благодаря криптовалютам, которым и посвящена сегодняшняя статья.

Немного истории

Прямые ассоциации между технологией блокчейн и криптовалютами неслучайна. Ведь самым первым её применением стало обеспечение работы всем известного Bitcoin. Совпадение? Отнюдь. Дело в том, что эту технологию и идею децентрализованной финансовой системы придумал один и тот же человек (или люди) известный под псевдонимом Satoshi Nakamoto. Принцип работы блокчейн был опубликован им в 2008 году. А в 2009 мир увидела первая ее реализация, интегрированная в биткоин.

Скованные одной цепью

В обычной (централизованной) финансовой системе контроль над безналичными операциями выполняет банк. Например, вы переводите условные 100 долларов своему другу Пете. При этом банк верифицирует вас, проверяет ваш счет на наличие нужной суммы, отнимает 100 долларов и добавляет столько же к счету Пети. При этом вы не можете потратить больше денег, чем у вас есть. Или одновременно передать одни и те же 100 долларов нескольким людям, пользуясь задержками в онлайн протоколах. Все это работает замечательно, пока банк считается безусловно надежным и доверенным участником операции. Конечно, банки стремятся обеспечить абсолютную надежность, но в случае каких-либо катастроф, стихийных бедствий, масштабных ограблений, ошибок персонала или даже умышленных действий с их стороны (или стороны правительственных служб) — вы можете временно или навсегда потерять свои сбережения (или их часть). Идея децентрализованной финансовой системы долгое время не шла дальше утопических фантазий как раз из-за отсутствия механизма или технологии, способной заменить банк при проведении операций, и в то же время не превратить эти операции в централизованные. Только с изобретением блокчейн появилась возможность создать действительно децентрализованный финансовый механизм. По сути, функции контроля транзакций и хранения информации о количестве коинов на каждом из кошельков берут на себя все участники системы. При этом все данные хранятся в блокчейне, что позволяет защитить их от неправомерного изменения. Так что при идентичной операции передачи 100 долларов Пете, ваш клиент-кошелек передает информацию о транзакции всем участникам системы. Если на вашем счету недостаточно денег, или вы их уже передали кому-то другому, сеть отказывается обрабатывать эту транзакцию. Если же все в порядке, то данные о ней попадают в следующий блок записываемых в блокчейн данных. При такой схеме работы очень важной является стабильная скорость запечатывания блоков данных. Так как при её снижении обработка транзакций может сильно замедлиться, вплоть до уровня фактической невозможности использования криптовалюты для быстрых расчетов (мало кто захочет ждать три банковских дня, пока виртуальные деньги перекочуют из одного кошелька в другой). Поэтому для поддержания нужного темпа работы сети, её создатели ввели саморегуляцию: если печати находятся слишком быстро, то их генерация усложняется, а если слишком медленно — задача упрощается. А чтобы стимулировать людей участвовать в поиске печатей, введена награда за нахождение печатей. Соответственно, чем выше поднимается курс криптовалюты, тем больше людей хотят получить вознаграждение за нахождение печати. А это, в свою очередь, служит своеобразным защитным механизмом сети от взлома — ведь злоумышленнику нужно «перевесить» вычислительные мощности сотен тысяч майнеров, охваченных криптовалютной лихорадкой. Впрочем, даже если вы не занимаетесь майнингом, а просто держите подключенный к сети кошелек, то вам на него будут понемногу «капать» деньги. Это комиссия за включение транзакции в текущий блок. Чем больше сеть и больше операций проводится в сети, тем выше размер комиссии и выше ваш заработок.

Главное — анонимность

Возможно, прочитав о том, как связаны криптовалюты и блокчейн, у вас сложилось впечатление, что ни о какой анонимности в них и речи быть не может. Ведь все данные о кошельках и наличных средствах находятся в блокчейне, который доступен каждому участнику сети. Однако это далеко не так. Во-первых, программный кошелек может управлять несколькими счетами, скрывающимися за обезличенными строчками цифр. Так что никто точно не узнает, что это ваши деньги. Если только вы сами об этом не скажете, или не приобретете «меченые» коины в сервисе, требующем персонализированной аутентификации. И то — известна станет привязка лишь некоторых счетов, в то время как новые никто с вами связать не сможет. Во-вторых, анонимность транзакций. В сетях, построенных на кодовой базе и принципах биткоин, каждую транзакцию можно проследить по всему блокчейну от отправителя к получателю и наоборот. Поэтому, те кто хотел сделать платежи максимально анонимными, придумали биткоин миксеры. В них пересылаемые средства смешиваются с другими проходящими через миксер, и пересылаются транзитом через счета участников. В итоге, к получателю отправленные деньги приходят в виде множества мелких транзакций с разных счетов. Раньше миксеры представляли собой централизованные сервисы, которые можно было деанонимизировать, получив доступ к соответствующим серверам. Сейчас же большей популярностью пользуются протоколы, которые позволяют осуществлять такие переводы децентрализовано. Обмен стартует автоматически, как только в пиринговой сети набирается необходимое количество участников и денег, доступных к обмену. Отследить такие переводы действительно крайне сложно. В сетях, построенных на кодовой базе байткоин (и схожих альткоинов), миксеры не нужны, так как данные об отправителе, получателе и точной сумме транзакции дополнительно шифруются. В то же время это не мешает учету общего количества участников сети, количества транзакций и приблизительной оценке суммы денег находящихся в обороте. И даже если ваш биткоин-счет был скомпрометирован не совсем законными покупками или продажами, его можно «очистить». Для этого придется потратить оставшиеся на счету деньги для покупки ориентированных на анонимность альтернативных коинов (к примеру, Монеро), и потом провести обратную операцию уже на новый кошелек. В результате попытки проследить происхождение средств провалятся, столкнувшись с криптографической защитой внешних и внутренних операций обмена.

Не просто средство взаиморасчета

Сейчас криптовалюты все шире используют как эквивалент обычных денег для оплаты услуг и товаров. Без этого их широкое признание было бы попросту невозможным: любая валюта приобретает ценность только благодаря тому, что на неё можно что-то выменять. То есть, купить. Но, в отличие от обычных банкнот, криптовалюты обладают и другими свойствами. Например, они в какой-то степени являются аналогом ценных металлов или камней — ресурсов с ограниченным количеством. То же золото ценно не столько своей коррозионной стойкостью, сколько тем, что это — конечный ресурс, с довольно ограниченными запасами (по крайней мере теми, которые мы можем добыть). Тот же биткоин (и многие криптовалюты) тоже конечен — в его алгоритм было заложено ограничение эмиссии (выпуска новых коинов). Это реализовано как на уровне майнинга (размер награды за генерацию печати уменьшается вдвое каждые 210000 блоков), так и в общем (максимум можно добыть только 21 миллион биткоинов). Так что криптовалюты также можно использовать и как средство спекуляций и накопления. При росте спроса цена на криптовалюту будет только расти. В то же время, как сугубо цифровые системы, криптовалюты обладают совершенно новыми свойствами. Так, в Ethereum была впервые полностью реализована возможность создания смарт-контрактов — алгоритмов работающих внутри блокчейн и позволяющих автоматизировать выполнение каких-либо задач. В принципе, умные контракты открывают возможность создания полностью автоматических и прозрачных в функционировании систем. Единственная сложность (вызванная повышенными требованиями к безопасности этого инструмента) в их создании заключается в том, что смарт-контракты могут работать только с объектами находящимися в блокчейн. Умные контракты — инструмент относительно новый, и сфера его применения еще до конца не очерчена. Первым делом их стали использовать для реализации инструментов привычных по обычному финансовому рынку. Так, с их помощью организовывают ICO (Initial coin offering – первичное размещение монет) процедуру, названную по аналогии с IPO (Initial Public Offering — первичное публичное предложение акций, то есть выход компании на фондовый рынок). ICO смарт-контракт предлагает вложить свои криптовалютные средства в покупку токенов (фактически встроенной в блокчейн еще одной криптовалюты) компании. Эмиссия токенов ограничена, и если развитие компании будет идти успешно, то их стоимость будет только расти. По сути, это — аналог акций компании (без некоторых корпоративных прав и регуляции, характерных для последних). В основном ICO устраивают стартапы, как вариант кранудфандинга. По результатам уже проведенных размещений, успешное ICO может принести организаторам более 150 миллионов долларов в различных криптовалютах. Смарт-контракты с введением своих токенов используются не только как акции, но и для создания вложенных криптовалют, работающих на основе уже существующего блокчейна. Они как растение-симбионт, вплетающийся в структуру дерева-хозяина — развиваются вместе с ним, одновременно расширяя возможности своего носителя.

Им несть числа

Как вы могли заметить, описывая разные аспекты криптовалют, мы упоминали разные названия: биткоины, альткоины, монеро, эфириум. Всё потому, что криптовалют много. Больше, чем обычных валют, так как для их создания не нужно быть государством, банком или даже корпорацией. Достаточно знаний, желания и харизмы для привлечения единомышленников. И хотя многие криптовалюты созданы на основе открытых исходных кодов Биткоин, на рыке есть и совершенно самобытные валюты. Они опираются на кодовую базу одной из трех альтернативных криповалют: Bytecoin, NXT или Ripple. При этом различия с прародителями могут заключаться как в просто другом названии, так и в кардинальном изменении системы генерации коинов и их возможностях. Впрочем, не всегда новые криптовалюты появляются благодаря целенаправленным действиям по их созданию. Иногда новый коин возникает вследствие децентрализованной структуры самой сети. Ведь каждая криптовалюта не «высечена в камне» — время от времени у разработчиков возникает необходимость внести некоторые изменения в алгоритм их работы. И чтобы эти изменения вступили в действие, нужно, чтобы большинство клиентов приняло их у себя в клиенте. Если группа пользователей не хочет внедрять эти изменения, то возникает форк — разделение блокчейна. Два блокчейна будут иметь общее начало, и различное продолжение после принятия/не принятия изменений. Форки могут быть заранее спланированными (как недавнее разделение Bitcoin), так и спровоцированными попыткой исправить хакерскую атаку (так было с Ethereum, когда хакеры увели около 70 миллионов долларов со счета смарт-контракта «The Decentralized Autonomous Organization» — своеобразного аналога инвестиционной компании). После разделения основная ветка (та, к которой примкнуло больше пользователей) блокчейна остается с прежним названием, а «раскольники» получают новое обозначение. Такая гибкость делает электронные валюты более автономными, но в то же время открывает простор для мошенников. Несмотря на относительную молодость криптовалютного рынка, его уже потрясло несколько крупных разоблачений. Были распиаренные валюты, создатели которых исчезли с деньгами сразу после первых крупных вливаний реальных денег в их систему. Были обменные площадки, «схлопнувшиеся» вместе с деньгами на счетах после достижения достаточно высокого оборота. Были ICO компаний-фейков, обманувших своих вкладчиков (в принципе такое случается и на кикстартере). Сейчас еще распространены подложные ICO трейдеры, сманивающие рекламой неопытных вкладчиков на фишинговые сайты (при этом страдают не только вкладчики, но и компании, доброе имя которых используется для создания страниц-фейков). Были майнерские пулы, владельцы которых занижали реальный доход от майнинга, или вовсе сбегали с заработанными, но еще не выведенными из пула коинами. В принципе, нечистых на руку дельцов хватает и в централизованных финансовых системах. Финансовые пирамиды, акции фиктивных компаний, воровство пенсионных фондов, искусственные банкротства банков — все эти мошенничества вполне неплохо проводятся и без участия криптовалют. Так что при работе с коинами, как и в любых операциях связанных с финансами, нужно быть максимально внимательными, рассудительными и осторожными.

Майнинг — собирая богатство по песчинке

Учитывая упомянутую выше разношерстность рынка криптовалют, майнинг в каждом отдельном случае может очень заметно различаться. Дело в том, что есть два типа алгоритмов хеширования (самих алгоритмов намного больше) используемых для запечатывания блоков. Те, для которых нужно много вычислительных мощностей, и те для которых нужно много оперативной памяти. На практике это проявляется в разной масштабируемсти майнинга. Алгоритмы первого типа очень сильно ускоряются при использовании оптимизированного аппаратного обеспечения (дополнительных вычислительных процессоров). А вот для алгоритмов второго типа нужно больше практически полноценных компьютеров с солидным запасом оперативки. Создавать специальные майнинговые решения такого типа очень дорого (и невыгодно), поэтому криптовалюты, основанные на таких алгоритмах, до сих пор хорошо майнятся на обычных компьютерах. Впрочем, самая дорогая криптовалюта — Биткоин — использует алгоритм первого типа. На заре времен его еще можно было майнить только на процессоре. Позже появились программы-майнеры, позволяющие ускорить вычисления, перебросив их на ядра графического процессора. Видеокарты уже давно превзошли процессор в многопоточных вычислениях, и 128 (и больше) ядер позволяли вычислять печати в разы быстрее чем двух/четырех ядерный центральный процессор. Впрочем, майнинг на видеокартах все еще не потерял актуальности. Да, в биткоине с ними ловить нечего, но в молодых и относительно мало популярных валютах видеокарта может принести много коинов. Все благодаря универсальности такого решения, ведь графическое ядре не заточено под какой-то один алгоритм — достаточно поменять программу-майнер и можно добывать другую криптовалюту. Ну или запустить компьютерную игру и «добывать» фан и удовольствие. Более продвинутые решения для майнинга биткоинов использовали две, три и больше видеокарт, размещенных в корпусе с хорошим обдувом. Дальше инженерная мысль дошла до целых биткоин-ферм, где сотни видеокарт паковали в серверные шкафы и организовывали из них целые вычислительные кластеры. Майнинг шел отлично, но и счет за электричество не отставал. Именно вопрос энергоэффективности дал толчок к развитию направления специализированных майнинговых решений и отказ от использования видеокарт в этом деле. Для первых попыток использовались платы FPGA (платы с перепрограммируемыми процессорами). Перепрограммировав их под нужный алгоритм, получалось добиться лучшей чем у видеокарт производительности на киловатт/час. К тому же явным их плюсом была возможность оптимизировать вычисления или перестраивать их под другие криптовалюты (если у вас есть соответствующие навыки низкоуровневого программирования). Но та же универсальность, не давала выжать из решений на FPGA максимум производительности. Впрочем, рост стоимости биткоин сделал экономически выгодным создание специализированных платформ. Так появились ASIC-чипы разработанные исключительно для вычисления хешей по SHA-256d, который используется в биткоин. Они дороги, быстры, энергоэффективны и абсолютно ни на что не годятся кроме как для майнинга. Когда ASIC чипы теряют свою актуальность их можно разве что выкинуть на свалку. Когда майнинг в одиночку перестал гарантированно приносить коины, началось формирование пулов. Одиночки или организации собирались в команды и занимались майнингом под одним общим аккаунтом. Таким образом, в рамках пула создается распределенный вычислительный кластер, составляющие которого получают задания на обработку определенного диапазона печатей. Полученные в ходе майнинга средства распределяются между участниками в соответствии с количеством хешей сгенерированных при решении задачи. Конечно, у большого пула больше шансов заработать вознаграждение за нахождение печатей, чем у «одинокого волка», ищущего решение самостоятельно. Так что с одной стороны участие в пуле выгодней, чем самостоятельный майнинг. С другой стороны, вы теряете прибыль от комиссий, так как большинство пулов ею не делятся. Особняком стоит еще один способ майнига. Если у вас нет собственных вычислительных мощностей, или вы не хотите нагружать свой компьютер расчетом хешей, то можно воспользоваться услугами облачного майнинга. Некоторые крупные майнинг-фермы предлагают взять в аренду часть их вычислительных мощностей, и сидеть-радоваться росту количества коинов на вашем счету. Но тут, как и с майнингом в пуле, есть вероятность нарваться на мошенников, которые будут занижать количество добытых коинов или их попросту украдут.

Копать или не копать?

Майнинг криптовалют — это новая золотая лихорадка. Но, в отличие от золотодобычи, в майнинге есть необходимость в существенных вложениях, необходимых для присоединения к рядам криптокопателей (как минимум в биткоине). Так что, если вы не готовы посвятить много времени подбору оптимальных компонентов для майнинг-системы и вложить много денег в её постройку, имеет смысл просто купить немного криптовалюты и пытаться заработать на её продаже после роста цены. Или же можно обратить внимание на не самые мейнстримовые криптовалюты, и начать их майнить с расчетом на последующий рост их стоимости (представляем, как глядя на текущий курс биткоин расстраивается американец Ласло Ханеч, который в 2010 году потратил 10000 коинов на покупку двух пицц — сейчас он на них мог бы приобрести виллу и небольшой автопарк). В любом случае криптовалюты — это состоявшийся тренд, который вряд ли получится перебить даже каким-нибудь крупным катаклизмом на рынке электронных денег (их уже несколько было, и ничего). Даже такие инертные структуры как банки и государства стали задумываться над использованием криптовалют и их интеграцией с привычной финансовой системой. Можно майнить, можно не майнить, но от электронных валют уже никуда не деться.