Первая – это физическая невозможность задействовать для подобной операции требуемое количество компьютеров или устройств ASIC, поскольку их просто нереально консолидировать под единым управлением в таком объеме. Даже если правительство такой страны, как США, захочет провести подобную атаку с целью получения контроля над сетью Биткоин, исключительно маловероятно, что государственной институции даже такого уровня это будет под силу. Второй фактор, который необходимо принять во внимание, – это стоимость привлечения такого объема вычислительных ресурсов. С большой вероятностью она будет на порядки превышать тот экономический эффект, которого теоретически мог бы достичь злоумышленник в результате атакующих действий.
И, наконец, последний по порядку, но не по значению – это фактор утраты доверия к криптовалюте в целом после проведения успешной атаки на нее. Вне всякого сомнения, рыночная цена на нее обрушится почти до нуля, разорив при этом всех участников системы, включая самого атакующего. Очевидно, что наиболее уязвимы к подобным атакам «молодые» сети с относительно низким хешрейтом и, соответственно, с невысокой стоимостью атаки. Смысл атаки в таких случаях заключается даже не в реализации двойной траты, а скорее в нанесении ущерба сетям с целью их разрушения или как минимум блокирования их работоспособности на какое-то время. Ведь узел, получивший контроль над сетью, сам решает, какие транзакции включать в блоки, а какие нет. И он может создавать, например, одни лишь пустые блоки без транзакций, парализуя тем самым любые переводы криптовалют в пределах атакуемой сети.
В истории сети Биткоин был случай, когда 13 июня 2014 года майнинговый пул Ghash на несколько часов получил контроль над 51 % вычислительной мощности всей сети. Произошло это естественным образом по причине значительного увеличения количества участников пула. Однако сразу же после того, как было зафиксировано превышение хешрейта, многие участники пула остановили свои процессы майнинга, а сам пул прекратил регистрацию и подключение новых пользователей. Это было сделано намеренно, с целью предотвращения возможных деструктивных последствий для сети в целом. Спустя некоторое время, когда суммарный хешрейт сети Биткоин существенно вырос, подобные ситуации ни для одного из подобных пулов уже возникнуть не могли.
В любом случае, как уже отмечалось, главным негативным результатом получения вычислительного контроля над сетью будет катастрофический подрыв доверия участников к системе в целом. В результате можно с большой вероятностью ожидать серьезное падение стоимости сетевой криптовалюты, выраженной в классическом денежном эквиваленте, который принято называть «фиатным». Название «фиатные деньги» относится к привычным для нас мировым валютам, эмитированным правительствами национальных государств или их консорциумами, такими, например, как Евросоюз. Фиатными деньгами мы все пользуемся ежедневно, а данный термин будем употреблять в дальнейшем как противопоставление понятию криптовалютных платежных средств.
Поскольку приобретение реальных товаров или услуг непосредственно за криптовалюты на текущий момент еще недостаточно развито, то для большинства майнеров процесс обмена заработанной криптовалюты на валюту фиатную является повседневной необходимостью. А это означает, что для всех участников сети (и в первую очередь самих активных майнеров) курс обмена криптовалюты на фиатные деньги является очень важным параметром. Понятно, что фиатный эквивалент криптовалюты отражает саму ее ценность, но каким же тогда образом можно эту ценность определить? От чего в первую очередь зависят курсы криптовалют в целом и биткоина в частности?
Биткоин как ценность
Через девять дней с момента запуска сети Биткоин, а именно 12 января 2009 года, Сатоши Накамото осуществил в ней исторически первую транзакцию. Он отправил в качестве теста десяток биткоинов другому участнику сети, который появился в ней почти сразу же после самого Накамото. Им оказался американский программист и криптоэнтузиаст Хэл Финни, который еще в 2004 году написал первый алгоритм Proof-of-Work для программного обеспечения протокола PGP, обеспечивающего функционал шифрования с открытым ключом. Транзакция была включена в блок под номером 170 и стала первой в истории физически осуществленной блокчейн-транзакцией между двумя участниками сети. Мог ли тогда предполагать Сатоши Накамото, что ради целей тестирования он расстался с цифровыми монетами, общая стоимость которых меньше чем через десять лет будет исчисляться десятками и даже сотнями тысяч долларов? На момент совершения первой транзакции биткоин никакой монетарной ценностью не обладал. Каким же образом так получилось, что вскоре за него стали выкладывать на криптовалютных биржах серьезные фиатные суммы?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, из чего складывается ценность биткоина. История обычных денег всем хорошо известна: сначала в ходу были только монеты из драгоценных металлов – золота и серебра. В этом случае они представляли ценность сами по себе. Затем человеческая цивилизация перешла на бумажные банкноты, которые сначала гарантировались золотыми запасами государственных банков, а после отмены золотого стандарта стали обеспечиваться внутренним валовым продуктом. По крайней мере, этот факт всегда формально декларируется национальными правительствами. На самом деле реальная ситуация гораздо сложнее – экономика каждого государства постоянно сталкивается с такими явлениями, как инфляция, безработица, объем внешнего долга, а также прочими макроэкономическими факторами. Каждый из них оказывает свое влияние на ценность национальной валюты, и в том числе на колебание ее курса по отношению к валютам других стран мира.
Все национальные валюты, будучи формально обеспеченными достоянием своих государств, защищены от фальсификаций, насколько это технологически возможно. Для этого используются специальные способы изготовления бумаги для банкнот, применяется особая краска для печати, а на купюры наносят дополнительные элементы защиты – водяные знаки, порядковую нумерацию и голографические изображения. Все это, разумеется, не дает стопроцентной гарантии от возможного появления фальшивых денег, однако в подавляющем большинстве случаев проблем с доверием к бумажным банкнотам у людей не возникает. Основой доверия людей к фиатным деньгам являются следующие факторы:
● признание правительствами денежных банкнот законным платежным средством;
● обеспечение национальной валюты внутренним валовым продуктом, а также золотовалютными резервами государств;
● ограниченность денежных эмиссий с целью контроля за возможной инфляцией;
● физическая защита банкнот от подделок;
● доверие со стороны других людей, готовых принимать банкноты к оплате;
● относительно стабильный курс национальной валюты к валютам других государств.
Отсутствие хотя бы одного из вышеперечисленных факторов, как правило, существенно подрывает доверие к национальной валюте вплоть до полного отказа от ее использования в повседневных расчетах. Такую ситуацию можно было не так давно наблюдать в Зимбабве, когда исключительная гиперинфляция заставила граждан этой страны полностью перейти на расчеты в долларах США. Похожая картина сложилась также в настоящее время и в Венесуэле, где национальная валюта – боливар – подверглась масштабному обесцениванию. Это привело к тому, что для приобретения элементарных продуктов питания к оплате требовались буквально целые горы банкнот, уже давно не стоящих бумаги, на которой они были когда-то отпечатаны.
А теперь вернемся к биткоину и попытаемся примерить к нему те же самые факторы доверия, которые были перечислены в отношении фиатных денег. Коль скоро биткоины являются децентрализованными цифровыми деньгами, не имеющими единого эмиссионного центра, контролируемого каким-либо суверенным государством, о его признании официальным средством платежа пока речь не идет. Точнее, это может произойти в будущем, но каждое государство в отдельности должно будет выразить свое отношение к этому вопросу на добровольной основе. И вполне может сложиться так, что мнения разделятся: одни страны смогут признать биткоин и прочие криптовалюты средством платежа, а другие – нет.
Теперь что касается ограниченности эмиссий. Как мы знаем, эмиссия биткоина конечна в своем объеме и ограничена величиной в 21 млн монет. Таким образом, вопрос возможной инфляции отпадает, причем гарантией защиты будет не обещание какого-то правительства контролировать инфляционные процессы, а строгое соответствие заложенной математической логике проекта. То же самое касается и защиты от подделок – эмиссия биткоинов является чисто математическим процессом, базирующимся на децентрализованном решении сложновычислимых криптографических задач. Поэтому, в отличие от обычных банкнот, в данном случае имеется математически доказанная гарантия того, что «лишних» цифровых монет в системе не появится.
Одной из главных причин критики биткоина является отсутствие у него какого-либо ценностного обеспечения. Остановимся на этом чуть подробнее. Описывая концепт Proof-of-Work в одной из предыдущих глав, мы в качестве примера анализировали, на чем может базироваться ценность золота. Среди прочих аргументов отмечалось, что обладание золотом является результатом приложенного труда специалистов по его геологической разведке, шахтерской добыче, литейной обработке, грузовой транспортировке, промышленному производству из него изделий и, наконец, их продажи конечному потребителю. Очевидно, что в обычной рыночной ситуации стоимость изделия из золота – будь то слиток, монета или ювелирное украшение – не может быть меньше, чем совокупная стоимость затраченных трудовых и материальных ресурсов на его производство. Добавим также заложенную норму доходности для каждого из звеньев этой «цепочки ценности» и в итоге получим некую логически обоснованную стоимость конечного продукта, ниже уровня которой его производство не будет иметь никакого коммерческого смысла.
Теперь спроецируем эту ситуацию на процессы майнинга криптовалют, в частности – биткоина. И мы также увидим здесь цепочку формирования ценности, очень похожую на любую другую при производстве какого-либо продукта, включая в том числе и золото. Приобретение компьютеров или специализированного майнингового оборудования, аренда и оснащение помещений для криптоферм, оплата электроэнергии, необходимой для работы ASIC-майнеров, заработная плата IT-специалистов по обслуживанию фермы, налоговые платежи – вот далеко не полный перечень издержек предпринимателя-майнера. Что, в свою очередь, означает, что на каждый добытый при помощи майнинга биткоин приходится определенная сумма монетарных затрат, которая и будет нижней «граничной» планкой ценности конечного произведенного продукта – криптовалютной монеты. Когда Сатоши Накамото добывал свои первые биткоины, в силу минимальной сложности сети его издержки были близки к нулю, равно как и сама ценность биткоина на тот момент. Однако спустя годы процесс майнинга стал весьма затратным мероприятием.
Многие полагают, что биткоин (как и любая другая криптовалюта, полученная на базе механизма достижения консенсуса Proof-of-Work) обеспечен лишь электричеством, затраченным на его добычу. Можно, конечно, сказать и так, но, как мы могли убедиться, для майнинга биткоина одного только электричества недостаточно, хотя затраты на него явно превалируют над всеми остальными. Именно этот вид переменных затрат заставляет майнеров стараться, как они сами выражаются, «не падать ниже розетки», то есть фиатный эквивалент цены биткоина не должен быть меньше, чем стоимость электричества, израсходованного на его получение. А с учетом того, что рыночная стоимость электроэнергии со временем только увеличивается, равно как и растут необходимые объемы энергозатрат на добычу одной монеты, то в периоды особо значительных негативных колебаний курса биткоина на биржах майнинг может приносить и убытки.
Как ни странно, подобный сценарий развития событий был предусмотрен талантливым создателем проекта Биткоин – ведь сложностью добычи монет сеть управляет автоматически в обе стороны. И если майнерам становится невыгодно содержать свои фермы на каком-то уровне сложности, они могут отказаться от этой деятельности и отключить свое оборудование – навсегда или хотя бы на время. И тогда общий хешрейт сети начнет падать, а ее сложность – пропорционально уменьшаться, одновременно с этим понижая требования к объему потребляемого электричества на добычу одной криптомонеты. Однако на практике даже при существенной коррекции курса биткоина от ценовых максимумов в сторону значительного падения совокупная вычислительная мощность сети все равно активно увеличивается.
В течение только одного 2018 года хешрейт в сети Биткоин утроился, несмотря на то, что за этот же самый год биткоин подешевел почти вчетверо. Очевидно, что неиссякаемый оптимизм майнеров и их вера в восстановление и дальнейший рост стоимости биткоина превалируют над реалистичным анализом рыночной ситуации. Таким образом, есть все основания полагать, что подавляющее большинство майнеров склонны рассматривать периоды ценовой коррекции как события, носящие исключительно временный характер. В то время как восходящим ценовым трендам отводится роль относительно перманентного фактора.
И, наконец, один из важнейших факторов доверия к криптовалюте со стороны конкретного человека – это, собственно, его личное осознание того, насколько массовым является доверие к этому же активу со стороны других участников рынка. Именно это совокупное доверие общества также является существенным дополнением к ценности любого финансового актива, в том числе и криптовалютного. Когда в XVIII веке в Европе стали появляться бумажные деньги, доверие к ним было весьма слабым. В течение нескольких тысячелетий все торговые отношения строились на циркуляции монет, созданных из драгоценных металлов, в первую очередь – из золота. Разве что индейцы доколумбовой Америки оказались несколько в стороне от этих процессов. Они делали из золота все что угодно, кроме денег – по крайней мере, до тех пор, пока конкистадоры не «вовлекли» их в мировую финансовую систему. Что же касается бумажных ассигнаций, то эволюция доверия к ним заняла сотни лет. И это при том, что в течение длительного периода государственные банки продолжали гарантировать обмен банкнот на золото из своих резервов, практически до самой отмены золотого стандарта в 70-х годах прошлого века.
Напрашивается неизбежный вывод, что становление доверия к различным формам платежных средств – это лишь вопрос бытовой привычки, формировавшейся у людей сотнями, а то и тысячами лет. И в конечном итоге все дело оказывается только в сложившейся веками «репутации» материалов для изготовления денег, а также самих эмитентов, выпускающих их в обращение. Криптовалюты являются электронными, то есть физически неосязаемыми деньгами нового типа и поэтому для многих непривычными. Но у них, как мы убедились ранее, есть ряд серьезных преимуществ перед деньгами фиатными. А роль эмитента в данном случае принимают на себя математические алгоритмы, репутация которых строго научна и потому неоспорима.
Трудно говорить о формировании привычки и массового доверия в мировом масштабе к принципиально новой форме денег за те десять лет, которые существует технология блокчейн. Однако есть все основания полагать, что этот вид платежных средств завоюет мир гораздо быстрее, чем его исторические предшественники. Особенно если учесть, каким образом происходило становление рыночного курса первой криптовалюты за начальные годы ее существования. В какой-то момент криптосообщество стало рассматривать биткоин не только как утилитарное средство быстрого, анонимного и недорогого платежа, но еще и как форму финансовой инвестиции. Многие инвесторы небезосновательно полагали, что подобные вложения могут принести их владельцу существенный доход за относительно короткий период времени. Насколько же сбылись их ожидания к текущему моменту?
Биткоин как инвестиция
На ранних этапах работы сети Биткоин многие майнеры, которые занимались добычей криптомонет на низких уровнях сложности, относились к этому не слишком серьезно. Скорее они видели в этом элементы игры, чем полагали себя частью финансовой системы нового типа. В результате с первыми полученными биткоинами майнеры поступали сообразно этому восприятию: делали друг другу тестовые переводы, дарили, выкидывали за ненадобностью или просто теряли вместе с секретными ключами от своих цифровых кошельков. Тем не менее уже 5 октября 2009 года биткоин получил свою первую в истории рыночную монетарную оценку, которая базировалась на реально проведенных сделках. За $1 давали 1309 биткоинов, то есть одна монета стоила около 0,08 американского цента.
Впрочем, курс довольно быстро стал расти. В связи с этим хотелось бы упомянуть об одной истории, которая произошла в конце 2009 года в Норвегии, где один местный студент по имени Кристофер Кох писал дипломную работу по криптографии. Один из разделов своей дипломной работы он решил посвятить такому относительно недавно появившемуся явлению из области криптографии, как проект Биткоин. В процессе исследования он в качестве теста приобрел 5000 монет биткоин, затратив на это сумму, примерно эквивалентную $27. Это соответствовало стоимости чуть больше половины цента за одну монету. После того, как диплом был написан и защищен, о приобретенных биткоинах Кох благополучно забыл. Однако ему пришлось вспомнить о них спустя четыре года, когда эта криптовалюта стала получать все большую известность и информация о ней стала активно распространяться по всему миру. Осознав, что является обладателем значительного количества цифровых монет, он бросился искать свои давно заброшенные виртуальные активы. Подобрать пароль от своего биткоин-кошелька бывшему студенту удалось с большим трудом, однако усилия того стоили. Выяснилось, что его полузабытая случайная инвестиция в $27 всего за несколько лет превратилась в драгоценный клад, стоивший около $1 млн. То есть за это время стоимость одного биткоина выросла в сотни раз. Благодаря своей дипломной работе Кох неожиданно стал состоятельным человеком. Потратив изрядную долю буквально упавшего на него с неба богатства на недвижимость, часть криптомонет Кох все же решил приберечь на кошельке в надежде на дальнейший рост биткоина, который и не замедлил произойти в последующие несколько лет.
Но далеко не все истории имели столь счастливый конец. Гораздо большую известность приобрел эпизод, связанный с первым в истории Биткоина приобретением физического товара за криптовалюту. Произошло это в конце мая 2010 года, когда американский программист Ласло Ханеч (Laszlo Hanyecz) бросил на биткоин-форуме клич, что готов заплатить 10 000 биткоинов, если ему доставят в город Джексонвилль, штат Флорида, две пиццы общей стоимостью примерно $25. Прошло целых четыре дня, пока контрагент по сделке не был найден, после чего пиццы были доставлены по означенному адресу, а соответствующая сумма в биткоинах была переведена в качестве оплаты. Произошло это 22 мая, и с тех пор этот весенний день стал первым и пока единственным отраслевым памятным днем для всей блокчейн-индустрии, который получил название Bitcoin Pizza Day. В этот день криптоэнтузиасты во всем мире едят пиццу и, используя отнюдь не лестные эпитеты, обсуждают провидческие таланты того незадачливого майнера, который заплатил за две пиццы эквивалент нескольких десятков миллионов долларов. Именно в сумму такого порядка те самые 10 000 биткоинов стали оцениваться через семь лет. Тем не менее нельзя сказать, что курс биткоина за первые десять лет своего существования только непрерывно увеличивался. Цена биткоина, как и любого другого финансового инструмента, была подвержена различным колебаниям и коррекциям в силу факторов самой различной природы – как технического, так и фундаментального характера.
Первая торговая площадка для обмена биткоинов на фиатную валюту появилась примерно через год после запуска проекта Биткоин – 6 февраля 2010 года начала свою работу биржа Bitcoin Market. Однако наибольшую известность в ранний период организованной торговли биткоинами завоевала другая биржевая площадка – Mt. Gox. Открылась она 17 июля 2010 года и довольно быстро снискала популярность среди биткоин-трейдеров, став, по сути, «биржей номер один» для реализации сделок с криптовалютой. Строго говоря, сайт проекта Mt. Gox был запущен еще в 2006 году для организации электронной биржевой торговли игровыми картами популярной настольной игры Magic The Gathering. Из сокращения названия игры, собственно, и взялось название биржи. Разработчик Джед Маккалеб, создавший биржу, весной 2011 года продал проект французскому программисту Марку Карпелесу, который в тот момент жил в Японии.
Как раз примерно на это время пришелся первый «бум» криптовалютной торговли, и цена биткоина начала расти. Однако уже в июне того же года биржа была атакована хакерами. В результате чего с биржевых счетов было украдено несколько десятков тысяч биткоинов, каждый из которых к тому моменту оценивался примерно в $32. Несмотря на то что «дыру» в безопасности системы удалось довольно быстро ликвидировать, инвестиционное доверие к биткоину было серьезно подорвано. Владельцу биржи и его сотрудникам пришлось приложить немало усилий, чтобы остановить панику среди трейдеров. После чего курс биткоина медленно возобновил свой рост, постепенно «отыгрывая назад» произошедшее масштабное падение цены. Всесторонне учтя опыт прошедшей атаки, Карпелес приложил серьезные усилия для повышения безопасности работы биржи. Среди прочих мер была в том числе введена двухфакторная идентификация на базе генераторов одноразовых паролей, используемых трейдерами при входе на биржу.
Эпоха наивысшего расцвета и благоденствия Mt. Gox пришлась на последующие три года, хотя и в этот период у биржи иногда случались разного рода неприятности. В какой-то момент на деятельность торговой площадки обратили внимание финансовые регуляторы США. Результатом стало блокирование банковских счетов американского подразделения биржи, где размещалось около $4,5 млн. Средства в конечном итоге удалось вернуть, однако это не решило всех проблем с американской банковской системой в целом. Представители американской финансовой индустрии весьма скептически относились к деятельности биржи, подозревая ее в соучастии в массовом отмывании денег посредством торговли криптовалютами.
Тем не менее курс биткоина продолжал расти и к ноябрю 2013 года «пробил» отметку в $1200 за один биткоин. При этом через биржу Mt. Gox в тот период проходило около половины всех транзакций сети Биткоин. Однако в это же время работа биржи начала давать сбои, что особенно выражалось в задержках вывода средств клиентов со счетов Mt. Gox – как криптовалютных, так и фиатных. Трейдеры начали проявлять недовольство, а многие из них и вовсе ушли торговать на конкурентные биржевые площадки. В блокчейн-среде стали циркулировать упорные слухи о внутренних проблемах в Mt. Gox, пока, наконец, в феврале 2014 года не наступила трагическая развязка всей интриги. С начала февраля биржа прекратила осуществлять любые операции по выводу средств со счетов. А 23 февраля Карпелес опубликовал немногословное сообщение о полном крахе биржи, после чего сайт проекта пропал из интернета.
Среди клиентов биржи ожидаемо возникла паника. На некоторых блокчейн-форумах появилась информация в форме «утечки» внутреннего документа биржи, где говорилось о похищении хакерами 744 000 биткоинов с биржевых счетов. Еще через несколько дней, 28 февраля, руководство биржи подало официальное заявление о банкротстве. Это не замедлило максимально негативно отразиться на курсе биткоина – он рухнул до уровня в $550. Официально была признана потеря 650 000 биткоинов, хотя до конца так и не удалось выяснить, действительно ли имела место хакерская атака или же крах был инспирирован самим владельцем. Были подозрения, что Карпелес перевел огромное количество биткоинов, принадлежащих биржевым трейдерам, на некий тайный адрес в надежде впоследствии воспользоваться ими в личных целях. Несмотря на формально проявленную готовность Карпелеса всячески содействовать расследованию, весной 2019 года его приговорили к 2,5 года тюремного заключения. Пока шло следствие и судебное разбирательство, банкротные управляющие проектом сумели вернуть клиентам биржи некоторую часть средств, которые удалось обнаружить и консолидировать для последующих выплат. После краха Mt. Gox биткоину потребовалось около трех лет, чтобы восстановить ранее завоеванные ценовые позиции. При этом количество криптовалютных бирж за этот же период существенно выросло. В настоящий момент в интернете присутствуют сотни торговых площадок, активно предлагающих услуги обмена различных цифровых монет как друг на друга, так и на фиатные платежные средства.
К концу 2017 года вокруг блокчейн-индустрии сложилась ситуация, которую в криптосообществе стали называть «хайпом» – от английского слова
Мы уже рассуждали о том, что предпринимателям, желающим заниматься этой деятельностью, приходится инвестировать значительные денежные средства в майнинговое оборудование и оснащение помещения, где оно будет установлено. Кроме того, майнеры несут расходы, связанные со значительным потреблением электроэнергии, оплатой рабочей силы системных инженеров, отчислением налоговых платежей и так далее. Логично предположить, что далеко не любое место в мире подходит для эффективного майнинга криптовалют. Необходимо выбирать такие географические локации, где вышеперечисленные финансовые издержки можно минимизировать, насколько это удастся предпринимателю. Как оказалось, в мире не так уж много мест, где майнинг был бы настолько эффективен, чтобы издержки «майнингового фермера» не превышали доход от реализации добытых криптовалют, особенно в условиях существенной коррекции их рыночной стоимости.
На текущий момент в отрасли криптодобычи сложилась ситуация, когда около 80 % майнинговых мощностей кристаллизовались в мировой промышленной «кузнице» – в Китае. Именно в этой стране естественным образом сложились условия, наиболее благоприятствующие этому виду деятельности. Если, конечно, не принимать во внимание несколько недружественную и откровенно настороженную позицию китайского правительства по отношению к криптовалютам в целом. Тем не менее основное оборудование для майнинга производится именно в Китае, поэтому местным майнерам нет необходимости заказывать дорогостоящую трансграничную доставку через полмира, а также нести дополнительные расходы на таможенные платежи. Электростанции в горных районах страны позволяют получить приемлемые расценки на электроэнергию, а относительно холодный климат в этих же регионах обеспечивает достаточно бюджетное решение проблемы перегрева оборудования. В случае, если выбрано технологическое решение в пользу водяного охлаждения, то, как правило, в этих же местах к услугам майнеров протекают холодные горные реки. Стоимость рабочей силы в периферийных районах Китая также относительно невелика, что является еще одним немаловажным фактором в пользу выбора именно этой страны для инвестиций в деятельность по майнингу криптовалют.
Считается, что подавляющая доля вычислительной мощности сети Биткоин контролируется всего четырьмя майнинговыми пулами, и все они находятся в Китае. Столь высокая концентрация совокупного хешрейта в пределах одной политической юрисдикции и под контролем всего лишь четырех управляющих субъектов, безусловно, не может являться позитивным фактором для технологии, призванной быть истинно децентрализованной. Однако криптосообщество считает эту ситуацию временной и верит в то, что майнинг в сети Биткоин со временем эволюционирует в более распределенную форму. В любом случае именно Биткоин пока остается наиболее популярным и востребованным криптоинструментом, совокупная ценность всей эмиссии которого составляет около половины капитализации всего криптовалютного рынка. Проект Биткоин был создан Сатоши Накамото как децентрализованная цифровая платежная система, а сами монеты биткоин должны были стать популярным средством платежа, которое постепенно стало бы вытеснять привычные фиатные деньги из повседневного оборота. Попробуем оценить, насколько за первое десятилетие своего существования проекту Биткоин удалось реализовать задуманное.
Биткоин как средство платежа
После того как цифровые монеты сети Биткоин получили серьезную монетарную оценку на финансовом рынке, владельцы значительного количества этих цифровых активов неожиданно для всех (а возможно, и для самих себя) стали состоятельными людьми. Криптовалютные капиталы многих из них оцениваются в сотни миллионов, а в некоторых случаях и миллиардов долларов. Разумеется, первым, на кого обратили внимание, стал сам создатель проекта Биткоин – Сатоши Накамото. Будучи первым майнером в собственноручно созданной им сети, он сумел добыть большое количество монет, поскольку начальный уровень сложности системы этому весьма благоприятствовал. Некоторое время считалось, что Накамото успел заработать около 1 млн монет, однако, по последним исследованиям, это число не превышает 700 000. Но даже в этом случае капитализация его состояния оценивается на данный момент примерно в $3,5 млрд. Так загадочный изобретатель попал в мировой рейтинг миллиардеров журнала Forbes, а в период ценовых рекордов биткоина Накамото даже занимал место в пятом десятке списка.
По этому поводу нельзя не припомнить небезызвестных братьев-близнецов Кэмерона и Тайлера Унинклвоссов. Бывшие студенты Гарварда и спортсмены-олимпийцы в свое время сумели отсудить у создателя Facebook Марка Цукерберга около $65 млн в качестве компенсации за якобы украденную у них идею социальной сети. Часть полученных средств братья удачно вложили в биткоин, когда он еще стоил чуть более $100 за монету. Предполагается, что они приобрели более 100 000 биткоинов, что делает их обладателями состояния, близкого к полумиллиарду (в зависимости, разумеется, от колебаний рыночного курса биткоина на биржах). Ходили слухи, что секретные ключи от своих биткоин-адресов предприимчивые братья распечатали на бумаге, которую затем разрезали на несколько частей и поместили каждую отдельно в банковские сейфы в разных городах США. Столь сложная операция была проведена, дабы защитить свои цифровые активы от возможного похищения сетевыми злоумышленниками.
Ну и, наконец, стоит еще раз упомянуть о бывшем владельце биржи Mt. Gox Марке Карпелесе, подозреваемом в хищении примерно 650 000 биткоинов, которые, как он сам утверждает, были украдены хакерами. Если он все же является тайным обладателем этого сокровища, то оно бы оценивалось в данный момент в сумму более $3 млрд, что сопоставимо с капиталом самого Накамото. Правда, в случае изобретателя технологии блокчейн легитимность приобретения им биткоинов не вызывает сомнений, поскольку они были получены абсолютно открыто при помощи майнинговых процессов.
Существует ряд платежных систем, построенных на базе технологии блокчейн, где присутствует значительное число активных участников, способных накапливать определенные объемы криптомонет. В связи с этим напрашивается законный вопрос: какие товары и услуги можно было бы оплачивать этими цифровыми деньгами? Ответ на самом деле очевиден: абсолютно те же, что и фиатными платежными средствами. Проблема состоит лишь в готовности продавцов принимать крипотовалюту к оплате. А для них, в свою очередь, встает вопрос легитимизации полученных доходов в криптовалюте, а также возможности конвертировать их в фиатные деньги с целью их законного бухгалтерского и налогового учета. Очевидно, что эти вопросы в каждом государстве решаются исходя из особенностей национальных финансовых законодательств, и далеко не везде для криптовалютных платежей, к великому сожалению, создан режим относительного благоприятствования. Поэтому покупка товаров и услуг за криптовалюты не получила еще по-настоящему массового распространения. Однако этот процесс медленно, но верно завоевывает различные деловые сферы, и есть надежда, что рано или поздно криптовалюты займут достойное место в мировом товарно-денежном обороте.
Время от времени в различных мировых СМИ публикуются рекламные сообщения о том, что тот или иной актив можно приобрести за биткоины или другую криптовалюту. Как правило, речь идет о предметах роскоши – дорогих виллах, яхтах, роскошных автомобилях или частных самолетах. Однако в последнее время все чаще появляется информация о том, что за цифровые деньги можно приобрести и самые обычные вещи из повседневного обихода. Но подобных точек продаж пока, увы, лишь единицы, и все они представлены интернет-магазинами с относительно небогатым товарным ассортиментом. Ведь для того чтобы этот вид оплаты стал массовым, необходимы разветвленные инфраструктуры платежных систем, которые будут обеспечивать денежные потоки с необходимыми конвертациями из одной денежной формы в другую. И такие системы уже начинают активно развивать свою деятельность в различных регионах мира, несмотря на то, что из всех стран пока только Япония признала криптовалюты официальным платежным средством.
Помимо платежных систем, существует еще один элемент, жизненно необходимый для успешного внедрения криптовалют в массовое обращение, – банкомат, выдающий наличные фиатные деньги за биткоины или иные популярные криптомонеты. Проекты по созданию и установке подобных денежных аппаратов уже существуют и активно наращивают объемы своего бизнеса по всему миру. Например, уже к началу 2019 года количество одних только биткоин-банкоматов превысило 4000, а ежедневно в мире устанавливается как минимум семь новых аппаратов. Причем не менее чем в трети из всех существующих банкоматов можно не только получить наличные деньги за биткоины, но и совершить обратную операцию по приобретению криптовалюты. Больше половины всех биткоин-банкоматов мира установлено на территории США, но и другие страны постепенно наращивают их количество, особенно отмечается позитивная динамика в Канаде и Австрии. Всего насчитывается более трех десятков производителей подобных банкоматов, а стоимость одного аппарата составляет около $10 000.
Одним из препятствий для массового распространения криптовалют является их виртуальность. Для многих людей, постоянно имеющих дело с монетами и банкнотами, неосязаемая форма денег непривычна, особенно если учесть относительную технологическую сложность их применения для оплаты товаров и услуг. Физические деньги часто становятся предметами коллекционирования, что для криптовалют едва ли могло стать возможным. Правда, в 2011 году некто Майк Кадвелл решил выпустить коллекционные биткоины в виде физических монет. Он создал дизайн металлической монеты, номинированной в биткоинах. Каждой монете соответствовал криптокошелек, содержащий количество биткоинов, равное номиналу монеты. При этом секретный ключ кошелька наносился на саму монету в виде кода и покрывался специальной голограммой, которую при необходимости можно было разрушить и получить доступ к ключу и к средствам на кошельке. Понятно, что после разрушения голограммы монета становилась фактически бесполезной, поскольку ключ переставал быть секретным для всех, кто мог видеть монету. Было выпущено несколько тысяч таких монет, почти все из которых были раскуплены коллекционерами и криптоэнтузиастами. Впоследствии были попытки со стороны других производителей создать монеты, номинированные в биткоинах, в том числе и больших номиналов, однако широкого распространения они не получили.
Рассуждая о биткоине как о платежном средстве, объективности ради следует обратить внимание и на негативные стороны тех возможностей, которые дает криптовалюта, построенная на базе блокчейн-технологии. Речь идет об одном из самых важных ее свойств – анонимности. Именно неотслеживаемость криптовалютных платежей и технологическая невозможность связать транзакцию с непосредственным ее автором как физическим лицом привела к появлению целой криминальной индустрии, предлагающей различные незаконные товары и услуги с оплатой исключительно криптовалютами. Возникновение и существование подобного рода деятельности стало одним из главных факторов, препятствующих получению криптовалютами, и в частности биткоином, статуса официального платежного средства в большинстве государств. Но обратимся к непосредственной истории вопроса.
В 2011 году в сети интернет появился сайт под названием SilkRoad («Шелковый путь»). На этом торговом портале можно было приобрести широкий спектр нелегальных товаров и услуг – наркотики, украденные банковские карты, фальшивые деньги и даже услуги киллера. В качестве обеспечения анонимности продавцов и покупателей сайт использовал прием платежей исключительно в биткоинах. Владельцем сайта был некто Росс Ульбрихт, житель США, исповедующий экстремальные политические взгляды, отрицающие любую форму государственного вмешательства в жизнь людей. Годовой объем продаж сайта в 2012–2013 годах оценивался примерно в $12–15 млн, а суммарный объем сделок в криптовалютном эквиваленте приближался к 10 млн биткоинов. Всего услугами сайта успели воспользоваться около 100 000 покупателей и продавцов. В конечном итоге Ульбрихт был арестован и в 2015 году приговорен к пожизненному заключению, а сайт SilkRoad был закрыт. Тем не менее сам факт появления и существования подобного сервиса остался темным пятном на репутации биткоина как средства совершения анонимных платежей в интернете. Впоследствии официальные лица ряда государств и регуляторов приводили эту историю в качестве примера и объяснения, почему признание криптовалют официальным средством платежа является преждевременным, а то и вовсе недопустимым.
В защиту цифровых денег можно привести аргумент, что многие полезные предметы из привычного обихода могут использоваться не только по своему прямому назначению, но и в откровенно криминальных целях. Например, банальные кухонные ножи бесчисленное множество раз становились орудием преступлений. Однако они никогда не были законодательно запрещены к продаже и использованию для резки продуктов на кухнях всего мира. Да и самые обычные денежные купюры постоянно используются для совершения преступлений – в первую очередь имеющих коррупционный характер. Тем не менее это не стало причиной их полного изъятия из обращения в пользу иных платежных форм. Напрашивается логичный вывод, что возможное криминальное применение ряда бытовых предметов – это естественное следствие самого факта их существования. Но их запрет принес бы человеческой цивилизации больше вреда, чем имеется пользы от их наличия. Поэтому было бы справедливым и к криптовалютам применить подобный взвешенный подход. Вместо массовых запретов следовало бы бороться с возможным незаконным использованием криптовалют, привлекая для этого профессиональные государственные службы.
Завершая раздел, посвященный Биткоину, хотелось бы еще раз отметить, что этот проект стал пионером-первопроходцем в новейшей высокотехнологичной отрасли, которую представляет собой блокчейн. С момента его появления прошло почти десять лет, и вполне логично, что многие в криптовалютной индустрии считают Биткоин несколько устаревшим и не отвечающим современным требованиям проектом. Но благодаря именно таким критикам у Биткоина начали появляться конкуренты. К началу 2019 года в блокчейн-индустрии насчитывалось уже более 2000 различных криптовалют, имеющих хотя бы одну биржевую оценку. Конечно, в рамках данной книги мы не сможем рассмотреть большую часть этих проектов. Однако мы остановимся на самых значимых из числа так называемых «альткоинов», или альтернативных Биткоину криптовалютах. Каждый из этих проектов пытался создать какие-то уникальные ценностные предложения, выгодно отличающие его от своего «прародителя». И первым следует рассмотреть проект Ethereum, который иногда называют Биткоин 2.0 в силу того, что он поднял блокчейн-технологию на следующую ступень своего развития.
Введение в Ethereum
Спустя примерно пять лет с момента появления сети Биткоин – первой системы, созданной на базе технологии блокчейн, в молодой криптоиндустрии обращалось уже довольно приличное количество проектов. Большинство из них были в значительной степени «биткоиноподобными» и отличались от своего генезисного прообраза лишь в мелких «косметических» деталях. Однако и сам проект Биткоин, равно как и большинство его последующих клонов, представляли собой те же самые, обычные децентрализованные платежные системы, достаточно примитивные по своим возможностям. Тем не менее, оценив все преимущества технологии блокчейн, зарождающаяся на ее основе индустрия начала формировать запросы на более сложный функционал блокчейн-сетей. Криптосообщество осознало необходимость в получении более прогрессивных технологических средств, позволяющих начать построение децентрализованных проектов на новом качественном уровне.
И такой инструментарий действительно был предложен в конце 2013 года одним из криптоэнтузиастов, известным сообществу на тот момент как редактор журнала Bitcoin Magazine. Им был Виталик Бутерин, 19-летний канадский программист с русскими корнями, представивший описание проекта Ethereum, возможности которого привлекли к себе повышенное внимание. В Ethereum были представлены совершенно новые концепции, далеко выходящие за рамки потенциала привычных блокчейн-проектов. Более того, данный проект совершенно не позиционировался как платежная система, а фактически являлся блокчейн-платформой нового поколения. Самым главным нововведением стала система так называемых «умных контрактов», или, как их принято называть в криптоиндустрии, смарт-контрактов. Структуру и принципы работы смарт-контрактов мы рассмотрим позднее, а сейчас отметим основные свойства, отличающие проект Ethereum от Биткоина и ему подобных систем.
Начнем с формирования адресов. Как и проект Биткоин, Ethereum использует схожий алгоритм их создания, но не преобразует их в более «читаемый» вид, оставляя хеш публичного ключа практически без изменений. Это было сделано отчасти еще и потому, что Ethereum, как упоминалось выше, не задумывался изначально как платежная система. Поэтому формирование адресов с более удобной визуализацией, помогающей ручному набору, в этой системе делать не стали. Помимо различий в формировании адресации, создателями проекта было принято решение, что блоки в системе будут создаваться значительно быстрее, чем в сети Биткоин. При этом их размер будет ограничен не количеством байт, а требуемой вычислительной мощностью на обработку данных блока. Подобные меры действительно были оправданными, поскольку наличие смарт-контрактов, как мы убедимся при их более подробном изучении, фактически обязывает разработчиков вводить такого рода лимиты.
Майнинг в сети Ethereum существенно отличается от принципов, на основе которых работает Биткоин, хотя тоже использует для нахождения блоков принцип доказательства работы (Proof-of-Work). Управление сложностью вычислительной задачи, как и в Биткоин, зависит от совокупного хешрейта сети. Однако сама степень сложности значительно снижена, поэтому на создание блока Ethereum требуется гораздо меньше времени. В настоящий момент среднее время создание блока в сети Ethereum составляет около тринадцати секунд – по сравнению с десятью минутами в сети Биткоин. То есть пока в сети Биткоин создается один блок, в Ethereum их будет около пятидесяти. Это привело к тому, что база блоков и транзакций сети Ethereum уже сопоставима по размеру с базой Биткоина, и это несмотря на то, что сеть Ethereum возникла на шесть с половиной лет позже, чем проект, положивший начало блокчейн-индустрии. Для расчетов внутри сети, в том числе для оплаты транзакционных комиссий и формирования вознаграждения за майнинг, используется криптовалюта под названием «эфир» (Ether). В случае, когда сложность поиска валидного хеша при майнинге относительно невысока, блоки в сети создаются довольно быстро. А значит, и величина вознаграждения за майнинг пропорционально невелика и совершенно несопоставима по ценности с премией для создателей блоков в сети Биткоин.
Описывая принципы децентрализованного майнинга в сети Биткоин, мы рассматривали ситуацию коллизии в случае, если разные узлы находят блоки в пределах десятиминутного временного интервала. Образующиеся при этом ответвления в цепочке блоков в конечном итоге должны быть отброшены сетью в пользу более длинной цепочки. Похожий принцип используется и в сети Ethereum. Однако из-за того, что блоки в ней создаются почти в пятьдесят раз быстрее, ситуация с возникновением конкурирующих найденных блоков встречается примерно во столько же раз чаще. Поэтому сеть Ethereum почти всегда находится в состоянии, при котором у нее имеются альтернативные цепочки, угрожающие целостности сети, так что постоянно надо делать выбор в пользу более ценного для системы ответвления. В Ethereum для этого используется протокол GHOST (Greedy Heaviest Observed Sub Tree – «жадное и наиболее весомое из известных ответвлений»). Он отдает предпочтение тем ответвлениям с блоками, на добычу которых было затрачено больше вычислений.
Исходя из того, что конкурирующие блоки довольно часто создаются почти одновременно, возникает вопрос, как вознаграждать майнеров. Если поощрять только одного майнера-победителя, тогда для остальных, также нашедших блок, это станет существенной демотивацией. Поскольку майнеры-конкуренты проводят столь же сложную вычислительную работу, создатели системы решили, что будут выделять часть вознаграждения еще максимум двум параллельно найденным, но не принятым сетью блокам. Такие блоки назвали uncles (от английского uncle – «дядя»), поскольку они являются родственными в силу общего «блока-предка». Майнеры, их создавшие, также получают определенную премию, хотя и меньшую, чем те, которые создают блок, принятый сетью как истинный, – для этого существует специальная формула распределения вознаграждения.
Сама непосредственная процедура майнинга эфиров также отличается от проекта Биткоин. В сети Ethereum используется совершенно иной алгоритм поиска валидных хешей, который разработчики назвали Ethash. Проблема исключительного расхода электроэнергии на добычу биткоинов всегда вызывала озабоченность у создателя проекта Ethereum Виталика Бутерина. Поэтому он решил бороться с чрезмерным увеличением совокупного хешрейта в своем проекте, и в первую очередь – с использованием для майнинга устройств ASIC. В связи с этим было принято решение об усложнении алгоритма перебора хешей до уровня, при котором потребовалось бы существенно больше оперативной памяти, чем алгоритму SHA-256, используемому в сети Биткоин.
Как известно, крупные майнеры получают серьезные вычислительные мощности, конструируя фермы, составленные из устройств ASIC. Наличие ферм считается негативным фактором для любой блокчейн-сети, поскольку они усиливают степень централизации майнинга. А это, в свою очередь, противоречит первоначально задуманному плану – максимально устранить любые возможные точки избыточной консолидации вычислительной мощности при управлении сетью. В одном из своих многочисленных интервью Виталик Бутерин рассказал историю о том, что он, будучи в весьма юном возрасте, проводил много времени за популярной компьютерной игрой World of Warcraft. Время от времени его виртуальный персонаж терял свои способности из-за коррекции игрового баланса, который периодически проводили разработчики компании Blizzard, не считаясь с мнением игрового сообщества. После каждого подобного изменения в правилах игры молодой человек испытывал сильное эмоциональное потрясение из-за того, что его личные усилия для развития своего персонажа практически сводились к нулю. Это происходило из-за неких централизованных решений, на которые лично он не мог никоим образом повлиять. По всей видимости, психологические травмы юности оказали значительное влияние на мировоззренческие позиции Бутерина, который пришел к выводу, что централизация управления есть абсолютное зло.
Несмотря на принятые Бутериным меры по усилению требований к объему памяти для майнинга, полностью защититься от появления ASIC-устройств для сети Ethereum, к сожалению, не получилось. Однако удалось существенно снизить хешрейт для добычи криптомонет этим видом устройств и, как следствие, повысить степень децентрализации майнинга, сделав его таким образом более конкурентным. Если сравнить два майнинговых устройства для сети Биткоин и Ethereum, то мы увидим, что майнер для добычи эфиров перебирает хеши в десятки тысяч раз медленнее, чем его биткоиновый аналог. Это происходит потому, что при майнинге эфиров алгоритм Ethash предусматривает постоянное обращение в оперативную память, где размещены дополнительные данные, необходимые для корректной работы майнинговой процедуры. Эти частые обращения замедляют работу алгоритма настолько, что разница в скорости перебора хешей составляет не менее четырех порядков.
Этот подход позволил также сохранить возможность майнинга монет эфира обычными графическими процессорами видеокарт, что серьезно повышает степень децентрализации процесса нахождения новых блоков Ethereum. В целом же вся сеть Ethereum потребляет чуть ли не втрое меньше электроэнергии, чем сеть Биткоин, хотя и эта величина продолжает оставаться весьма значительной. Поэтому разработчики проекта Ethereum по-прежнему серьезно озабочены проблемой энергоемкости своего проекта и планируют в ближайшее время коренным образом пересмотреть принципы создания блоков в сети. В настоящее время сеть Ethereum находится в процессе постепенного отказа от майнинга на основе протокола консенсуса Proof-of-Work в пользу принципа «доказательства владения» (Proof-of-Stake), которому будет посвящен отдельный рассказ.
Что же касается основной расчетной криптовалюты сети Ethereum – эфира, то в отличие от биткоинов, которые подлежат разделению на 100 млн частей, или могут принимать минимальное значение в восьмом знаке после запятой, эфир разделяется на квинтиллион частей, или на целых 18 десятичных знаков. Мельчайшая частица эфира называется Wei в честь Вэй Дая, создателя проекта B-money, одна миллионная часть эфира названа Szabo в честь Ника Сабо, изобретателя смарт-контрактов и автора проекта Bit Gold, считающегося наиболее близким к самому проекту Биткоин. И, наконец, одна тысячная часть эфира получила название Finney в честь Хэла Финни, одного из разработчиков криптографического PGP-протокола и контрагента Сатоши Накамото по самой первой сделке в сети Биткоин в январе 2009 года.
Еще одним важным отличием от биткоинов является то, что эмиссия эфиров на текущий момент никак специально не ограничена и, таким образом, может быть подвержена инфляции в будущем. Когда Виталик Бутерин представлял свой проект, он одномоментно создал и продал инвесторам около 60 млн монет эфира, выручив за них биткоины на сумму примерно $18,5 млн. Еще около 12 млн монет эфира Бутерин поместил в резервы для будущего финансирования развития проекта. Подобный единовременный выпуск монет обычно называют премайнингом.
Сама платформа была запущена 30 июля 2015 года. С тех пор за прошедшие без малого четыре года при помощи уже обычных процедур майнинга было проведено эмиссий на чуть более чем 30 млн монет. Таким образом, их общее количество превысило 100 млн с совокупной текущей капитализацией чуть менее $20 млрд. По своей популярности эфиры прочно удерживают второе место в криптовалютной индустрии после биткоинов и обращаются почти на всех биржах, предлагающих услуги по торговле криптовалютами. Если биткоин обычно называют «криптовалютным золотом», то эфиру достался титул «серебро».
Каждый день в мире совершается свыше полумиллиона транзакций в сети Ethereum. Если обратиться к принципу учета балансов монет на адресах системы, то здесь возникает еще одно важное отличие от сети Биткоин. Как известно, транзакции в блокчейн представляют собой цепочки электронных подписей, которые можно проследить по всей базе блоков. Таким образом, всегда есть возможность автоматически рассчитать баланс любого из адресов, сопоставив его входы как доход и выходы как трату. Непотраченные выходы и будут являться актуальным балансом адреса. Этот принцип называется UTXO, или «учет непотраченных транзакционных выходов», и мы уже уделяли некоторое время его рассмотрению. В сети Ethereum решили, что будет целесообразно вести базу актуальных состояний для каждого из адресов сети. Этот способ учета хотя и требует дополнительного хранения определенного объема данных, но все же несравнимо удобнее принципа UTXO, при котором нужно постоянно получать актуальные состояния адресов через расчеты.
Одновременно с этим принцип хранения актуальных состояний позволил разработчикам ввести в платформу Ethereum уникальный на момент ее появления функционал смарт-контрактов, который, собственно, и стал главным ценностным предложением проекта. Что же такое смарт-контракты и каким образом их реализация в сети Ethereum повлияла на развитие технологии блокчейн в целом?
Смарт-контракты
В процессе внедрения новых технологий разработчики систем, использующих биткоины в качестве платежного средства, постоянно сталкивались с проблемой создания более сложных моделей проведения транзакций. Особенно в тех, где могли бы присутствовать какие-то условия, отличные от стандартных. Сатоши Накамото пытался предусмотреть подобную ситуацию и, начиная с первой же версии программной реализации клиента сети Биткоин, поместил в него так называемую систему скриптов для обработки транзакций. Фактически это была упрощенная форма языка программирования стекового типа, когда все его команды обрабатываются в порядке очереди «слева направо от того, как они были указаны в самом скрипте».
Скрипт-язык Биткоина содержит около восьми десятков различных команд, каждая из которых выполняет определенную алгоритмическую операцию. От элементарной, вроде сравнения двух числовых значений, до более сложных – хеширования данных или алгоритма проверки цифровой электронной подписи. В подавляющем большинстве случаев в параметрах выхода каждой транзакции помещается стандартный скрипт под названием P2PKH, или Pay to Public Key Hash. Этот скрипт реализует процедуру оплаты на хеш публичного ключа, которым, собственно, и является биткоин-адрес получателя транзакции.
Для обработки нестандартных платежных ситуаций отправитель может составить собственный скрипт, содержащий дополнительные условия для обработки транзакции. Хотя, надо сказать, выбор у него небогатый. Например, имеется возможность реализовать функционал мультиподписи или сделать так, чтобы отправляемые средства нельзя было потратить ранее указанного в скрипте времени. Однако по-настоящему замысловатых алгоритмических конструкций для обработки транзакций с дополнительным набором условий подобными средствами создать практически невозможно. И дело не только в ограниченном наборе команд биткоин-скрипта, а в первую очередь в том, что данный язык является «неполным по Тьюрингу». Что это означает?
В 1936 году Алан Тьюринг, будущий герой криптографической войны с германским шифровальным устройством «Энигма», предложил модель вычислительной машины в форме математической абстракции. Полученную модель впоследствии стали называть «Машиной Тьюринга». Эта логическая вычислительная конструкция послужила инструментом для доказательства наличия или отсутствия алгоритмического решения для различных задач. Что же касается «полноты по Тьюрингу», то одним из ее критериев является наличие в языке программирования команд, на базе которых можно построить алгоритмические циклы. Скрипт-язык сети Биткоин не предоставляет операторов обработки циклов, а значит, и возможности реализации на нем сложных вычислительных алгоритмов весьма ограничены. В отличие от Биткоина, в проекте Ethereum подобная возможность предусмотрена, а реализована она как раз с использованием функционала смарт-контрактов. Попробуем разобраться, что же они собой представляют.
Как уже неоднократно упоминалось, автором концепции является Ник Сабо, который еще в 1994 году впервые представил форму исполняемых электронных контрактов в децентрализованной среде. Сабо определил этот вид виртуального соглашения как «протокол передачи информации, обеспечивающий автоматическое исполнение сторонами условий сделок». Преимуществами такой формы заключения контрактов автор считал конфиденциальность, низкие затраты на проведение операций и отсутствие необходимости привлечения посредников для обеспечения доверия для сторон по сделкам. Если сравнивать электронные контракты с обычными, то очевидным отличием будет возможность смарт-контракта контролировать лишь математически доказуемые условия сделки, в то время как в обычном контракте изложенные в нем условия могут носить и нечеткий, то есть описательный характер. В конечном итоге Ник Сабо ограничился лишь теоретическим представлением своей модели, а непосредственная реализация данного концепта увидела свет только спустя два десятка лет в проекте Ethereum.
В целом процесс формирования смарт-контракта похож на обычную транзакцию, которая содержит ряд дополнительных элементов, придающих ей уникальные свойства. В первую очередь речь идет о программном коде, который подлежит децентрализованному исполнению при помощи так называемой виртуальной машины Ethereum (EVM) непосредственно на узлах сети, создающих блоки. В коде смарт-контракта описана алгоритмическая логика обработки сделок между пользователями сети и владельцем смарт-контракта, поместившим его в блокчейн, введя его, таким образом, в действие. С этого момента смарт-контракт присутствует в одном из блоков цепочки, и любой желающий участник сети может активировать его работу путем отправки транзакции на адрес контракта в системе. То есть смарт-контракт является полноправным субъектом сети, который может принимать и формировать транзакции. Но делает он это не самостоятельно, а только когда код контракта запускается на исполнение виртуальной машиной Ethereum на узле майнера при создании нового блока. Как происходит этот процесс?
Для простоты смарт-контракт можно сравнить с торговым автоматом, который продает, например, напитки. Покупатель помещает в автомат определенную денежную сумму наличными или при помощи банковской карты, а аппарат выдает выбранный товар сообразно внесенным средствам. Если данную ситуацию спроецировать на блокчейн-сеть, то активация смарт-контракта происходит в момент, когда в блок помещается транзакция, отправляющая в адрес контракта какие-то криптовалютные активы. Обрабатывая подобную транзакцию, майнер находит блок, где содержится смарт-контракт, и при помощи виртуальной машины запускает его код на обработку, подавая ему «на вход» данные транзакции. Результат действия смарт-контракта может быть разным, что обусловлено логикой алгоритма, заложенной в сам код контракта. Это может быть просто внесение изменений в состояние системы либо формирование контрактом ответных транзакций – одной или даже нескольких. Не следует также забывать, что смарт-контракты запускаются не только майнерами, но и обычными узлами. Это происходит в моменты, когда они обрабатывают транзакции, связанные со смарт-контрактами, в том числе и при проверке получаемых от майнеров блоков на валидность. Подобный протокол предполагает, с одной стороны, некоторую вычислительную избыточность, а с другой – обеспечивает дополнительную гарантию стабильности работы системы в целом.
В отличие от скрипт-языка Биткоин, код смарт-контрактов пишется на языках программирования, удовлетворяющих критериям полноты по Тьюрингу. Наиболее распространенным языком смарт-контрактов Ethereum является объектно-ориентированный язык Solidity, семантически схожий с популярным языком программирования JavaScript. Однако непосредственно в тело смарт-контракта помещают не исходный текст, написанный, например, на том же Solidity, а прошедший через процедуру компиляции – так называемый «байт-код». Данный код представляет собой компактный набор команд низкого уровня, предназначенный для исполнения виртуальной машиной Ethereum.
В силу того, что любая блокчейн-система является децентрализованной средой, где каждый блок и каждая транзакция доступны для изучения любым участником сети, то и смарт-контракты Ethereum не являются исключением. Но поскольку контракт хранится в блокчейн-базе в формате байт-кода, для того, чтобы разобраться с принципом его действия, используются специальные декомпиляторы. Это программы, приводящие код в относительно «читаемый» вид, хотя и далекий от исходного – того, в котором он был изначально создан программистом смарт-контракта. Декомпилятор не может восстановить исходные названия переменных, а также все комментарии, сделанные программистом к своему коду. Таким образом, воспроизведение изначальной логики алгоритма после процесса декомпиляции кода смарт-контракта становится непростым делом. Бывают, правда, и обратные ситуации, когда создатели смарт-контрактов публикуют исходный текст своего кода для обеспечения большей прозрачности и доверия к своим алгоритмам. Для публикации используются внешние интернет-ресурсы, где можно ознакомиться с текстами кодов в легко читаемой форме, содержащей необходимые комментарии.
Как и любая обычная компьютерная программа, смарт-контракт обладает различными функциональными возможностями. То есть для одних смарт-контрактов достаточно нескольких строк кода, а другие могут представлять собой сложные алгоритмы, состоящие из сотен и даже тысяч строк. Это говорит в первую очередь о том, что с точки зрения приложения вычислительных усилий смарт-контракты отнюдь не равноправны – для обработки каждого из них требуется различное процессорное время. Из этого обстоятельства вытекает логичный вопрос: каким же образом формировать мотивацию майнера при обработке подобных контрактов? А что, если код смарт-контракта будет содержать, например, бесконечный цикл, который введет компьютер обработчика в состояние «зависания», когда он будет бесконечно пытаться выполнять один и тот же набор операций по кругу? Чтобы защитить систему от подобных ситуаций, в Ethereum предусмотрена модель оплаты вычислительной мощности при помощи специального «топлива» для обработки смарт-контрактов. Такой вид «топлива» в Ethereum обычно называют «газ», поскольку этот термин созвучен его английскому написанию (gas), хотя есть и другие варианты перевода этого слова.
Как ни странно, главная расчетная криптовалюта сети Ethereum – эфир – была создана в первую очередь для важнейшей утилитарной цели – оплачивать газ для обработки смарт-контрактов. Сам газ является счетной, но немонетарной величиной и напрямую отражает объем затрачиваемого вычислительного ресурса на запуск кода смарт-контракта майнером. Для каждого оператора байт-кода сети Ethereum существует его фиксированная «стоимость», номинированная в единицах газа. Простые операторы вроде арифметических действий «стоят» дешевле. Тогда как сложные, например, процедуры хеширования – дороже. То есть в систему изначально было заложено подобие «прайс-листа», на основе которого всегда можно рассчитать, сколько газа уйдет на обработку конкретного смарт-контракта. Поскольку обычные транзакции на перевод криптовалюты от одного адресата к другому тоже требуют вычислительной обработки, то и у них имеется свой эквивалент «газовой стоимости». Обычно стандартная транзакция обходится в 21 000 газа, вопрос только в том, сколько стоит сам газ.
Ценообразование на газ всегда зависит от текущей нагрузки на сеть Ethereum. Если в очереди на обработку и включение в блок стоит много транзакций, майнеры начинают отдавать приоритет тем, чьи отправители указали более высокую стоимость газа. Перед стартом первой версии клиента сети Ethereum было установлено, что единица газа будет стоить 10 000 Gwei, или одну стотысячную долю эфира. Сейчас эта цена считалась бы исключительно высокой, поскольку цена монет эфира с момента запуска проекта очень сильно выросла, хотя и далека от своего исторического максимума. Тем не менее если покупать газ по такой цене, то стоимость отправки обычной транзакции сегодня обошлась бы в сумму около $30.
Понятно, что с ростом стоимости монеты эфира цена газа пропорционально падала, за исключением коротких периодов, когда нагрузка на сеть существенно возрастала. В этом случае отправители транзакций боролись за их приоритетное включение в ближайшие создаваемые блоки путем увеличения цены на газ. На весну 2019 года средняя стоимость газа колебалась в пределах 2–4 Gwei, что приравнивает комиссию за обычную транзакцию примерно к одному-двум американским центам. При отправлении транзакции можно указать и меньшую цену газа, чем текущая рыночная. В этом случае транзакция будет обрабатываться дольше, чем обычно, а если цена выставлена сильно ниже рынка, то транзакция может и вовсе не попасть в обработку.
Посылая в сеть транзакцию для взаимодействия со смарт-контрактом, отправитель может лишь примерно предполагать, какой объем газа потребуется для ее обработки. Поэтому он указывает не точное значение газа, а величину с запасом, то есть максимум газа, который он готов позволить «сжечь» для своей транзакции. Точное значение будет установлено майнером при непосредственной обработке транзакции и смарт-контракта, причем с отправителя будет взыскан именно реально затраченный объем, а неиспользованный остаток будет ему возвращен. В случае же, если лимита газа для обработки смарт-контракта не хватит, его выполнение будет досрочно прекращено и «сделка» не состоится. При этом уже использованный газ возвращен не будет, а его стоимость поступит в доход майнера.
Если проанализировать все транзакции блока, в том числе связанные со смарт-контрактами, можно рассчитать совокупный объем газа, требуемый на обработку всего блока. Поэтому в сети Ethereum размер блока ограничен не объемом в байтах, как в Биткоине, а в максимально допустимом количестве газа на один блок. Получается, что в блоке может быть и небольшое число транзакций, но многие из них могут оказаться весьма «газозатратными», поэтому лимит может быть достигнут довольно быстро. На текущий момент лимит на один блок составляет величину около 8 млн единиц газа, что позволяет поместить в один блок Ethereum максимально чуть меньше четырех сотен стандартных транзакций. Предполагается, что лимит газа на блок будет расти по мере естественного увеличения вычислительных возможностей узлов сети.
Теперь становится понятно, почему концепт смарт-контрактов имеет ряд очевидных преимуществ по сравнению с контрактами обычными. Однако нельзя не обратить внимание на то, что и здесь есть свои уязвимости. Поскольку смарт-контракты создаются самими участниками сети, в этом процессе присутствует так называемый «человеческий фактор». Такой, например, как профессиональная квалификация программистов, создающих алгоритмы и программные коды. За несколько лет существования проекта Ethereum было отмечено много случаев, когда ошибки, допущенные программистами при написании кодов смарт-контрактов, приводили к серьезным финансовым потерям.
Этот факт часто используется в критических оценках подобных систем, поскольку его сложно избежать в силу полной открытости и децентрализации сети. В феврале 2018 года сводная группа экспертов объявила, что около 34 000 смарт-контрактов в сети Ethereum имеют потенциальные проблемы и уязвимости, о которых пока не подозревают их владельцы. Были случаи, когда из-за ошибок в кодах смарт-контрактов злоумышленники похищали десятки миллионов долларов. Для того чтобы минимизировать риски, авторам смарт-контрактов рекомендуется уделять больше времени их тестированию, а также заказывать аудит кода у признанных профессионалов отрасли.
Наконец настало время рассмотреть, какие функции в основном выполняют смарт-контракты в сети Ethereum на текущий момент. Согласно статистике, всего в сеть было помещено чуть менее 2 млн смарт-контрактов, из которых около полумиллиона находятся в «активном» состоянии. Общее же количество транзакций, связанных со смарт-контрактами, оценивается более чем в 100 млн. Определенная часть смарт-контрактов обеспечивала деятельность децентрализованных криптовалютных бирж, поддержку внебиржевых сделок между контрагентами, а также организацию криптоигр, некоторые из которых завоевали широкую популярность. Но все же подавляющее большинство смарт-контрактов были задействованы для обеспечения выпуска и обращения цифровых криптожетонов, или так называемых токенов. Именно проект Ethereum дал старт интереснейшему и весьма масштабному явлению в цифровом децентрализованном мире под названием «токенизация», описание которого потребует отдельного подробного рассказа.
Токенизация
Каждая блокчейн-платформа имеет свою основную криптовалюту в виде цифровых монет, или, как их еще называют, коинов – от английского слова coin («монета»). Эмиссия собственной криптовалюты обычно продиктована необходимостью создавать монетарную мотивацию для узлов, поддерживающих стабильную работу сети. В частности, в проектах Биткоин или Ethereum существуют собственные базовые криптовалюты, которые используются как для выплат майнингового вознаграждения, так и оплаты транзакционных комиссий. В дополнение к этому эти криптовалюты применяются еще и как платежные средства и даже как инструменты для инвестиций. Хотя, например, первоначальная идея проекта Ethereum подобного использования своих монет не предполагала, но это стало одним из естественных последствий эксплуатации возможностей проекта. Для поддержки децентрализованных проектов, которые хотели бы иметь собственные цифровые активы, платформа Ethereum предложила возможности для их создания. Данный тип активов начали называть цифровыми криптожетонами или просто токенами (от английского token – «жетон»). Главное отличие токенов от коинов – отсутствие собственной блокчейн-инфраструктуры; они стали технологической надстройкой над уже существующей сетью, которая обеспечивала их эмиссию и децентрализованное обращение.
Для чего же разработчикам проектов на базе сети Ethereum могли понадобиться собственные токены и почему они не захотели использовать для своих нужд уже имеющуюся криптовалюту сети – эфир? Во-первых, они не хотели попадать в зависимость от ценовой рыночной конъюнктуры монет эфира. Колебания цены базовой криптовалюты проекта могли быть весьма значительными, и, как показали дальнейшие события, эти предположения оказались верными. Но главной причиной был тот факт, что эфир подходил далеко не для всех проектов, поскольку их потребности выходили за рамки обычных свойств криптомонет. У ряда проектов возникла необходимость создать новый тип цифровых активов, коренным образом отличающийся от привычных базовых криптовалют, использующихся как средство платежа. И об этих отличиях мы сейчас поговорим подробнее.
В общем случае любой токен следует рассматривать как счетную единицу, которая совершенно не обязательно должна представлять собой цифровые деньги, хотя именно в этом качестве криптотокены приобрели наибольшую известность. Достаточно большое количество проектов интегрировали в свои системы специальные платежные токены, обладающие своей собственной внутренней ценностью, никак не связанной с колебаниями стоимости монет эфира. Подобные токены получили название «утилитарных» (utility) или «полезных» токенов и олицетворяли собой либо внутренние деньги для своих проектов, либо иные формы учетных единиц. Например, баллы программы лояльности какой-то компании или нечто подобное. Утилитарные токены предназначены для одной основной цели – служить расчетным эквивалентом для предлагаемых проектами товаров или услуг. Они не являются активами, имеющими какое-то ценностное обеспечение, а формирование их рыночной стоимости с теоретической точки зрения не должно зависеть от успехов или неудач проекта. Тем не менее реалии таковы, что объем спроса на утилитарные токены влияет на их рыночную цену, а сам спрос формируется в зависимости от степени популярности того или иного криптопроекта, предлагающего свои токены к реализации.
Создавая свои проекты, разработчики, как правило, отчаянно нуждаются в инвестициях. Редко когда они имеют возможность покрыть все расходы на создание проекта самостоятельно – это больше свойственно крупным корпорациям, имеющим собственные финансовые резервы. А группа программистов-энтузиастов, разработавших интересную идею для своего проекта, скорее всего, предпримет попытку профинансировать ранние этапы создания проекта через привлечение внешних средств. Для проектов, создающихся в криптосреде на базе технологии блокчейн, выпуск собственных токенов стал отличной возможностью собирать значительные средства для разработки. Такие процессы получили название «первичное размещение монет» или ICO (Initial Coin Offering) – по аналогии с известным термином IPO (Initial Public Offering), когда компания выпускает свои акции для выхода на фондовую биржу и привлекает таким образом денежные средства для дальнейшего развития.
Если какой-либо проект позиционирует выпускаемые токены не как утилитарное средство для расчетов внутри создаваемой системы, а как виртуальные акции собственной компании, то речь идет о совсем другом типе токена как цифрового актива. Необходимо принять во внимание тот факт, что когда инвестор приобретает такие токены, он, по идее, должен стать совладельцем компании-эмитента. То есть получить все сопутствующие привилегии, включая дивиденды от ее деятельности и право голоса при принятии важных решений. Мы не будем сейчас касаться юридических аспектов в отношении приобретения подобных токенов. Заметим лишь, что в данном случае мы имеем дело с так называемыми «инвестиционными» (security) токенами, которые призваны отражать юридическое право владения приобретателем пропорциональной частью проекта.
Проводя процедуры первичного размещения токенов в сети Ethereum, владельцы проектов используют для этого смарт-контракты. Они составляют код контракта таким образом, что при поступлении от какого-либо инвестора любой суммы, номинированной в монетах эфира, ему выдается взамен соответствующее количество токенов проекта, в зависимости от условий размещения. Смарт-контракт в данном случае осуществляет контроль над эмиссией и распространением токенов. Если владельцы проекта захотят, например, поощрить раннее приобретение своих токенов, они могут предложить более низкие цены на них по дате инвестиции. В этом случае смарт-контракт должен обработать текущую дату и сравнить ее с заложенной в условия таблицей дисконтов, определяя таким образом актуальную стоимость токена для текущего временного периода. Таким же способом смарт-контракт может проводить и выкуп токенов у инвесторов по задекларированной владельцами контракта цене, принимая токены и выдавая взамен монеты эфира в соответствующем эквиваленте. Бывают и случаи, когда нужно избавиться от лишних токенов путем их «сжигания» – например, пересылая их на несуществующий адрес в сети, к которому ни у кого из участников нет секретного ключа.
Следует с сожалением констатировать, что владельцы многих криптопроектов довольно часто не делают акцентов на принципиальных различиях между видами токенов, которые они предлагают инвесторам к продаже. В криптовалютной индустрии стали нередки случаи, когда под эгидой ICO распространялись не инвестиционные, а чисто утилитарные токены, которые никакого права владения не давали. Подобные прецеденты быстро привлекли внимание финансовых регуляторов различных стран, которые начали активную деятельность по законодательному разделению типов токенов, одновременно разъясняя инвесторам разницу между ними. Понятно, что каждое государство по-разному формировало свое отношение к новой форме привлечения капитала. Какие-то страны поспешили создать для проектов, проводящих ICO, режим наибольшего благоприятствования и довольно быстро внесли в законодательства своих стран соответствующие изменения и дополнения. Другие заняли выжидательную позицию, не решаясь идти на радикальные меры ни в одну, ни в другую сторону. А отдельные юрисдикции сразу высказали свое негативное отношение к подобным процессам и даже применили ряд репрессивных воздействий на локальную криптоиндустрию, обязав владельцев проектов вернуть инвесторам ранее привлеченные через ICO средства.