Ethereum и другие альтернативы биткоина: проходим курс о криптовалютах от Действия

Криптовалюты все сильнее внедряются в современный мир. За довольно короткий срок такие активы не только привлекли внимание многих инвесторов – о биткоине можно услышать даже от старичков, сидящих во дворах.

Поэтому OBOZREVATEL продолжает проходить профессиональный курс "Криптограмотность и блокчейн" на платформе Дія.Освіта. Программу разработали вместе с WhiteBIT, которая является одной из крупнейших европейских централизованных криптобирж родом из Украины.

Курс состоит из четырех модулей и рассчитан примерно на 100 часов прохождения информации. В каждый модуль входит определенное количество уроков – они состоят из эпизода образовательного сериала от Дія.Освіта и лекции для самостоятельной обработки.

Ранее мы начали проходить первый модуль, состоящий из девяти эпизодов. В этом материале мы завершаем модуль и сдадим итоговый тест, чтобы узнать, насколько хорошо была усвоена программа.

Эпизод 5. Транзакции в блокчейне. Частный и публичный ключи, адрес в блокчейне, сид-фраза

Транзакцией называют любую операцию над данными в блокчейне (не только отправку криптовалюты другому пользователю, но и запись других данных).

Чтобы создать транзакцию, необходимо иметь частный и публичный ключи, автоматически генерируемые для каждой учетной записи в сети:

• частный ключ – это уникальный набор символов для генерации и подписания электронных транзакций. Использование частного ключа позволяет подтвердить, что транзакция была создана именно владельцем этого ключа;
• публичный или открытый ключ используется в процессе получения транзакции. Но стоит помнить, что непосредственно адрес – это не публичный ключ, а его хэш (то есть, сокращенная версия).

Именно частный ключ криптографически устойчив, поэтому его нельзя передавать другим людям, поскольку, потеряв его, можно потерять все свои активы.

Адрес – это уникальный набор символов, используемый для идентификации определенного кошелька или аккаунта в блокчейне. Его можно сравнить с номером банковского счета или адресом электронной почты.

Такие адреса хранятся в криптовалютном кошельке. Ключом (аналогом пин-кода) к кошельку является сид-фраза (seed phrase), которая обычно содержит 12, 18 или 24 слова.

“Доступ к криптовалютному кошельку зависит от сохранения сид-фразы в безопасном месте. Если ее потерять – доступ также может быть утерян навсегда", – отмечают авторы урока.

Эпизод 6. Виды криптовалют. Альтокины. Стейблкоины. Коины и токены. Форки криптовалют

Биткоин – навсегда останется первой в истории криптовалютой. Но с момента его появления было создано более 8600 различных цифровых активов (в частности, некоторые из них – как форки биткоина) – все они имеют название "альткоины" (альтернативные монеты). На 2022 год их доля на крипторинке достигала 40-60%.

Отдельным подвидом альтокинов являются стейблкоины – криптовалюты, стоимость которых привязана к стоимости другой валюты, товара или финансового инструмента. Они создавались как альтернатива популярным, но высоковолатильным криптовалютам (в том числе и биткоину).

Стабильность цен стейблкоинов обеспечивается благодаря резервным активам, играющим роль залога, или алгоритмическим формулам, контролирующим предложение криптовалюты.

Также следует различать монеты (коины) и токены. Первые имеют ряд признаков:

• работают независимо;
• служат отдельной валютой и используются для оплаты или передачи стоимости;
• имеют свой блокчейн.

А токены – это активы или утилиты, созданные на основе инфраструктуры уже существующего блокчейна и исполняющие определенные цели: доступ к определенным программам и услугам в сети, передачу права собственности доли в компании, права голоса в проекте и т.д. Впрочем, в истории случались случаи, когда токен становился монетой, когда получал собственную сеть.

Когда блокчейн разветвляется на две новые и независимые цепочки блоков, образуется новая сеть и, соответственно, криптовалюта, которые называют форком. Такое случается преимущественно по двум причинам: либо из-за разногласий разработчиков во взглядах на дальнейшее развитие проекта, либо из-за необходимости отката системы после критической ошибки.

Форки бывают двух типов: жесткие (хардфорки) и мягкие (софтфорки):

• если правила новой сети не противоречат существующим, то ее пользователи смогут взаимодействовать с пользователями старой (впрочем, последним не будет доступна часть новой информации) – это софтфорк;
• если из-за новых правил пользователи нового блокчейна могут взаимодействовать только с такими же пользователями – это харфдфорк:

Эпизод 7. Сеть Этериум. Proof-of-Stake. Децентрализованные приложения на базе Этериума

Etherium (Этериум) – это децентрализованная блокчейн-сеть, нативной криптовалютой которой является Ether (“эфир", ETH), которая была запущена в 2014 году Виталиком Бутериным из-за ограничений в сети Bitcoin.

В 2022 году Etherium перешел с консенсуса Proof-of-Work на Proof-of-Stake, благодаря чему годовое потребление электроэнергии сети сократилось более чем на 99%. Эта криптовалюта имеет несколько ключевых отличий от биткоина:

• Этериум создавался как платформа для создания децентрализованных приложений и смарт-контрактов (биткоин – для поддержки функционирования цифровой валюты);
• имеет неограниченное предложение (у биткоина – 21 млн BTC);
• блоки Etherium создаются каждые 12 секунд (для биткоина – 10 минут);
• сеть обслуживает примерно 12,5 транзакций в секунду (для Bitcoin – 5–7).

Также в Etherium возможны многие разные варианты использования, кроме собственно платежей.

Принципиальная разница между двумя основными сетями: Etherium использует энергоэффективный консенсусный механизм Proof-of-Stake (PoS). Вместо майнеров и решения сложных математических задач этот алгоритм существует благодаря валидаторам, которые выбираются на основе количества ETH, которое они имеют и готовы "ставить" как залог. Вместо вознаграждения за блоки они получают долю от комиссий по транзакции.

Для проверки транзакций в сети используется Etherscan. Он позволяет:

• просматривать данные блокчейна (последние извлечены блоки или информация о конкретном блоке);
• искать конкретные транзакции, адреса или смарт-контракты;
• просматривать данные о транзакциях (адреса отправителя и получателя, количество переданной криптовалюты и т.п.);
• просматривать данные о смарт-контрактах (код, количество транзакций, баланс).

Появление Ethereum сделало возможным появление децентрализованных приложений (dApps). Это особые программы, которые работают в децентрализованной сети и могут иметь различные функции: обмен, заимствование ETH и токенов ERC-20, торговля NFT, управление DAO и т.д.

Одним из первых широко используемых dApps стала запущенная в 2017 году игра CryptoKitties. Высокая популярность игры вызвала значительную нагрузку на сеть Ethereum, что привело к задержкам в обработке транзакций и росту комиссий.

Впрочем, это стало прецедентом, который привлек внимание новых пользователей к возможностям dApps и NFT.

Эпизод 8. Стандарты токенов. Смарт-контракты. EVM

Каждый разработчик токенов при их создании должен соблюдать определенные правила, определяющие, как именно они могут создаваться, передаваться и использоваться в сети. Это называется стандартом токена.

Этот механизм унифицирует логику работы токенов. Поскольку токены в разных блокчейнах обладают разными свойствами, для их реализации существуют разные стандарты, наиболее популярными из которых являются:

• ERC-20 – стандарт большинства токенов в сети Ethereum;
• ERC-721 – стандарт для создания незаменимых токенов (NFT) в сети Ethereum;
• ERC-1155 – более гибкий стандарт, позволяющий создавать токены, которые могут представлять несколько типов активов в одном контракте, а также токены с разными характеристиками (например, взаимозаменяемый и незаменимый);
• ERC-4626 – стандарт, выполняющий роль сейфа для активов и используемый для депозитов.

Чтобы соглашения в блокчейне выполнялись прозрачно и были защищены от внешнего вмешательства, применяются смарт-контракты. Это самовыполняемые контракты с условиями соглашения, прописанными непосредственно в коде.

Благодаря анонимности, а также возможности автоматизировать процессы и обеспечить прозрачность и децентрализацию, смарт-контракты стали широко распространены в dApps.

Выполняются они в среде Ethereum Virtual Machine (EVM, Виртуальной машине Ethereum), управляющей состоянием всех смарт-контрактов в сети, а также отвечающей за соблюдение правил и норм Ethereum. EVM была разработана как стековая виртуальная машина на основе реестров.

Эпизод 9. Уровни блокчейны. Сайдчейны

Со временем доказавшие свою безопасность блокчейны сталкиваются с перегруженностью, что влияет на скорость и стоимость транзакций. Компромисс между безопасностью, децентрализацией и масштабируемостью сети называют трилемой блокчейна, поскольку все эти три свойства обеспечить невозможно.

Разработчики попытались решить эту трилемму, переместив некоторые транзакции на отдельный уровень "вне блокчейна". Для этого используются сети второго уровня (layer 2, L2) или сайдчейны.

L1 – это базовый уровень блокчейна, его основа, отвечающая за поддержание целостности и безопасности сети. Но L2 посредством вычислительной мощности первого уровня выполняет транзакцию за его пределами, после чего возвращает данные на L1, где достигается консенсус.

Для обеспечения правильности результатов используется механизм ролапов (rollups). Различают оптимистические ролапы и ролапы со сводными данными с нулевым разглашением.

Оптимистичные ролапы используются в сети Ethereum. Они объединяют транзакции вне цепочки в большие пакеты, после чего посылают их в сеть, что позволяет уменьшить комиссии, поскольку расходы распределяются на несколько транзакций в каждой партии.

Сайдчейнами называют отдельные блокчейн-сети, соединенные с основным блокчейном. Передавая активы между двумя цепями, они позволяют увеличить пропускную способность сети.

И L2-сети, и сайдчейны используются для решения проблемы масштабирования, но имеют механизмы безопасности. Если сети второго уровня полагаются на безопасность основного блокчейна, сайдчейны используют свои функции безопасности.

Финальное тестирование

Усвоив материал первого модуля курса, мы верно ответили на 10 вопросов, касающихся истории, архитектуры и функционирования криптовалют и блокчейна. За это нам выдали сертификат, подтвержающий освоение программы.

Только проверенная информация у нас в Telegram-канале Obozrevatel и в Viber. Не ведитесь на фейки!