Александр Цихилов - Блокчейн. Принципы и основы

технологическое устройство?

Как устроен Биткоин

Следует признать, что при описании в предыдущих главах различных методик, подходов и технологий, применяемых для построения проектов на блокчейн, в

качестве основы использовались принципы именно проекта Биткоин.

Безусловно, спустя десять лет с момента своего появления Биткоин выглядит

уже в какой-то степени архаичным по сравнению с более современными

блокчейн-проектами. Однако именно Биткоин заложил основы для

последующей эволюции технологии блокчейн. Мы не будем детально

повторять технологические описания основных методов, использующихся в

сети Биткоин, поскольку мы их уже рассмотрели ранее. Но вместе с тем

Биткоин содержит и ряд дополнительных особенностей, которые не были

предварительно описаны. И сейчас мы остановимся на них подробнее.

Для начала попробуем разобраться, каким образом в сети Биткоин

формируется система адресации. Для того чтобы получить адрес в сети

Биткоин, необходимо в первую очередь сгенерировать пару ключей, используя

один из алгоритмов асимметричной криптографии. Биткоин, как и большинство

других блокчейн-проектов, использует алгоритм дискретного

логарифмирования в группе точек эллиптической кривой (ECDSA). Как

известно, эллиптическая кривая описывается следующим уравнением: Биткоин использует форму данного уравнения в виде y2 = x3 + 7. Явное

упрощение не должно вводить читателя в заблуждение — указанных

коэффициентов вполне достаточно для того, чтобы создать значительную

вычислительную сложность в части решения обратной задачи восстановления

секретного ключа из публичного. Вообще данные для параметров

эллиптических кривых взяты из рекомендаций консорциума SECG, который

разработал «Стандарты для эффективной криптографии», использующиеся в

том числе и в проекте Биткоин. Параметры рассчитаны таким образом, чтобы

придать системе наименьшую уязвимость при попытке атаковать шифры, созданные на базе асимметричных криптографических методов. На текущий

момент неизвестно ни об одной успешной попытке взлома алгоритма

эллиптической криптографии, использующегося с параметрами, рекомендованными SECG. Возможно, эти задачи будут успешно решать

квантовые компьютеры, но для этого им необходимо обзавестись достаточным

количеством кубитов, а на это потребуется время, возможно, даже весьма

значительное.

Вернемся к генерации ключей. Сначала случайным образом создается 256-

битный закрытый ключ, а затем из него математически вычисляется публичный

ключ точно такого же размера. Однако публичный ключ — это еще не совсем

адрес Биткоин. Для того чтобы он стал адресом, с ним необходимо провести

определенные процедуры. Сначала открытый ключ последовательно

пропускают через два различных алгоритма хеширования (SHA-256 и MD5). В

последнем случае его адрес укорачивается с 256 бит до 160. Затем к

полученному результату в начало добавляют один байт идентификатора сети

(основная сеть или тестовая), а в конец — четыре байта контрольной суммы

адреса, которая также представляет собой часть хеша последнего результата.

Контрольная сумма необходима для проверки, если ввод адреса

осуществляется вручную: в случае ошибочного ввода система выдаст

предупреждение. Транзакции в блокчейн являются безотзывными, поэтому

отправитель криптосредств не имеет права на ошибку. Если адрес будет

введен некорректно, средства отправителя уйдут «в никуда». А точнее — на

адрес, от которого ни у кого из потенциальных пользователей сети не будет

«отмычки» в виде секретного ключа. В результате никто не сможет предъявить

права на эти средства, которые, таким образом, будут безвозвратно потеряны

для системы.

Завершающий шаг в процедуре получения адреса Биткоин — его

преобразование в более «читаемый» вид. Для этого блок данных в формате

шестнадцатеричного кода (использующего цифры от 0 до 9 и буквы от A до F) преобразуется алгоритмом Base58 в строку, содержащую цифры, а также

маленькие и большие латинские буквы. Данная процедура необходима, чтобы

исключить из адреса символы, которые могут двояко трактоваться при ручном

наборе: например, латинская маленькая l и большая латинская I или большая

буква O и цифра 0. Все эти меры направлены на дополнительную защиту от

ошибочного ввода адреса при совершении транзакций. По завершении всех