Что такое Whitepaper в криптовалюте? Полное руководство

Вы нашли Whitepaper Биткоина. Вы перешли по ссылке. Увидели «хеширование SHA-256», «дерево Меркла» и «задачу Proof-of-Work» в первом же абзаце и закрыли вкладку. Подобный опыт встречается чаще, чем вы думаете, и дело здесь не в нехватке знаний, а в отсутствии контекста. Документ подразумевает, что вы уже понимаете, что такое хеширование и почему оно важно. Это руководство даст вам необходимый контекст перед тем, как вы решите вернуться к прочтению.

Все концепции здесь взаимосвязаны: whitepaper описывают протоколы, протоколы зависят от хеширования, а хеширование — это механизм, обеспечивающий надежность всего этого.

В этом руководстве:

1. Что такое криптовалютный Whitepaper? Документ, стоящий за каждым блокчейн-проектом
2. Что такое хеширование? «Отпечаток пальца», который делает блокчейны надежными
3. Биткоин-Whitepaper: Документ, который первым объяснил миру хеширование
4. SHA-256: Конкретная хеш-функция, которую использует биткоин-Whitepaper
5. Proof of Work: Как хеширование обеспечивает работу механизма консенсуса Биткоина
6. Деревья Меркла: Как биткоин-Whitepaper использует хеширование для структурирования данных о транзакциях
7. Помимо Биткоина: Как в других Whitepaper описываются различные подходы к хешированию
8. Как читать раздел о хешировании в криптовалютном Whitepaper: Практическое руководство по оценке
9. Часто задаваемые вопросы об Whitepaper и хешировании
10. Заключение: Читаем биткоин-Whitepaper свежим взглядом

Что такое криптовалютный Whitepaper? Документ, стоящий за каждым блокчейн-проектом

Крипто Whitepaper — это технический документ, опубликованный проектом криптовалюты или блокчейна, описывающий его протокол и архитектуру. Он объясняет, какую проблему решает проект, как работает его технология и какой цифровой актив (токен или монета) он создает. Самый известный пример — Whitepaper Биткойна, опубликованный в 2008 году Сатоши Накамото.

Большинство белых книг по криптовалютам охватывают эти компоненты:

• Описание проблемы: конкретная неэффективность или пробел, которые решает проект
• Предлагаемое техническое решение: как протокол решает эту проблему
• Криптографическая архитектура: включая функцию хеширования и подход к хешированию
• Механизм консенсуса: как сеть достигает согласия относительно валидности транзакций
• Токеномика: экономика цифрового актива, создаваемого проектом
• Команда и консультанты: люди, ответственные за создание и поддержку протокола
• Дорожная карта: запланированные этапы разработки

Слово "Whitepaper" встречается в различных отраслях, поэтому контекст имеет значение. В правительстве white paper — это политический документ. В B2B-маркетинге это отчет для генерации лидов. В академических публикациях это научная статья. В сфере криптовалют Whitepaper — это техническая спецификация, ближе к инженерному чертежу, чем к любому другому из этих форматов. Лайтпейпер (litepaper) — это более короткое, менее техническое резюме того же проекта, предназначенное для широкой аудитории, а не для разработчиков и аналитиков.

Whitepaper Биткоина под названием «Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System» был опубликован 31 октября 2008 года псевдонимным автором под именем Сатоши Накамото. Он заложил основу, которой с тех пор следует вся индустрия. Во время бума ICO в 2017–2018 годах практически каждый новый криптопроект публиковал Whitepaper перед привлечением средств, так как этого требовали ожидания инвесторов. Сегодня проекты в сфере децентрализованных финансов (DeFi), протоколов второго уровня и платформ NFT продолжают публиковать Whitepaper в качестве стандартного документа для технического раскрытия информации. Даже последующие проекты экосистемы Биткоина, такие как сеть Lightning, представили себя через собственные Whitepaper.

Перед размещением токена на бирже криптовалют,) инвесторы часто полагаются на его Whitepaper, чтобы оценить, является ли лежащая в основе технология заслуживающей доверия.

Технические утверждения в Whitepaper обретают смысл только тогда, когда вы понимаете механизм, лежащий в их основе. Для большинства блокчейн-проектов этим механизмом является хеширование, и в нем стоит разобраться как следует.

--- ## Что такое хеширование? Цифровой отпечаток, обеспечивающий надежность блокчейнов

Хеширование — это математический процесс, который преобразует любые входные данные (слово, предложение или целый блок данных о транзакциях) в строку символов фиксированной длины, называемую хешем. В блокчейне хеширование связывает блоки друг с другом и лежит в основе головоломки, которую решают майнеры для добавления новых транзакций. Представьте это как отпечаток пальца для данных: он уникален для своих входных данных, и его невозможно восстановить обратно в исходный вид.

Подобно тому как отпечаток пальца уникально идентифицирует человека, хеш уникально идентифицирует фрагмент данных. Измените в этих данных что угодно, даже один символ, и хеш полностью изменится. Именно это свойство делает записи в блокчейне защищенными от незаметного изменения, а не просто устойчивыми к взлому.

Криптография (наука о защите информации посредством математических преобразований) является основой, на которой строятся хэширование и все механизмы безопасности блокчейна. Конкретный тип хэширования, используемый в блокчейнах, называется криптографической хэш-функцией, в отличие от хэш-функций общего назначения, используемых в структурах данных для программирования, или хэштегов в социальных сетях. Ни то, ни другое не является предметом данной статьи.

Whitepaper Биткоина опирается на два криптографических инструмента: хеширование (для связывания блоков и создания задачи Proof of Work) и цифровые подписи с использованием криптографии на эллиптических кривых (для подтверждения владения средствами). Хеширование — это один из двух криптографических столпов, а не единственный. Блокчейн — это тип распределенного реестра, база данных, которая распределяется и синхронизируется между множеством компьютеров одновременно, а не хранится на одном центральном сервере, а хеширование — это механизм, обеспечивающий согласованность этой общей записи и защиту от несанкционированного вмешательства.

Три свойства, которые делают хеширование безопасным

Детерминированный. Один и тот же ввод всегда производит абсолютно такой же хеш-выход, каждый раз и на любом компьютере. Вот что это означает для блокчейнов: каждый узел в сети может независимо проверить хеш транзакции и прийти к тому же результату. Нет необходимости в подтверждении центральным органом.

Эффект лавины. Изменение даже одного символа во входных данных приводит к созданию совершенно иного результата. Любое вмешательство в данные блока немедленно приводит к получению заметно другого хеша, что позволяет выявить изменение. В следующем разделе это будет продемонстрировано на конкретном примере SHA-256.

Односторонняя функция. Невозможно восстановить исходные входные данные по выходному значению хеша. Злоумышленник, перехвативший хеш, не может восстановить данные, которые его сгенерировали. Единственный способ проверить, соответствует ли определенный ввод хешу, — это пропустить ввод через хеш-функцию и сравнить полученные результаты.

Хеширование работает одинаково независимо от того, какой блокчейн его использует. Вопрос в том, как Whitepaper заставляет его работать, и ни один документ не ответил на этот вопрос более значимо, чем тот, что был опубликован 31 октября 2008 года.

Биткойн Whitepaper: Документ, впервые объяснивший хэширование миру

31 октября 2008 года в списке рассылки по криптографии появился документ под названием «Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System», опубликованный кем-то под псевдонимом Сатоши Накамото. Он состоял из 9 страниц. То, что в нем предлагалось, изменило саму архитектуру цифрового доверия.

Сатоши Накамото — псевдоним. Настоящая личность, скрывающаяся за этим именем, остается неизвестной, и ни один человек не был окончательно подтвержден как автор, несмотря на годы расследований и множество непроверенных заявлений. Сатоши Накамото публиковал сообщения в почтовой рассылке по криптографии и на соответствующих форумах примерно с 2008 по 2010-2011 годы, после чего замолчал. То, что оставил после себя Сатоши Накамото, — это техническое решение, которое сделало конкретный выбор: хеширование SHA-256 в качестве основы модели безопасности Биткоина.

Проблема, которую ставил перед собой Whitepaper, заключалась в двойной трате — сложности предотвращения повторного использования одной и той же цифровой валюты без участия централизованного органа, такого как банк, для ведения официального учета. Банки решают эту задачу, ведя гроссбух и выступая в роли доверенного арбитра. Сатоши Накамото задался вопросом, может ли математика справиться с этой задачей вместо них.

Решением стало хеширование. Оно заключалось в использовании хеширования для создания цепочки блоков, каждый из которых криптографически связан с предыдущим, что делает практически невозможным изменение истории транзакций без повторного выполнения всей последующей вычислительной работы.

Представьте это в виде цепочки запечатанных конвертов, где на сургучной печати каждого конверта стоит отпечаток предыдущего. Чтобы подделать любой конверт в цепочке, вам пришлось бы заново запечатывать каждый последующий конверт, и вся сеть немедленно увидела бы, что печати больше не совпадают.

Блокчейн — это распределенный реестр, где каждый блок транзакций криптографически связан с предыдущим блоком через его хэш. Архитектура peer-to-peer устраняет необходимость в центральном сервере для хранения авторитетной копии.

В Whitepaper Биткоина хеширование описывается в трех конкретных разделах: Раздел 2 (Транзакции, охватывающий цифровые подписи наряду с хешированием), Раздел 4 (Proof-of-Work, где хеширование обеспечивает работу головоломки майнинга) и Раздел 7 (Освобождение дискового пространства, где дерево Меркла использует хеширование для создания компактных сводок транзакций). Оригинальный документ общедоступен по адресу bitcoin.org/bitcoin.pdf{:target="_blank" rel="noopener noreferrer

Революционность Whitepaper Биткоина заключалась не только в самом Биткоине. Это демонстрировало, что хеширование может заменить доверие. Вам больше не нужно было доверять банку; вы могли доверять математике.

Bitcoin Whitepaper явно указывает свою хеш-функцию: SHA-256. Понимание этой функции — это следующий шаг к чтению любого Whitepaper с настоящей технической уверенностью.

SHA-256: Конкретная хеш-функция, которую использует Биткоин Whitepaper

SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) — это криптографическая хеш-функция, используемая в Биткоине, выбранная Сатоши Накамото за её признанные свойства безопасности и способность создавать уникальный результат фиксированной длины для любых входных данных. Она принимает любые входные данные (отдельное слово, полное предложение или целый блок данных транзакций) и выдает 64-символьную шестнадцатеричную строку, представляющую собой комбинацию цифр 0–9 и букв A–F, называемую хешем.

SHA-256 был разработан АНБ и стандартизирован Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) в 2001 году как часть семейства SHA-2 (FIPS PUB 180-4). Его признанная криптографическая репутация стала одной из причин, по которой Сатоши Накамото построил модель безопасности Биткоина именно на этом алгоритме.

Лавинный эффект легче всего понять на конкретном примере. Вот что на самом деле производит SHA-256 для двух почти идентичных входных данных:

Входные данные: «Привет, Биткоин» Выходные данные: b6a9b4ac3ae4f2c517ee70e6f23e7e52c37f3acfeb83b9b9a3538c72e27b0ab3

Привет, Биткойн

Изменение всего одной буквы приводит к совершенно другому 64-символьному хешу. Не немного отличающемуся хешу, а совершенно неузнаваемому. Это действие лавинного эффекта: крошечное изменение входных данных приводит к совершенно другому хешу. Любой узел в сети Биткоина, получивший блок с измененными данными транзакции, вычислит другой хеш и немедленно отвергнет его.

Биткоин последовательно применяет SHA-256 дважды (так называемый double-SHA-256) для определенных операций, включая хеширование заголовков блоков и генерацию идентификаторов транзакций, обеспечивая дополнительный уровень защиты.

Важное уточнение: SHA-256 — это хеш-функция, а не алгоритм шифрования. Шифрование обратимо; имея нужный ключ, вы можете расшифровать зашифрованное сообщение обратно в оригинал. SHA-256 создает односторонний результат, который невозможно обратить с помощью какого-либо ключа. Ключа не существует. Единственный способ найти входные данные, соответствующие заданному хешу, — это перебирать варианты до тех пор, пока один из них не подойдет, что и является основой майнинговой задачи Proof of Work.

SHA-256 обеспечивает работу двух конкретных механизмов в Whitepaper Bitcoin. Понимание механизма «Доказательство работы» — это то, где его роль становится ощутимой.

Proof of Work: как хеширование обеспечивает работу механизма консенсуса Биткоина

Механизм консенсуса — это набор правил, по которым все компьютеры в блокчейне network) соглашаются относительно того, какие транзакции действительны и какие новые блоки добавлять в цепь. Без механизма консенсуса узлы не смогли бы договориться о состоянии реестра, и система бы вышла из строя. В whitepaper Биткоина описан Proof of Work как его механизм консенсуса, и хэширование — это то, как он функционирует.

В Proof of Work (Доказательство работы) для добавления нового блока транзакций в блокчейн участник сети (называемый майнер) должен решить вычислительную задачу. Майнинг — это процесс выполнения этой вычислительной работы по хешированию; майнеры соревнуются за нахождение валидного решения, и первый, кто преуспеет, транслирует новый блок в сеть. Задача требует нахождения конкретного числа (называемого nonce), такого, что когда данные заголовка блока вместе с nonce будут прогнаны через двойной SHA-256, полученный хеш будет соответствовать целевому требованию: он должен начинаться с определенного количества ведущих нулей.

Что такое nonce в блокчейне?

Нонс (nonce, число, используемое один раз) — это число, которое майнеры многократно изменяют до тех пор, пока результирующий хэш блока не достигнет целевого показателя сложности сети, а именно, хэш, начинающийся с требуемого количества нулей. Нонс представляет собой 32-битное поле в заголовке блока, что означает, что майнеры могут перебрать примерно 4,3 миллиарда значений, прежде чем исчерпать доступное пространство.

Представьте себе кодовый замок, комбинацию к которому вам никто не говорит. Вам приходится перебирать каждое возможное число, пока замок не откроется. С той лишь разницей, что замок принимает только те хеши, которые начинаются с определенного количества нулей, и единственный способ найти подходящий — менять одноразовый номер (nonce) и пробовать снова, потенциально миллиарды раз в секунду.

Процесс майнинга выполняется последовательно:

1. Майнер формирует заголовок блока, включая данные транзакций, хэш предыдущего блока и nonce, начиная с нуля.
2. Майнер применяет двойное SHA-256 к заголовку блока и проверяет, соответствует ли полученный хэш целевому показателю сложности.
3. Если хэш не соответствует целевому показателю, майнер увеличивает nonce на единицу и повторяет процесс до тех пор, пока не будет найден действительный хэш или не будет исчерпано пространство nonce.

Хешрейт сети Биткойн (общая вычислительная мощность хеширования, применяемая всеми майнерами) измеряется в эксахешах в секунду (EH/s), иллюстрируя масштабы операций хеширования, обеспечивающих безопасность сети в любой момент времени.

Почему хеширование делает Биткойн не требующим доверия?

"Trustless" не означает, что вы никому не доверяете. Это означает, что система спроектирована таким образом, что вам не нужно доверять какому-либо центральному органу, поскольку правила обеспечиваются математикой. Вот как хэширование создает это свойство:

["Каждый блок содержит хеш предыдущего блока.","Изменение любой транзакции в предыдущем блоке изменило бы хеш этого блока.","Изменение хеша этого блока сделало бы недействительным хеш, хранящийся в следующем блоке.","Каждый последующий блок потребовалось бы перестроить с новым доказательством работы.","Перестройка этих блоков потребовала бы больше вычислительной мощности, чем вся остальная честная сеть вместе взятая.","Ни один известный злоумышленник не обладает достаточными ресурсами для выполнения этого против действующей сети Биткойн.","Следовательно, история транзакций фактически неизменна, а неизменная история устраняет необходимость доверять централизованному хранителю записей."]

Вот что означает «не требующий доверия» на практике: не то, что вы никому не доверяете, а то, что вы доверяете математике вместо институтов.

Другие блокчейн-проекты, описанные в их whitepaper, используют различные механизмы консенсуса. Например, Proof of Stake выбирает валидаторов на основе того, сколько криптовалюты они решили внести в стейкинг, а не на основе вычислительной работы по хешированию, что снижает энергопотребление, но меняет базовую модель безопасности.

Proof of Work показывает, как хеширование защищает связь между блоками. В Whitepaper Биткоина описывается вторая, не менее важная структура, использующая хеширование для защиты транзакций внутри каждого блока: дерево Меркла.

Деревья Меркла: как Whitepaper Биткоина использует хеширование для структурирования данных транзакций

В Разделе 7 Whitepaper Биткойна под названием «Освобождение дискового пространства» представлена структура данных, которая использует хеширование для создания защищенной от подделки сводки всех транзакций в блоке. Эта структура — дерево Меркла.

Что такое дерево Меркла?

Дерево Меркла — это структура данных, которая использует хеширование для создания компактной, защищенной от несанкционированного изменения сводки всех транзакций в блоке. Оно представляет собой бинарное дерево: каждый листовой узел содержит хеш отдельной транзакции, а каждый родительский узел содержит хеш двух своих дочерних узлов, и так далее до единственного хеша верхнего уровня, называемого корнем Меркла. Корень Меркла — это криптографический отпечаток каждой транзакции в блоке, который хранится в заголовке блока.

                    [ Корень Меркла ]
                     Хэш(AB + CD)
                    /             \
           [ Хэш AB ]           [ Хэш CD ]
           Хэш(H1+H2)           Хэш(H3+H4)
           /        \            /         \
    [Хэш(Tx1)] [Хэш(Tx2)] [Хэш(Tx3)] [Хэш(Tx4)]
        Tx1         Tx2         Tx3         Tx4

Диаграмма: Дерево Меркла с четырьмя транзакциями на нижнем уровне. Каждая пара хэшей транзакций объединяется для формирования родительского хэша, и оба родительских хэша объединяются, формируя единый корневой хэш Меркла наверху.

Представьте себе это как перевернутое семейное древо, где имя каждого родителя формируется путем объединения имен его детей. Измените имя одного ребенка в любом месте древа, и имена всех его предков изменятся вплоть до корня, делая любое изменение мгновенно обнаружимым.

Защита от внесения изменений работает посредством распространения. Если какая-либо транзакция в блоке изменена, ее хеш изменяется. Это изменение распространяется вверх по дереву: хеш родительского узла изменяется, затем хеш узла более высокого уровня, вплоть до корневого хеша Меркла. Корневой хеш Меркла, хранящийся в заголовке блока, затем перестает соответствовать тому, что ожидает сеть, немедленно выявляя подмену без необходимости кому-либо проверять каждую отдельную транзакцию.

Дерево Меркла также обеспечивает преимущество в эффективности. Чтобы проверить, включена ли отдельная транзакция в блок, вам понадобится только путь Меркла — небольшое количество хешей вместе с транзакцией, а не вся история транзакций. Именно это позволяет легким биткоин-кошелькам проверять транзакции без загрузки всего блокчейна.

Корень Меркла хранится в заголовке каждого блока. Заголовок блока представляет собой компактное резюме метаданных блока, включая хэш предыдущего блока, корень Меркла, временную метку, целевой уровень сложности и nonce. Поскольку корень Меркла является частью заголовка блока, его целостность подкрепляется механизмом Proof of Work: изменение любой транзакции изменило бы корень Меркла, что изменило бы хэш заголовка блока, что сделало бы Proof of Work недействительным.

Концепция была изобретена криптографом Ральфом Меркле, который запатентовал ее в 1979 году (патент США № 4,309,569), задолго до Биткойна, но whitepaper Биткойна впервые применил ее для верификации транзакций в децентрализованной платежной системе.

Использование SHA-256, Proof of Work и деревьев Меркла в Whitepaper Биткоина задало шаблон, которому последовала вся индустрия. Однако не каждый проект использует ту же хеш-функцию или тот же подход.

Помимо Биткоина: как в других уайтпейперах описываются различные подходы к хешированию

Whitepaper Биткоина задала шаблон, но она была не последней. Сегодня практически каждая крупная криптовалюта и блокчейн-протокол публикует whitepaper, и хотя все они используют хеширование в качестве механизма безопасности, они не все используют одну и ту же хеш-функцию.

В конце 2013 года Виталик Бутерин опубликовал Whitepaper Ethereum, документ, расширивший концепцию блокчейна за пределы одноранговых платежей и описывающий программируемую платформу для смарт-контрактов (самоисполняемых программ, хранящихся в блокчейне). Вместо SHA-256 в Ethereum в качестве основной хеш-функции использовался алгоритм Keccak-256 — другой криптографический алгоритм, выполняющий в архитектуре Ethereum ту же роль, что и SHA-256 в Bitcoin.

Не у всех криптовалют есть Whitepaper. Некоторые проекты публикуют только litepaper — более короткое и менее техническое резюме, а другие не публикуют никаких общедоступных документов вовсе. Отсутствие Whitepaper или Whitepaper с нечеткими или отсутствующими техническими деталями, касающимися хеширования и консенсуса, опытные оценщики обычно считают тревожным сигналом.

Сегодня проекты в сферах децентрализованных финансов (DeFi), протоколов второго уровня и платформ NFT продолжают публиковать whitepapers как стандартный документ для раскрытия технической информации, демонстрируя, что формат, представленный Сатоши Накамото в 2008 году, остается отраслевым стандартом.

Учитывая, что разные проекты используют различные алгоритмы хеширования, возникает практический вопрос: на что именно следует обращать внимание в криптографическом разделе whitepaper нового проекта?

Как читать раздел хеширования в Whitepaper криптовалюты: практическое руководство по оценке

Теперь, когда вы понимаете, что такое хеширование, и как оно представлено в Bitcoin Whitepaper, у вас есть инструменты для оценки Whitepaper любого криптовалютного проекта. Вот на что стоит обратить внимание, а чего следует избегать.

1. Указана ли в Whitepaper конкретная хеш-функция? Надежная Whitepaper называет точный алгоритм: SHA-256, Keccak-256, Blake2b. Расплывчатые упоминания «криптографического хеширования» или «продвинутых алгоритмов» без указания конкретной функции — это тревожный сигнал. Техническая документация должна быть технически конкретной, поскольку название алгоритма позволяет провести независимую проверку.

2. Является ли указанная хеш-функция публично проверенной и отраслевым стандартом? Общепризнанные хеш-функции прошли проверку независимыми криптографами и были стандартизированы такими организациями, как NIST. «Проприетарная» или неназванная «кастомная» хеш-функция без публичной истории проверок является серьезным тревожным сигналом. Криптографическая безопасность обеспечивается широким изучением, а не секретностью.

3. Описывает ли Whitepaper свой механизм консенсуса? Технически грамотный Whitepaper объясняет, как сеть приходит к согласию относительно достоверности транзакций, будь то Proof of Work, Proof of Stake или другой механизм, и объясняет, как в нем используется хеширование. Whitepaper, описывающий блокчейн, но не его механизм консенсуса, упускает фундаментальную часть.

4. Имеется ли описание структуры и проверки данных транзакций? Хорошо спроектированный протокол описывает структуру целостности данных. Должны быть упомянуты деревья Меркла или эквивалентный механизм обеспечения целостности на основе хеширования, особенно в системах Proof of Work. В Whitepaper Биткоина этому посвящен раздел 7.

5. Являются ли криптографические заявления внутренне непротиворечивыми? В Whitepaper должно быть объяснено, почему выбранная хеш-функция обеспечивает заявленные свойства безопасности. Утверждения о безопасности без подтверждающего технического обоснования являются тревожным сигналом, поскольку легитимную архитектуру всегда можно объяснить.

6. Избегает ли Whitepaper расплывчатых формулировок по безопасности? Фразы вроде «шифрование военного уровня», «неприступный» или «квантово-защищенный» без технических деталей указывают на маркетинговый язык, замаскированный под техническую документацию. Хеширование — это не шифрование, и Whitepaper, который смешивает эти понятия, является либо неточным, либо вводящим в заблуждение.

7. Является ли whitepaper оригинальной работой? Легитимные проекты строятся на основе общепринятых исследований и ссылаются на них. Whitepaper, которая воспроизводит части технического содержания whitepaper Биткоина без указания авторства или контекста, является серьезной проблемой для доверия, сигналом того, что авторы могут не понимать, что они скопировали.

Зеленые флаги против красных

Вам не нужно быть разработчиком, чтобы оценить криптографические утверждения в Whitepaper. Вам нужно знать, какие вопросы предложение, и теперь вы это знаете.

Эти семь вопросов применимы к любому whitepaper — как к уже зарекомендовавшим себя протоколам, так и к проектам, о которых вы никогда не слышали. Ниже FAQ отвечает на наиболее распространенные вопросы, которые возникают у читателей, впервые сталкивающихся с whitepaper и хешированием.

Часто задаваемые вопросы о Whitepaper и хешировании

Приведенные ниже вопросы касаются наиболее распространенных моментов, вызывающих путаницу в отношении whitepaper и хеширования, и содержат прямые ответы без использования жаргона.

Что такое хеширование простыми словами?

Хеширование — это математический процесс, который преобразует любые входные данные в строку символов фиксированной длины, своего рода «отпечаток пальца» данных. Одни и те же входные данные всегда выдают одинаковый результат, а изменение хотя бы одного символа приводит к совершенно иному результату. В блокчейн хеширование связывает блоки между собой и создает вычислительную задачу, которую решают майнеры для добавления новых транзакций в цепочку.

О чем говорится в Bitcoin Whitepaper?

Whitepaper Bitcoin, опубликованный 31 октября 2008 года Сатоши Накамото, описывает одноранговую систему электронной наличности, которая использует хеширование для предотвращения двойных трат без участия банка. В нем представлена структура данных блокчейн и механизм консенсуса Proof of Work, оба из которых опираются на хеширование SHA-256 в качестве своей криптографической основы. Документ составляет 9 страниц лонг и находится в свободном доступе по адресу bitcoin.org/bitcoin.pdf.

Как работает хеширование в блокчейн?

В блокчейне каждый блок содержит хэш предыдущего блока, хранящийся в его заголовке. Если какая-либо транзакция в прошлом блоке будет изменена, хэш этого блока изменится, что нарушит цепочку и уведомит все узлы сети о подделке. Proof of Work (доказательство выполнения работы) добавляет еще один уровень: майнерам необходимо найти такое значение nonce, которое позволит сгенерировать допустимый хэш, прежде чем будет принят новый блок.

Почему хэширование важно для криптовалют?

Хеширование делает данные блокчейна защищенными от несанкционированного изменения: любое изменение в прошлом блоке создает другой хеш, разрывая цепочку и обнаруживая вмешательство. Именно это свойство избавляет от необходимости в доверенном центральном органе для ведения честных записей. Без хеширования ни один блокчейн не смог бы функционировать как система, не требующая доверия.

Что такое SHA-256?

SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) — это криптографическая хеш-функция, используемая в Bitcoin, генерирующая уникальный 64-символьный шестнадцатеричный результат для любых входных данных. Разработанная АНБ и стандартизированная NIST в 2001 году, она отвечает за хеширование данных транзакций, заголовков блоков и решение задачи Proof of Work. SHA-256 является односторонней функцией: ее результат невозможно обратить для восстановления исходных данных.

Кто написал Bitcoin Whitepaper?

Bitcoin whitepaper был написан под псевдонимом Сатоши Накамото, истинная личность которого остается неизвестной. Документ был опубликован 31 октября 2008 года в списке рассылки по криптографии. Сатоши Накамото публично общался примерно до 2010-2011 годов, после чего замолчал. Никто окончательно не был подтвержден как автор.

Что такое дерево Меркла?

Дерево Меркла — это бинарное хеш-дерево, которое создает защищенную от несанкционированного доступа сводку всех транзакций в блоке. Каждый листовой узел содержит хеш одной транзакции; каждый родительский узел содержит хеш двух своих дочерних узлов; единственный корень Меркла наверху хранится в заголовке блока. Измените любую транзакцию, и ее хеш изменится, распространяясь вверх по всему дереву к корню, что делает подделку немедленно обнаруживаемой.

Что такое nonce в блокчейне?

Nonce (одноразовое число) — это число, которое майнеры многократно изменяют до тех пор, пока хеш SHA-256 заголовка блока не будет соответствовать целевому показателю сложности сети, обычно хеш, начинающийся с требуемого количества нулей. Nonce представляет собой 32-битное поле, предоставляя майнерам около 4,3 миллиарда возможных значений для перебора. Поиск действительного nonce является основной вычислительной задачей майнинга Биткоина.

Есть ли у всех криптовалют whitepaper?

Нет. Некоторые проекты выпускают только litepaper (сокращенное, менее техническое резюме), а другие вообще не публикуют официальных технических документов. Whitepaper с расплывчатыми или отсутствующими деталями о хешировании, механизмах консенсуса и целостности данных обычно рассматривается опытными оценщиками как тревожный сигнал. Подробный, технически конкретный whitepaper является одним из значимых показателей серьезного проекта.

Как читать whitepaper по криптовалюте?

Начните с постановки проблемы и предлагаемого решения, чтобы понять, чего пытается достичь проект. Затем найдите название хеш-функции, описание механизма консенсуса и структуру целостности данных (например, дерево Меркла). Проверьте, являются ли криптографические утверждения внутренне последовательными и является ли язык описания безопасности конкретным или расплывчатым. Оцените токеномику и дорожную карту после того, как будет проведена оценка технической базы.

Что такое хешрейт?

Хешрейт — это общая вычислительная мощность хэширования, применяемая всеми майнерами в сети в данный момент. Для Биткоина он измеряется в эксахэшах в секунду (EH/s). Более высокий хешрейт означает, что выполняется больше вычислительной работы для защиты сети от любого злоумышленника, который может попытаться переписать историю транзакций.

Что делает хороший криптовалютный Whitepaper?

Технически обоснованный Whitepaper указывает свой хеш-алгоритм, объясняет свой механизм консенсуса, описывает структуру целостности данных и подкрепляет все заявления о безопасности техническим обоснованием, а не маркетинговыми формулировками. Он ссылается на предыдущие работы и объясняет, почему его проектные решения обеспечивают заявленные свойства безопасности. Расплывчатые формулировки, безымянные алгоритмы и утверждения без объяснений являются надежными предупреждающими знаками того, что проект не проделал работу.

Что такое доказательство работы?

Proof of Work — это механизм консенсуса, описанный в Bitcoin Whitepaper. Он требует от майнеров найти nonce, который создает корректный хеш SHA-256 заголовка блока, прежде чем новый блок будет добавлен в цепочку. Решение этой задачи является вычислительно затратным, но проверка занимает всего миллисекунды, и именно эта асимметрия обеспечивает свойства безопасности Proof of Work.

В чем разница между Whitepaper и litepaper?

Whitepaper — это полный технический документ, подробно описывающий архитектуру проекта, криптографический дизайн, механизм консенсуса и протокольные механики. Litepaper — это более короткое, менее техническое резюме, предназначенное для широкой аудитории, описывающее, что делает проект, без глубины, необходимой для оценки его криптографических утверждений. Для технической проверки (due diligence) следует читать Whitepaper.

Is the Bitcoin whitepaper public?

Да. Whitepaper по Bitcoin был свободно доступен по адресу bitcoin.org/bitcoin.pdf{:target="_blank" rel="noopener noreferrer

Заключение: новый взгляд на Whitepaper биткоина

Whitepaper криптовалюты — это технический документ, описывающий принципы работы блокчейн-проекта. В основе большинства whitepaper и в центре того самого документа, с которого всё началось, лежит хеширование: криптографический механизм, который позволяет обнаружить попытки изменения данных, делает блоки неизменяемыми, а доверие к центральным органам власти — излишним.

Теперь, когда вы понимаете, что такое хеширование, что делает дерево Меркла и как Proof of Work использует SHA-256, у вас есть все необходимое, чтобы прочитать сам Bitcoin Whitepaper. Он занимает 9 страниц и доступен по адресу bitcoin.org/bitcoin.pdf{:target="_blank" rel="noopener noreferrer"

И в следующий раз, когда вы откроете whitepaper нового криптопроекта, вы будете точно знать, на что обращать внимание в его криптографической архитектуре, и что может означать отсутствие этих деталей.

Данная статья предназначена исключительно для образовательных целей. Ничто в этой статье не является финансовой, инвестиционной или юридической консультацией. Инвестиции в криптовалюты сопряжены со значительным риском. Всегда проводите собственное исследование, прежде чем принимать какие-либо инвестиционные решения.