Курсовая работа (т): Оценка рисков использования Биткоин как разновидности цифровых денежных средств

На данный момент наиболее известными компаниями, осуществляющими международные денежные переводы, являются Western Union и Moneygram. Среднюю стоимость перевода с помощью данных платежных систем составляет 10% от всей суммы транзакции, что является весьма ощутимой суммой. Данная цена обусловлена тем, что компаниям необходимо содержать множество отделений по всему миру, а для того, чтобы покрыть данные финансовые издержки, им приходится повышать комиссию, тем самым сокращая свои расходы за счет клиентов. Однако, если есть возможность практически без комиссии с помощью двух кликов по телефону перевести деньги, остается вопрос, нуждается ли человечество вообще в услугах подобных компаний? Для многих людей перевод денег стал простой задачей с помощью сервиса PayPal, который предлагает меньшую комиссию и высокую скорость перевода денег. Однако, у 3 миллиардов людей на Земле до сих пор нет возможности пользоваться банковскими услугами, а данный сервис работает только с держателями банковских счетов, поэтому он не может в полной мере решить проблему международных переводов.

1.2 Принципы функционирования цифровых денежных средств

На современном этапе развития цифровых денежных средств наибольшей популярностью среди пользователей пользуется валюта "Биткоин". Подобная популярность вполне обоснована: данная валюта безопасна, легко конвертируема, а ее курс по отношению к доллару США и Евро постоянно растет. Также стоит отметить, что большинство криптовалют, существующих на данный момент, функционируют на основе исходного кода Биткоина [18]. Исходя из этого, наиболее целесообразным будет провести исследование функционирования цифровых денежных средств именно на примере данной валюты.

Основным принципом, за счет которого работает большинство криптовалют, в том числе и Биткоин, является децентрализация. Различие между централизованными и децентрализованными системами обмена информации показано на рисунке 1.1. Так, благодаря данному принципу клиенты освобождаются от необходимости прибегать к помощи третьих лиц - гарантов проведения транзакций. Отказ от услуг "гарантов" транзакций снижает издержки проведения операций, а также ускоряет процессы переводов денежных средств в целом. Кроме того, децентрализация позволяет обеспечить должный уровень безопасности и достоверности всех входящих в неё транзакций. Сеть Биткоин является колоссальным реестром данных, хранящихся на миллионах компьютерах по всему миру. Реестр обновляется в автоматическом режиме каждые 10 минут для регистрации новых и подтверждения уже совершенных транзакций [19].

С аппаратной (или технической) точки зрения данная система является платежным веб-сервисом с открытым исходным кодом, где через разветвленную пиринговую сеть осуществляются финансовые транзакции на основе виртуальной децентрализованной валюты - валюты Биткоин.

Основополагающим элементом, без которого невозможны никакие операции внутри данной системы, является программа клиент, основанная на открытом исходном коде. Пользователи с помощью сетевого протокола соединяются между собой в одну одноранговую сеть и совершают необходимые им операции. За безопасность данных транзакций отвечает сложная криптографическая система, которую еще никому не удалось взломать.

Расчеты в системе Биткоин осуществляются с помощью использования цифровых монет. Каждая монета - это часть системы, защищенная криптографией кода, который удобно пересылать через сеть Интернет и хранить в электронном кошельке. Независимо от того, что данные монеты являются лишь числом, которое связанно с набором определенных условий, помимо их перечисления также возможно покупать и продавать данные монеты за "традиционные" деньги в онлайн обменных пунктах или на различных интернет биржах. Курс обмена на криптовалюты определяется исключительно балансом спроса и предложения. Стоит отметить, что Биткоин монеты могут быть отправлены любому другому пользователю системы со значением равным до восьмого знака после десятичной запятой [10].

Так, когда пользователь совершает транзакцию, вместе с ней он передает следующему владельцу хеш (информацию) о предыдущей транзакции, подписанный им, а также адрес кошелька (публичный ключ) следующего владельца. После совершения вышеупомянутых действий информация о совершенной операции широковещательным образом отправляется в сеть. В это время другие узлы проверяют подписи для того, чтобы принять данную транзакцию к обработке. Если пользователь попытается обманным способом потратить уже потраченные Биткоины, то сеть это распознает и не примет данную операцию к обработке [22].

Рисунок 1.1. Различие между централизованными и децентрализованными системами обмена информации

Данные о всех транзакциях находятся в открытом доступе, однако они не позволяют установить реального владельца счета. Ни имя кошелька (аккаунта), ни адреса данных аккаунтов никоим образом не обязаны быть связанны каким-либо образом с личными данными владельца кошелька - это всего лишь случайная последовательность цифро-буквенных символов [1]. Любой пользователь сети может иметь неограниченное количество адресов для пополнения-выдачи Биткоинов.

Однако существует вероятность, что цепочка блоков будет аннулирована, и взамен нее будет признана другая цепь, но при соблюдении правильной длины цепи вероятность такого события приближается к нулю. Однако если получить возможность контролировать более половины мощностей вычислительных машин, то подмена одной транзакции другой, то есть траты одних и тех же средств, гипотетически позволяет совершить данное мошенническое деяние [6].

Однако на данный момент принцип одноранговой сети и отсутствие административного центра, контролирующего все транзакции, делает невозможным централизованное управление системы, а также не допускает манипуляции с изменением суммарного количества Биткоинов.

Равно как при выпуске реальных наличных денег, каждой из которых присваивается индивидуальный номер для идентификации, так и в системе Биткоин каждая монета строго учтена. Более того, все транзакции с участием каждой из монет, остаются в открытом доступе. Однако существует одна сложность: из-за большого количества различных неперсонифицированных Биткоин кошельков становится практически невозможным связать конкретное лицо с его операциями с Биткоинами [22].

.3 Виды цифровых денежных средств

.3.1 Биткоин

Биткоин - первая криптографическая валюта, созданная человеком (или группой людей) под псевдонимом Сатоси (Сатоши) Накамото. Логотип данной валюты представлен на рисунке 1.2. Разработчик данной криптовалюты, как и ранее было указано, опубликовал файл с описанием работы платёжной системы и с информацией, которая раскрывала детали работы одноранговой сети. Функционирование системы поддерживается «майнерами», которые предлагают мощности собственных компьютеров для подтверждения транзакций. Таким образом, обеспечивается децентрализация, и необходимость в посредниках отпадает [23].

По факту цифровая валюта Биткоин представляет собой записи в распределённой базе блокчейн. Данные записи видны абсолютно всем - они представлены в нешифрованном виде, можно ознакомиться с кошельком получателя и отправителя, но данные самих участников транзакции будут недоступны. При этом система не хранит какое количество цифровой валюты находится у того или иного человека; для того чтобы проверить, есть ли достаточное количество цифровой валюты для осуществления транзакции, система пересчитывает все прошлые транзакции и если сумма прошлых приходов (входов) больше, чем число отправления (выхода), одобряет осуществление транзакции.

Рисунок 1.2. Логотип Биткоина

Более подробная информация о функционировании цифровых денежных средств на базе Биткоин приведена в главах 2 и 3.

.3.2 Лайткоин

Лайткоин - четвёртая по уровню капитализации криптовалюта. Её логотип показан на рисунке 1.3. В основе её функционирования лежит технологическая база Биткоин, тем не менее, по всем показателям Лайткоин отличается в 4 раза, либо в большую сторону, либо в меньшую. Общая денежная масса Лайткоин больше Биткоин в 4 раза (84 млн против 21 млн), среднее вычисление одного блока меньше в 4 раза (2,5 мин против 10 мин), вознаграждение за майнинг снижается за каждые 840 000 блоков, что в 4 раза больше, чем в Биткоин [24].

Рисунок 1.3. Логотип Лайткоина

Изначально Лайткоин задумывался в качестве альтернативы уже существующему Биткоину, именно поэтому в основе его технологической составляющей лежит база Биткоина. Биткоин - это так называемый «форк» (от англ. «fork» - вилка; дополнение, ответвление) Биткоина, то есть решение, построенное на его базе.

.3.3 Etherium

Etherium - цифровая валюта, которая ранее позиционировалась, как новое поколение Биткоин или «Биткоин 2.0». Данная валюта является основой для одноимённой платформы по созданию онлайн-сервисов на базе блокчейна Etherium. Единицей валюты является «Эфир», для обозначения применяется сокращение ETH, логотип валюты представлен на рисунке 1.4[25].

Рисунок 1.4. Логотип Ethereum

Технология Etherium построена на базе умных контрактов, когда исключается человеческий фактор и транзакция может быть совершена с использованием любых активов, не прибегая к юридической составляющей. Это позволяет совершать сделки независимо от того, доверяют ли участники совершения транзакции друг другу или нет, все условия прописаны в смарт-контракт («умный контракт») и зафиксированы в блокчейн. Идея умного контракта состоит в автоматизации принятия решений без участия человеческого фактора, например, технология умных контрактов может функционировать в банковской сфере: потребитель приобрёл автомобиль в кредит, вовремя кредит не оплатил, автомобиль не заводится. Таким образом, автоматизация принятия решений требует технологической базы - умные контракты могут существовать только в рамках той среды, в которой имеют доступ к объектам контракта посредством исполняемого кода. С развитием Интернета вещей возможности умных контрактов будут только увеличиваться, а вместе с ними и популяризация платформы Etherium.

Глава 2. Принцип работы Биткоин системы

.1 Технологическое описание функционирования Биткоин системы

Известно, что по мере развития человечества разрастался товарооборот, государства торговали с другими государствами, купцы приезжали в разные страны для продажи различных товаров, но для успешной торговли был необходим общий эквивалент, который бы везде одинаково стоил и ценился. Этим эквивалентом выступил один из самых популярных и по сей день металлов: золото. Данный пример был выбран не случайно, поскольку с ним легче всего провести параллель с "добычей" Биткоинов - майнингом.

Биткоины основаны на чистой математике и криптографии, и для их добычи Сатоши Накамото разработал систему мотивации добытчиков (майнеров). Так, система группирует все транзакции в "блоки" примерно каждые 10 минут. Как только один из таких "блоков" становится видным в общедоступном режиме, это означает, что в случае, если майнер проверил все составляющие "блок" операции и доказал более чем половине сети майнеров, что сделал это добросовестно, то данный блок добавляется в систему блокчейн вслед за предыдущими блоками. После добавления данного блока, остальные майнеры обновляют журналы в соответствии с изменившимися данными, а майнеру, благодаря которому транзакция была подтверждена, и блок был записан в блокчейн, выдается награда, естественно, в Биткоинах. Таким образом, создатели Биткоин системы решили сразу две задачи: поддержание системы блокчейн в согласованном и актуальном состоянии и проблему эмиссии новых Биткоинов [26, с. 23].

Каждые новые 210 тысяч зарегистрированных блоков в блокчейне знаменуются понижением награды. Это сделано для того, чтобы ограничить эмиссию и инфляцию данной валюты. Так, с момента возникновения Биткоин системы величина награды составляла 50 BTC, но 2012 году был добыт 210-тысячный блок, после чего её величина упала до 25 BTC соответственно. 9 июля 2016 года был найден 420-тсячный блок, тем самым ознаменовав падение награды майнеров до 12,5 BTC соответственно [27] (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1. Динамика общего объема Биткоинов в обращении

Стоит отметить, что примерно к 2140 году регулярное уменьшение награды майнеров приведет к тому, что эмиссия Биткоинов приблизится к нулю, а суммарный объем Биткоинов в обращении достигнет 21 миллион Биткоинов. Соответственно майнеры перестанут зарабатывать деньги путем добычи новых блоков, но к этому времени система мотиваций изменится таким образом, что доходы майнеров будут приносить комиссии за проведение платежей [8, c.77]. Отметим, что на данный момент в обороте находится уже более 16 миллионов Биткоинов.

Для того чтобы полностью понимать принцип работы данной системы, необходимо разобраться еще с одним основополагающим принципом в системе Биткоин - с принципом консенсуса, состоящим из трех правил. Данный принцип объясняет, каким образом работа сети зависит от различного рода соглашений людей внутри данной системы. Существуют 3 типа консенсуса, без которых невозможна успешная работа всей системы в целом:

. Консенсус правил. Под правилами понимается принцип, при реализации которого становится возможным, что делает транзакцию валидной, блок действительно подтвержденным и, в свою очередь, задает блокам определенную модель поведения - сценарий, по которому они должны взаимодействовать друг с другом, каким протоколом должны пользоваться. Обобщенно говоря, это то, какие при работе с Биткоинами используются протоколы и форматы данных. Данное условие необходимо для нахождения взаимопонимания между участниками системы.

. Консенсус истории. Данное правило действует в отношении правдивости транзакций, или иными словами "чего есть и чего нет". Если такое соглашение заключается между участниками, то тогда между участниками заходит речь о консенсусе по монетам, или другими словами выявление неизрасходованных выходов, и кому данные выходы принадлежат. Данный вид консенсуса считается наиболее запутанным во всей системе Биткоин.

. Консенсус ценности. Данный вид консенсуса - это общее соглашение о ценности Биткоина, то есть что он имеет ценность. Данный консенсус необходим любой валюте, будь она цифровая, или же обычная, например, доллар США. Необходимо достижение соглашения о том, что данную вещь (в нашем случае Биткоин) возможно обменять на что-то, представляющее некую ценность. Если рассматривать вещественные валюты, то это единственная необходимая форма консенсуса, в случае с электронными валютами необходимо присутствие двух вышеперечисленных форм консенсуса.

Без использования в паре консенсуса правил и консенсуса истории невозможно достичь согласия по блокчейну, поскольку невозможно узнать какие блоки являются валидными, а какие нет. Без соглашения о том, какие блоки существуют в блокчейне, нельзя быть уверенным в валидности транзакции или же уверенно говорить, что есть израсходованный выход, а что еще не проведённый.

Консенсусы истории и ценности также неразрывно связаны. Первый означает полное согласие с тем, кому какие монеты принадлежат, вера в ценность данных монет априорна. Отметим, что верно и обратное, консенсунс ценности заставляет майнеров поддерживать безопасность всей системы, что приводит к консенсусу истории.

При создании всей системы Биткоинов существовала презумпция, что добиться работы хотя бы одного из вышеперечисленного консенсуса будет сложно. Консенсус правил в мировой децентрализированной среде не может быть достигнут без деанономизации. Консенсус истории представляет собой проблему структуры распределенных данных, которая не может решиться сама по себе, а достичь консенсуса ценность является еще более сложной задачей. Однако система Биткоин до сих пор продолжает существовать и развиваться, что свидетельствует о том, что даже если данные формы консенсуса не возникают сами по себе, то их все равно можно друг с другом объединить, для того чтобы они продолжали работать независимо друг от друга. Говоря об устройстве Биткоин сообщества в целом, необходимо понимать, что сама система полагается на согласие между всеми пользователями и что данный консенсус весьма хрупкий, но одновременно с этим он является независимым [28].