Ethereum та інші альтернативи біткоїну: проходимо курс про криптовалюти від Дія.Освіта

Криптовалюти все сильніше впроваджуються у сучасний світ. За доволі короткий термін такі активи не лише привернули увагу багатьох інвесторів – про біткоїн можна почути навіть від стареньких бабусь, що сидять у дворах.

Тому OBOZREVATEL продовжує проходити професіональний курс "Криптограмотність та блокчейн" на платформі Дія.Освіта. Програму розробили разом з WhiteBIT, що є однією з найбільших європейських централізованих криптобірж родом з України.

Курс складається з чотирьох модулів і розрахований приблизно на 100 годин проходження інформації. До кожного модуля входить певна кількість уроків – вони складаються з епізоду освітнього серіалу від Дія.Освіта та лекції для самостійного опрацювання.

Раніше ми почали проходити перший модуль, який складається з дев’яти епізодів. В цьому матеріалі ми завершуємо модуль та складемо підсумковий тест, аби дізнатися, наскільки добре була засвоєна програма.

Епізод 5. Транзакції в блокчейні. Приватний та публічний ключі, адреса у блокчейні, сід-фраза

Транзакцією називають будь-яку операцію над даними у блокчейні (не лише відправку криптовалюти іншому користувачу, але і запис інших даних).

Щоб створити транзакцію, необхідно мати приватний та публічний ключі, які автоматично генеруються для кожного облікового запису в мережі:

• приватний ключ — це унікальний набір символів для генерації і підписання електронних транзакцій. Використання приватного ключа дозволяє підтвердити, що транзакція була створена саме власником цього ключа;
• публічний, або відкритий ключ використовується у процесі отримання транзакції. Та варто пам’ятати, що власне адреса – це не публічний ключ, а його хеш (тобто скорочена версія).

Саме приватний ключ є криптографічно стійким, тому його не можна передавати іншим людям, оскільки втративши його, можна втратити всі свої активи.

Адреса – це унікальний набір символів, що використовується для ідентифікації певного гаманця або облікового запису в блокчейні. Її можна порівняти з номером банківського рахунку або адресою електронної пошти.

Такі адреси зберігаються у криптовалютному гаманці. Ключем (аналогом пін-коду) до гаманця є сід-фраза (seed phrase), яка зазвичай містить 12, 18 або 24 слова.

"Доступ до криптовалютного гаманця залежить від збереження сід-фрази в безпечному місці. Якщо її загубити – доступ також може бути втраченим назавжди", – наголошують автори уроку.

Епізод 6. Види криптовалют. Альткоїни. Стейблкоїни. Коїни та токени. Форки криптовалют

Біткоїн – назавжди лишиться першою в історії криптовалютою. Але від моменту його появи було створено більш як 8600 різних цифрових активів (зокрема, деякі з них – як форки біткоїна) – всі вони мають назву "альткоїни" (альтернативні монети). На 2022 рік їхня частка на крипторинку сягала 40-60%.

Окремим підвидом альткоїнів є стейблкоїни – криптовалюти, вартість яких прив’язана до вартості іншої валюти, товару чи фінансового інструменту. Вони створювалися як альтернатива популярним, але високоволатильним криптовалютам (зокрема і біткоїну).

Стабільність цін  стейблкоїнів забезпечується завдяки резервним активам, як відіграють роль застави, чи алгоритмічним формулам, що контролюють пропозицію криптовалюти.

Також варто розрізняти монети (коїни) та токени. Перші мають низку ознак:

• працюють незалежно;
• служать окремою валютою і використовуються для оплати чи передачі вартості;
• мають власний блокчейн.

А токени – це активи або утиліти, створені на основі інфраструктури вже існуючого блокчейну за певної мети: доступу до певних програм і послуг в мережі, передачі права власності частки в компанії, право голосу в проєкті тощо. Втім в історії траплялися випадки, коли токен ставав монетою, коли отримував власну мережу.

Коли блокчейн розгалужується на два нові та незалежні один від одного ланцюжки блоків, утворюється нова мережа і, відповідно, криптовалюта, які називають форком. Таке трапляється переважно з двох причин: або через розбіжності розробників у поглядах на подальший розвиток проєкта, або через необхідність відкату системи після критичну помилку.

Форки бувають двох типів: жорсткі (хардфорки) та м’які (софтфорки):

• якщо правила нової мережі не суперечать існуючим, то її користувачі зможуть взаємодіяти з користувачами старої (втім останнім не буде доступна частина нової інформації) – це софтфорк;
• якщо через нові правила користувачі нового блокчейну можуть взаємодіяти лише з таким самими користувачами – це харфдфорк:

Епізод 7. Мережа Етеріум. Proof-of-Stake. Децентралізовані додатки на базі Етеріуму

Etherium (Етеріум) – це децентралізована блокчейн-мережа, нативною криптовалютою якою є Ether ("ефір", ETH). Вона була запущена у 2014 році Віталіком Бутеріним через обмеженнями в мережі Bitcoin.

У 2022 році Etherium перейшов з консенсусу Proof-of-Work на Proof-of-Stake, завдяки чому річне споживання електроенергії мережі скоротилося більш ніж на 99%. Ця криптовалюта має декілька ключових відмінностей від біткоїну:

• Етеріум створювався як платформа для створення децентралізованих додатків і смарт-контрактів (біткоїн – для підтримки функціонування цифрової валюти);
• має необмежену пропозицію (у біткоїна – 21 млн BTC);
• блоки Etherium створюються кожні 12 секунд (для біткоїна – 10 хвилин);
• мережа обслуговує приблизно 12,5 транзакцій в секунду (для Bitcoin – 5–7).

Також у Etherium можливі багато різних варіантів використання, окрім власне платежів.

Принципова різниця між двома основними мережами: Etherium використовує енергоефективний консенсусний механізм Proof-of-Stake (PoS). Замість майнерів та розв’язання складних математичних завдань, цей алгоритм існує завдяки валідаторам, які обираються на основі кількості ETH, яку вони мають і готові "ставити" як заставу. Замість винагороди за блоки вони отримують частку від комісій за транзакції.

Для перевірки транзакцій у мережі використовується сервіс Etherscan. Він дозволяє:

• переглядати дані блокчейну (останніх видобуті блоки чи інформацію про конкретний блок);
• шукати конкретні транзакції, адреси чи смарт-контракти;
• переглядати дані про транзакції (адреси відправника та одержувача, кількість переданої криптовалюти тощо);
• переглядати дані про смарт-контракти (код, кількість транзакцій, баланс).

Поява Ethereum уможливила появу децентралізованих додатків (dApps). Це особливі програми, що працюють у децентралізованій мережі та можуть мати різноманітні функції: обмін, запозичення ETH та токенів ERC-20, торгівля NFT, керування DAO тощо.

Одним з перших широко використовуваних dApps стала запущена у 2017 році гра CryptoKitties. Висока популярність гри викликала значне навантаження на мережу Ethereum, а це призвело до затримок в обробці транзакцій та зростання комісій.

Втім це стало прецедентом, який привернув увагу нових користувачів до можливостей dApps та NFT.

Епізод 8. Стандарти токенів. Смарт-контракти. EVM

Кожен розробник токенів при їхньому створенні мусить дотримуватися певних правил, що визначають, як саме вони можуть створюватися, передаватися та використовуватися в мережі. Це називається стандартом токена.

Цей механізм уніфікує логіку роботи токенів. Оскільки токени в різних блокчейнах мають різні властивости, для їхньої реалізації існують різні стандарти, найпопулярнішими з яких є:

• ERC-20 – стандарт більшості токенів в мережі Ethereum;
• ERC-721 – стандарт для створення незамінних токенів (NFT) в мережі Ethereum;
• ERC-1155 – гнучкіший стандарт, що дозволяє створювати токени, які можуть представляти кілька типів активів в одному контракті, а також токени з різними характеристиками (наприклад, взаємозаміний та незаміний);
• ERC-4626 – стандарт, що виконує роль сейфа для активів і тому використовується для депозитів.

Аби угоди в блокчейні виконувалися прозоро та були захищені від зовнішнього втручання, застосовуються смарт-контракти. Це самовиконувані контракти з умовами угоди, що написані безпосередньо в коді.

Завдяки анонімності смарт-контрактів, а також тому, що вони надають можливість автоматизувати процеси та забезпечують прозорість і децентралізацію, вони стали широко поширені у dApps.

Виконуються вони у середовищі Ethereum Virtual Machine (EVM, Віртуальній машині Ethereum), що керує станом усіх смарт-контрактів у мережі, а також відповідає за дотримання правил і норм Ethereum. EVM була розроблена як стекова віртуальна машина на основі реєстрів.

Епізод 9. Рівні блокчейна. Сайдчейни

З часом блокчейни, що довели свою безпечність, стикаються з перенавантаженістю, що впливає на швидкість та вартість транзакцій. Компроміс між безпекою, децентралізацією та масштабованістю мережі називають трилемою блокчейна, оскільки всі три ці властивості забезпечити неможливо.

Розробники спробували вирішити цю трилему, перемістивши деякі транзакції на окремий рівень "поза блокчейном". Для цього використовуються мережі другого рівня (layer 2, L2) або сайдчейни.

L1 – це базовий рівень блокчейну, його основа, що відповідає за підтримку цілісності та безпеки мережі. Але L2 за допомогою обчислювальної потужності першого рівня виконує транзакцію за його межами, після чого повертає дані на L1, де досягається консенсус.

Задля забезпечення правильності результатів використовується механізм ролапів (rollups). Розрізняють оптимістичні ролапи та ролапи зі зведеними даними з нульовим розголошенням.

Оптимістичні ролапи застосовуються у мережі Ethereum. Вони об’єднують транзакції поза ланцюгом у великі "пакети", після чого надсилають їх у мережу, що дозволяє зменшити комісії, оскільки витрати розподіляються на кілька транзакцій у кожній партії.

Сайдчейнами називають окремі блокчейн-мережі, з’єднані з основним блокчейном. Передаючи активи між двома ланцюгами, вони допомагають збільшити пропускну здатність мережі.

І L2-мережі, і сайдчейни використовуються задля вирішення проблеми масштабування, але мають механізми безпеки. Якщо мережі другого рівня покладаються на безпеку основного блокчейну, сайдчейни використовують власні функції безпеки.

Фінальне тестування

Засвоївши матеріал першого модуля курсу, ми вірно дали відповіді на 10 запитань, що стосувалися історії, архітектури та функціонування криптовалют та блокчейну. За це нам видали сертифікат, що підтверджує освоєння програми.

Тільки перевірена інформація в нас у Telegram-каналі Obozrevatel та у Viber. Не ведіться на фейки!