Ключевые выводы
Транзакции криптовалюты записываются в публичный реестр (блокчейн), благодаря чему они прозрачны и неизменяемы.
Транзакции проверяются децентрализованной сетью компьютеров с использованием механизмов консенсуса, в первую очередь Proof of Work и Proof of Stake.
В сентябре 2022 года Ethereum перешёл с Proof of Work на Proof of Stake — сдвиг, известный как The Merge, — значительно снизив энергопотребление сети.
До того как транзакция будет подтверждена, она находится в mempool — там валидаторы и майнеры выбирают, какие транзакции обработать следующими, обычно отдавая приоритет более высоким комиссиям.
Механизмы консенсуса предотвращают мошенничество и двойное расходование без опоры на центральный орган власти вроде банка.
Введение
Bitcoin и большинство других криптовалют работают иначе, чем традиционные деньги: они не полагаются на банки или центральные органы власти, чтобы проверять и одобрять транзакции. Вместо этого проверки выполняются через публичный реестр — блокчейн.
Можно представить блокчейн как гигантскую общую записную книжку, которую видят все, но которую никто не может изменить без широкого консенсуса в сети. В этой статье объясняется, как проверяются и подтверждаются криптовалютные транзакции с помощью механизмов консенсуса, таких как Proof of Work и Proof of Stake.
Что такое транзакция с криптовалютой?
Когда вы отправляете криптовалюту кому‑то, вы создаёте транзакцию. Она фиксирует адрес кошелька отправителя и получателя, сколько монет участвует, и когда это произошло. После отправки транзакция передаётся в сеть, чтобы её можно было проверить и подтвердить.
Как проверяются транзакции в блокчейне?
Обмен и проверка
Когда вы создаёте транзакцию, вы используете ключи своего кошелька, чтобы сгенерировать цифровую подпись. Затем данные вашей транзакции и подпись передаются в сеть компьютеров (узлов), из которых состоит блокчейн. Эти узлы проверяют действительность вашей подписи, наличие требуемых средств, корректность деталей транзакции и то, что транзакция следует правилам сети.
Mempool
Когда транзакция проходит первоначальные проверки, она попадает в mempool (сокращение от memory pool, пул памяти). Это зона ожидания, где валидные, но ещё не подтверждённые транзакции выстраиваются в очередь, чтобы быть включёнными в следующий блок. Валидаторы и майнеры выбирают, какие транзакции обрабатывать, обычно отдавая приоритет тем, у которых более высокие комиссии. В периоды высокой активности сети mempool может перегружаться, вызывая задержки и повышая комиссии.
Как сеть приходит к согласию
Сеть не полагается на один центральный орган власти. Вместо этого узлы и валидаторы следуют общим правилам, чтобы договориться о том, какие транзакции и блоки являются действительными. Такое согласие достигается с помощью алгоритма консенсуса. Два наиболее широко используемых — Proof of Work и Proof of Stake.
Proof of Work (PoW)
В Proof of Work майнеры соревнуются, чтобы решить сложные математические головоломки. Первый майнер, которому удаётся решить задачу, добавляет новый блок в блокчейн и получает награду за блок. Другие узлы проверяют решение, прежде чем принять его. Майнеры часто объединяются в майнинговые пулы, чтобы повысить шансы на получение наград. Proof of Work обеспечивает сети очень высокую безопасность, но требует значительных затрат энергии и вычислительной мощности. Bitcoin продолжает использовать этот метод.
Доказательство доли (PoS)
Обычно Proof of Stake выбирает валидаторов на основе того, сколько монет они заблокировали (застейкали) в сети. Чем больше доля у валидатора, тем выше вероятность, что он предложит или подтвердит блоки — в зависимости от работы сети. Валидаторы по очереди предлагают новые блоки и подтверждают их. Если валидатор попытается обмануть, он рискует потерять застейканные монеты из‑за механизма наказания, известного как slashing (срез/штраф). Сейчас PoS используется в Ethereum (который переключился с PoW в сентябре 2022 года через The Merge), BNB Chain и Solana, среди прочих.
Почему важна верификация?
Исторически две проблемы делали цифровые валюты сложными для создания:
Двойное расходование: одни и те же средства отправляются двум или более получателям одновременно.
Зависимость от центральных органов власти: требуется, чтобы банки или компании одобряли и фиксировали каждую транзакцию.
Блокчейн решает обе проблемы. Каждая транзакция записывается открыто и навсегда, поэтому одну и ту же криптовалюту нельзя потратить дважды. А вместо одного контролирующего учреждения тысячи компьютеров совместно проверяют каждую транзакцию, делая систему крайне устойчивой к мошенничеству и манипуляциям.
Что такое подтверждение блокчейна?
Подтверждение происходит каждый раз, когда новый блок добавляется поверх блока, содержащего вашу транзакцию. Чем больше подтверждений у транзакции, тем сложнее ее отменить.
Разные блокчейны требуют разного количества подтверждений, прежде чем транзакция считается окончательно подтверждённой (settled). Обычно Bitcoin требует от 3 до 6 подтверждений для переводов большой стоимости, поскольку каждый новый блок делает ранее проведённую транзакцию постепенно сложнее для отмены. В Ethereum некоторые сервисы ждут определённого числа блоков, а другие ждут финализации (finality), которая обычно наступает через несколько минут при нормальных условиях.
Часто задаваемые вопросы
Как проверяется транзакция в Bitcoin?
Когда вы отправляете Bitcoin, ваша транзакция передаётся в сеть узлов, которые проверяют вашу цифровую подпись и подтверждают, что у вас достаточно средств. Корректные транзакции попадают в mempool, где майнеры выбирают их для включения в новый блок. Майнер решает вычислительную задачу, чтобы добавить блок в цепочку, и получает награду за блок. Большинство платформ ждут 6 подтверждений (примерно 1 час), прежде чем считать транзакцию Bitcoin полностью подтверждённой.
Что такое mempool?
Mempool (memory pool, пул памяти) — это временная область, где валидные, но ещё не подтверждённые транзакции ждут, чтобы их выбрал майнер или валидатор и включил в следующий блок. Обычно транзакции с более высокими комиссиями обрабатываются в первую очередь. В периоды высокой активности сети перегрузка mempool может приводить к задержкам и увеличивать комиссии, необходимые для своевременного подтверждения.
В чём разница между Proof of Work и Proof of Stake?
Proof of Work требует, чтобы майнеры расходовали вычислительную мощность на решение математических головоломок, а победитель добавляет следующий блок. Proof of Stake выбирает валидаторов по объёму криптовалюты, которую они застейкали, устраняя необходимость в энергоёмких вычислениях. В целом PoS обычно быстрее и более энергоэффективен, тогда как PoW считается крайне «обкатанным» и надёжным в плане безопасности. Bitcoin использует PoW; Ethereum перешёл на PoS в сентябре 2022 года.
Сколько подтверждений нужно для транзакции с криптовалютой?
Необходимое число подтверждений зависит от блокчейна и величины транзакции. Транзакции Bitcoin часто считают окончательно подтверждёнными после 6 подтверждений (примерно 1 час). В Ethereum, где используется Proof of Stake, финализация достигается примерно за 12–15 минут с помощью системы чекпоинтов, а не по количеству подтверждений. Переводы меньшей стоимости или небольшие операции могут приниматься с меньшим числом подтверждений — в зависимости от платформы.
Можно ли отменить подтверждённую транзакцию с криптовалютой?
После того как транзакция получила достаточное число подтверждений, отменить её крайне сложно. Каждый добавленный после вашей транзакции блок делает изменение исторической записи (в сетях PoW — вычислительно сложнее, в сетях PoS — экономически дороже). Хотя теоретически возможны очень глубокие реорганизации, для устоявшихся сетей вроде Bitcoin и Ethereum при обычных условиях это считается практически невыполнимым.
Итоговые замечания
Именно верификация делает криптовалюту доверяемой без центрального органа власти. Будь то вычислительные усилия Proof of Work или экономическая ставка Proof of Stake, эти механизмы защищают сеть от мошенничества и двойного расходования. Понимание того, как работает верификация — включая роль mempool, глубину подтверждений и компромиссы между подходами к консенсусу — поможет вам лучше оценить, почему разные блокчейны принимают разные дизайнерские решения и как это влияет на скорость, стоимость и безопасность транзакций.
Дополнительное чтение
Что такое блокчейн и как он работает?
Что такое майнинг криптовалюты и как он работает?
Что такое алгоритм консенсуса блокчейна?
Какие бывают комиссии за транзакции в блокчейне?
Что происходит после того, как будут добыты все Bitcoins?
Отказ от ответственности: Этот материал предоставляется вам «как есть» только для общей информации и образовательных целей, без каких‑либо заверений и гарантий любого рода. Ничто в этом не должно рассматриваться как финансовый, юридический или иной профессиональный совет, и этот материал не предназначен для рекомендации покупки каких‑либо конкретных продуктов или услуг. Вам следует обратиться за собственными рекомендациями к соответствующим профессиональным консультантам. Если контент был предоставлен третьим лицом, пожалуйста, обратите внимание, что выраженные в нём взгляды принадлежат этому третьему лицу и не обязательно отражают позицию Binance Academy. Цены цифровых активов могут быть волатильными. Стоимость вашей инвестиции может как вырасти, так и снизиться, и вы можете не вернуть сумму, которую инвестировали. Вы несёте полную ответственность за свои инвестиционные решения, и Binance Academy не несёт ответственности за любые убытки, которые вы можете понести. Для получения дополнительной информации см. наши Условия использования, Предупреждение о рисках и Условия Binance Academy.