Пропозиції щодо створення криптовалюти висловлювали ще до появи інтернету. Перші алгоритми, спрямовані на передачу цінності через інтернет, запропонував американський криптограф Девід Чаум. Наприкінці 80-х років він заснував відповідний проєкт під назвою DigiCash. Однак той закінчився невдачею.
Одним із проєктів, близьким до сучасних криптовалют, є b-money. Проєкт заснував програміст Вей Дай. У b-money він уперше запропонував механізм консенсусу Proof-of-Work (PoW) для фіналізації транзакцій і розподілену базу даних для зберігання інформації про перекази.
Біткоїн, створений анонімним користувачем під ніком Сатоші Накамото, став першою успішною криптовалютою, яка набула широкого поширення. Алгоритм роботи однойменного блокчейна багато в чому базується на ідеях Вей Дая і, в ширшому сенсі, руху шифропанків.
Наступним кроком у розвитку віртуальних активів стала платформа смарт-контрактів Ethereum, яку заснував Віталік Бутерін. Запуск основної мережі відбувся 2015 року. Завдяки смарт-контрактам блокчейн Ethereum надав можливість випускати необмежену кількість криптоактивів і програмувати їхні функції.
Криптовалюти та блокчейн: відмінності від традиційних фінансів і грошей
Надійність блокчейна і закладені в ньому механізми захисту даних зробили криптовалюти гідною альтернативою традиційній грошовій системі. Перекази цифрових активів можна здійснювати безпосередньо між користувачами, а за їхню перевірку і підтвердження відповідає протокол мережі, представлений безліччю незалежних вузлів. Після відправлення та верифікації транзакції її неможливо скасувати.
Інформація про перекази зберігається у відкритій базі даних. Ключовою технологією, яка дає змогу взаємодіяти з віртуальними активами, є блокчейн. Криптографічні методи, що використовуються в ньому, унеможливлюють зміну даних про виконані перекази.
Завдяки децентралізації в блокчейні вдалося вирішити проблему єдиної точки відмови в базах даних і платіжних системах, забезпечивши універсальний захист від цензури. Віртуальні активи в публічних блокчейнах не схильні до впливу контролюючих органів і зовнішніх маніпуляцій. У третьої сторони відсутня можливість заблокувати кошти або скасувати транзакцію.
Криптовалюти можуть не бути під контролем будь-якої однієї організації, що дає змогу використовувати їх у будь-якій юрисдикції. Біткоїн — найвідоміший приклад такого активу. Нові віртуальні активи випускають у процесі роботи блокчейна. В алгоритмі роботи конкретного цифрового активу закладено такі параметри, як загальна емісія і швидкість випуску нових монет.
Користувач може створити необмежену кількість адрес. Останні зазвичай не дають змоги отримати інформацію про нього. Лише спеціалізовані інструменти блокчейн-аналізу дають можливість відстежити рух коштів і визначити джерела їхнього надходження.
Як працює криптовалюта: ключові особливості
Блокчейн
Більшість криптовалют застосовують технологію під назвою блокчейн. Останній є послідовністю ієрархічно пов’язаних блоків. Він вміщує в себе базу даних про всі проведені транзакції. Нові транзакції записуються в блоки, які створюють оператори нод. Кожен з комп’ютерних вузлів зберігає свою копію блокчейна і в ході досягнення консенсусу підтверджує нові блоки, передаючи результат іншим нодам. На основі цієї інформації змінюються баланси користувачів.
Хешування
У криптовалютах широко застосовуються хеш-функції. Остання дає змогу "згорнути" довільний масив даних в один рядок — хеш. Блокчейн є єдиним цілим, оскільки кожен наступний блок включає хеш попереднього. Використання інших даних призводить до суттєвої зміни цього рядка. Алгоритм виключає можливість скасування транзакції без зміни всіх наступних блоків.
Алгоритм консенсусу
За підтвердження транзакцій і перевірку всіх даних блокчейна відповідає алгоритм консенсусу, у якому беруть участь члени мережі — ноди. Найпопулярнішими алгоритмами консенсусу є вже згаданий Proof-of-Work (використовується в біткоїні) і Proof-of-Stake.
Щоб підтвердити транзакції, вузли витрачають обчислювальну потужність або блокують власні кошти, які виступають гарантією достовірності даних. Після додавання нового блоку вже неможливо повторно витратити кошти, витрачені на поточному етапі. У процесі досягнення алгоритму його учасники отримують нові криптовалюти (як у PoW, так і в PoS). Таким чином, ці механізми слугують способом емісії нової криптовалюти.
Адреси
Блокчейн-адреси, де зберігаються криптовалюти, побудовані на базі двох ключів — публічного і приватного. Перший використовується для "відкритої" частини адреси, другий — для підпису транзакцій і доступу до адреси. Закритий ключ призначений тільки для власника адреси. Наявні комп’ютерні потужності не дають змоги зламати блокчейн-адресу, зокрема "вгадати" приватний ключ методом підбору. Створювати блокчейн-адреси та керувати ними можна в спеціальному додатку — гаманці.
Транзакції
Щоб переказати криптовалюту, користувач надсилає в мережу "доручення", яке містить інформацію про суму переказу та адресата. Дані переказу автоматично верифікуються електронним підписом за допомогою приватного ключа. Після потрапляння повідомлення в мережу воно включається в один із наступних блоків, який "добувають" ноди блокчейна. Будь-яка нода може перевірити підпис кожного переказу, використовуючи публічний ключ. Такий алгоритм гарантує збереження коштів і неможливість здійснення транзакцій третіми особами.
Незмінність даних
Після додавання блоку в ланцюжок усі його транзакції вважаються підтвердженими і незворотними. Верифікація всіх транзакцій, зокрема минулих, відбувається кожен цикл досягнення консенсусу мережі. Недостовірні дані можуть потрапити в блокчейн, тільки якщо зловмисник зможе розшифровувати хеш блоків або контролюватиме істотну частку всіх нод мережі. Наприклад, у випадку біткоїна цей поріг становить 51%. За даними на 13 жовтня 2022 року, в усьому світі працює понад 15 000 нод, що робить атаку на біткоїн практично неможливою.
Класифікація криптовалют: монети і токени
Для створення і здійснення операцій з криптовалютою необхідний блокчейн, який вимагає наявності інфраструктури та економічних стимулів.
Головний віртуальний криптоактив, який забезпечує функціонування ланцюжка блоків, називається нативним. Останній застосовується для оплати транзакційних комісій і виплат винагород вузлам. На платформах, які дозволяють запускати смарт-контракти, нативна криптовалюта використовується для оплати їх виконання. У біткоїна і Ethereum нативна монета має ту саму назву, що й проєкт, і торгується під тікерами BTC і ETH, відповідно.
Різні криптоактиви можуть з’явитися в результаті хардфорка. До них належать, наприклад, Bitcoin Cash і Ethereum Classic.
Сьогодні криптовалюті вже не обов’язково потрібен окремий блокчейн: багато криптоактивів створюють для використання в різних додатках, що працюють в одній і тій самій мережі. Такі криптовалюти називають токенами. Портал CryptoSlate відстежує котирування близько 1300 токенів, випущених у мережі Ethereum.
Випуск токенів став можливий завдяки смарт-контрактам, які стали популярними після запуску Ethereum. Створити власну криптовалюту може будь-який користувач, який володіє навичками програмування. Найвідомішим стандартом токенів є ERC-20.
Які бувають токени
Віртуальні активи, які використовуються для розрахунків та інших цілей у проєктах і децентралізованих додатках, називаються ютиліті-токенами.
Найчастіше токени застосовуються для управління проєктом. Спільнота власників активу може ухвалювати рішення про подальші напрямки розвитку проєкту. Власники мають можливість виставляти пропозиції на голосування і брати участь в опитуваннях. Вага голосу при цьому пропорційна числу монет.
Монети можуть надавати певні права або привілеї. Токени використовують для залучення коштів під час первинної пропозиції монет (ICO). У деяких проєктах віртуальні активи надають право на частину прибутку проєкту. Токени, що мають набір функцій у межах програми або мережі, також називають ютиліті-токенами (utility tokens).
Криптовалюти, офіційно визнані цінними паперами, називають сек’юріті-токенами. Станом на жовтень 2022 року є принаймні кілька десятків таких криптоактивів.
На базі блокчейнів реалізовано стейблкоїни. Вартість цих токенів прив’язана до ціни певного активу, наприклад долара США. Найчастіше вони застосовуються для розрахунків і накопичення заощаджень. Їхні емітенти зберігають у резервах відповідну кількість валюти, що гарантує стабільність ціни та збереження коштів.
Платформи смарт-контрактів дають змогу випускати обгорнуті токени. Останні прив’язані за вартістю до криптовалюти з іншого блокчейна. Наприклад, для того щоб використовувати біткоїн у мережі Ethereum випущено токен WBTC. Прив’язка реалізується завдяки тому, що випуск токена вимагає блокування відповідного об’єму криптовалюти, що виступає як забезпечення. Для розблокування віртуальних активів обгорнуті токени спалюються.
У сучасних мережах випускаються невзаємозамінні токени (NFT). Це унікальні монети, які представляють певні цифрові об’єкти (зображення, аудіо- та відеофайли). NFT стали об’єктами колекціонування. Перші невзаємозамінні токени є раритетами і мають високу вартість (наприклад, CryptoPunks). Також NFT можуть виконувати інші функції, наприклад, використовуватися як аватари або квитки на певні заходи.
Існують криптовалюти, які є похідними фінансовими інструментами. На основі таких токенів, зокрема, побудовано ліквідний стейкінг. На відміну від стейблкоїнів їхня ціна регулюється ринковими механізмами. Деякі торгові платформи випускають токени з кредитним плечем.
Як формується цінність криптовалюти
Під час створення блокчейна розробники ухвалюють рішення про те, якою буде токеноміка проєкту. Остання визначає алгоритм випуску та розподілу монет між користувачами. Емісія — це кількість монет, що перебуває в обігу. У деяких проєктах початковий випуск дорівнює нулю, наприклад у біткоїні. У подібних випадках криптовалюта може випускатися постійно або періодично. Низка проектів мають постійну емісію.
Розподіл початкового випуску монет між користувачами визначають розробники. Зазвичай частина активів залишається команді проєкту. Кошти резервуються на рекламу розробку та розвиток проєкту. Частину монет використовують для залучення інвестицій. Їх можуть купити великі інвестори в рамках одного або декількох раундів. Багато проєктів використовують публічний токенсейл для продажу віртуальних активів усім охочим. В інших випадках практикують розподіл монет між активними користувачами — аірдроп.
Алгоритми роботи криптовалют можуть вимагати блокування частини монет (наприклад, під час стейкінгу). Оскільки частина активів внесена в смарт-контракти, певний обсяг коштів недоступний. Як правило, випуск криптовалюти обмежений максимальною емісією. Для проєктів, які постійно генерують монети, загальна їхня кількість ніколи не перевищить цю величину. Наприклад, максимальна пропозиція BTC становить 21 млн.
На вартість криптовалюти впливає халвінг. Механізм використовується в криптовалютах, які виплачують фіксовану винагороду за блок. Халвінг відбувається періодично і призводить до зниження цієї суми. Подія зменшує інфляцію, а за наявності попиту на актив стимулює зростання його вартості.
На ціну криптовалюти впливає спалювання монет. Останнє передбачає виведення з обігу деякого обсягу активів. Щоб знищити монети, власники відправляють їх на спеціальні адреси або смарт-контракти. При цьому можливе стрибкоподібне зростання вартості криптовалюти, а періодичні спалювання підвищують її дефіцитність.
Криптовалюти на відміну від фіатних грошей не контролюються певною організацією або державою. Унаслідок цього для віртуальних активів характерна висока волатильність. Їхня вартість визначається переважно ринковими механізмами. Цінність криптовалюти залежить від співвідношення між попитом і пропозицією. Якщо на ринку продається значний обсяг монет, а охочих купити мало — відбувається падіння вартості. Коли попит перевищує пропозицію — ціна зростає.
Основним показником затребуваності віртуального активу є ринкова капіталізація. Остання дорівнює добутку обсягу монет, що перебувають в обігу, на вартість одиниці. На момент написання статті капіталізація BTC перевищує $374 млрд. Остання розрахована на підставі емісії, що становить понад 19 млн монет вартістю $19 513 кожна.