How-to`s — Bitcoin - настоящие электронные деньги

Bitcoin -- электронная валюта, постепенно набирающая популярность во всём мире. Этой заметкой я надеюсь заинтересовать побольше людей и расширить сеть bitcoin в рунете.

Как работает сеть Bitcoin?

Дизайн системы очень прост:

* у каждого клиента есть свой уникальный ID и пара приватный ключ/публичный ключ для подписи этого ID.
* существует глобальный лог транзакций, хранящий все транзакции между клиентами начиная с самой первой. У каждого клиента есть копия этого лога, и каждый получает свежие обновления к нему.

Клиенты объединены в p2p-сеть и выполняют денежные транзакции вида “счёт А положил столько-то денег на счёт В”. Транзакция попадает в глобальный лог транзакций, где все участвующие пиры проверяют её на два условия:

1. Нужное количество денег есть у А на счету. Для этого считывается весь лог транзакций счёта А и вычисляется текущая сумма на нём.
2. Счёт А подписал транзакцию своим ключом.

Если транзакция не удовлетворяет этим условиям, другие клиенты её отвергнут и она не попадёт в глобальный лог.

Каждые десять минут новый блок свежих проверенных транзакций шифруется хэшем предыдущего блока транзакций. Таким образом гарантируется непрерывность и валидность глобального лога.

Иными словами, никакого кошелька ни у кого нет. Чтобы узнать, сколько денег находится на конкретном счету, надо пересчитать все операции данного счёта начиная с момента его открытия. Это легко сделать, поскольку у каждого клиента хранится полный лог всех транзакций всего мира.

Откуда берутся деньги в системе?

Каждые десять минут кто-то должен генерировать подпись для следующего куска транзакций -- длинный такой хэш. Генерацией блоков занимаются клиенты-волонтёры.

Особенность этого хэша состоит в том, что по требованию алгоритма он должен заканчиваться на несколько нулей. Так как генерация хэша необратима, мы не можем предугадать, какие исходные данные дадут нам хэш с заданным количеством нулей на конце.

А поскольку это ещё и очень ресурсоемкая операция, то тот клиент, который сгенерировал хэш первым, вознаграждается 50 биткоинами. Собственно, прямо в момент генерации клиент-волонтёр первой транзакцией блока приписывает себе это вознаграждение.

А это не инфляция?

Каждые 210 тысяч блоков вознаграждение уменьшается в два раза, а когда накопится 21 миллион биткоинов, выпуск биткоинов полностью остановится.

Кроме того, алгоритм усложняет условия генерации хэша путём увеличения необходимого количества нулей в конце его каждый раз, когда новый хэш генерируется клиентами слишком быстро. Это ограничение отражает рост процессорных мощностей и количества клиентов.

Как пользоваться?

Официальный клиент доступен на bitcoin.org. Линуксовая версия представляет собой архив tar.gz с исходным кодом и четырьмя бинарниками: GUI и CLI для 64 и 32 бит.

При первом запуске клиент bitcoin генерирует уникальный ID и пару ключей для него. Эти данные хранятся в файле ~/.bitcoin/wallet.dat. Этот файл надо защищать так же, как и свой кошелёк.

Если есть подключение к интернету, то клиент начинает скачивать лог транзакций у ближайших пяти-восьми пиров. Он их находит по IRC на канале #bitcoin на lfnet. Соответственно, желательно открыть исходящие соединения по IRC (6667). Общается он с ними напрямую обычно по порту 8333, можно открыть этот входящий порт. Если входящий не открывать, ваш клиент будет только скачивать лог, не делясь им ни с кем. Размер лога на данный момент примерно 600 Мб.

Оплату делать очень просто -- нужно знать уникальный ID того, кому перечисляются деньги, и провести операцию в клиенте Bitcoin. Клиент сам свяжется с соседними клиентами, и как только они подтвердят валидность транзакции, транзакция попадёт в лог. Таким образом, деньги будут перечислены.

Где взять Bitcoin деньги?

Если у вас мощный компьютер и не жалко электричества, участвуйте в генерации блоков лога. Этот процесс по-английски называется mining. Участвовать можно либо самостоятельно, либо как часть распределенного пула. Первый вариант даёт вам 50 биткоинов, если вам повезло. Второй -- только свою долю, если повезло всему пулу. Как участвовать, написано ниже.

На биржах и онлайн-аукционах можно поменять обычные деньги на биткоины. Или продать что-нибудь за биткоины. Список бирж можно найти на bitcoin.org

Участие в генерации блоков лога (Mining)

Стандартный клиент bitcoin не занимается генерацией, для этого нужна другая программа. Выбор программы зависит от возможностей вашего компьютера. Поскольку хэши можно считать и на CPU, и на GPU, программа должна поддерживать то, что есть в компьютере.

Я покажу процесс генерации на примере ufasoft-miner и пула Eligius. Пул Eligius раздает задания участникам и выплачивает заработанное по мере накопления определённого количества биткоинов. Он хорош тем, что не требует никакой регистрации и красиво предоставляет статистику работы. Ufasoft miner хорош относительной простотой установки.

Моя система: Xubuntu 11.04 64-bit на ноутбуке Lenovo T61.

1. Скачиваем bitcoin-клиент и распаковываем клиент с официального сайта:

1 2	wget http://sourceforge.net/projects/bitcoin/files/Bitcoin/bitcoin-0.3.24/bitcoin-0.3.24-linux.tar.gz/download -O bitcoin-0.3.24-linux.tar.gz tar axf bitcoin-0.3.24-linux.tar.gz

2. Запускаем бинарник (у меня 64-битный):

1	./bitcoin-0.3.24/bin/64/bitcoin

Запустится приложение и покажет наш новый свежесгенерированный ID. Он нам понадобится для того, чтобы сказать пулу Eligius, куда перечислять заработанные деньги.



3. Скачиваем ufasoft-miner в виде исходного кода и распаковываем:

1 2	wget http://ufasoft.com/files/open/ufasoft_bitcoin-miner-0.10.tar.lzma tar axf ufasoft_bitcoin-miner-0.10.tar.lzma

4. Устанавливаем зависимости для ufasoft miner.

Библиотеки libpcre3-dev и libcurl3-dev есть в репозиториях:

1	sudo apt-get install libpcre3-dev libcurl3-dev

Ассемблер jwasm надо скачать бинарником и положить в /usr/bin:

1 2 3

wget http://www.japheth.de/Download/JWasm/JWasm206bl.zip unzip JWasm206bl.zip sudo cp ./jwasm /usr/bin

5. Компилируем и ставим ufasoft-miner:

1 2	cd ufasoft_bitcoin-miner-0.10 ./configure --prefix=/usr && make && sudo make install

6. Всё, запускаем miner:

1	bitcoin-miner -v -a 5 -t 2 -o http://mining.eligius.st:8337 -u 1N62rta4YLkbXGnz1ikLa86UCj1eLeUGrh -p x

Работающий miner выглядит скучно:

1 2 3 4

bitcoin-miner 0.10 Copyright (c) 2011 Ufasoft http://ufasoft.com/open/bitcoin Mining for http://mining.eligius.st:8337 2 threads Using SSE2 5.02 MHash/s

Разберем параметры командной строки:
-v подробный отчёт
-a интервал запроса новых заданий от пула (пул рекомендует 5 сек)
-t количество одновременно запускаемых потоков. У меня двух-ядерный ноутбук, этот параметр нагружает оба процессора почти на 100%. Если у вас видеокарта ATI, этот miner будет нагружать и её.

-o Адрес сервера Eligius.
-u Мой счёт Bitcoin. Поменяйте на свой, сгенерированный клиентом в шаге 2.
-p Пароль клиента пула. Eligius не требует паролей, поэтому просто x.

Результат

Мой хиленький ноутбук генерирует 5 миллионов хэшей в секунду, задействуя на полную оба ядра CPU и угадывая примерно один хороший хэш за 20 минут. Это примерно 0.0001 BTС в час. :)

Мощные десктопные видеокарты с OpenCL и CUDA могут генерировать до 2 миллиардов хэшей в секунду только на GPU, при этом практически не мешая обычной работе десктопа. Для них нужны и соответствующие программы-minerы. Почти все они OpenSource и доступны под Linux, пробуйте.

Где узнать больше?

Сайт bitcoin.org и его вики https://en.bitcoin.it/wiki/Main_Page содержат наиболее подробную информацию. В основном на английском. На русской Википедии есть хорошая статья на русском: Bitcoin.

Принимаю вопросы в комментах и благодарности за статью по адресу 1N62rta4YLkbXGnz1ikLa86UCj1eLeUGrh ;)