Оглавление
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Вступление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Благодарности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
О книге . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Кому адресована эта книга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Структура книги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Соглашения об оформлении кода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Прочие онлайн-ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
От издательства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Об авторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Глава 1. Введение в Биткоин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Что такое Биткоин? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Общая картина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Проблемы современных денег . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Подход, предлагаемый технологией Биткоин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Где можно использовать биткоины? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Другие криптовалюты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Глава 2. Криптографические хеш-функции и цифровые подписи . . . . 49
Электронная таблица учета жетонов на булочки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Криптографические хеши . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6 Оглавление
Цифровые подписи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Глава 3. Адреса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Раскрыты привычки потребления булочек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Замена имен открытыми ключами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Укорачивание открытых ключей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Избегание дорогостоящих опечаток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Возвращаемся к конфиденциальности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Глава 4. Кошельки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Первая версия кошелька . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Резервное копирование закрытых ключей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Иерархически детерминированные кошельки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Назад к резервному копированию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Расширенные открытые ключи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Создание защищенных закрытых ключей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Математика открытого ключа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Умножение публичного ключа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Глава 5. Транзакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Проблемы в старой системе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Платежи с использованием транзакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Язык сценариев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Необычные виды платежей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Дополнительные элементы в транзакциях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Вознаграждение и создание монет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Доверие к Лизе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Оглавление 7
Глава 6. Блокчейн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Лиза может удалять транзакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Построение блокчейна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Легкие кошельки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Деревья Меркла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Безопасность легких кошельков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Глава 7. Доказательство работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Клонирование Лизы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
Принуждение к честному получению счастливых чисел . . . . . . . . . . . . . . . 255
Майнеры должны уйти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Корректировка сложности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
Какой вред могут принести майнеры? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Комиссионные отчисления за транзакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Глава 8. Одноранговая сеть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Общая папка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Создание одноранговой сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Как общаются соседние узлы? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Сетевой протокол . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Оставляем в прошлом систему жетонов на булочки . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Инициализация сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
Запуск собственного полного узла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
Глава 9. И снова о транзакциях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Временная блокировка транзакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
Временная блокировка выходов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Сохранение данных в блокчейне Биткоин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Замена ожидающих транзакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
Разные типы подписей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
8 Оглавление
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
Глава 10. SegWit .............................................. 382
Проблемы, решаемые с помощью segwit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
Решения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Экономия пропускной способности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Совместимость кошельков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
Еще раз о типах платежей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
Ограничения блоков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
Глава 11. Апгрейды Биткоин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
Форки в Биткоин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
Повторение транзакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
Механизмы обновления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
Повторение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Приложение A. Использование bitcoin-cli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
Взаимодействие с bitcoind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
Графический интерфейс пользователя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
Знакомство с bitcoin-cli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
Начало работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
Приложение Б. Решения упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
Приложение В. Веб-ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
