Bitcoin: Полное техническое руководство
Bitcoin — первая в мире децентрализованная криптовалюта, запущенная в январе 2009 года псевдонимным Satoshi Nakamoto. Спустя более семнадцати лет он остается крупнейшим цифровым активом по рыночной капитализации и наиболее узнаваемой блокчейн-сетью. Это руководство дает подробный технический разбор того, как работает Bitcoin: от криптографических основ до архитектуры сети, экономической модели и роли в более широкой финансовой экосистеме.
Что такое Bitcoin?
Bitcoin (BTC) — это одноранговая система электронных денег, которая позволяет пользователям передавать ценность напрямую друг другу без банков, платежных процессоров или других доверенных посредников. Каждая транзакция записывается в публичный неизменяемый реестр под названием blockchain, который поддерживается децентрализованной сетью узлов по всему миру.
В отличие от традиционных фиатных валют, выпускаемых центральными банками, Bitcoin имеет жесткий лимит предложения в 21 миллион монет. Этот лимит в сочетании с предсказуемым графиком эмиссии, которая уменьшается вдвое примерно каждые четыре года, делает Bitcoin дефляционным активом по задумке. Сторонники часто называют Bitcoin «цифровым золотом» из-за его редкости и функции средства сбережения.
Ключевые свойства Bitcoin
| Свойство | Описание |
|---|---|
| Децентрализованный | Сеть не контролируется одной организацией |
| Permissionless | Любой может участвовать без разрешения |
| Устойчивый к цензуре | Никакой орган не может заблокировать или отменить транзакции |
| Псевдонимный | Адреса по умолчанию не привязаны к реальной личности |
| Ограниченная эмиссия | Максимум 21 миллион BTC когда-либо будет существовать |
| Open-source | Протокол можно публично проверять |
Как работает Bitcoin: техническая архитектура
Криптографические основы
Bitcoin опирается на две фундаментальные криптографические примитивы:
-
SHA-256 hashing: Bitcoin широко использует хеш-функцию SHA-256 — для майнинга (proof of work), создания ID транзакций и связывания блоков. SHA-256 выдает детерминированный 256-битный результат для любого входа, и обратить его вычислительно невозможно.
-
Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA): Bitcoin использует эллиптическую кривую
secp256k1для генерации пар ключей и подписи транзакций. Ваш приватный ключ (256-битное число) математически порождает публичный ключ, из которого, в свою очередь, получается Bitcoin-адрес. Эта односторонняя функция гарантирует, что любой может проверить подпись по публичному ключу, но создать корректную подпись может только владелец приватного ключа.
Модель UTXO
В отличие от систем на основе аккаунтов (например, Ethereum), Bitcoin использует модель Unspent Transaction Output (UTXO). Каждая транзакция Bitcoin тратит один или несколько UTXO как входы и создает новые UTXO как выходы. Думайте об UTXO как об отдельных «монетах» разного номинала в вашем кошельке.
Например, если у вас есть UTXO на 0.5 BTC и вы хотите отправить кому-то 0.3 BTC, транзакция:
- Потратит UTXO на 0.5 BTC (вход)
- Создаст UTXO на 0.3 BTC для получателя (выход)
- Создаст UTXO на 0.2 BTC обратно вам как сдачу (выход, за вычетом комиссии)
Модель UTXO дает несколько преимуществ:
- Параллелизм: Транзакции, тратящие разные UTXO, можно проверять независимо
- Приватность: Адреса сдачи создают новые UTXO, усложняя анализ цепочки
- Простота: Не нужно вести текущий баланс аккаунта
- Аудируемость: Общую эмиссию можно проверить суммированием всех UTXO
Транзакции
Транзакция Bitcoin — это цифрово подписанное сообщение, которое разрешает перевод ценности. Каждая транзакция содержит:
- Номер версии: Показывает, какие правила валидации применяются
- Входы: Ссылки на ранее созданные UTXO, которые тратятся, вместе с unlocking scripts (подписями)
- Выходы: Новые создаваемые UTXO с locking scripts (условиями траты)
- Locktime: Опциональное поле, которое не позволяет включить транзакцию в блок раньше определенного времени или высоты блока
Современные транзакции Bitcoin обычно используют Segregated Witness (SegWit), который отделяет данные подписи от основного тела транзакции. Это изменение, активированное в августе 2017 года, решило проблему изменяемости транзакций и увеличило эффективную емкость блока.
Блоки и blockchain
Транзакции группируются в блоки, которые добавляются в blockchain примерно каждые 10 минут. Каждый блок содержит:
- Заголовок блока: Версия, хеш предыдущего блока, Merkle root транзакций, метка времени, целевая сложность и nonce
- Список транзакций: Все транзакции в блоке, начиная с coinbase-транзакции (награда майнеру)
Merkle root — это единый хеш, криптографически фиксирующий все транзакции в блоке. Это позволяет эффективно проверять данные: легкий клиент может доказать, что транзакция находится в блоке, проверив лишь небольшое число хешей (доказательство Merkle), а не загружая весь блок.
Консенсус Proof of Work (PoW)
Bitcoin использует Proof of Work для достижения консенсуса о состоянии реестра. Майнеры соревнуются в поиске значения nonce, которое при объединении с заголовком блока и двойном хешировании SHA-256 дает результат ниже текущей цели сложности. Этот процесс намеренно ресурсоемкий и требует огромной вычислительной мощности.
Целевая сложность корректируется каждые 2,016 блоков (примерно раз в две недели), чтобы сохранять среднее время блока в 10 минут. Если блоки находятся слишком быстро, сложность растет; если слишком медленно — снижается.
Proof of Work выполняет несколько критически важных функций:
- Устойчивость к Sybil-атакам: Атакующий не может просто создать множество фейковых идентичностей для захвата контроля
- Экономическая безопасность: Стоимость атаки на сеть (получение 51% хеш-мощности) чрезвычайно высока
- Справедливая эмиссия: Новые bitcoin распределяются среди тех, кто предоставляет вычислительные ресурсы
- Неизменяемость: Изменение старого блока требует перемайнинга его и всех последующих блоков быстрее остальной сети
Майнинг
Майнинг Bitcoin — это процесс валидации транзакций и добавления новых блоков в blockchain. Майнеры выполняют следующие шаги:
- Собирают неподтвержденные транзакции из mempool (пула памяти)
- Формируют кандидатный блок с coinbase-транзакцией, заявляющей награду за блок
- Многократно хешируют заголовок блока с разными значениями nonce
- Если найден валидный хеш, распространяют блок по сети
- Другие узлы проверяют блок и добавляют его в свою копию blockchain
По состоянию на 2026 год награда за блок составляет 3.125 BTC после халвинга в апреле 2024 года. В майнинге доминирует специализированное оборудование ASIC (Application-Specific Integrated Circuits), и он в основном ведется на крупных майнинговых площадках.
Сеть Bitcoin
Сеть Bitcoin состоит из десятков тысяч узлов по всему миру. Есть несколько типов:
- Full nodes: Загружают и проверяют каждый блок и каждую транзакцию. Они применяют все правила консенсуса и формируют основу сети. Запустить full node может любой.
- Mining nodes: Full nodes, которые также участвуют в майнинге
- Lightweight (SPV) nodes: Загружают только заголовки блоков и используют доказательства Merkle для проверки транзакций. Мобильные кошельки обычно работают как SPV-клиенты.
Узлы общаются через одноранговый gossip-протокол. Когда создается новая транзакция или блок, они распространяются по сети за секунды.
Экономическая модель Bitcoin
График эмиссии
Эмиссия Bitcoin следует детерминированному графику:
| Era | Block Reward | Approximate Period |
|---|---|---|
| 1st | 50 BTC | 2009-2012 |
| 2nd | 25 BTC | 2012-2016 |
| 3rd | 12.5 BTC | 2016-2020 |
| 4th | 6.25 BTC | 2020-2024 |
| 5th (current) | 3.125 BTC | 2024-2028 |
| ... | ... | ... |
| 34th (final) | ~1 satoshi | ~2140 |
К 2026 году добыто примерно 19.8 миллиона из 21 миллиона всех bitcoin. Оставшиеся 1.2 миллиона будут распределяться в течение следующего столетия и дольше, с уменьшающейся наградой после каждого халвинга.
Комиссии за транзакции
По мере снижения награды за блок комиссии за транзакции становятся все более важным стимулом для майнеров. Пользователи добавляют комиссии к своим транзакциям, чтобы повысить приоритет включения в следующий блок. Комиссии обычно измеряются в satoshis per virtual byte (sat/vB), где satoshi равен 0.00000001 BTC.
В периоды высокого спроса комиссии могут резко расти. Этот рынок комиссий — естественный механизм распределения дефицитного пространства блока и обеспечения долгосрочной безопасности сети.
Нарратив Stock-to-Flow
Дефицит Bitcoin часто оценивают через коэффициент stock-to-flow — существующее предложение, деленное на годовой темп производства. После халвинга 2024 года коэффициент stock-to-flow у Bitcoin превышает показатель золота, усиливая нарратив «цифрового золота». Хотя модель stock-to-flow активно обсуждалась, а ее прогнозная точность ставилась под сомнение, базовый принцип программируемого дефицита остается ключевым ценностным предложением.
Script и смарт-контракты
В Bitcoin есть встроенный язык сценариев Script — стековый язык, неполный по Тьюрингу. Хотя он намеренно ограничен по сравнению с Solidity в Ethereum, Bitcoin Script поддерживает несколько полезных типов транзакций:
- Pay-to-Public-Key-Hash (P2PKH): Стандартные транзакции с одной подписью
- Pay-to-Script-Hash (P2SH): Поддержка multisig и других сложных условий
- Pay-to-Witness-Public-Key-Hash (P2WPKH): Стандартные транзакции SegWit
- Pay-to-Taproot (P2TR): Новый тип выхода (активирован в ноябре 2021 года), обеспечивающий более эффективные и приватные смарт-контракты
Taproot и подписи Schnorr
Обновление Taproot (BIP 340, 341, 342), активированное в ноябре 2021 года, принесло три крупных улучшения:
- Подписи Schnorr: Эффективнее ECDSA, позволяют агрегацию ключей (несколько подписантов могут создать одну подпись) и пакетную валидацию
- MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees): Сложные условия расходования можно закоммитить в дерево Merkle, раскрывая on-chain только исполненную ветку
- Приватность: Транзакции Taproot выглядят одинаково независимо от сложности — простой платеж, multisig или сложный смарт-контракт оставляют одинаковый on-chain след
Taproot заложил основу для более продвинутых протоколов поверх Bitcoin, включая расширенные возможности Lightning Network и новые проекты вроде Ordinals и нативных токенов Bitcoin.
Безопасность Bitcoin
Атака 51%
Наиболее обсуждаемая теоретическая атака на Bitcoin — атака 51%, при которой сущность, контролирующая более половины хешрейта сети, могла бы:
- Двойным расходованием тратить свои собственные транзакции
- Препятствовать подтверждению новых транзакций
- Мешать другим майнерам находить блоки
Однако атакующий с 51% не может красть средства с произвольных адресов, создавать новые bitcoin сверх правил протокола или незаметно изменять исторические транзакции. Огромная стоимость получения 51% хешрейта Bitcoin — оцениваемая в десятки миллиардов долларов на оборудование и энергию — делает такую атаку экономически нерациональной.
Как защитить свои Bitcoin
Безопасность ваших Bitcoin в конечном счете зависит от безопасности ваших приватных ключей. Лучшие практики управления ключами включают:
- Используйте аппаратный кошелек для значительных сумм — см. наше сравнение аппаратных кошельков
- Надежно храните резервную копию seed-фразы — прочитайте наш гайд по seed-фразе
- Используйте multisig для крупных сумм — для авторизации транзакций требуется несколько ключей
- Никогда не делитесь приватным ключом или seed-фразой ни с кем
- Проверяйте адреса перед отправкой транзакций
Используйте генератор seed-фраз SafeSeed для создания криптографически безопасной seed-фразы BIP-39 для вашего Bitcoin-кошелька. Инструмент полностью работает в вашем браузере — ваша seed-фраза никогда не передается через интернет.
Bitcoin в 2026 году: текущее состояние
Статистика сети
По состоянию на начало 2026 года сеть Bitcoin обрабатывает сотни тысяч транзакций в день. Совокупный хешрейт превысил 800 EH/s (экзахешей в секунду), что отражает продолжающийся рост майнинговой инфраструктуры. Сеть сохраняет практически идеальный аптайм с момента запуска, без успешных атак на базовый слой.
Институциональное принятие
Одобрение и запуск spot Bitcoin ETF в США в январе 2024 года стали переломным моментом для институционального принятия. К 2026 году Bitcoin ETF совокупно держат активы на сотни миллиардов долларов, предоставляя традиционным инвесторам регулируемый доступ к Bitcoin без сложности самостоятельного хранения.
Крупные корпорации, суверенные фонды благосостояния и даже некоторые государства добавили Bitcoin в свои балансы. Принятие Bitcoin как законного платежного средства в El Salvador в 2021 году было поддержано интересом со стороны других стран, хотя реализация различалась.
Решения Layer 2
Чтобы решить ограничения масштабируемости базового слоя (примерно 7 транзакций в секунду), Bitcoin развивает решения Layer 2:
- Lightning Network: Сеть платежных каналов для мгновенных транзакций с низкими комиссиями
- Liquid Network: Федеративный сайдчейн для более быстрых расчетов и конфиденциальных транзакций
- Fedimint: Федеративные мятницы Chaumian e-cash на базе Bitcoin
Ordinals и inscriptions
Протокол Ordinals, представленный в начале 2023 года, позволяет записывать произвольные данные в отдельные satoshi — фактически создавая NFT и токены в Bitcoin. Несмотря на споры внутри сообщества, Ordinals продемонстрировал гибкость существующих возможностей скриптов Bitcoin и вызвал новый интерес к разработке на Bitcoin.
Распространенные заблуждения
"Bitcoin анонимен"
Bitcoin псевдонимен, а не анонимен. Все транзакции публично видны в blockchain. Хотя адреса не связаны напрямую с личностью, продвинутые методы анализа цепочки часто позволяют связать адреса с реальными людьми, особенно при взаимодействии с биржами, требующими KYC (Know Your Customer).
"У Bitcoin нет внутренней ценности"
Ценность субъективна. Bitcoin получает ценность из своих свойств: дефицит, переносимость, делимость, долговечность, взаимозаменяемость и устойчивость к цензуре. Его сетевой эффект — растущее число пользователей, мерчантов и инфраструктуры — усиливает ценностное предложение, как и у любой сетевой технологии.
"Bitcoin тратит энергию впустую"
Майнинг Bitcoin потребляет значительное количество энергии, но это особенность, а не баг — это цена децентрализованной безопасности. Кроме того, растущая доля майнинга Bitcoin использует возобновляемые источники энергии. Отрасль также стала «покупателем последней инстанции» для избыточной энергии и стабилизатором энергосетей через программы управления спросом.
"Bitcoin слишком медленный"
Базовый слой намеренно консервативен, чтобы максимизировать децентрализацию и безопасность. Вопросы скорости и пропускной способности решаются решениями Layer 2, такими как Lightning Network, который может обрабатывать миллионы транзакций в секунду с почти мгновенными расчетами.
FAQ
Что такое Bitcoin простыми словами?
Bitcoin — это цифровые деньги, которые работают без банков. Он использует технологию blockchain для записи всех транзакций в публичный реестр, поддерживаемый тысячами компьютеров по всему миру. Им не управляет ни один человек или организация, и всего будет только 21 миллион bitcoin.
Как создаются новые Bitcoin?
Новые Bitcoin создаются через майнинг — процесс, в котором специализированные компьютеры решают сложные математические задачи, чтобы валидировать транзакции и добавлять новые блоки в blockchain. Майнер, успешно добавивший блок, получает награду в виде новых Bitcoin. Эта награда уменьшается вдвое примерно каждые четыре года.
Какова минимальная единица Bitcoin?
Минимальная единица называется satoshi (или "sat"), в честь создателя Bitcoin. Один satoshi равен 0.00000001 BTC (одна стомиллионная bitcoin). Поскольку цена Bitcoin измеряется десятками тысяч долларов, satoshi все чаще используются как практическая единица для повседневных транзакций.
Легален ли Bitcoin?
Bitcoin легален в большинстве стран, хотя регулирование сильно различается. Некоторые государства его поддержали (El Salvador сделал его законным платежным средством), другие ввели ограничения или запреты (Китай запретил торговлю криптовалютой). В США, ЕС, Японии, Южной Корее и большинстве развитых экономик Bitcoin легален и регулируется.
Сколько bitcoin осталось добыть?
По состоянию на 2026 год добыто примерно 19.8 миллиона bitcoin, остается создать около 1.2 миллиона. Из-за графика халвингов оставшиеся bitcoin будут распределяться в течение следующего столетия и дольше, а последний satoshi ожидается примерно в 2140 году.
Можно ли взломать Bitcoin?
Сам протокол Bitcoin ни разу не был успешно взломан за более чем 17 лет истории. Однако биржи, кошельки и отдельные пользователи становились жертвами краж из-за слабых практик безопасности. Защита приватных ключей с помощью аппаратного кошелька и правильного резервного копирования seed-фразы критически важна.
Что произойдет, когда будут добыты все 21 миллион bitcoin?
Когда будет добыт последний bitcoin (примерно в 2140 году), майнеры будут получать вознаграждение исключительно за счет комиссий за транзакции. Переход постепенный: с каждым халвингом комиссии занимают все большую долю выручки майнеров. Ожидается, что рынок комиссий будет поддерживать безопасность сети по мере роста спроса на пространство блока.
Чем Bitcoin отличается от других криптовалют?
Bitcoin был первой криптовалютой и остается самой децентрализованной, безопасной и широко принятой. Он ставит безопасность и децентрализацию выше скорости и программируемости. Другие криптовалюты, такие как Ethereum или Solana, делают иные компромиссы, предлагая более быстрые транзакции или более выразительные смарт-контракты ценой части децентрализации.