Module 1 → Lesson 8 → Part 3 of 8
Почему обычным цифровым деньгам нужен доверенный центр
Lesson contents
- Почему вообще появилась идея криптовалют
- Проблема двойного расходования
- Почему обычным цифровым деньгам нужен доверенный центр
- Первые попытки создать цифровые деньги
- Cypherpunks: деньги, приватность и свобода от посредника
- Hashcash, b-money и Bit Gold: идеи, из которых вырос Bitcoin
- Bitcoin: что именно удалось соединить в работающую систему
- Итоги: какую проблему на самом деле решали криптовалюты
What you'll learn
Самый простой способ решить проблему — назначить того, кто ведет счет
В предыдущей части мы столкнулись с double spending.
Emma имеет 100 цифровых единиц и пытается отправить их одновременно: 100 Alex и 100 Sofia.
Кто-то должен решить: какая операция действительна?
Самый простой ответ: назначить один официальный центр учета.
Именно так долгое время строились практически все удобные электронные денежные системы.
Что такое доверенный центр
Все участники обращаются к центру, а не напрямую друг к другу.
Центр знает: сколько средств у Emma; какие операции уже проведены; какие операции допустимы; какое состояние считается официальным.
Почему это так удобно
Представим электронную платежную систему.
В ее базе записано: у Emma 100, у Alex 0, у Sofia 0.
Emma отправляет Alex 100.
Центр выполняет: у Emma 100 → 0, у Alex 0 → 100.
Теперь Emma пытается отправить еще 100 Sofia.
Система видит, что у Emma 0, и отклоняет операцию.
Double spending предотвращен.
Без голосования сети, соревнования компьютеров и прочей цифровой демократии.
- 1Начальное состояние — у Emma 100, у Alex 0, у Sofia 0.
- 2Emma отправляет Alex 100 — центр применяет операцию к официальному учету.
- 3Новое состояние — у Emma 0, у Alex 100.
- 4Emma пытается отправить те же 100 Sofia.
- 5Отклонено — по текущему состоянию баланс Emma равен 0.
Один оператор дает одну версию реальности
Это главное преимущество централизованной модели.
Есть одна официальная запись: у Emma 0, у Alex 100.
Если на телефоне Emma сохранился старый экран с суммой 100, это не создает вторую финансовую реальность.
Телефон просто показывает устаревшие данные.
Официальное состояние находится у оператора.
Центр решает не только double spending
На самом деле доверенный оператор берет на себя целый набор задач.
- 1Учет — кто сколько имеет; без общей системы учета каждый участник вел бы собственную версию.
- 2Авторизация — действительно ли распоряжение дала Emma и имеет ли она право распоряжаться средствами.
- 3Порядок операций — при конфликте оператор определяет, какая операция принята первой.
- 4Предотвращение double spending — после принятой операции состояние меняется, и конфликтующая операция становится недопустимой.
- 5История — откуда взялся текущий баланс; история позволяет проверять операции, искать ошибки и восстанавливать состояние.
- 6Правила — кто может стать пользователем, какие операции разрешены, какие лимиты, когда операция считается завершенной.
1. Он ведет учет
Кто сколько имеет?
Условно: у Emma 500, у Alex 300, у Sofia 900.
Это кажется очевидным.
Но без общей системы учета каждый участник мог бы вести собственную версию.
И довольно быстро финансовая система превратилась бы в спор: «у меня было 500» — «нет, вы уже потратили 300» — «а у меня на скриншоте другое».
Скриншоты, как мы понимаем, не лучший механизм денежного консенсуса.
2. Он проверяет право на операцию
Если кто-то просит отправить 500 со счета Emma, система должна понять: действительно ли распоряжение дала Emma?
В банковской системе для этого используются: аутентификация; авторизация; подтверждение операций; контроль доступа.
То есть центр отвечает не только на вопрос «есть ли деньги?», но и на вопрос «кто имеет право ими распоряжаться?».
3. Он определяет порядок операций
Emma почти одновременно отправляет операцию A — 100 Alex — и операцию B — 100 Sofia.
Если денег хватает только на одну операцию, оператор должен определить: какая операция была принята первой в соответствии с правилами системы.
После нее состояние изменится.
И вторая уже может стать недопустимой.
4. Он хранит историю
Текущего баланса недостаточно.
Если Emma видит 700, полезно понимать, откуда эта цифра появилась.
Например: начало — 1 000; покупка — −100; перевод Alex — −300; возврат — +100; итого — 700.
История позволяет: проверять операции; искать ошибки; расследовать мошенничество; восстанавливать состояние.
5. Он исправляет ошибки
Представим техническую проблему.
Alex должен был получить 200, а система ошибочно списала у Emma 400.
Центральный оператор может: проверить журнал; установить ошибку; создать корректирующую операцию; восстановить правильное состояние.
Это сильное преимущество системы, где есть участник с официальными полномочиями.
6. Он может восстанавливать доступ
Emma потеряла телефон.
Это не обязательно означает потерю денег.
Оператор может снова связать Emma как человека с ее финансовой учетной записью — например, через процедуру восстановления доступа.
Это очень отличается от будущей модели self-custody, где потеря ключа может оказаться гораздо серьезнее.
7. Он определяет правила системы
Центр может задавать: кто может стать пользователем; какие операции разрешены; какие существуют лимиты; какие данные необходимы; когда операция считается завершенной; как решаются споры.
То есть доверенный центр — это не просто база данных.
Это еще и источник правил исполнения операций.
8. Он обеспечивает выпуск и погашение цифровых денег
Представим простой электронный сервис.
Emma вносит 100 € и получает внутри системы 100 цифровых единиц.
Условно: 100 € вне системы → оператор → 100 электронных единиц.
Позже Emma может погасить их: 100 электронных единиц → оператор → 100 €.
Если цифровая единица обещает представлять обычные деньги, кто-то должен поддерживать эту связь.
И это снова функция доверенного оператора.
Выпуск — это особенно важная власть
Если оператор сам ведет учет, возникает очевидный вопрос: что мешает ему просто добавить себе миллион единиц?
Технически база данных вполне способна выполнить операцию «баланс оператора +1 000 000».
Поэтому одной технической базы недостаточно.
Нужны: правила; контроль; аудит; юридическая ответственность; механизмы ограничения полномочий.
Но зависимость остается
Даже если оператор надежный, регулируемый, технически защищенный и отлично резервирует инфраструктуру, он все равно остается участником, через которого проходит критическая функция.
Если система говорит, что у Emma 500, это официальное состояние потому, что оператор его признает.
Именно это и хотели изменить некоторые разработчики цифровых денег.
Главная архитектурная особенность
В централизованной модели все участники подключены к одному доверенному центру, а не друг к другу.
Все участники не обязаны напрямую доверять друг другу.
Emma может вообще не знать Alex.
Alex может не доверять Sofia.
Главное: все доверяют одному механизму учета и исполнения.
Это очень эффективный способ масштабировать доверие
Без центра при большом количестве участников пришлось бы постоянно решать, кто кому верит и какая версия истории правильная: Emma и Alex, Emma и Sofia, Alex и Sofia, и так далее.
С центральным оператором каждый доверяет одной системе.
Это значительно упрощает архитектуру.
Почему тогда вообще захотели от нее отказаться?
Не потому, что она не работает.
Она работает очень хорошо.
Но у нее есть свойства, которые некоторым разработчикам казались принципиальными ограничениями.
Центр может отказать
Если оператор недоступен, платеж может остановиться — даже если Emma и Alex оба работают нормально.
Центр может ограничить операцию
Поскольку оператор проверяет и исполняет платеж, он технически способен: разрешить его; задержать; отклонить; применить лимит.
Иногда это необходимо и полезно.
Но сам факт такой возможности означает: операция зависит не только от отправителя и получателя.
Центр видит значительную часть финансовой истории
Если все операции проходят через одного оператора, он способен хранить подробную информацию о платежах, получателях, времени, суммах и поведении пользователя.
Это создает вопросы приватности.
Именно они позже станут особенно важны для движения cypherpunks.
Центр должен быть защищен
Чем больше функций сосредоточено в одной системе, тем привлекательнее она как цель.
Атака на центральную инфраструктуру потенциально может затронуть большое количество пользователей, учетные данные, платежи и историю операций.
Поэтому централизованные финансовые системы инвестируют огромные ресурсы в безопасность.
Центр становится обязательной точкой доверия
И вот мы приходим к самому важному вопросу.
Можно ли сохранить функции учета, проверки, предотвращения double spending, определения порядка и подтверждения операций, но убрать условие «всем необходимо доверять одному оператору»?
На бумаге звучит просто
Можно сказать: «пусть реестр хранится у всех».
Хорошо.
Теперь у нас копия реестра есть на узлах A, B, C и D.
Но мы уже знаем проблему.
Если копии расходятся — кто прав?
Или можно сказать: «пусть все голосуют»
Тоже выглядит разумно.
Но появляются вопросы: кто имеет право голосовать; может ли один человек создать миллион участников; что делать при сетевых задержках; что делать со злонамеренными участниками; как определить окончательное состояние.
То есть убрать центрального оператора легко только в одном предложении.
После этого начинается инженерия.
Очень важный вывод
Доверенный центр выполняет не одну функцию, которую можно удалить одной кнопкой.
Он одновременно решает целый набор задач: учет; авторизацию; порядок операций; предотвращение double spending; определение официального состояния; исправление ошибок.
Если центра больше нет, каждой функции понадобится замена.
Вот почему создание децентрализованных цифровых денег оказалось настолько сложной задачей.
- 1С центром — учет, авторизация, порядок, проверка истории и окончательное состояние выполняет один оператор; всем удобно доверять одной системе.
- 2Без центра — те же функции никуда не исчезают, но превращаются в открытые вопросы: кто ведет учет, кто подтверждает право, кто определяет порядок, кто разрешает конфликт, как сеть согласует состояние.
А нужен ли вообще полный отказ от посредника?
Тоже нет универсального ответа.
Для многих задач централизованная система удобнее.
Например, пользователь может ценить: восстановление доступа; поддержку; оспаривание определенных операций; понятную организацию, ответственную за сервис.
Поэтому криптовалюты не обязательно должны заменить все централизованные деньги.
Гораздо полезнее рассматривать их как другую архитектурную модель.
Именно это мы будем делать дальше
Не спрашивать «кто победит — банки или криптовалюты?», а спрашивать «как каждая система выполняет одну и ту же функцию?».
| Функция | Централизованная система | Будущий вопрос для криптовалют |
|---|---|---|
| Учет | ведет оператор | кто хранит состояние? |
| Авторизация | проверяет оператор | как доказать право на операцию? |
| Double spending | оператор отклоняет конфликт | кто определяет конфликт? |
| Порядок | задает система оператора | как согласовать порядок? |
| Исправление | оператор может вмешаться | кто может изменить результат? |
| Восстановление доступа | возможна процедура | что происходит при потере ключа? |
Эта таблица пригодится нам еще много раз.
Главное, что нужно запомнить
- Доверенный центр значительно упрощает создание цифровой денежной системы.
- Он ведет официальный учет и определяет текущее состояние.
- Он проверяет право на проведение операции.
- Он предотвращает double spending, учитывая порядок и историю операций.
- Центр может исправлять ошибки и обеспечивать восстановление доступа.
- Если электронные единицы представляют фиатные деньги, оператор может обеспечивать их выпуск и погашение.
- Доверие к финансовому оператору обычно поддерживается техническими, договорными, аудиторскими и правовыми механизмами.
- Централизованная модель эффективна, но делает оператора обязательным элементом доверия и исполнения.
- Убрать центр означает не убрать его функции, а реализовать эти функции другим способом.
- Именно поиск такой замены стал одной из главных задач ранних проектов цифровых денег.
Что дальше
Теперь понятно, почему централизованные электронные деньги появились гораздо раньше децентрализованных.
Сделать цифровой учет с доверенным оператором сравнительно понятно.
Гораздо сложнее было создать цифровые деньги с сильной криптографической защитой и при этом уменьшить зависимость от центрального посредника.
Но попытки начались задолго до Bitcoin.
Были: криптографические электронные деньги; слепые подписи; проекты цифровой наличности; эксперименты с приватными платежами.
Некоторые идеи оказались удивительно современными.
Об этом — в следующей части — «Первые попытки создать цифровые деньги».
- Доверенный центр значительно упрощает создание цифровой денежной системы.
- Он ведет официальный учет и определяет текущее состояние.
- Он проверяет право на проведение операции.
- Он предотвращает double spending, учитывая порядок и историю операций.
- Центр может исправлять ошибки и обеспечивать восстановление доступа.
- Если электронные единицы представляют фиатные деньги, оператор может обеспечивать их выпуск и погашение.
- Доверие к финансовому оператору обычно поддерживается техническими, договорными, аудиторскими и правовыми механизмами.
- Централизованная модель эффективна, но делает оператора обязательным элементом доверия и исполнения.
- Убрать центр означает не убрать его функции, а реализовать эти функции другим способом.
- Именно поиск такой замены стал одной из главных задач ранних проектов цифровых денег.
The simplest way to solve the problem is to appoint someone who keeps the ledger
In the previous part we ran into double spending.
Emma has 100 digital units and tries to send them at the same time: 100 to Alex and 100 to Sofia.
Someone has to decide: which operation is valid?
The simplest answer: appoint a single official accounting center.
That is exactly how almost all convenient electronic money systems were built for a long time.
What a trusted center is
All participants turn to the center rather than directly to one another.
The center knows: how much money Emma has; which operations have already been carried out; which operations are permissible; which state is considered official.
Why this is so convenient
Let us imagine an electronic payment system.
Its database records: Emma has 100, Alex has 0, Sofia has 0.
Emma sends Alex 100.
The center performs: Emma 100 → 0, Alex 0 → 100.
Now Emma tries to send another 100 to Sofia.
The system sees that Emma has 0 and rejects the operation.
Double spending is prevented.
Without any network vote, contest between computers, or other digital democracy.
- 1Initial state — Emma has 100, Alex has 0, Sofia has 0.
- 2Emma sends Alex 100 — the center applies the operation to the official ledger.
- 3New state — Emma has 0, Alex has 100.
- 4Emma tries to send the same 100 to Sofia.
- 5Rejected — by the current state, Emma's balance is 0.
One operator gives one version of reality
This is the main advantage of the centralized model.
There is one official record: Emma has 0, Alex has 100.
If Emma's phone still shows an old screen with the amount 100, that does not create a second financial reality.
The phone is simply displaying outdated data.
The official state resides with the operator.
The center solves more than just double spending
In fact, a trusted operator takes on a whole set of tasks.
- 1Accounting — who has how much; without a shared accounting system, each participant would keep their own version.
- 2Authorization — whether the instruction really came from Emma and whether she has the right to dispose of the funds.
- 3Ordering of operations — in a conflict, the operator determines which operation was accepted first.
- 4Prevention of double spending — after an accepted operation the state changes, and the conflicting operation becomes invalid.
- 5History — where the current balance came from; history makes it possible to verify operations, look for errors, and restore state.
- 6Rules — who may become a user, which operations are allowed, what the limits are, when an operation is considered complete.
1. It keeps the ledger
Who has how much?
Say: Emma has 500, Alex has 300, Sofia has 900.
This seems obvious.
But without a shared accounting system, each participant could keep their own version.
And fairly quickly the financial system would turn into an argument: "I had 500" — "no, you already spent 300" — "but my screenshot shows something else."
Screenshots, as we can appreciate, are not the best mechanism for monetary consensus.
2. It verifies the right to an operation
If someone asks to send 500 from Emma's account, the system has to work out: did the instruction really come from Emma?
In the banking system this relies on: authentication; authorization; confirmation of operations; access control.
That is, the center answers not only the question "is there money?" but also the question "who has the right to dispose of it?".
3. It determines the order of operations
Emma almost simultaneously sends operation A — 100 to Alex — and operation B — 100 to Sofia.
If there is only enough money for one operation, the operator has to determine which operation was accepted first in accordance with the system's rules.
After it, the state changes.
And the second one may already become invalid.
4. It keeps the history
The current balance is not enough.
If Emma sees 700, it is useful to understand where that figure came from.
For example: start — 1,000; purchase — −100; transfer to Alex — −300; refund — +100; total — 700.
History makes it possible to: verify operations; look for errors; investigate fraud; restore state.
5. It corrects errors
Let us imagine a technical problem.
Alex was supposed to receive 200, but the system mistakenly debited 400 from Emma.
The central operator can: check the log; establish the error; create a correcting operation; restore the correct state.
This is a strong advantage of a system where there is a participant with official authority.
6. It can restore access
Emma has lost her phone.
That does not necessarily mean losing money.
The operator can link Emma as a person back to her financial account — for example, through an access recovery procedure.
This is very different from the future model of self-custody, where losing a key can turn out to be far more serious.
7. It defines the rules of the system
The center can set: who may become a user; which operations are allowed; what limits exist; what data is required; when an operation is considered complete; how disputes are resolved.
That is, a trusted center is not just a database.
It is also a source of rules for executing operations.
8. It provides for the issuance and redemption of digital money
Let us imagine a simple electronic service.
Emma deposits €100 and receives 100 digital units inside the system.
Say: €100 outside the system → operator → 100 electronic units.
Later Emma can redeem them: 100 electronic units → operator → €100.
If a digital unit promises to represent ordinary money, someone has to maintain that link.
And this, again, is a function of the trusted operator.
Issuance is an especially important power
If the operator keeps the ledger itself, an obvious question arises: what stops it from simply adding a million units to itself?
Technically, the database is perfectly capable of carrying out the operation "operator balance +1,000,000".
That is why a technical database alone is not enough.
What is needed: rules; oversight; audit; legal liability; mechanisms for limiting authority.
But the dependence remains
Even if the operator is reliable, regulated, technically secure, and backs up its infrastructure excellently, it still remains a participant through which a critical function passes.
If the system says that Emma has 500, that is the official state because the operator recognizes it.
This is exactly what some developers of digital money wanted to change.
The main architectural feature
In the centralized model, all participants are connected to one trusted center rather than to one another.
All participants are not required to trust one another directly.
Emma may not know Alex at all.
Alex may not trust Sofia.
The key point: everyone trusts one mechanism of accounting and execution.
This is a very efficient way to scale trust
Without a center, with a large number of participants, you would constantly have to work out who trusts whom and which version of history is correct: Emma and Alex, Emma and Sofia, Alex and Sofia, and so on.
With a central operator, everyone trusts one system.
This considerably simplifies the architecture.
So why did anyone want to abandon it at all?
Not because it does not work.
It works very well.
But it has properties that seemed to some developers to be fundamental limitations.
The center can refuse
If the operator is unavailable, a payment may stop — even if Emma and Alex are both working fine.
The center can restrict an operation
Since the operator verifies and executes the payment, it is technically able to: allow it; delay it; reject it; apply a limit.
Sometimes this is necessary and useful.
But the very fact that such a possibility exists means that an operation depends not only on the sender and the recipient.
The center sees a significant part of the financial history
If all operations pass through a single operator, it is able to store detailed information about payments, recipients, timing, amounts, and user behavior.
This raises privacy questions.
These are exactly the questions that would later become especially important for the cypherpunks movement.
The center has to be protected
The more functions are concentrated in one system, the more attractive it becomes as a target.
An attack on central infrastructure could potentially affect a large number of users, credentials, payments, and operation history.
That is why centralized financial systems invest enormous resources in security.
The center becomes a mandatory point of trust
And here we come to the most important question.
Is it possible to keep the functions of accounting, verification, double spending prevention, determining order, and confirming operations, but remove the condition that "everyone must trust one operator"?
On paper it sounds simple
You could say: "let the ledger be stored by everyone."
Fine.
Now we have a copy of the ledger on nodes A, B, C, and D.
But we already know the problem.
If the copies diverge — who is right?
Or you could say: "let everyone vote"
That also looks reasonable.
But questions arise: who has the right to vote; can one person create a million participants; what to do about network delays; what to do about malicious participants; how to determine the final state.
That is, removing the central operator is easy only in a single sentence.
After that, the engineering begins.
A very important conclusion
A trusted center does not perform a single function that can be deleted with one button.
It solves a whole set of tasks at once: accounting; authorization; ordering of operations; double spending prevention; determining the official state; correcting errors.
If the center is gone, every function will need a replacement.
That is why creating decentralized digital money turned out to be such a hard task.
- 1With a center — accounting, authorization, ordering, history checking, and the final state are all handled by one operator; it is convenient for everyone to trust one system.
- 2Without a center — the same functions do not disappear anywhere, but turn into open questions: who keeps the ledger, who confirms the right, who determines the order, who resolves a conflict, how the network agrees on state.
But is a complete rejection of the intermediary even necessary?
There is no universal answer here either.
For many tasks a centralized system is more convenient.
For example, a user may value: access recovery; support; the ability to dispute certain operations; a clear organization responsible for the service.
That is why cryptocurrencies do not necessarily have to replace all centralized money.
It is far more useful to view them as a different architectural model.
That is exactly what we will do next
Not to ask "who will win — banks or cryptocurrencies?", but to ask "how does each system perform the same function?".
| Function | Centralized system | Future question for cryptocurrencies |
|---|---|---|
| Accounting | kept by the operator | who stores the state? |
| Authorization | verified by the operator | how to prove the right to an operation? |
| Double spending | operator rejects the conflict | who identifies the conflict? |
| Order | set by the operator's system | how to agree on the order? |
| Correction | the operator can step in | who can change the result? |
| Access recovery | a procedure is possible | what happens if a key is lost? |
This table will come in handy for us many more times.
The main things to remember
- A trusted center considerably simplifies creating a digital money system.
- It keeps the official ledger and determines the current state.
- It verifies the right to carry out an operation.
- It prevents double spending by taking into account the order and history of operations.
- The center can correct errors and provide access recovery.
- If electronic units represent fiat money, the operator can provide for their issuance and redemption.
- Trust in a financial operator is usually backed by technical, contractual, audit, and legal mechanisms.
- The centralized model is efficient, but it makes the operator a mandatory element of trust and execution.
- Removing the center does not mean removing its functions, but implementing those functions in a different way.
- The search for exactly such a replacement became one of the main challenges of early digital money projects.
What comes next
Now it is clear why centralized electronic money appeared much earlier than decentralized money.
Making digital accounting with a trusted operator is comparatively straightforward.
It was much harder to create digital money with strong cryptographic protection while also reducing dependence on a central intermediary.
But the attempts began long before Bitcoin.
There were: cryptographic electronic money; blind signatures; digital cash projects; experiments with private payments.
Some ideas turned out to be surprisingly modern.
That is the subject of the next part — "The First Attempts to Create Digital Money".
- A trusted center greatly simplifies building a digital money system.
- It keeps the official records and determines the current state.
- It checks the right to carry out an operation.
- It prevents double-spending by accounting for the order and history of operations.
- The center can correct errors and provide access recovery.
- If electronic units represent fiat money, the operator can handle their issuance and redemption.
- Trust in a financial operator is usually backed by technical, contractual, audit, and legal mechanisms.
- The centralized model is efficient, but it makes the operator a mandatory element of trust and execution.
- Removing the center doesn't mean removing its functions — it means implementing those functions another way.
- The search for exactly such a replacement became one of the main challenges for early digital-money projects.
Ο πιο απλός τρόπος να λυθεί το πρόβλημα — να οριστεί κάποιος που κρατά τον λογαριασμό
Στο προηγούμενο μέρος συναντήσαμε το double spending.
Η Emma έχει 100 ψηφιακές μονάδες και προσπαθεί να τις στείλει ταυτόχρονα: 100 στον Alex και 100 στη Sofia.
Κάποιος πρέπει να αποφασίσει: ποια πράξη είναι έγκυρη;
Η πιο απλή απάντηση: να οριστεί ένας επίσημος φορέας τήρησης εγγραφών.
Έτσι ακριβώς χτίζονταν για πολύ καιρό σχεδόν όλα τα βολικά ηλεκτρονικά χρηματικά συστήματα.
Τι είναι ο έμπιστος φορέας
Όλοι οι συμμετέχοντες απευθύνονται στον φορέα, και όχι απευθείας ο ένας στον άλλον.
Ο φορέας γνωρίζει: πόσα χρήματα έχει η Emma· ποιες πράξεις έχουν ήδη διενεργηθεί· ποιες πράξεις είναι επιτρεπτές· ποια κατάσταση θεωρείται επίσημη.
Γιατί αυτό είναι τόσο βολικό
Ας φανταστούμε ένα ηλεκτρονικό σύστημα πληρωμών.
Στη βάση δεδομένων του είναι καταγεγραμμένο: η Emma έχει 100, ο Alex 0, η Sofia 0.
Η Emma στέλνει στον Alex 100.
Ο φορέας εκτελεί: η Emma 100 → 0, ο Alex 0 → 100.
Τώρα η Emma προσπαθεί να στείλει άλλα 100 στη Sofia.
Το σύστημα βλέπει ότι η Emma έχει 0 και απορρίπτει την πράξη.
Το double spending αποτράπηκε.
Χωρίς ψηφοφορία του δικτύου, ανταγωνισμό υπολογιστών και άλλη ψηφιακή δημοκρατία.
- 1Αρχική κατάσταση — η Emma έχει 100, ο Alex 0, η Sofia 0.
- 2Η Emma στέλνει στον Alex 100 — ο φορέας εφαρμόζει την πράξη στις επίσημες εγγραφές.
- 3Νέα κατάσταση — η Emma έχει 0, ο Alex 100.
- 4Η Emma προσπαθεί να στείλει τα ίδια 100 στη Sofia.
- 5Απορρίφθηκε — σύμφωνα με την τρέχουσα κατάσταση, το υπόλοιπο της Emma είναι 0.
Ένας διαχειριστής δίνει μία εκδοχή της πραγματικότητας
Αυτό είναι το κύριο πλεονέκτημα του συγκεντρωτικού μοντέλου.
Υπάρχει μία επίσημη εγγραφή: η Emma έχει 0, ο Alex 100.
Αν στο τηλέφωνο της Emma έχει μείνει αποθηκευμένη μια παλιά οθόνη με το ποσό 100, αυτό δεν δημιουργεί μια δεύτερη οικονομική πραγματικότητα.
Το τηλέφωνο απλώς δείχνει παρωχημένα δεδομένα.
Η επίσημη κατάσταση βρίσκεται στον διαχειριστή.
Ο φορέας δεν λύνει μόνο το double spending
Στην πραγματικότητα ο έμπιστος διαχειριστής αναλαμβάνει ένα ολόκληρο σύνολο εργασιών.
- 1Τήρηση εγγραφών — ποιος έχει πόσα· χωρίς κοινό σύστημα εγγραφών κάθε συμμετέχων θα κρατούσε τη δική του εκδοχή.
- 2Εξουσιοδότηση — έδωσε πράγματι η Emma την εντολή και έχει το δικαίωμα να διαχειρίζεται τα χρήματα.
- 3Σειρά των πράξεων — σε περίπτωση σύγκρουσης ο διαχειριστής καθορίζει ποια πράξη έγινε δεκτή πρώτη.
- 4Αποτροπή του double spending — μετά από μια αποδεκτή πράξη η κατάσταση αλλάζει, και η αντικρουόμενη πράξη γίνεται μη επιτρεπτή.
- 5Ιστορικό — από πού προέκυψε το τρέχον υπόλοιπο· το ιστορικό επιτρέπει τον έλεγχο των πράξεων, την αναζήτηση σφαλμάτων και την αποκατάσταση της κατάστασης.
- 6Κανόνες — ποιος μπορεί να γίνει χρήστης, ποιες πράξεις επιτρέπονται, ποια όρια ισχύουν, πότε μια πράξη θεωρείται ολοκληρωμένη.
1. Τηρεί τις εγγραφές
Ποιος έχει πόσα;
Ενδεικτικά: η Emma έχει 500, ο Alex 300, η Sofia 900.
Αυτό φαίνεται αυτονόητο.
Όμως χωρίς κοινό σύστημα εγγραφών κάθε συμμετέχων θα μπορούσε να κρατά τη δική του εκδοχή.
Και αρκετά γρήγορα το χρηματοοικονομικό σύστημα θα μετατρεπόταν σε διαμάχη: «εγώ είχα 500» — «όχι, έχετε ήδη ξοδέψει 300» — «στο δικό μου στιγμιότυπο οθόνης γράφει άλλα».
Τα στιγμιότυπα οθόνης, όπως καταλαβαίνουμε, δεν είναι ο καλύτερος μηχανισμός χρηματικής συναίνεσης.
2. Ελέγχει το δικαίωμα για την πράξη
Αν κάποιος ζητά να σταλούν 500 από τον λογαριασμό της Emma, το σύστημα πρέπει να καταλάβει: έδωσε πράγματι η Emma την εντολή;
Στο τραπεζικό σύστημα γι' αυτό χρησιμοποιούνται: η ταυτοποίηση· η εξουσιοδότηση· η επιβεβαίωση των πράξεων· ο έλεγχος πρόσβασης.
Δηλαδή ο φορέας απαντά όχι μόνο στο ερώτημα «υπάρχουν χρήματα;», αλλά και στο ερώτημα «ποιος έχει το δικαίωμα να τα διαχειρίζεται;».
3. Καθορίζει τη σειρά των πράξεων
Η Emma στέλνει σχεδόν ταυτόχρονα την πράξη A — 100 στον Alex — και την πράξη B — 100 στη Sofia.
Αν τα χρήματα φτάνουν μόνο για μία πράξη, ο διαχειριστής πρέπει να καθορίσει: ποια πράξη έγινε δεκτή πρώτη σύμφωνα με τους κανόνες του συστήματος.
Μετά από αυτήν η κατάσταση θα αλλάξει.
Και η δεύτερη μπορεί πλέον να γίνει μη επιτρεπτή.
4. Φυλάσσει το ιστορικό
Το τρέχον υπόλοιπο δεν αρκεί.
Αν η Emma βλέπει 700, είναι χρήσιμο να καταλαβαίνει από πού προέκυψε αυτός ο αριθμός.
Για παράδειγμα: αρχή — 1.000· αγορά — −100· μεταφορά στον Alex — −300· επιστροφή — +100· σύνολο — 700.
Το ιστορικό επιτρέπει: τον έλεγχο των πράξεων· την αναζήτηση σφαλμάτων· τη διερεύνηση απάτης· την αποκατάσταση της κατάστασης.
5. Διορθώνει σφάλματα
Ας φανταστούμε ένα τεχνικό πρόβλημα.
Ο Alex έπρεπε να λάβει 200, αλλά το σύστημα χρέωσε κατά λάθος την Emma με 400.
Ο κεντρικός διαχειριστής μπορεί: να ελέγξει το αρχείο καταγραφής· να διαπιστώσει το σφάλμα· να δημιουργήσει μια διορθωτική πράξη· να αποκαταστήσει τη σωστή κατάσταση.
Αυτό είναι ένα ισχυρό πλεονέκτημα ενός συστήματος όπου υπάρχει συμμετέχων με επίσημες αρμοδιότητες.
6. Μπορεί να αποκαθιστά την πρόσβαση
Η Emma έχασε το τηλέφωνο.
Αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα απώλεια χρημάτων.
Ο διαχειριστής μπορεί να συνδέσει ξανά την Emma ως άτομο με τον χρηματοοικονομικό της λογαριασμό — για παράδειγμα, μέσω μιας διαδικασίας αποκατάστασης πρόσβασης.
Αυτό διαφέρει πολύ από το μελλοντικό μοντέλο self-custody, όπου η απώλεια του κλειδιού μπορεί να αποδειχθεί πολύ πιο σοβαρή.
7. Καθορίζει τους κανόνες του συστήματος
Ο φορέας μπορεί να ορίζει: ποιος μπορεί να γίνει χρήστης· ποιες πράξεις επιτρέπονται· ποια όρια υπάρχουν· ποια δεδομένα είναι απαραίτητα· πότε μια πράξη θεωρείται ολοκληρωμένη· πώς επιλύονται οι διαφορές.
Δηλαδή ο έμπιστος φορέας δεν είναι απλώς μια βάση δεδομένων.
Είναι επίσης πηγή κανόνων για την εκτέλεση των πράξεων.
8. Εξασφαλίζει την έκδοση και την εξαργύρωση του ψηφιακού χρήματος
Ας φανταστούμε μια απλή ηλεκτρονική υπηρεσία.
Η Emma καταθέτει 100 € και λαμβάνει μέσα στο σύστημα 100 ψηφιακές μονάδες.
Ενδεικτικά: 100 € εκτός συστήματος → διαχειριστής → 100 ηλεκτρονικές μονάδες.
Αργότερα η Emma μπορεί να τις εξαργυρώσει: 100 ηλεκτρονικές μονάδες → διαχειριστής → 100 €.
Αν μια ψηφιακή μονάδα υπόσχεται να αντιπροσωπεύει συνηθισμένο χρήμα, κάποιος πρέπει να διατηρεί αυτή τη σύνδεση.
Και αυτό είναι πάλι λειτουργία του έμπιστου διαχειριστή.
Η έκδοση είναι μια ιδιαίτερα σημαντική εξουσία
Αν ο διαχειριστής κρατά ο ίδιος τις εγγραφές, προκύπτει το προφανές ερώτημα: τι τον εμποδίζει να προσθέσει απλώς στον εαυτό του ένα εκατομμύριο μονάδες;
Τεχνικά η βάση δεδομένων είναι απολύτως ικανή να εκτελέσει την πράξη «υπόλοιπο διαχειριστή +1.000.000».
Γι' αυτό μια απλή τεχνική βάση δεν αρκεί.
Χρειάζονται: κανόνες· έλεγχος· λογιστικός έλεγχος· νομική ευθύνη· μηχανισμοί περιορισμού των αρμοδιοτήτων.
Όμως η εξάρτηση παραμένει
Ακόμη κι αν ο διαχειριστής είναι αξιόπιστος, ρυθμιζόμενος, τεχνικά προστατευμένος και δημιουργεί άριστα εφεδρικά αντίγραφα της υποδομής, παραμένει και πάλι ένας συμμετέχων μέσα από τον οποίο περνά μια κρίσιμη λειτουργία.
Αν το σύστημα λέει ότι η Emma έχει 500, αυτή είναι η επίσημη κατάσταση επειδή ο διαχειριστής την αναγνωρίζει.
Ακριβώς αυτό ήθελαν να αλλάξουν ορισμένοι προγραμματιστές ψηφιακού χρήματος.
Το κύριο αρχιτεκτονικό χαρακτηριστικό
Στο συγκεντρωτικό μοντέλο όλοι οι συμμετέχοντες είναι συνδεδεμένοι με έναν έμπιστο φορέα, και όχι μεταξύ τους.
Όλοι οι συμμετέχοντες δεν είναι υποχρεωμένοι να εμπιστεύονται απευθείας ο ένας τον άλλον.
Η Emma μπορεί να μη γνωρίζει καθόλου τον Alex.
Ο Alex μπορεί να μην εμπιστεύεται τη Sofia.
Το κύριο: όλοι εμπιστεύονται έναν μηχανισμό τήρησης εγγραφών και εκτέλεσης.
Αυτός είναι ένας πολύ αποδοτικός τρόπος να κλιμακωθεί η εμπιστοσύνη
Χωρίς φορέα, με μεγάλο αριθμό συμμετεχόντων, θα έπρεπε να λύνεται συνεχώς το ερώτημα ποιος εμπιστεύεται ποιον και ποια εκδοχή της ιστορίας είναι σωστή: η Emma και ο Alex, η Emma και η Sofia, ο Alex και η Sofia, και ούτω καθεξής.
Με έναν κεντρικό διαχειριστή, ο καθένας εμπιστεύεται ένα σύστημα.
Αυτό απλοποιεί σημαντικά την αρχιτεκτονική.
Γιατί τότε θέλησαν γενικά να την εγκαταλείψουν;
Όχι επειδή δεν λειτουργεί.
Λειτουργεί πολύ καλά.
Όμως έχει ιδιότητες που σε ορισμένους προγραμματιστές φαίνονταν θεμελιώδεις περιορισμοί.
Ο φορέας μπορεί να αρνηθεί
Αν ο διαχειριστής δεν είναι διαθέσιμος, η πληρωμή μπορεί να σταματήσει — ακόμη κι αν η Emma και ο Alex λειτουργούν και οι δύο κανονικά.
Ο φορέας μπορεί να περιορίσει μια πράξη
Καθώς ο διαχειριστής ελέγχει και εκτελεί την πληρωμή, είναι τεχνικά ικανός: να την επιτρέψει· να την καθυστερήσει· να την απορρίψει· να εφαρμόσει όριο.
Μερικές φορές αυτό είναι απαραίτητο και χρήσιμο.
Όμως το ίδιο το γεγονός μιας τέτοιας δυνατότητας σημαίνει: η πράξη εξαρτάται όχι μόνο από τον αποστολέα και τον παραλήπτη.
Ο φορέας βλέπει σημαντικό μέρος του χρηματοοικονομικού ιστορικού
Αν όλες οι πράξεις περνούν μέσα από έναν διαχειριστή, αυτός είναι σε θέση να αποθηκεύει λεπτομερείς πληροφορίες για τις πληρωμές, τους παραλήπτες, τον χρόνο, τα ποσά και τη συμπεριφορά του χρήστη.
Αυτό δημιουργεί ζητήματα ιδιωτικότητας.
Ακριβώς αυτά αργότερα θα γίνουν ιδιαίτερα σημαντικά για το κίνημα των cypherpunks.
Ο φορέας πρέπει να είναι προστατευμένος
Όσο περισσότερες λειτουργίες συγκεντρώνονται σε ένα σύστημα, τόσο πιο ελκυστικό γίνεται ως στόχος.
Μια επίθεση στην κεντρική υποδομή μπορεί δυνητικά να επηρεάσει μεγάλο αριθμό χρηστών, διαπιστευτηρίων, πληρωμών και ιστορικού πράξεων.
Γι' αυτό τα συγκεντρωτικά χρηματοοικονομικά συστήματα επενδύουν τεράστιους πόρους στην ασφάλεια.
Ο φορέας γίνεται υποχρεωτικό σημείο εμπιστοσύνης
Και έτσι φτάνουμε στο πιο σημαντικό ερώτημα.
Μπορούμε να διατηρήσουμε τις λειτουργίες της τήρησης εγγραφών, του ελέγχου, της αποτροπής του double spending, του καθορισμού της σειράς και της επιβεβαίωσης των πράξεων, αλλά να αφαιρέσουμε την προϋπόθεση «όλοι πρέπει να εμπιστεύονται έναν διαχειριστή»;
Στα χαρτιά ακούγεται απλό
Μπορούμε να πούμε: «ας φυλάσσεται το μητρώο σε όλους».
Ωραία.
Τώρα έχουμε αντίγραφο του μητρώου στους κόμβους A, B, C και D.
Όμως γνωρίζουμε ήδη το πρόβλημα.
Αν τα αντίγραφα αποκλίνουν — ποιος έχει δίκιο;
Ή μπορούμε να πούμε: «ας ψηφίζουν όλοι»
Κι αυτό φαίνεται λογικό.
Όμως εμφανίζονται ερωτήματα: ποιος έχει δικαίωμα ψήφου· μπορεί ένας άνθρωπος να δημιουργήσει ένα εκατομμύριο συμμετέχοντες· τι να κάνουμε σε περίπτωση καθυστερήσεων του δικτύου· τι να κάνουμε με τους κακόβουλους συμμετέχοντες· πώς να καθοριστεί η τελική κατάσταση.
Δηλαδή το να αφαιρέσεις τον κεντρικό διαχειριστή είναι εύκολο μόνο σε μία πρόταση.
Μετά από αυτό αρχίζει η μηχανική.
Ένα πολύ σημαντικό συμπέρασμα
Ο έμπιστος φορέας δεν εκτελεί μία μόνο λειτουργία που μπορεί να αφαιρεθεί με ένα κουμπί.
Λύνει ταυτόχρονα ένα ολόκληρο σύνολο εργασιών: τήρηση εγγραφών· εξουσιοδότηση· σειρά των πράξεων· αποτροπή του double spending· καθορισμό της επίσημης κατάστασης· διόρθωση σφαλμάτων.
Αν ο φορέας δεν υπάρχει πλέον, κάθε λειτουργία θα χρειαστεί αντικατάσταση.
Να γιατί η δημιουργία αποκεντρωμένου ψηφιακού χρήματος αποδείχθηκε τόσο δύσκολη εργασία.
- 1Με φορέα — την τήρηση εγγραφών, την εξουσιοδότηση, τη σειρά, τον έλεγχο του ιστορικού και την τελική κατάσταση τα εκτελεί ένας διαχειριστής· είναι βολικό για όλους να εμπιστεύονται ένα σύστημα.
- 2Χωρίς φορέα — οι ίδιες λειτουργίες δεν εξαφανίζονται πουθενά, αλλά μετατρέπονται σε ανοιχτά ερωτήματα: ποιος τηρεί τις εγγραφές, ποιος επιβεβαιώνει το δικαίωμα, ποιος καθορίζει τη σειρά, ποιος επιλύει τη σύγκρουση, πώς το δίκτυο συμφωνεί την κατάσταση.
Χρειάζεται όμως γενικά πλήρης κατάργηση του μεσάζοντα;
Ούτε εδώ υπάρχει καθολική απάντηση.
Για πολλές εργασίες ένα συγκεντρωτικό σύστημα είναι πιο βολικό.
Για παράδειγμα, ο χρήστης μπορεί να εκτιμά: την αποκατάσταση πρόσβασης· την υποστήριξη· την αμφισβήτηση ορισμένων πράξεων· έναν κατανοητό οργανισμό υπεύθυνο για την υπηρεσία.
Γι' αυτό τα κρυπτονομίσματα δεν είναι απαραίτητο να αντικαταστήσουν όλο το συγκεντρωτικό χρήμα.
Πολύ πιο χρήσιμο είναι να τα βλέπουμε ως ένα διαφορετικό αρχιτεκτονικό μοντέλο.
Ακριβώς αυτό θα κάνουμε στη συνέχεια
Να μη ρωτάμε «ποιος θα νικήσει — οι τράπεζες ή τα κρυπτονομίσματα;», αλλά να ρωτάμε «πώς κάθε σύστημα εκτελεί την ίδια λειτουργία;».
| Λειτουργία | Συγκεντρωτικό σύστημα | Μελλοντικό ερώτημα για τα κρυπτονομίσματα |
|---|---|---|
| Τήρηση εγγραφών | την τηρεί ο διαχειριστής | ποιος φυλάσσει την κατάσταση; |
| Εξουσιοδότηση | την ελέγχει ο διαχειριστής | πώς αποδεικνύεται το δικαίωμα για μια πράξη; |
| Double spending | ο διαχειριστής απορρίπτει τη σύγκρουση | ποιος καθορίζει τη σύγκρουση; |
| Σειρά | την ορίζει το σύστημα του διαχειριστή | πώς συμφωνείται η σειρά; |
| Διόρθωση | ο διαχειριστής μπορεί να παρέμβει | ποιος μπορεί να αλλάξει το αποτέλεσμα; |
| Αποκατάσταση πρόσβασης | είναι δυνατή μια διαδικασία | τι συμβαίνει σε περίπτωση απώλειας του κλειδιού; |
Αυτός ο πίνακας θα μας φανεί χρήσιμος ακόμη πολλές φορές.
Το κυριότερο που πρέπει να θυμάστε
- Ο έμπιστος φορέας απλοποιεί σημαντικά τη δημιουργία ενός ψηφιακού χρηματικού συστήματος.
- Τηρεί την επίσημη λογιστική εγγραφή και καθορίζει την τρέχουσα κατάσταση.
- Ελέγχει το δικαίωμα διενέργειας μιας πράξης.
- Αποτρέπει το double spending, λαμβάνοντας υπόψη τη σειρά και το ιστορικό των πράξεων.
- Ο φορέας μπορεί να διορθώνει σφάλματα και να εξασφαλίζει την αποκατάσταση της πρόσβασης.
- Αν οι ηλεκτρονικές μονάδες αντιπροσωπεύουν παραστατικό χρήμα, ο διαχειριστής μπορεί να εξασφαλίζει την έκδοση και την εξαργύρωσή τους.
- Η εμπιστοσύνη προς έναν χρηματοοικονομικό διαχειριστή συνήθως στηρίζεται σε τεχνικούς, συμβατικούς, ελεγκτικούς και νομικούς μηχανισμούς.
- Το συγκεντρωτικό μοντέλο είναι αποδοτικό, αλλά καθιστά τον διαχειριστή υποχρεωτικό στοιχείο εμπιστοσύνης και εκτέλεσης.
- Το να αφαιρέσεις τον φορέα δεν σημαίνει να αφαιρέσεις τις λειτουργίες του, αλλά να υλοποιήσεις αυτές τις λειτουργίες με άλλον τρόπο.
- Ακριβώς η αναζήτηση μιας τέτοιας αντικατάστασης έγινε ένα από τα κύρια ζητήματα των πρώιμων έργων ψηφιακού χρήματος.
Τι ακολουθεί
Τώρα είναι κατανοητό γιατί το συγκεντρωτικό ηλεκτρονικό χρήμα εμφανίστηκε πολύ νωρίτερα από το αποκεντρωμένο.
Το να φτιάξεις ψηφιακή λογιστική εγγραφή με έναν έμπιστο διαχειριστή είναι σχετικά κατανοητό.
Πολύ πιο δύσκολο ήταν να δημιουργηθεί ψηφιακό χρήμα με ισχυρή κρυπτογραφική προστασία και ταυτόχρονα να μειωθεί η εξάρτηση από τον κεντρικό μεσάζοντα.
Όμως οι προσπάθειες ξεκίνησαν πολύ πριν από το Bitcoin.
Υπήρξαν: κρυπτογραφικό ηλεκτρονικό χρήμα· τυφλές υπογραφές· έργα ψηφιακών μετρητών· πειράματα με ιδιωτικές πληρωμές.
Ορισμένες ιδέες αποδείχθηκαν εκπληκτικά σύγχρονες.
Γι' αυτό — στο επόμενο μέρος — «Οι πρώτες προσπάθειες δημιουργίας ψηφιακού χρήματος».
- Ένας έμπιστος φορέας απλοποιεί σημαντικά τη δημιουργία ενός ψηφιακού νομισματικού συστήματος.
- Τηρεί τα επίσημα μητρώα και καθορίζει την τρέχουσα κατάσταση.
- Ελέγχει το δικαίωμα εκτέλεσης μιας συναλλαγής.
- Αποτρέπει το double spending, λαμβάνοντας υπόψη τη σειρά και το ιστορικό των συναλλαγών.
- Ο φορέας μπορεί να διορθώνει σφάλματα και να παρέχει ανάκτηση πρόσβασης.
- Αν οι ηλεκτρονικές μονάδες αντιπροσωπεύουν παραστατικό χρήμα, ο φορέας μπορεί να διαχειρίζεται την έκδοση και την εξαργύρωσή τους.
- Η εμπιστοσύνη σε έναν χρηματοοικονομικό φορέα υποστηρίζεται συνήθως από τεχνικούς, συμβατικούς, ελεγκτικούς και νομικούς μηχανισμούς.
- Το κεντρικοποιημένο μοντέλο είναι αποδοτικό, αλλά καθιστά τον φορέα υποχρεωτικό στοιχείο εμπιστοσύνης και εκτέλεσης.
- Η αφαίρεση του κέντρου δεν σημαίνει αφαίρεση των λειτουργιών του — σημαίνει υλοποίηση αυτών των λειτουργιών με άλλον τρόπο.
- Η αναζήτηση ακριβώς μιας τέτοιας αντικατάστασης έγινε μία από τις κύριες προκλήσεις για τα πρώιμα έργα ψηφιακού χρήματος.