- Кошелек выдаст вам предупреждение, что предыдущая операция так и осталась неподтвержденной или сеть перегружена. После того, как новый платеж оказывается в очереди, он может часами висеть в мемпуле.
Среди криптоэнтузиастов распространено мнение, что цифровалютные транзакции чем-то во многом схожи с месседжами в Телеграме. То есть, люди безосновательно полагают, что платеж моментально оказывается в кошельке получателя. Однако они серьезно заблуждаются. На самом деле виртуальная финансовая операция начинает удивительное путешествие. Ей предстоит витиеватый путь через целую компьютерную экосистему. И у каждого из вычислительных устройств, задействованных в данной цепочке, есть в этом процессе собственная миссия.
После инициации команды отправки пользовательский кошелек создает специальное цифросообщение. В этом особом послании записаны адреса отправителя и получателя, размер денежного перевода и сумма комиссии, которую хозяин транзакции готов заплатить за обслуживание. Для подписи сообщения применяется приват-ключ, доказывающий, что именно отправитель являетсся действительным владельцем перечисляемых средств.
Но читать мысли блокчейн не умеет. Ему не известно о существовании транзоперации, пока ему о ней конкретно не сообщат. Эту миссию берет на себя нода, к которой подключен кошелек отправителя.
Нода является вычислительным устройством, хранящим исчерпывающую копию блокчейна. Этот узел общается с другими такими же машинам по всему миру. Кошелек через специализированные сервисы подключается к одному из таких узлов и предлагает ему принять в обработку новую транзакцию.
После получения соответствующего сообщения нода начинает с проверки на наличие базовых ошибок. Правильно ли все оформлено? Легитимна ли подпись? Достаточно ли на счету средств? При обнаружении нестыковок, операция мгновенно отклоняется.
Если все в порядке, узел соглашается с вашей транзоперацией и отправляет ее по сети дальше. Другие ноды тоже выполняют проверку и пересылку. Спустя несколько секунд по тысячам компьютерам по всему Земному Шару распространяется информация о вашем переводе.
Мемпул – это очередь из желающих
Транзакция оказывается в особом месте, называемом мемпулом. Это – огромный зал ожидания. Здесь блоки, которые еще предстоит создать, ждут своей очереди.
Здесь царит настоящий хаос. Кто-то покупает невзаимозаменяемые токены, кто-то меняет крипту на Uniswap, кто-то отправляет деньги другу. Все они перемешиваются. Начинается настоящая борьба за место под солнцем.
Но в каждом блоке помещается лишь лимитированное количество транзопераций. А тех, кто желает в него попасть, может быть намного больше, то есть, спрос превышает предложение.
Первым проходит тот, кто больше заплатит. Комиссия, которую вы указываете на этапе отправки платежа, решает судьбу перевода в мемпуле. Если вы скупы и хотите снизить затраты до минимума, готовьтесь к длительному ожиданию. Если вы щедры и готовы переплачивать, ваша операция становится VIP-пассажиром и обслуживается вне очереди.
У мемпулов разных нод есть некоторые отличия. Транзакции они получают в разное время и в разной очередности, поэтому стопроцентного совпадения информации априори быть не может.
Размер мемпула не безграничен. Он может хранить лишь определенное число неподтвержденных транзакций. Самые дешевые из операций просто выбрасываются, когда лимит превышен. Если вы слишком поскупились на комиссионные, перегруженная сеть попросту избавится от вашего перевода.
Невидимые стражи блокчейна – ноды
Ноды – это сетевые архивариусы. Им дословно известно, что написано на каждой странице каждой цифровой книги, что хранится в их электронной библиотеке. И они готовы поделиться этой информацией с каждым.
В полной ноде содержится вся блокчейн-история, начиная первого блока. Но узел не только хранит, а еще и отвечает за проверку данных – правильность подсчета цифровых подписей, соответствие сетевым правилам, не пытается ли пользователь дважды потратить дни и те же деньги.
Легкие ноды хранят только самые важные сведения. Архивные узлы сберегают каждый бит информации. Выбор разновидности зависит от того, насколько глубоко вы хотите принимать участие в жизни блокчейна и сколько места на своем жестком диске вы готовы выделить под ноду.
Некоторым участникам крипторынка не понятно, ведь есть майнеры. Зачем, в таком случае, нужны ноды? Майнеры возводят новые здания, а ноды выполняют задачу инспекторов, контролирующих, чтобы здание было построено по всем правилам. Наличие узлов повышает доверие к системе.
Если вы приняли решение запустить собственную ноду, вы, словно, открываете частную библиотеку и получаете полную независимость. Вы самостоятельно проверяете каждый блок, каждую транзакцию, и обращаться к сторонним сервисам не нужно. Однако стоит это недешево, поскольку не обойтись без мощного компьютера, быстрого интернет-соединения и терпения, ведь на первоначальную синхронизацию потребуется довольно много времени.
За счет ноды создается децентрализация. Пока по всей планете существуют тысячи независимых точек, отключить блокчейн ни кому не под силу. Каждый узел является резервной копией материнской системы.
Майнеры предпочитают самых щедрых
Если ноды – это библиотечные архивариусы, то майнеры – это издатели. Именно за ними остается окончательное решение, какая книга окажется в очередном томе энциклопедии, а какая – нет.
Майнер представляет собой специальную программу или отдельную вычислительную машину. В поисках наиболее выгодных транзакций она постоянно мониторит мемпул. Операции отбираются прагматично. Криптопереводы сортируются по нисходящей – от самой высокой комиссии, которую согласен заплатить пользователь, к самой низкой. Щедрые участники попадают в блок в первых рядах, скупые – ждут следующего круга.
В Эфириуме транзакции потребляют разный объем условной единицы вычислительной мощности – газа. Обычный криптоплатеж может обойтись в 21-у тысячу, а операция со смарт-контрактом может потребовать несколько газовых миллионов.
Вы можете отправить простую транзакцию по 50 gwei, но, несмотря на меньшую общую комиссию, ваш перевод может пройти раньше сложного смарт-контракта с газом по 40 gwei. Майнеры упаковывают блок, словно, складывают тетрис. Их задача – создать максимум ценности в ограниченном пространстве.
Настоящий аукцион начинается в периоды особенно высокой загруженности сети, когда всем нужно срочно купить или продать криптоактивы. Люди пытаются обогнать конкурентов в пуле, поэтому газ взлетает до астрономических значений.
Майнеры понимают эту динамику. Мало того, нередко они специально не заполняют блоки под завязку, формируя ситуацию искусственного дефицита.
Приоритетные очереди также встречаются. Есть майнеры, принимающие транзоперации от крупных трейдеров или MEV-ботов в обход публичных мемпулов – напрямую. Это – своеобразный VIP-клуб, где все решают деньги и связи.
Математическая лотерея в процессе рождения блока
Процесс формирования настоящего блока блокчейна из массы разнообразных транзакций походит на гигантскую математическую головоломку. Награда полагается тому, кто первый выдаст правильный ответ.
Отобрав транзакции, майнер упаковывает их в структуру блока. В заголовке блока прописывается важная информация, начиная со ссылки на предыдущий блок и времени создания и заканчивая хешем всех операций. Однако главное поле «nonce» остается пустым. Это – магическое число и его необходимо вычислить.
Хеш блока должен начинаться с определенного количества нулей. По факту процесс угадывания значения «nonce» является чистой лотереей. Иного варианта, нежели кропотливо один за другим перебирать варианты, не существует.
Под общую сетевую мощность сложность головоломки подстраивается автоматически. Если майнеров много и блоки находятся слишком быстро, блокчейн усложняет задачу. То есть, в начале хеша требуется больше нулей. Если система работает медленно – сеть упрощает задание. Здесь важно, чтобы между блоками поддерживался стабильный временной интервал.
Тысячи майнеров по всей Земле каждую секунду пытаются первыми решить головоломку, перебирая миллиарды nonce-вариантов. Видеокарты и АСИКИ работают на пределе возможностей. При этом сгорает огромное количество электроэнергии.
Майнер получает вознаграждение не только с транзакционных комиссий, но и с блоков от сети. Майнинг все равно выгоден, даже если в блоке не произошло ни одной операции.
Проверка блока
Проверка блока и принятие сообществом является финальной стадией всего процесса. Можно сказать, что автор диссертации представляет свой труд на суд авторитетной комиссии.
Ноды, имеющие непосредственную связь с майнером, блок получают первыми. Они проверяют его на правильность решения математической головоломки, корректность всех криптоплатежей, соответствие сетевым правилам. На проверку уходят доли секунды.
После прохождения верификации блок принимается и пересылается дальше. Соседи снова его проверяют и отправляют своим соседям. Информация о новом блоке, словно круги по водной глади, расходится по блокчейну.
Если блок оформлен правильно, он принимается без вопросов. Однако бывают конфликтные ситуации. Два или больше майнеров могут одновременно найти решение и отправить свои блоки. На такой развилке ноды не единодушно отдают статус последнего.
Здесь срабатывает правило: самая длинная цепочка признается победившей. Следующий блок строится поверх того, который майнеры назначили правильным. Официальной версией блокчейна становится ветвь, растущая быстрее.
Блоки проигравших ветвей называются «uncle blocks». Майнеры, их создавшие и потратившие усилия, получают небольшую компенсацию. Однако транзакции возвращаются в мемпул, чтобы дождаться, когда их включать в следующий блок.
Поэтому перед зачислением депозита криптобиржи требуют неоднократных подтверждений. Одно подтверждение говорит о том, что операция попала в блок. Шесть – указывают, что поверх построены еще пять блоков. Таким образом, вероятность реорганизации цепи стремится практически к нулю.
Транзакции, совершаемые в блоке, принятом большей частью сети, считаются подтвержденными. После отправки криптоперевод подтверждается, как правило, в течение нескольких секунд или минут. Но за этот краткий отрезок операция успевает преодолеть сложнейшую систему из тысяч и тысяч вычислительных устройств. И каждый компьютер приложил собственные усилия в укрепление дела децентрализации блокчейна.
И все происходит автоматически, без вмешательства каких-либо органов централизованного управления. Целая армия пользователей по всей планете обрабатывает миллионы транзакций, совместными усилиями создавая экосистему, функционирующую безотказно без выходных и праздников в формате 24/7. И это – настоящая магия блокчейновая магия!