CC BY
23УДК 33.061
МЕХАНИЗМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЦИФРОВЫХ ПЛАТЕЖНЫХ СРЕДСТВ
1 2 Стаценко Е В. , Палатай В.В.
Институт экономики и управления (структурное подразделение), ФГАОУ ВО КФУ им. В.И. Вернадского, 295015, г. Симферополь, ул. Севастопольская, 21/4, e-mail: 1stacforever2@mail.ru, 2cherrysbv@mail.ru
Аннотация. В финансовой сфере постоянно появляются новые инструменты, которые обуславливают увеличение количества финансовых операций, их сложность и время осуществления. В 2009 году в качестве нововведения в финансовой сфере была разработана криптовалюта. В статье рассмотрен механизм действия криптовалюты, выявлены методы создания криптовалюты, описаны основные способы ее защиты, а также выделены основные преимущества и недостатки использования криптовалюты по сравнению с другими платежными средствами. Особое внимание уделено характеристике механизма функционирования системы цифровых платежных средств и процессам майнинга криптовалюты.
Ключевые слова: криптовалюта, майнинг, блокчейн, транзакция, система цифровых платежных средств.
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире ежедневно появляются различные технологии, новые продукты, развивается сфера услуг. В финансовой сфере также появляются новые возможности и финансовые инструменты, которые обуславливают увеличение количества финансовых операций, расширение территории безналичных расчетов, совершенствуются способы осуществления расчетов и др. нововведения. В частности, в 2009 году в качестве нововведений в финансовой сфере была разработана криптовалюта, исследование вопросов использования и распространения которой требует детального изучения, что позволит субъектам хозяйствования получить информацию о способе осуществления денежных переводов без участия финансовых посредников и указания территориальной локации, а также принимать участие в майнинге и торговле новым платежным средством.
Криптовалюта - это цифровое средство платежа, имеющее форму математического кода. При обращении криптовалюты используются криптографические элементы, а именно электронная подпись. Единицей измерения криптовалюты являются «коины» (с англ. coin-монета). Криптовалюта не имеет материальной формы металлических монет или бумажных банкнот и существует в цифровом виде, поэтому полностью защищена от подделки, так как является зашифрованными данными, которые нельзя копировать.
С использованием криптовалюты можно осуществлять оплату товаров или услуг в интернете, сохраняя при этом анонимность, что особенно актуально в условиях действия экономических и финансовых санкций. Кроме этого, с помощью криптовалюты можно осуществлять международные платежи, так как она не привязана к какому-либо государству. В этой связи криптовалюта получила широкое распространение по всему миру, что актуализирует процессы исследования механизмов ее функционирования. Вместе с этим, существует необходимость в распространении информации о возможностях использования нового платежного средства и способах дополнительного заработки в результате расчетов по торговым операциям и майнинга криптовалюты.
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ; МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ
Вопросами использования и распространения криптовалюты занимаются Т.Ф. Фатхутдинова, Н.С. Софронова, Д.А. Кирьянова, Г.Г. Трубицын, А.А. Малахова, М.Е. Шестакова. Так, Т.Ф. Фатхутдинова изучала криптовалюту как инструмент цифровой экономики [1]. Н.С. Софронова исследовала возможность использования криптовалюты как альтернативного платежного средства [2]. Д.А. Кирьянова выявляла угрозы, которые криптовалюта может принести мировой финансовой системе [3]. А.Д. Коляскин и П.С. Сенькина изучали историю происхождения криптовалюты, а также исследовали перспективы и последствия использования криптовалюты [4]. Вместе с этим, остаются недостаточно исследованными
вопросы о способах защиты криптовалюты, механизмах осуществления платежей с ее использованием, а также формирования системы цифрового обмена транзакциями.
ЦЕЛЬ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
На современном этапе развития экономики использование криптовалюты ограничено узким кругом пользователей, тогда как широкой массе населения информация о механизмах ее функционирования недоступна. Исходя из этого, целью работы является исследование процесса функционирования системы цифрового обмена транзакциями, а также распространение информации о возможностях использования криптовалюты в качестве платежного средства.
Для достижения цели были сформулированы и решены задачи:
• определить сущность криптовалюты;
• охарактеризовать механизм функционирования криптовалюты;
• сформировать структуру системы цифрового обмена транзакциями;
• выявить и охарактеризовать способы майнинга криптовалюты;
• исследовать методы защиты криптовалюты;
• выявить преимущества и недостатки использования криптовалюты в современных платежных системах.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Характеризуя историю появления криптовалюты, отметим, что в 2009 году японский программист Сатоши Накамото изобрел программное обеспечение, способное объединить компьютеры в единую сеть с целью обмена транзакциями, оплата по которым осуществляется с использованием биткоинов. Под биткоином (с англ. - Вй-минимальная единица информации, сот-монета) следует понимать цифровое средство платежа, используемое для осуществления расчетов по транзакциям. Транзакция представляет собой процесс перевода денежных средств от одного пользователя к другому. При проведении транзакции сведения о ее участниках и размере перечисляемых средств записываются в файл с данными, который доступен всем пользователям системы.
Технология осуществления транзакций с использованием криптовалюты называется блокчейн или «цепочка из блоков». Блок - это набор данных, зашифрованных двоичным кодом (совокупностью нулей и единиц). Блок содержит информацию об определенном количестве операций, которые возникают, когда пользователь Х хочет передать деньги пользователю У. При этом, пользователь Х создает свой криптокошелек, вводит адрес и сумму, подписывает операцию специальной криптографической подписью и отправляет данные в сеть. После попадания в сеть транзакция формируется в блок, имеющий свой номер. Каждый вновь созданный блок содержит группу накопившихся за последнее время и упорядоченных записей (транзакций). Эти данные записываются в виде определенного набора символов. Начинается каждый блок с «заголовка», в котором записывается информация как о текущем, так и о предыдущем блоке. Помимо этого, в блок вносится информация по каждой транзакции (рис. 1).
После аккумулирования максимального количества транзакций в блоке, он рассылается всем участникам системы для проверки данных. Отметим, что проверка данных состоит в вычислении участниками хэш-функции- алгоритма преобразования некоторого объема информации в меньшую последовательность символов посредством математических методов. Этот процесс длится около 10 минут. Участник, первый сформировавший хэш-функцию, передает ее в сеть. Далее первоначальный блок добавляется к цепочке блоков, существующих в сети и транзакция от пользователя Х доходит до пользователя У, который подтверждает ее совершение.
В момент, когда пользователь отправляет данные для проверки правильности транзакции, начинается процесс майнинга- деятельности по созданию новых блоков в блокчейне для обеспечения функционирования криптовалютных платформ. Сущность майнинга состоит в процессе вычислений хэш- функции с заданными свойствами. За создание блока майнер получает комиссионное вознаграждение в виде криптовалюты. Отметим, что система генерирует не более 3 600 биткоинов в сутки. При этом он может делится на сатоши (1 сатоши равен 0.00000001 ВТС).
Блок 2
Блок 3
Блок i+1
1 Хэш-функция \
_to
I блока 1 и 2 \
Транзакция i1
Транзакция i2
Транзакция i3
г 1 \ Хэш-функция \ блока 2 и 3 1 ' 1 Хэш-функция 1 \ блока i и i+1 1 -►
Транзакция i1 Транзакция i1
Транзакция i2 Транзакция i2
Транзакция i3 Транзакция i3
где I______\ - заголовок блока
i - порядковый номер блока
Рис. 1. Структура блокчейн
Все криптовалюты имеют специальный параметр - сложность, который постоянно увеличивается и затрудняет поиск нового блока. Теоретически, майнинг может происходить на любом компьютере, но в реальности его скорость напрямую зависит от вычислительной мощности. Механизм функционирования системы цифровых платежных средств представлен на
рисунке 2.
Рис. 2. Механизм функционирования системы цифровых платежных средств
Субъектами системы цифровых платежных средств являются пользователи Х и У, которые совершают транзакцию, а также майнеры, основная функция которых состоит в проверке правильности совершаемой транзакции, а также создании нового блока в блокчейне. В процессе выполнения своих функций, майнеры генерируют криптовалюту, которая является вознаграждением за выполненную работу по созданию нового блока. К элементам данной системы также относятся совершаемая транзакция, файл, блок и цепочка из блоков. Каждый
элемент имеет свою функцию. Так, функция транзакции - перевод денежных средств или оплата товаров или услуг, функция файла - группировка информации о транзакции. Основной функцией блоков является объединение различных транзакций, а также уменьшение цифрового объема информации транзакций. Функция цепочки блоков или блокчейна заключается в сохранении информации о совершаемых и совершившихся транзакциях, а также предоставление доступа к этой информации всем участникам системы.
Таким образом, механизм функционирования криптовалюты является структурным элементом системы цифрового обмена транзакциями, под которой следует понимать совокупность элементов, существующих в цифровой форме с целью осуществления транзакций между пользователями. В результате функционирования данной системы осуществляется расширенное воспроизводство средств обмена (криптовалюты). Таким образом, целью функционирования системы цифрового обмена транзакциями является передача средств платежа между ее пользователями при одновременной генерации криптовалюты.
Майнинг является способом воспроизводства криптовалюты. При этом, существует такие способы майнинга, как майнинг через ПК, майнинг с использованием специального оборудования (интегральной схемы спецназначения), «облачный майнинг», создание пулов.
При осуществлении майнинга через ПК участник системы цифровых платежных средств скачивает специальное программное обеспечение, которое позволяет направить часть мощности компьютера на процесс вычисления хэш-функций и получение вознаграждения в виде криптовалюты. В этом случае от участника системы цифровых платежных средств не требуется больших капиталовложений, однако размер его заработка будет ограничен мощностью компьютера.
При осуществлении майнинга с использованием специального оборудования, используют интегральную схему спецназначения, которая сосредоточена на вычислении хэш-функций и генерации на этой основе криптовалюты. В этом случае майнеру необходимо приобрести качественное и мощное оборудование, так как от этого напрямую будет зависеть количество сгенерированной криптовалюты. При применении данного метода создаются специальные «фермы» - совокупность компьютеров, способных выполнять вычисления хэш-функций с высокой скоростью, работая при этом круглосуточно. Данный способ достаточно ресурсоемкий, так как требует наличия мощных видеокарт, блоков питания, а также больших расходов на электроэнергию.
Нередко майнеры принимают решение брать необходимые им мощности в аренду. Такой вид получил название «облачный майнинг», суть которого заключается в том, что крупная компания покупает современное и мощное оборудование, настраивает, обслуживает его и сдает майнерам в аренду. При этом для майнера данный сервис генерирует криптовалюту, а он оплачивает затраченную для этого мощность и арендную плату.
Существует также возможность заработка на майнинге без привлечения крупных капиталовложений. В этом случае, майнер может присоединиться к пулам-узлам, соединяющих в себе некоторое число майнеров с различной вычислительной мощностью. При этом, майнинг распределятся между всеми участниками пула, что позволяет уменьшить время нахождения нового блока. Вознаграждение в этом случае делится между всеми участниками в зависимости от вклада в работу и от вычислительной мощности.
Одной из характеристик криптовалюты является уровень ее защиты, поэтому целесообразным является исследование методов защиты криптовалюты. Так, на современном этапе развития системы цифровых платежных средств существует три метода защиты криптовалюты:
• Proof of work (POW) (в пер. «доказательство работы»);
• Proof of stake (POS) (в пер. «доказательство доли»);
• Proof of importance (POI) (с англ. - доказательство важности).
При использовании метода Proof of work (POW) безопасность сети гарантируется вычислительной мощностью компьютера ее участников. При отправке данных в сеть, создается одноразовая подпись, подтверждающая создание транзакций реальным владельцем счета. Далее участники системы расшифровывают информацию, поступившую в сеть, т.е. проверяют эту подпись путем вычисления хеш-функции, после чего находится владелец счета, создавший транзакцию, и эти данные записываются в блокчейн. Участник, расшифровавший запись первым,
получает комиссию за совершение транзакции в виде криптовалюты. Отметим, что данный метод позволяет защитить от взлома систему за счет сложности вычисления хэш-функции.
Суть метода Proof of stake (POS) заключается в том, что обеспечение безопасности гарантируется большим количеством средств на счету участников сети. С большей вероятностью подтверждение блока в цепочке и получение вознаграждения в виде криптовалюты достанется тому аккаунту, у которого имеется большое количество средств. Этот процесс не зависит от вычислительной мощности компьютера, поэтому его можно запустить на любом ПК.
В соответствии с методом Proof of importance, прибыль распределяется равномерно между узлами, активно участвующими в процессах и представляющих большую значимость для сети. Уровень активности определяется количеством проведенных транзакций. Наиболее активные узлы имеют больший шанс создания последующих блоков. Это поощряет активное использование криптовалюты в качестве торгового инструмента и препятствует накопительству. Этот метод позволяет защитить криптовалюту за счет того, что проверка транзакций и создание новых блоков с большей вероятностью будут производить участники, имеющие опыт в данном процессе и которые совершали достаточное количество операций с криптовалютой. Таким образом, предполагается, что такие участники не совершат ошибки, которые повлекут за собой серьезные последствия для данной транзакции или же для всей системы в целом.
ВЫВОДЫ
Таким образом, под системой цифровых платежных средств следует понимать совокупность элементов, существующих в цифровой форме с целью осуществления транзакций между пользователями. В результате функционирования данной системы осуществляется расширенное воспроизводство средств обмена (криптовалюты). Целью функционирования системы цифрового обмена транзакциями является передача средств платежа между ее пользователями при одновременной генерации криптовалюты.
Отметим, что к преимуществам использования криптовалюты следует отнести возможность осуществления денежных переводов без участия финансовых посредников и указания территориальной локации; возможность осуществлять майнинг криптовалюты; высокий уровень защищенности системы цифровых платежных средств. Вместе с этим, большая энергоемкость процесса выработки криптовалюты формирует ее основной недостаток, поскольку с развитием и усложнением системы увеличиваются затраты на генерацию криптовалюты (прежде всего энергозатраты), при ограниченном объеме ее генерации, то есть в системе не действует эффект масштаба. Это приводит к удорожанию каждого вновь сгенерированного коина в системе и обуславливает наличие предела ее функционирования. При этом пределом функционирования системы цифровых платежных средств является момент времени, когда затраты на генерацию коинов превысят их стоимость (размер вознаграждения за вычисление хэш-функции будет меньше затрат на ее осуществление). Поэтому вложение значительных средств в систему цифровых платежных средств является целесообразным на начальной стадии ее функционирования и становится убыточным при долгосрочной окупаемости (эффект пирамиды).
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Поскольку использование криптовалюты позволяет осуществлять денежные переводы без участия финансовых посредников и указания территориальной локации, целесообразным является исследование возможностей ее широкого распространения и использования на территориях, подверженных санкционному давлению (республика Крым и г.Севастополь). Также актуализируются вопросы территориального размещения платформ майнинга криптовалюты, поскольку нарастание затрачиваемой мощности на генерацию криптовалюты обуславливает необходимость сокращения затрат на энергоресурсы, то есть поиска локаций с низкой их стоимостью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фатхутдинова, Т.Ф. Криптовалюта как инструмент цифровой экономики / Т.Ф. Фатхутдинова // Междисциплинарный подход к исследованию экономики Материалы III Международной Научно-Практической Конференции, Посвященной 70-Летию кафедры общей
экономической теории БашГУ: В 3 частях. Издательство: Башкирский Государственный Университет. - Уфа, 15-16 Ноября 2017 г. - С. 434-442 .
2. Софронова, Н.С. Криптовалюта - как альтернативное платежное средство // Н.С. Софронова / Актуальные вопросы финансов и страхования России на современном этапе; Материалы IV региональной научно-практической конференции преподавателей вузов, ученых, специалистов, аспирантов, студентов. - Нижний Новгород, 01 Декабря 2017 г. - С. 289-292.
3. Кирьянова, Д.А. Криптовалюта: угроза финансовой безопасности в РФ / Д.А. Кирьянова // Проблемы обеспечения финансовой безопасности и эффективности экономических систем в XXI в.; материалы международной научно-практической конференции. Под научной редакцией
A.Ю. Румянцевой; Санкт-Петербургский Университет Технологий Управления И Экономики. -Санкт-Петербург, 2017 г. - С. 262-268.
4. Коляскин, А.Д. Криптовалюта: будущее или провал // А.Д. Коляскин, П.С. Сенькина // Молодой Ученый. - 2018. - №7. - С. 71-75. [Электронный Ресурс]: Режим доступа: https://Moluch.Ru/Archive/193/48442/.
5. Гусарова, С.А. Технология блокчейн и криптовалюта в странах брикс // С.А Гусарова // Экономика и предпринимательство. - 2017. - С. 80-84.
6. Любшина, Д.С. Криптовалюта как инновационный инструмент мировой торговли // Д.С. Любшина, А.В. Золотарюк // Интерактивная наука. - 2016. - № 10. - С. 145-146.
7. Кузнецова, Л.Г. Криптовалюта p2p: безопасность или развитие / Л.Г. Кузнецова. - М.: ООО Издательский дом ФИНАНСЫ и КРЕДИТ, 2017 г. - С. 2810-2822.
8. Дубровина, О.Е. Криптовалюта как инновационный инструмент // О.Е. Дубровина,
B.А. Благинин // Сборник статей XIV Международного научно-практического конкурса. - Пенза, 2017. - С. 81-84.
9. Липатов, Е.В. Криптовалюта: понятие, сущность и классификация / Е.В. Липатова // Проблемы и перспективы развития современной науки; Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции. под общей редакцией А.И. Вострецова. - Нефтекамск, 2017. -
C. 118-126.
10.Шаламов, Г.А. Криптовалюта как альтернатива национальной платежной системы // Г.А. Шаламов, К.Ю. Швецов // Технико-экономические проблемы развития регионов; Материалы научно-практической конференции с международным участием. - Иркутский национальный исследовательский технический университет (Иркутск), 2017. - С. 4-9.
11.Нарвыш, Л.В. Криптовалюта. Применение и перспективы / Л.В Нарвыш, Т.С. Поддубная // Управление социально-экономическими системами: методы, модели, технологии; Сборник научных трудов по материалам II Международной научно-практической конференции.- Общество с ограниченной ответственностью "СЕКВОЙЯ" (Ставрополь), 2017. - С. 179-184.
12.Трубицын, Г.Г. Криптовалюта: сущность и механизм работы / Г.Г. Трубицын // Современная наука: инновации, проекты, инвестиции; Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции. - Общество с ограниченной ответственностью "Научное партнерство "Апекс" (Шелехов), 2017. - С. 57-60.
MECHANISM OF FUNCTIONING OF THE SYSTEM OF DIGITAL PAYMENT
MEANS
Statsenko E.V.1, Palatay V.V.2
1 2
' V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Crimea
Annotation. In the financial sector, there are constantly new instruments that cause an increase in the number of financial transactions, their complexity and time of implementation. In 2009, the cryptocurrency was developed as an innovation in the financial sector. The article considers the mechanism of cryptocurrency action, reveals the methods of cryptocurrency creation, describes the main ways of its protection, and highlights the main advantages and disadvantages of using cryptocurrency in comparison with other means of payment. Special attention is paid to the characteristics of the mechanism of functioning of the system of digital means of payment and cryptocurrency mining processes. Keywords: cryptocurrency, mining, blockchain, transaction, system of digital means of payment.
