Модуль 2: Как работает биткоин

Модуль 2 объясняет, зачем был создан биткоин и как его составляющие работают вместе, на уровне, доступном начинающим. Не сводите обучение к перечислению впечатляющих возможностей. Учащиеся должны связать проблему создания децентрализованных цифровых денег с общедоступными правилами биткоина, подписями, общей историей транзакций, доказательством работы и независимой проверкой.

Ключевой вопрос:

Зачем был создан биткоин и как он решает поставленную задачу?

Ожидаемый результат для учащегося:

Я могу объяснить назначение биткоина, его ключевые свойства, ограничения и новые обязанности пользователей.

Если вы впервые преподаёте модуль 2: Держите в центре внимания основную идею: цифровой платёж можно скопировать, биткоин предлагает общую систему правил, а независимые участники проверяют соблюдение этих правил. Используйте карточки ролей, прежде чем переходить к техническим подробностям. Если группа запутается, вернитесь к проблеме двойной траты и к майнерам/узлам и различиям между ними.

Фиксируйте один результат для каждой оцениваемой компетенции. Идентификаторы с десятичной нумерацией C обозначают критерии компетенций и наблюдаемые признаки в оценочной рубрике, а не отдельные строки с результатом «зачёт/незачёт».

Используйте направляемые обсуждения для развития и отслеживания формируемой компетенции F1 на протяжении всего курса. Не делайте вывод о её освоении по посещаемости или уверенности обучающегося; обращайте внимание на ясность объяснений, уместные подтверждения, уважительное слушание и базовую аргументацию. F1 не является обязательным условием сертификации.

• Повторно используйте сравнение свойств денег из Модуля 1.
• Подготовьте сценарий двойной траты, изложенный простым языком.
• Подготовьте карточки ролей для пользователя, узла, майнера, разработчика и, при необходимости, поставщика услуг.
• Подготовьте карточку правил для узла с такими требованиями, как действительная подпись, отсутствие двойной траты, действительное доказательство работы и допустимая эмиссия.
• Подготовьте наглядный материал о халвинге или эмиссии без ценового графика.
• Подготовьте примеры пересчёта в сатоши без использования текущих рыночных цен.
• Если вы планируете показывать общедоступные данные, выберите транзакцию из истории или снимок экрана обозревателя блоков с указанием даты.
• Ознакомьтесь с приведёнными ниже таблицами часто задаваемых вопросов и заблуждений.
• Подготовьте краткое сравнение под вашим руководством: биткоин, типовая модель стейблкоина и другой цифровой актив, контролируемый эмитентом. Не ищите и не продвигайте конкретные токены во время занятия.
• Определите, какие технические вопросы следует включить в список «Продвинутый уровень».

Начните с цели: прямые онлайн-платежи без центрального финансового посредника. Затем спросите, что затрудняет достижение этой цели.

Централизованная система цифровых платежей может вести единый достоверный реестр и отклонять повторную трату. В децентрализованной системе независимые участники должны прийти к согласию о достоверной истории операций, не полагаясь на одного владельца базы данных.

Спросите:

Если я могу создать точную копию цифрового файла, что мешает мне отправить одну и ту же цифровую единицу двум людям?

Поясните, что проблема заключается не в копировании изображения монеты, а в определении того, какой перевод цифровой единицы с ограниченным предложением является действительным.

Кратко расскажите о DigiCash, Hashcash, Bit Gold, B-money, многоразовом доказательстве выполнения работы, а также об одноранговых системах. Их роль — показать, что биткоин возник на основе предшествующих разработок в области конфиденциальности, цифровых наличных, вычислений, требующих затрат, распределённых сетей и ограниченности предложения.

Не создавайте впечатления, что код каждого предшествующего проекта напрямую использовался в биткоине. Не превращайте модуль 2 в викторину по хронологии технических разработок.

Спросите:

• Какой из ранних подходов всё ещё зависел от централизованной компании или организации, ведущей учёт?
• Какая идея сделала выполнение цифровых действий затратным?
• Почему объединение идей было важнее, чем перечисление всех предшествующих проектов?

Используйте схему из пяти частей:

1. Кошелёк использует закрытый ключ для авторизации транзакции с помощью цифровой подписи.
2. Транзакция распространяется через одноранговую сеть.
3. Майнеры собирают транзакции и используют доказательство работы для предложения блоков.
4. Узлы независимо проверяют транзакции, блоки, доказательство работы и правила эмиссии.
5. Участники приходят к согласию относительно действительной истории с наибольшим объёмом накопленной работы.

Ни один отдельный компонент не обеспечивает биткоину гарантированную ограниченность предложения сам по себе. Избегайте утверждения «блокчейн решает всё».

На начальном уровне объясните:

• этот закрытый ключ предоставляет полномочия
• подпись можно проверить, не раскрывая закрытый ключ
• подпись не шифрует транзакцию; и
• контроль над закрытым ключом даёт как полномочия, так и ответственность.

Не демонстрируйте и не выполняйте расчёты в области криптографии. Практические последствия рассматриваются в модуле 3.

Дайте определение децентрализации в узком смысле: управление и обеспечение соблюдения правил распределены между независимыми участниками; никакой центральный офис биткоина не может в одностороннем порядке создавать учётные записи, переписывать действительные балансы или менять денежные правила для всех.

Уточните это утверждение:

• знания, богатство, инфраструктура, майнинговое оборудование, возможности подключения и влияние распределены неравномерно
• пользователи по-прежнему могут выбирать централизованные сервисы
• крупные сервисы создают зависимость для своих клиентов; и
• координация может быть медленнее, а ответственность — выше.

Одноранговое взаимодействие не означает, что только два компьютера общаются напрямую или что инфраструктура не используется. Это означает, что для одобрения действительного перевода не требуется центральный оператор учётных записей биткоина.

Используйте именно такое разграничение ролей для начинающих:

Задание: недействительный блок

Выдайте одному учащемуся, выступающему в роли майнера один блок-кандидат, в котором создаётся больше субсидии, чем указано в карточке правил узла. Учащиеся, выступающие в роли узлов, проверяют его и отклоняют.

Обсуждение:

• Этот майнер выполнил реальную работу, но всё равно не получил права нарушать правила.
• Узлы независимо применяют правила, но реальная сеть — это программное обеспечение и обмен данными, а не голосование в классе.
• Разработчик может написать другие правила, но их принятие добровольно, а несовместимые правила могут привести к созданию отдельной сети.

Спросите:

Зачем узел проверяет транзакции? Назовите хотя бы одно правило, соблюдение которого он проверяет.

Объясняйте взаимосвязь, а не математику:

• майнеры предпринимают множество попыток найти результат ниже сетевого целевого значения
• поиск результата требует реальных вычислений и затрат энергии
• узлы быстро проверяют результат
• доказательство работы помогает упорядочивать транзакции и делает переписывание истории затратным; и
• сложность измеряет объём работы, необходимой для достижения целевого значения доказательства работы в сети биткоина; целевое значение корректируется так, чтобы блоки появлялись в среднем примерно каждые десять минут, а не строго каждые десять минут.

Не говорите, что майнеры решают полезные уравнения для внешних задач. Не утверждайте, что затраты энергии заведомо оправданны или заведомо расточительны.

Используйте схему «утверждение, доказательства и компромисс»:

• Какая энергия используется?
• Откуда она поступает?
• Какую функцию обеспечения безопасности она выполняет?
• С какой альтернативной системой проводится сравнение?
• Какие факты зависят от текущей ситуации и требуют подтверждения с указанием даты?

Подробная статистика энергопотребления и майнинговая экономика не входят в обязательное содержание курса «Биткоин-диплом». Используйте их только тогда, когда преподаватель проверил актуальные источники, а обсуждение способствует формированию одной из компетенций.

Объясните:

• новые биткоины появляются благодаря разрешённой правилами субсидии за блок
• субсидия уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков
• максимальное количество приближается к 21 миллиону биткоинов
• узлы отклоняют блоки, в которых создаётся больше биткоинов, чем разрешено правилами; и
• комиссии за транзакции также служат вознаграждением для майнеров.

Это ограничение — общедоступное правило сети, а не физический закон. Любой человек может написать другое программное обеспечение, но не может заставить действующих участников перейти на него. Переход на несовместимое программное обеспечение может создать отдельную сеть, а не незаметно изменить биткоин для всех.

Не связывайте халвинг или ограниченное предложение с обещанием того, что цена вырастет. Предложение — лишь один из факторов, влияющих на цену; спрос и рыночные условия тоже имеют значение.

Упражнение: раунды эмиссии

Используйте фиксированный набор фишек и выпускайте всё меньше фишек в каждом раунде. Попросите учащихся, играющих роль узлов, проверять, соответствует ли выпущенное количество карточке с правилами.

Обсудите, чего не отражает эта модель: точное количество биткоинов обеспечивается программным кодом, халвинги происходят на определённых высотах блоков, майнеры конкурируют, существуют комиссии, а фишки не воспроизводят сеть биткоина.

Каждый учащийся должен знать:

1 биткоин = 100 000 000 сатоши

Используйте несколько примеров пересчёта:

• 0,1 биткоина = 10 000 000 сатоши
• 0,01 биткоина = 1 000 000 сатоши
• 0,001 биткоина = 100 000 сатоши; и
• 1 сатоши = 0,00000001 биткоина.

Спросите, почему деление одного биткоина на более мелкие единицы не создаёт больше биткоинов. Проведите аналогию с делением измеренного количества на более мелкие единицы, не утверждая при этом, что физическая аналогия объясняет работу протокола.

Номинальная предвзятость — это ошибочное представление о том, что целая единица, которая выглядит более дешёвой, автоматически представляет большую ценность. Не используйте для обучения текущие цены токенов.

Вернитесь к тем же свойствам денег, которые рассматривались в модуле 1. Требуйте доказательств и уточнения оговорок.

Рассматривайте надёжность денег как вывод, основанный на критериях. Учащийся может прийти к выводу, что в его условиях биткоин в высокой степени соответствует одним критериям и в низкой — другим.

Разграничивайте:

• наблюдаемую рыночную цену
• полезность или принимаемость в местных условиях
• приписываемую человеком субъективную ценность; и
• личное одобрение.

Дипломный курс по биткоину по-прежнему посвящён только биткоину. Краткое сравнение способствует достижению C3 и помогает учащимся понять, почему внешне похожий цифровой токен может иметь другую модель доверия.

Используйте обобщённую таблицу с направляющими вопросами вместо продвижения конкретных активов:

Не создавайте впечатления, что любой актив, отличный от биткоина, имеет одинаковую структуру. Задача учащегося — систематически задавать вопросы об эмитенте, контроле, объёме предложения, проверке, хранении и зависимости от контрагента.

Объясните, где проходит граница:

• Обучение отвечает на вопросы о том, как работает система, что можно проверить, какие существуют риски и что учащийся может безопасно продемонстрировать.
• Ответственное использование начинается с определения цели, хранения средств, проверки, небольших пробных операций и осознанного выбора.
• Трейдинг — это попытка заработать на ценовых колебаниях; он может быть связан с использованием кредитного плеча, быстрыми решениями, рисками платформы и убытками.
• Продвижение токенов создаёт конфликты интересов и может поощрять умение убеждать, а не ясно рассуждать.
• Спекуляции могут привести к тому, что учащиеся начнут путать ценовые колебания с технической или социальной ценностью.

Программа «Биткоин-диплом» не включает обучение или оценку знаний в таких областях, как ценовое прогнозирование, формирование портфеля, трейдинг, инвестиционная доходность или выбор токенов.

Используйте эти ответы для подготовки к занятиям, а не как готовые выступления. Сначала выясните, какой вопрос на самом деле волнует учащегося.

Выберите два или три из этих примеров, а не все. Просмотрите Библиотеку заданий, чтобы найти дополнительные варианты, соответствующие компетенции.

• сценарий двойной траты
• схема сравнения централизованных и децентрализованных платежей
• пользователь/узел/майнер/разработчик — карточки ролей
• проверка недопустимого блока на соответствие правилам
• ограниченное предложение и халвинг — модель
• сатоши и проверка предубеждения в пользу целых единиц
• сравнение свойств биткоина с использованием представленной в модуле 1 таблицы
• схема «проблема фиатных денег / ответ биткоина / новая ответственность»
• хронология возникновения биткоина
• обсуждение утверждения, доказательств, рассуждений и компромиссов; или
• общее сравнение биткоина, стейблкоинов и других активов.

Используйте консенсусные игры, задания на хеширование, видео и ролевые игры только тогда, когда тщательно продуманы их цель, время проведения, соответствие контексту обучения и итоговое обсуждение. Задание даёт свидетельства освоения теории под руководством преподавателя только тогда, когда оно служит контрольной точкой, соответствующей компетенции, и предусматривает индивидуальные свидетельства освоения, рубрику оценивания и процедуру фиксации результатов. В противном случае используйте его для формирующего оценивания.

Используйте короткое задание, в котором учащемуся нужно связать не менее трёх элементов. Оно позволяет преподавателю получить подтверждение понимания теории. Например:

• объясните проблему двойной траты
• объясните различия между ролями майнера и узла
• объясните, как узел своей проверкой обеспечивает достоверность данных об объёме предложения; и
• примените свойства денег для объяснения одного преимущества и одного компромисса.

Для C3 используйте короткий сценарий с направляющими вопросами: кто контролирует эмиссию, что можно проверить, какой риск контрагента существует и почему ценовые спекуляции выходят за рамки цели ответственного обучения в программе «Диплом по биткоину».

Обращайте внимание на то, как учащийся формулирует мысли своими словами. Беглого повторения фраз «21 миллион» или «децентрализованный» недостаточно без объяснения механизма или необходимых уточнений.

Попросите учащихся заполнить таблицу:

Потребуйте чёткого объяснения того, почему узлы и майнеры выполняют разные роли.

Затем используйте в модуле 2 заключительный вопрос из руководства для учащихся. Пусть ответ останется личным или будет добровольным — следуйте приведённым выше рекомендациям по краткой рефлексии в конце модуля.

Переход:

Биткоин может снизить зависимость от оператора счёта, но непосредственный контроль зависит от ключей, проверки, восстановления доступа и безопасных решений. Модуль 3 переводит эту ответственность в практические действия.