Technologie kryptoměn 1. hodina

Transkript

1 Technologie kryptoměn 1. hodina RNDr. Jan Lánský, Ph.D. Katedra informatiky a matematiky Fakulta ekonomických studií Vysoká škola finanční a správní 2015

2 Cíle předmětu Technologické principy, na kterých jsou kryptoměny založeny Bitcoin, Ripple, Ethereum, Dash, Nxt, Přínosy technologie kryptoměn pro oblast finančních transakcí Využití technologie kryptoměn mimo oblast finančních transakcí Schopnost navrhnout vlastní aplikaci využívající kryptoměny nebo integrovat použití kryptoměn do existující aplikace Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 2

3 Cíle hodiny Obecné informace o předmětu Hlavní vlastnosti technologie kryptoměn Zatím bez technologického vysvětlení Software pro práci s kryptoměnami Založení peněženky, odeslání transakce. Získání malého množství kryptoměn zdarma Příklady využití technologie kryptoměn v praxi Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 3

4 Literatura Online kurz Univerzity Princeton Arvind Narayanan, Joseph Bonneau, Edward Felten, Andrew Miller, Steven Goldfeder: Bitcoin and Cryptocurrency Technologies Studijní texty (vloženy i do našeho IS) Videa přednášek (s titulky) Diskusní fórum (velmi přínosné) Andreas M. Antonopoulos: Mastering Bitcoin. O Reilly Media, Inc., Sebastopol, 2014, CA, USA. ISBN: Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 4

5 Zápočet Analýza (případně i implementace) projektu využívajícího kryptoměny Na konci dnešní přednášky budou představeny nabídky témat (lze i vlastní) Pracovat lze samostatně nebo ve skupince, ale rozsah práce musí odpovídat počtu členů skupiny. Není smysluplné přibrat někoho jen do počtu Zajímavé projekty lze rozšířit na diplomové práce Alternativa: ústní přezkoušení z učiva v rozsahu povinné literatury Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 5

6 Bitcoin -Za kolik prodáš BMW? -2 bitcoiny -To je ale hodně peněz -Já vím, ale BMW je velká firma Open source peer-to-peer platební systém, který je plně decentralizovaný Založený na kryptografických principech Vytvořil 2009 Satoshi Nakamoto Peněžní zásoba bitcoinů v roce 2140, aktuálně bitcoin = satoshi 1 bitcoin = $230 ( ) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 6

7 Výhody bitcoinu Nepodléhá autoritě žádné banky Předem určená a kontrolovaná inflace (nyní 10 %, časem 0 %) Anonymita transakcí Nezvratitelnost transakcí (po jejich potvrzení) Nedá se falšovat Rychlá a levná zahraniční platba (čas 10 minut, cena $0.02) Nezničitelnost systému Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 7

8 Nevýhody bitcoinu Zapomenutí Hesla znamená nevratnou ztrátu peněz Nemožnost vrátit kriminální transakce Zneužití při vydírání, výkupném V případě slabého hesla a jeho uhodnutí Kvůli anonymitě nejde ani vystopovat pachatele Obchod s drogami, zbraněmi (Silk Road) V minulosti vysoké výkyvy cen oběmi směry (rok 2015 stabilní $200-$300) Nepřátelský postoj ze strany některých států Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 8

9 Bitcoin přehled vlastností Blockchain Transakce -Od 2016 probírán v B_Prg Kontrola a potvrzování Anonymita Poplatek za transakci Těžba: Proof of Work Inflace Bezpečnost sítě Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 9

10 Block chain Jednou provedená (a dostatečně potvrzená) transakce je nevratná Hašované ukazatele Ukazatel doplněný hašem dat, na která ukazuje Znemožňují zpětnou změnu dat Block chain - spojový seznam bloků Hašovaný ukazatel na následující blok Přidáváme bloky na začátek seznamu Blok reprezentovaný Merkle stromem. Listy stromu obsahují transakce Nelistové uzly obsahují hašovaná ukazatele Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 10

11 Block chain Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 11

12 Podpis Soukromý klíč (SK secret key) Veřejný klíč (public key PK) Slouží jako adresa Podpis = (SK, tr) transakce tr Ověření = (PK, tr, Podpis (SK, tr)) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 12

13 Transakce Metadata počet vstupů a výstupů, velikost transakce, ID = haš transakce Vstupy Haš transakce a index použitého výstupu Podpis (signature) transakce ověření vlastnictví vstupu Výstupy částka a bitcoin skript Bitcoin skript v 99,9 % specifikuje adresu příjemce (veřejný klíč) a způsob ověření vlastnictví, ale jde i víc Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 13

14 Anonymita transakcí Z adresy příjemce nelze zjistit jeho totožnost, pokud se sám neprozradí Ale lze říci, ze vzájemných vztahů mezi transakcemi, že dané transakce prováděla stejná osoba. Snížení anonymity: zveřejním adresu se svým jménem Zvýšení anonymity: mixéry Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 14

15 Poplatky za transakce Součet vstupů transakce nesmí být vyšší než součet výstupů transakce. Pokud je součet vstupů menší než součet výstupů, rozdíl je poplatkem za transakci V současné době transakce s vysokou částkou jsou zdarma (prioritní), menší transakce se platí ( satoshi za 1 kb velikosti) Poplatek za transakce je součást odměny za vytěžený blok v současné době méně než 1 % celkové odměny, ale v budoucnu bude růst Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 15

16 Těžba Odměna za vytěžený blok 25 BTC Původně byla 50 BTC, každé 4 roky se půlí + poplatky za transakce (cca 0,2 BTC) Těžba je jediný zdroj inflace, v současné době vysoká (cca 9 % ročně) Limitně se bude inflace blížit nule Peněžní zásoba bitcoinů v roce 2140, aktuálně Síť se automaticky konfiguruje v závislosti na jejím výpočetním výkonu, aby se těžil jeden blok za 10 minut. Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 16

17 Proof of work Způsob výběru uzlu v bitcoinové síti, který vytěží nový blok. Pravděpodobnost výběru bloku odpovídá jeho podílu na celkovém výkonu sítě Řešení NP-úplného problému hrubou silou. Bitcoin: Hledání takového vstupu hašovací funkce SHA-256, jehož výstup začíná na zadaný počet nul. Vstupem je haš bloku (kde se mění nonce) Počet nul je určen výpočetním výkonem bitcoinové sítě a každých 14 dní se mění. Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 17

18 Bezpečnost Těžbou se prodlužuje nejdelší platný řetěz bloků Pokud dva těžaři objeví současně platný blok, jeden z nich bude mít smůlu Díky odměně za vytěžení bloku, se vyplatí většině těžařů těžit dle pravidel a odmítat neplatné bloky. Prodlužování neplatného bloku vede ke zbytečně použitému výkonu bez odměny Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 18

19 51 % Útok GHash.IO měl podíl 55 % po 24 hodin, došlo k samovolné regulaci, aby nebyla technologie diskreditována Útočník nashromáždí 51 % výkonu celé sítě. Může Znemožnit odesílání plateb z neoblíbené adresy. Double spending attack (utrácet vícekrát), vrátit se v historii kamkoliv a své peníze poslat jinam. Vždy dosáhne po čase nejdelšího řetězce Vyvolat velkou nejistotu Nemůže Ukrást cizí peníze, měnit odměnu za vytěžený blok Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 19

20 Ethereum (ETH) Založeno 2015 Smart kontrakty Transakce se vykonají po splnění zadané události vnějšího světa (kurzy měn, výsledky sportovního utkání, uplynutí času) barevné mince Aktuálně jsou do něj vkládány velké naděje Nemusí si pamatovat celou historii, poslední blok odkazuje jen na neutracená transakce. Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 20

21 Ripple (XRP) Založila firma Ripple Labs 2012 (ale podniká v oboru od 2004) Předtěžený, poplatek za transakci závisí na zatížení sítě (obrana před DoS) Navržený jako prostředník na obchodování (nejen) s měnami (bridge currency) Lze připojovat obchodní body Gataway Snaží se proniknout na bankovní trh (a jde vstříc regulacím) Od července 2015 nutná registrace pro použití SW na správu účtu Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 21

22 Next (NXT) Oznámen září 2013, předtěžený, poplatek za transakci 1 NXT. Proof of stake Pravděpodobnost uzlu, že vytěží blok je dána podílem vlastněné měny vůči celkové peněžní zásobě. Transparent forging Pokud uzel nevygeneroval blok, přestože byl k tomu určen, přijde o své právo generování na stanovený čas Užití: barevné coiny vydávání akcií (assets) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 22

23 Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, Využití kryptoměn ve financích Ekvádor připravuje vlastní kryptoměnu (zakázal bitcoin jako konkurenta) Vláda USA jedná s IBM o tom jak dostat dolar na block chain A nabídne ho tak jiným státům Nástroje finančního trhu (akcie) umožňující investovat do bitcionu i různým fondům Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 23

24 Plánované využití kryptoměn ve financích Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, Prodavač baget si vydá na blockchainu akcie Uvidím oznámení na jeho stánku Anonymně investuji Poté mě chodí podíly z jeho příjmů automaticky. Můžu své akcie prodat. Nemusím se o nic starat (on může být v Africe) Hudebník si vydá akcie Koupím, pokud věřím, že jeho produkce bude úspěšná (podobné jako prodavač baget) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 24

25 Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, Kryptoměnové startupy Podnikatelský nápad Vydání vlastní předtěžené kryptoměny Bude fungovat jako platební měna v projektu a zároveň jako akcie projektu Prodat část měny investorům Z utržených peněž financovat vývoj Pokud se projekt ujme, vzroste hodnota měny s tím, jak po ní bude poptávka jako po oběživu Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 25

26 Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, Realizované startupy Factum uložení haše dokumentu na blockchain, ověření existence dokumentu v čase, nahrazuje notáře 37coins transakce přez SMS (Afrika) Abra, Bitrefil náhrada Western Union pro přezhraniční platby, zasílání na telefonní číslo a vydání peněz lokálním výdejcem Silk Road, Open Bazaar neregulovaný Amazon La Zooz Obdoba taxislužby Uber, nelze zničit její síť StorJ cloudové úložiště zašifrovaných dokumentů Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 26

27 Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, Realizované startupy stor.io, Darkleaks prodej tajných informací zašifrovaně Shapeshift.io automatický převod jedné kryptoměny na druhou ination zašifrované uložiště smluv (o převodu nemovitostí), dokumentů (při ztrátě pasu si ho zde odemknu) BlockVerify možnost označit zboží a informace o něm uložit do blockchainu (diamanty, značkový textil, léky) ochrana proti padělání Gems sociální síť, kde si lze nechat platit za zobrazování reklamy Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 27

28 Plánované startupy Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, Decentralizace + mikroplatby Mobilní operátor (BTS na střeše) Internet (cokoliv přijímá může i vysílat) Logistika - když můj dron nepotřebuji, létá za peníze v systému Elektrická síť - V současnosti 50 % energie se spotřebuje na regulaci sítě Prodej dat ze sonzorů (mobily, hodinky, boty) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 28

29 Plánované startupy Reputační systém Tomáš Marada: Proč Bitcoin změní svět, Paralelní Polis, V decentralizaci a mikroplatbách je reputace to nejcennější Pokud mám vysokou reputaci dostanu nižší ceny, možná i zdarma Medicínské záznamy na blockchainu Anonymizované Klinické studie s milióny pacientů bez nákladů (nyní desítky pacientů a drahé) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 29

30 Kryptoměny zdarma na vyzkoušení Založíme si webovou peněženku Vybral jsem ty, které nám ponechají soukromý klíč (většina ho nedá) Bitcoin Dodgecoin Má menší hodnotu, lépe se s ním hraje Nutno si zapamatovat přístupové údaje, při jejich ztrátě jsme přišli o účet Vhodné si nechat vytvořit zašifrovanou zálohu Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 30

31 Kryptoměny zdarma na vyzkoušení Adresář webů, nabízející malé množství měny zdarma Můj referal odkaz, kontrola, zda jste skutečně vyzkoušeli Zadáte adresy (bitcoin, dodgecoin) vytvořené v předchozím kroku A lze navštěvovat jednotlivé weby nabízející zdarma malé množství měny Vyluštit captcha odměna Satosi, 1 5 dodge a další web. V cenách 2015: CZK 0,01 až CZK 0,05 V cenách 2050: tisíce CZK (věřím) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 31

32 Kryptoměny zdarma na vyzkoušení Peníze zdarma se neposílají přímo na naše adresy, ale akumulují se na prostředníkovi Faucetbox, odkud se odešlou jednou za dva dny, pokud nasbíráme větší množství Lze si zkontrolovat stav konta Po odeslání z Faucetbox se podíváme na blockchain, že peníze dorazily Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 32

33 Příklady na vyzkoušení kryptoměn Založte si účty na bitcoiny a dodgecoiny Získejte drobnou částku zdarma Založte si více adres od každé měny Pošlete si peníze z jedné vlastní adresy na druhou (*) Zkuste nějakou burzu kryptoměn, pošlete tam jednu měnu, vyměňte ji na druhou měnu a tu zašlete na svůj účet. Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 33

34 Návrhy témat seminárních prací Existující kryptoměny Vlastní faucet (i implementace) Webová hazardní hra Webová aplikace umožňující vlastní výdej akcií nad nějakou existující kryptoměnou Vlastní kryptoměna Vyžita jako platební nástroj ve webové hře Vymyslete distribuovanou službu za mikroplatby (startup) Klidně i klon nějakého, který existuje Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 34

35 Moje vlastní nápady Vlastní kryptoměna na výuku peněženka faucet nebo hra na distribuci Využití při výuce Aplikačního software (první ročník neinformatické obory) Připravit i celé výukové materiály na danou hodinu (teorie, úkoly) Jan Lánský Technologie kryptoměn 1. hodina 35