Co je kryptoměna a jak funguje?

Co je to kryptoměna?

Kryptoměny jsou virtuální měny, které vznikly jako alternativa k tradičním měnám.

Každá kryptoměna má vlastí síť, ve které lze s kryptoměnou platit (tj. převádět virtuální mince z jednoho účtu na jiný). K síti se můžete připojit pomocí speciálních aplikací, které fungují jako kryptoměnové peněženky.

Nejznámějšími kryptoměnami jsou Bitcoin a Ethereum. Kryptoměn ovšem existují desítky tisíc a jejich počet neustále roste.

Vlastnosti kryptoměn

Decentralizace
Kryptoměnové sítě nejsou kontrolované ani řízené centrální autoritou (státem, bankou, firmou). Chod sítě a ověřování transakcí zajišťují tisíce dobrovolníků, kteří se označují jako těžaři nebo validátoři.

Transparentnost
Většina kryptoměnových sítí má veřejně dostupný zdrojový kód. Každý si tak může ověřit, jak síť funguje a zda je opravdu věrohodná.

Bezpečnost
Kryptoměnové sítě využívají silné šifrování (kryptografii), takže falšování transakcí je prakticky nemožné. Bezpečnost je ovšem závislá na decentralizaci. Pokud by v síti dominoval jeden těžař (místo tisíců jednotlivců), mohl by toho zneužít.

Anonymita
Kryptoměnové sítě jsou anonymní, takže uživatelé nevyplňují žádné osobní údaje. V síti se ovšem uchovávají záznamy o všech transakcích (datum, čas, adresa odesilatele, adresa příjemce a částka). Pokud někdo zná vaši kryptoměnovou adresu, může si dohledat všechny transakce spojené s danou adresou. Proto se kryptoměny označují jako pseudo-anonymní.

Nevratné transakce
Odeslané transakce, které splňují podmínky pro schválení, nelze vzít zpět ani zrušit. Pokud kryptoměny odešlete na špatnou adresu nebo zadáte špatnou částku, není cesty zpět.

Omezený počet mincí/tokenů
Většina kryptoměn vznikne v omezeném počtu. Například v bitcoinové síti vznikne pouze 21 milionů BTC.

Jak funguje kryptoměna

Kryptoměnové sítě využívají 2 klíčové prvky – kryptografii neboli šifrování a technologii blockchainu.

Kryptografie slouží k zabezpečení transakcí, k zabezpečení sítě, a současně řídí vznik nových mincí. Blockchain se zase využívá k ověřování transakcí, takže uživatelé nemohou utrácet mince, které nemají nebo které už utratili.

Abyste mohli kryptoměnu používat, musíte si vytvořit kryptoměnovou peněženku. Každá peněženka obsahuje dva kryptograficky propojené klíče: soukromý klíč (private key) a veřejný klíč (public key).

Veřejný klíč slouží jako adresa peněženky, takže jej můžete veřejně sdílet. Naproti tomu privátní klíč funguje jako heslo, které potřebujete k tomu, abyste virtuální mince mohli použít.

Klíčové pojmy

Pokud vás zajímá, jak kryptoměny fungují a jaké technologie využívají, připravili jsme pro vás seznam základních pojmů.

Mince a tokeny

Mince a tokeny jsou jednotky kryptoměn, které se v kryptoměnových sítích používají jako platidlo. Mince i tokeny bývají dělitelné, takže uživatelé si mohou posílat i zlomky mincí. Například u bitcoinu je nejmenší jednotkou 1 Satoshi (0.00000001 BTC).

Ačkoliv se pojmy mince (coin) a token často zaměňují, je mezi nimi rozdíl. Mince označuje nativní (hlavní) měnu v blockchainu. Naproti tomu token je typ mince, která funguje na jiném blockchainu.

Skvělým příkladem je síť Ethereum: nativní mincí je Ether (ETH), avšak v síti existují stovky vedlejších tokenů (např. USDT, CRO nebo LINK).

Blockchain

Blockchain je decentralizovaná databáze, která obsahuje záznamy o všech provedených transakcích v dané kryptoměnové síti. Blockchain tedy funguje jako veřejná účetní kniha, do které může kdokoliv nahlédnout. Stejně tak se mohou všichni uživatelé aktivně podílet na aktualizaci blockchainu.

Záznamy o transakcích se do blockchainu nepřipisují jednotlivě, ale v takzvaných blocích (proto název blockchain = řetězec bloků). Aktualizaci blockchainu (tj. připojení nového bloku) provádí tisíce dobrovolníků, kterým se říká těžaři nebo validátoři.

Dvojitá útrata

Jeden ze základních problémů, se kterými se kryptoměnové sítě musí vypořádat. Stručně řečeno jde o to, aby uživatelé nemohli tytéž peníze (virtuální mince) utratit vícekrát než jednou.

Co přesně to znamená?

Musíme si uvědomit, že kryptoměnová transakce je datový soubor (podobně jako email). Takový soubor lze kopírovat a upravovat, což je v kombinaci s decentralizovanou povahou kryptoměn problém.

Hned ukážeme proč.

Řekněme, že své kryptoměny pošlete na dvě různé adresy současně. Pokud by v síti existoval centrální systém (např. banka), tak by jednu platbu zamítl a jednu schválil. Jednomu příjemci by peníze dorazily, druhému nikoliv. Jenže u kryptoměn centrální systém není, takže transakce schvalují tisíce těžařů.

Tím se dostáváme k jádru věci.

Zatímco někteří těžaři schválí platbu A a zamítnou platbu B, ostatní těžaři rozhodnou obráceně. Proto je důležité zajistit, aby blockchain aktualizoval vždy jen jeden těžař a ostatní se jeho rozhodnutí podřídili.

Mechanismus konsenzu

Mechanismus konsenzu je algoritmus, který zabraňuje dvojité útratě a zajišťuje, aby v síti existoval jen jeden společný blockchain. Algoritmus jinými slovy stanoví, který z těžařů bude aktualizovat blockchain. Většina kryptoměn využívá mechanismy PoW (Proof of Work) nebo PoS (Proof of Stake).

Těžba kryptoměn

Těžba je proces, který slouží k ověřování transakcí v sítích s mechanismem PoW. Uživatelé, kteří se na těžbě podílejí, se označují jako těžaři.

A jak těžba probíhá? Stačí vzít počítat, připojit jej ke kryptoměnové síti a spustit těžební program. Počítač následně eviduje a ověřuje nové transakce, vytváří z nich bloky a současně soutěží o připojení vytvořeného bloku k blockchainu.

Proof-of-Work (PoW)

Proof of Work (zkráceně PoW) je jeden z nejpoužívanějších mechanismů konsenzu.

Algoritmus PoW vytváří matematickou úlohu, kterou se těžaři snaží vyřešit. Jakmile některý z těžařů úlohu vyřeší, blockchain se aktualizuje, daný těžař získá odměnu a celý kolotoč začíná znovu s novou úlohou.

Za zmínku stojí, že úlohy nelze vyřešit logickou úvahou ani výpočty. Jedním kliknutím si však můžete ověřit, jestli je řešení správné či nikoliv. Počítače těžařů tedy pracují metodou pokus – omyl: generují náhodné výsledky a pak je ověřují. Proto se k těžbě používají supervýkonné počítače, které dokážou ověřit miliony výsledků každou sekundu.

Složitost úlohy se automaticky upravuje, takže pokud výpočetní výkon těžařů roste, úloha bude složitější. Pokud naopak těžařů ubývá, úloha bude jednodušší. Tím je zajištěno, aby k aktualizaci blockchainu docházelo v pravidelných intervalech (například jednou za 10 minut).

Mechanismus PoW je velmi robustní, ale není příliš efektivní. Tisíce počítačů totiž provádí složité (a v podstatě zbytečné) výpočty, jen aby se určilo, který z těžařů blockchain aktualizuje.

Proof-of-Stake (PoS)

PoS je druhý nejznámější a nejrozšířenější mechanismus konsenzu.

Zatímco algoritmus PoW klade důraz na výpočetní výkon těžaře, mechanismus PoS zvýhodňuje uživatele s vyšší autoritou.

Autorita se určuje podle toho, kolik virtuálních mincí uživatel uzamkne na blockchainu (tzv. staking), respektive kolik nominací získá od ostatních uživatelů, kteří se na stakingu podílí.

Uživatelé, kteří se podílí na ověřování transakcí a soupeří o právo aktualizovat blockchain, se v tomto případě nazývají validátoři (nikoliv těžaři).

Staking kryptoměn

Staking označuje dočasné uzamčení kryptoměn za účelem získání odměny. Uživatelé s uzamčenými mincemi získávají autoritu, kterou potřebují k validaci transakcí v síti. Čím více mincí uživatel uzamkne (stakuje), tím větší autoritu získá. Tím se také zvyšuje pravděpodobnost, že získá právo aktualizovat blockchain a dostane odměnu.

Stakingu se kromě validátorů mohou účastnit také řadoví uživatelé, kteří se na fungování sítě nepodílí. Pomocí získané autority mohou nominovat libovolného validátora, který by podle nich měl aktualizaci blockchainu provést. Validátoři se potom s uživateli, kteří je nominovali, dělí o případné odměny.

Shrnutí na závěr – kryptoměny v kostce

Pojďme si na závěr fungování kryptoměn shrnout do několik vět.

Kryptoměna je virtuální měna, která přináší zcela nový pohled na peníze. Kryptoměnové sítě využívají řadu technologií, díky kterým jsou transakce v síti bezpečné a důvěryhodné. Sítě jsou navíc decentralizované a uživatelé vystupují anonymně.

Jedním z klíčových prvků kryptoměnových sítí je blockchain, což je v podstatě veřejná účetní kniha. Do blockchainu se ukládají záznamy o všech transakcích, takže z něj můžete vyčíst, kolik mincí obsahují jednotlivé peněženky (adresy).

Fungování kryptoměnových sítí (tj. ověřování transakcí a aktualizaci blockchainu) zajišťují dobrovolníci – těžaři nebo validátoři. Ti za odvedenou práci dostávají odměny v podobě nově vytvořených mincí nebo transakčních poplatků.

Těžařem nebo validátorem se může stát každý uživatel sítě. Pravděpodobnost, že získáte odměnu, se ovšem odvíjí od toho, jak výkonný máte počítač (kryptoměny s algoritmem PoW) nebo kolik mincí uzamknete na své adrese (kryptoměny s algoritmem PoS).