V roce 2008 byla uveřejněna publikace anonymního autora či skupiny autorů pod pseudonymem Sakoshi Nakamoto, v níž byla definována podstata kryptoměn a jejich vzniku na základě šifrovacího protokolu. V příštím roce vznikla na základě této práce první digitální kryptoměna, příznačně nazvaná bitcoin jako filosofické spojení názvu fyzikální jednotky pro informaci a anglického názvu pro minci.

Filosofickým záměrem Sakoshi Nakamota bylo v reakci na rozšířenou nedůvěru v emisi nekrytých (fiat) peněz centrálními bankami vytvořit alternativní digitální decentralizovanou měnu. V současné době nadměrných emisí peněz je jejich krytí zlatými rezervami centrálních bank maximálně v řádu procent, zbytek je dle vyjádření centrálních bankéřů nahrazen neurčitým pojmem „důvěra v centrální banku“.

Sakoshi Nakamoto nebyl v tomto oboru ovšem první, navazoval a rozvíjel koncepci tzv. B-currency, kterou jako způsob anonymního rozšíření digitální měny vytvořil již v roce 1998 softwarový inženýr čínského původu Wej Dai.

Dalším impulsem bylo vytvoření tzv. Bit Goldu, decentralizované digitální měny, jejímž autorem byl americký kryptograf Nick Szabo. Obě koncepce využívaly vynálezu tzv. slepého podpisu (blind signature), jenž vytvořil již v roce 1982 americký kryptograf David Chaum.

Virtuální měna

Evropská centrální banka ve své legislativě z roku 2012 používá pojem virtuální měna. Definuje ji jako neregulovanou decentralizovanou digitální měnu, kterou regulují vývojoví inženýři a akceptují pouze členi virtuální komunity.

Rozlišuje tři subtypy virtuální měny – uzavřenou, ireverzibilní a reverzibilní. Uzavřená virtuální měna je používána pouze v rámci počítačových her. Ireverzibilní virtuální měna slouží pro jednosměrné transakce s oficiální (fiat) měnou. Reverzibilní virtuální měna je systém, který slouží i pro oboustranné transakce s oficiálními měnami a nákup zboží, výrobků a služeb.

Reverzibilní virtuální měnu lze nazvat pojmem digitální kryptoměna, neboť používá pro emisi virtuálních peněz několik kryptografických principů. Prvním je tzv. asymetrická kryptografie, kdy se používá dvojího klíče – jednoho pro šifrování a druhého pro dešifrování zprávy.

Dalším je používání tzv. hash funkce, což je matematické zobrazení, které umožnuje zobrazit jakýkoli variabilní vstup na dlouhý výstup o konstantní délce znaků.

V případě hashe se jedná o prosté zobrazení – binární relaci prvků, kdy obrazem prvku vstupní množiny dat je pouze jediný prvek výstupní množiny dat. Digitálně lze zabezpečit, že pravděpodobnost, kdy dva rozdílné vstupy budou mít shodnou hodnotu hashe výstupu, je ¹⁄₂ ²⁵⁶.

Funkce tedy neumožňuje inverzní postup a tudíž volné přečtení původní zprávy. Pro srovnání, počet atomů ve vesmíru se odhaduje na hodnotu 2 ²⁶⁰.

Digitální kryptoměny (bitcoin i altcoiny) dále využívají pro emisi peněz tzv. peer-to-peer sítě, předpokládající rovnost jejích uzlů v přístupu a ověřování informací. Ekonomicky je emise digitálních kryptoměn postavena na téměř nulové ceně kopírování za jednotku informace (bit), což umožnuje velmi rozsáhlý rozvoj sítě.

Ověřování transakcí je postaveno na účetní knize blockchainu, která je vysvětlena v článku Bitcoin a účetní kniha blockchainu. Zdrojový kód pro tvorbu digitální kryptoměny je veřejně dostupný a na základě toho se objevily na základě úspěchu první kryptoměny její následovníci. Těm se začalo říkat alternativní kryptoměny, neboli zkráceně altcoiny.

A co zabezpečení?

Emise digitálních kryptoměn používá pro zabezpečení dat a ověření transakcí různé kryptografické hash funkce a protokoly a jednotlivé kryptoměny (bitcoin a altcoiny) se liší z hlediska jejich používání. To má dopad na způsob transakcí uživatelů. Nejzabezpečenější kryptografickou funkcí je SHA funkce (Secure Hash Algorithm). Tento velmi náročný na hardware systém využívá bitcoin (speciálně SHA 256), z altcoinů Namecoin, Bytecoin či Peercoin.

Dalším způsobem zabezpečení emise je tzv. scrypt funkce, která je hardwarově méně náročná, a z tohoto titulu dochází k rychlejšímu ověření transakcí, avšak na úkor snížení bezpečnosti. Scrypty využívají např. altcoiny Litecoin a Novacoin.

Hybridní funkce spočívají v kombinaci několika různých hash funkcí s cílem snížit hardwarové nároky pro těžbu kryptoměny s využitím přijatelného zabezpečení. Tyto hybridy využívají např. digitální kryptoměny Sifcoin a Quark.

Pro těžbu (mining) nové kryptoměny se využívá pro bitcoin i některé altcoiny protokol Proof of Work (dále jen „POW“), spočívající ve vyřešení postupně stále složitější kryptografické úlohy. To je závislé na kapacitě paměti hardware používaného k řešení úlohy, což je stále energeticky (nároky na chlazení), a tudíž i finančně náročnější. Navíc odměna za vyřešení kryptografické úlohy se vzhledem k omezené emisi kryptoměny do budoucna v průběhu těžby stále snižuje.

Některé kryptoměny nepoužívají ani hash funkce, ani scrypty. Jsou to kryptoměny, které jsou volně k dispozici veřejnosti či nevyužívají principu těžení. Využívají protokolu Proof of Stake (dále jen „POS“), který umožnuje nabýt uživateli novou kryptoměnu v závislosti na jeho podílu investovaných prostředků v daném čase. Mezi hlavními je zejména Ripple, dále BitShares, Stellar aj.

V poslední době je u části kryptoměn využívána kombinace obou protokolů, POW i POS, s cílem optimalizovat bezpečnost i energetickou (a tím finanční) náročnost těžby.

ASIC čip

Velký rozmach těžby a transakcí s kryptoměnami byl umožněn vývojem speciálního ASIC čipu, který umožnil zvýšit rychlost hashe, měřenou v gigahashích za sekundu (GH/s). U těžitelných digitálních měn je zabudován princip, že pokud se krátí interval mezi vytěžením bloků, tak se zvýší kryptografická obtížnost těžby jednotky následující.

Ekonomicky to odpovídá principu klesajících mezních nákladů. Používání ASIC čipů mělo za důsledek extrémně se zvyšující náklady na těžbu a vznik těžařských uskupení (mining poolů) a také došlo u části altcoinů k vytlačení uživatelů, využívajících pro transakce procesory či grafické karty.

V současné době existuje na portálu coinmarketcap přibližně 1 845 obchodovatelných digitálních kryptoměn, jež mají k datu 15. 8. 2018 celkovou tržní kapitalizaci (tj. součin množství obchodovaných kryptoměn a jejich cen) ve výši 206,7 mld. USD. V následující tabulce vidíme nejobchodovatelnější současné kryptoměny k tomuto datu.

Obr.: Přehled obchodovaných digitálních kryptoměn k 15. 8. 2018

Výčet altcoinů, jejich popis a záměry tvůrců (někdy extrémní) by zabral desítky stránek. Proto si nyní uvedeme charakteristiky pouze některých nejdůležitějších a nejzajímavějších altcoinů obchodovaných na světovém finančním trhu.

Druhy kryptoměn

Ethereum

Kryptoměna byla vytvořena v roce 2015 rusko-kanadským programátorem Vitalikem Buterinem, synem ruských emigrantů. Má odlišnou hash funkci (Dagger Hashimoto) než bitcoin. Ethereum slouží také jako platforma pro uskutečňování tzv. smart-kontraktů v obchodním světě (viz Bitcoin a účetní kniha blockchainu).

Obr.: Ethereum

Zdroj: Wikipedia

Ripple/XRP

Vznikla v roce 2012, vytvořil ji Ryan Fugger a má rovněž odlišnou hash funkci (ECDSA). Jedná se o tzv. předtěženou digitální kryptoměnu, která rovněž slouží jako platební systém pro potřeby zúčtování a plateb v obchodním světě.

Funguje na principu dlužních úpisů, kdy zajišťuje vzájemné vyrovnávání pohledávek a lze ji denominovat v běžných fiat měnách. Kryptoměnou Ripple se zabývají i světové velké banky či emitenti platebních karet (AMEX), jež zkoušejí možnost propojit ji s jejich platebními systémy.

Obr.: Ripple/XRP

Zdroj: Wikipedia

Monero

Měna vznikla v roce 2014 v týmu anonymních vývojářů pod vedením Davida Latapieho. Jako jedna z mála nevychází z bitcoinového veřejného zdrojového kódu. Na rozdíl od ostatních tzv. pseudoanonymních digitálních kryptoměn, které umožňují v blockchainu dohledat původce transakcí, má velmi speciální zabezpečení.

Privátní klíč odesílatele je zamíchán do množiny ostatních klíčů jiných odesílatelů, takže ten se stává velmi anonymním a to znemožňuje určit jak původce, tak výši transakce. Toho mohou využívat subjekty šedé a černé ekonomiky na platformě tzv. dark webu.

Obr.: Monero

Zdroj: Wikipedia

Litecoin

Vytvořil ji roku 2011 Charles Lee, vývojář Google. Tato kryptoměna má asi nejvíce drobných uživatelů, protože funguje na základě protokolu POS, takže proces ověřování transakcí je čtyřikrát rychlejší než u bitcoinu. Scryptový algoritmus umožňoval rovněž používání grafických karet. Litecoin jako první přešel na technologické zlepšení transakcí (tzv. SegWit) a je jím možno platit v internetových obchodech Alza.cz.

Obr.: Litecoin

Zdroj: Wikipedia

Související článek:
Bitcoin a účetní kniha blockchainu
 

Pro článek byly mimo uvedené webové zdroje použity údaje z:

Fillner K.: Bitcoin a alternativní měny. Bankovnictví, 9/2017.
Petrušek R.: Kryptoměny. Masarykova univerzita Brno, 2015.
European Central Bank. Virtual Currency Schemes [online]. 2012, s. 13–14 [cit. 2018-08-09].