АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ
ТехнологииИнфраструктура и безопасностьСетевая инфраструктура и протоколыColored Coins

Colored Coins

Экспертиза РАН

Logo-ran-black.png
Проведена экспертиза
Российской академией наук
Подробнее
Aprove.svg

Экспертиза РАН

Arrow-Right.png
Logo-ran.png
Проведена экспертиза
Российской академией наук
Подробнее

Colored Coins — протокол с открытым исходным кодом, позволяющий пользователям представлять и управлять неизменяемыми цифровыми ресурсами поверх транзакций в системе Bitcoin. Это группа методов для представления и учёта реальных (физических) активов в блокчейне Bitcoin[1]. Они могут использоваться для подтверждения права собственности на актив. Colored Coins представляют собой биткойны, имеющие специальную метку, указывающую на их принадлежность к определённому ресурсу или функции[2]. Colored Coins также рассматриваются как предшественник NFT[2].

Несмотря на то, что биткойны являются полностью взаимозаменяемыми (fungible) на уровне протокола, отдельные монеты можно «окрасить», то есть отличить от других биткойнов специальной меткой. Эти метки могут связывать монеты с физическими активами, такими как автомобиль или акция, предоставляя владельцам возможность подтверждать своё право собственности. Colored Coins призваны снизить издержки и сложность транзакций, позволяя передавать право собственности практически так же быстро, как и обычные биткойн-транзакции[2][3].

Colored Coins часто называют метамонетами, поскольку идея «окрашивания» реализуется добавлением метаданных[4]. Это позволяет закодировать в адресе Bitcoin цифровое представление части физического объекта. Стоимость Colored Coins не связана с текущей ценой биткойна, а определяется стоимостью базового актива или услуги и волей/возможностью эмитента обменять эти монеты на базовый актив[5].

Общие сведения
Colored Coins
Авторы Мени Розенфельд
Виталик Бутерин
Йони Ассиа
Разработчики Chromaway
Coinprism
CoinSciences
Colu
Написана на C++
Движок Bitcoin (ПО)
Операционная система мультиплатформенное ПО
Первый выпуск 2012
Аппаратные платформы CCP, Chromaway EPOBC, Colored Coin Protocol (Colu)
Последняя версия (май 2014)
Лицензия Свободная лицензия
Сайт coloredcoins.org

История

Colored Coins появились как способ создания новых токенов и перемещения активов в сети Bitcoin. Такие токены могут использоваться для представления практически любого актива: акций, сырья, недвижимости, фиатных денег, других криптовалют.

Йони Ассиа, CEO eToro, впервые предложил Colored Coins в статье, опубликованной 27 марта 2012 года[6][7]. В статье «bitcoin 2.X (aka Colored bitcoin)» Ассиа указывал, что биткойны, отправляемые по протоколу «Genesis Transaction», могут быть уникально идентифицированы и отслежены в реестре. Далее идея обсуждалась на форумах, таких как Bitcointalk, и получила дальнейшее развитие. Итогом стало появление 4 декабря 2012 года вайтпейпера, подготовленного Мени Розенфельдом.

В 2013 году Ассиа в соавторстве с Бутериным, Лиором Хакимом, Мени Розенфельдом, Амосом Мейри, Алексеем Мизрахи и Ротемом Левом разработали проект «Color Coins — BitcoinX», исследовавший возможности Colored Coins[6][8][9].

В 2013 году журнал New Scientist впервые упомянул Colored Coins; Амос Мейри описал выпуск токенов, соответствующих акциям или слиткам золота в блокчейне[8]. В 2014 году компания Colu первой привлекла венчурное финансирование для развития протокола Colored Coins[10][11].

Разработка

Colored Coins изначально воспринимались как побочное явление в среде майнеров Bitcoin. В блокчейн стали внедрять различную служебную информацию (метаданные), что повлияло на скорость обработки и работу сети. Проблема была решена введением 40-байтного поля для хранения пользовательских данных и формированием защищённого реестра транзакций с учётом происхождения монет[12].

Хотя Bitcoin изначально создавался как криптовалюта, его встроенный язык сценариев (скриптов) позволяет связывать метаданные с конкретными транзакциями. Точное отслеживание происхождения биткойна позволяет выделить монеты, связанные с отдельными активами, что известно как «окрашивание» (отсюда и название протокола).

Путём контроля со стороны агента-эмитента либо на основе общего соглашения, к «окрашенным» биткойнам могут быть добавлены специальные свойства, дающие им ценность сверх обычной. В абстракции можно выделить два уровня: нижний — это сеть и транзакции на криптографической основе, верхний — распределение ценностей через использование Colored Coins.

Colored Coins функционируют поверх инфраструктуры Bitcoin и позволяют атомарные (обратимые в одной транзакции) обмены без участия третьих сторон, тем самым облегчая децентрализованный обмен активами, невозможный стандартными способами[5].

Для создания Colored Coins используются специальные адреса и кошельки («colored wallets»), совместимые с протоколом — например, Coinprism, Coloredcoins, Colu, CoinSpark[5]. Процесс «окрашивания» — это, по сути, привязка описания актива, набора инструкций и уникального хэша к Bitcoin-адресу[5].

В 2013 году Флавьен Шарлон (Coinprism) разработал Colored Coin Protocol, позволяющий формировать «окрашенные» валюты через специальные настройки входов и выходов транзакций — это был первый рабочий протокол Colored Coins («Open Assets Protocol») с открытым исходным кодом.

3 июля 2014 года ChromaWay разработала протокол Enhanced Padded-Order-Based Coloring (EPOBC), упростивший создание «окрашенных» монет и одним из первых использовавший новую функцию OP RETURN в Bitcoin Script.

В январе 2014 года Colu создала платформы и протокол ColoredCoins, позволив пользователям создавать цифровые активы на базе Bitcoin с помощью протокола Bitcoin 2.0. В 2016 году Colu анонсировала интеграцию с Lightning Network для расширения возможностей L2 Биткойна[13].

Уровни реализации Colored Coins

Colored Coins реализуют дополнительный (четвёртый) слой в архитектуре блокчейна Bitcoin:

  • 1-й уровень: сеть
  • 2-й уровень: консенсус
  • 3-й уровень: транзакции
  • 4-й уровень: отметка (окраска)

До появления стандарта ERC-20, идея «токенизации» реальных объектов путём добавления к транзакциям признака (цвета) использовалась Colored Coins. Массового распространения Colored Coins не получили из-за специфической структуры UTXO, которая не поддерживается большинством блокчейнов на базе Ethereum. Основная идея — добавить к транзакциям атрибут (цвет), указывающий на символизируемый актив. Например, каждый сатоши в Bitcoin может представлять отдельный объект. Такой подход используется для отслеживания права собственности и управления токенами. Его можно применять для отслеживания активов в производстве: транзакции могут объединяться, цвет — меняться; наличие блокчейн-эксплореров упрощает анализ подобных транзакций.

Этим Colored Coins стали первыми невзаимозаменяемыми токенами (NFT), созданными на базе Bitcoin, но с ограниченным функционалом. Colored Coins можно переводить с помощью атомарных (peer-to-peer) транзакций, в рамках которых один актив напрямую обменивается на другой. Таким образом, Colored Coins позволяют децентрализовать традиционные активы.

Транзакции

Colored Coins используют открытый и децентрализованный пиринговый протокол передачи транзакций, реализованный поверх web-технологий. Хотя изначально протокол разрабатывался для финансовых операций, его основное преимущество — безопасность и отсутствие централизованного контроля. Это реализовано благодаря системе Blockchain, хранящей полный журнал транзакций.

Транзакция включает:

  • Множество входов (inputs), где для каждого указывается хэш и индекс выхода из предыдущей транзакции, а также цифровая подпись, подтверждающая право распоряжаться адресом.
  • Множество выходов (outputs), в которых указывается количество биткойнов, переводимых на конкретный адрес, и сценарий (скрипт), сопоставляющий адресат и сумму.

Окрашивание и передача

Colored Coins можно обрабатывать с помощью различных алгоритмов, задающих правила для входов и выходов Bitcoin-транзакций:

  1. В некоторый момент цифровой ресурс ассоциируется с выходом транзакции Bitcoin — так называемой «генезис-транзакцией». Выход этой транзакции принадлежит первому владельцу (например, ювелирный магазин выпускает Jewelry-coin, который на этом этапе принадлежит магазину).
  2. При передаче или продаже ресурса существующий выход расходуется, а новый Colored Coin создаётся на новом назначении — адресе получателя.
  3. Для идентификации владельца монеты необходимо проследить её историю транзакций от генезис-транзакции до последней сделки с неистраченным выходом. Публичные ключи адресов доступны в блокчейне, и владелец может подтвердить права, подписав сообщение приватным ключом.

Наиболее известный алгоритм — EPOBC: окрашивание реализуется через размещение метки в поле nSequence первого входа транзакции. Это стандартное поле Bitcoin, не используемое в иных целях, поэтому не создаёт дополнительных издержек. На протоколе EPOBC строились проекты ChromaWallet, Cuber, LHV и Funderbeam.

Генезис-транзакции

Для выпуска новых цветов необходимо создать специальную генезис-транзакцию:

  • Неэмитируемые цвета (non-reissuable): входы незначимы, важна только генезис-транзакция.
  • Реэмитируемые цвета: эмитент выбирает адрес-эмитент, и все генезис-транзакции строит от него. Один адрес можно закрепить только за одним цветом (после выпуска нельзя переключить на другой цвет).

Транзакции передачи

Транзакции передачи используются для перевода Colored Coins между адресами. Можно переводить разный цвет, например, «золото» и «серебро», в одной операции, что актуально для peer-to-peer обменов. При использовании Colored Coins в несоответствующих протоколу операциях их цвет теряется, остаётся только денежная функция[7].

Внутри транзакции порядок входов и выходов важен для однозначного декодирования.

Альтернативные алгоритмы окрашивания

Передача Colored Coins при нескольких входах/выходах в транзакции — самая сложная часть протокола. Основные алгоритмы:

  • Order based coloring — самый простой: представим, что весь инпут транзакции — это «поток» цвета, который на выходах (выходных адресах) сохраняет свой цвет, если к выходу поступает только один цвет.
  • Padded order based coloring — усложнённый вариант: сначала в каждом выходе размещаются colorless («бесцветные») биткойны, затем окрашенные[6].

Применения

Децентрализованная структура Bitcoin обеспечивает безопасность Colored Coins без доверенных посредников и возможность анонимной работы пользователей, если приняты соответствующие меры защиты[14]. Внедрение Colored Coins позволяет интегрировать децентрализованные фондовые биржи, подтверждение выдачи документов/сертификатов, регистрацию цифровых документов[15]:

  • Умная собственность: «окрашенная монета» может представлять арендуемый предмет (например, автомобиль, недвижимость), цифровой ключ к которому может быть передан вместе с монетой; аналогично с регистрацией прав на землю и другую недвижимость.
  • Выпуск акций: компания может выпустить свои акции в виде Colored Coins, пользуясь преимуществами блокчейна для управления голосованием, обменом, выплатой дивидендов и формирования децентрализованных автономных организаций (DAO)[16].
  • Выпуск купонов: создание программ лояльности и промокодов на базе Colored Coins.
  • Цифровые коллекционные активы: децентрализованное управление цифровыми ресурсами (книги, музыка, игры), фиксация права собственности.
  • Детерминированные контракты: задание условий схем выплат или, например, выпуск облигаций на строго определённых условиях.
  • Децентрализованное цифровое представление физических ресурсов: связывание токенов с объектами, товарами, валютами; используемый подход схож с NFT[6].

Colored Coins могут быть использованы для передачи любых прав, переносимых в цифровой форме, при условии соблюдения законодательства. Подлинность контрактов и платежей подтверждается записью в блокчейне и цифровой подписью владельца[17].

Colored Coin Wallet

Colored Coins обрабатываются с помощью специальных кошельков («colored wallets»), аналогично тому, как биткойны хранятся в обычных биткойн-кошельках. В отличие от обычных кошельков, Colored Coin Wallets могут оперировать цифровыми активами (акции, токены, интеллектуальная собственность). Для выпуска Colored Coins требуются особые адреса, генерируемые и управляемые через color-aware клиенты, такие как Colu и Coinprism[5].

Реализация протокола

Реализации протокола Colored Coins тесно связаны с разработкой соответствующих кошельков, чтобы пользователю не нужно было вручную управлять структурой транзакций и ресурсами. Существует проблема совместимости: Colored Coins реализуются разными алгоритмами, что может приводить к потере «окраски» при попытке перевода между несовместимыми кошельками.

В июне 2015 года компания Colu выпустила BitTorrent-совместимую версию Colored Coins для лаконичного обмена данными до массового внедрения биткойна. Совместимость протоколов разных биткойн-реализаций рассматривается как шаг к расширению применения Bitcoin для управления цифровыми активами.

Правовые аспекты

Физическое имущество или актив с оффчейн-идентификатором, передаваемый через блокчейн, всё ещё требует правового осмысления и признания. Colored Coins и другие виртуальные валюты пока не признаются юридическим подтверждением права собственности в США. Для финансовых институтов остаётся проблемой отсутствие идентификации между ончейн и оффчейн-средой.

Передача обыкновенных акций через блокчейн сопровождается юридическими нюансами (получение уведомлений, голосование, дивиденды, права оценки), а права собственности должны быть строго определены[18].

Из-за своей экстраправовой природы Colored Coins и NFT зачастую имеют лишь символический характер права собственности без юридических гарантий исполнения[19].

Ограничения

  • Как виртуальные токены Colored Coins не могут в полной мере обеспечивать исполнение обязательств в реальном мире: налицо риск невыполнения обязательств со стороны эмитента либо мошенничества[20].
  • Colored Coins не могут предотвратить изменение базовой криптовалюты способом, разрушающим связанную с ними метаинформацию.
  • В блокчейне невозможно хранить смысловую информацию о том, что именно представляет токен (например, для чего предназначен билет). Для этого требуется внешняя система (Open-Transactions), реализующая криптографически защищённый учёт акций, дивидендов, купли-продажи.
  • Скорость и возможности Colored Coins ограничены характером и скоростью основной блокчейн-сети.
  • Colored Coins унаследовали ограничения масштабируемости и безопасности базового блокчейна Bitcoin. Более строгий интегрированный протокол отслеживания активов может решить часть этих проблем[15].

Проблемы

Противодействие использованию Colored Coins в качестве средства управления объектами возникает главным образом со стороны банков и финансовых институтов. Аргументируется, что система консенсуса proof-of-work не применима в жёстко регулируемых финансовых средах, а прямой юридической базы для транзакций Colored Coins не существует. Регуляторные органы имеют вопросы по поводу применения процедуры «окрашивания монет»: юридические последствия передачи прав через цифровую абстракцию пока не ясны.

Примечания

  1. ↑ Технологии, подобные Colored Coins, не имеют четкого правового статуса во многих юрисдикциях, особенно в части подтверждения права собственности.
  2. ↑ 1 2 3 Bamakan, Seyed Mojtaba Hosseini; Nezhadsistani, Nasim; Bodaghi, Omid; Qu, Qiang (2021-10-05). “A Decentralized Framework for Patents and Intellectual Property as NFT in Blockchain Networks”. DOI:10.21203/rs.3.rs-951089/v1. S2CID 241216569.
  3. ↑ Raszl, Ivan Colored Coins and Coinprism takes Bitcoin to a whole new level (14 мая 2014). Архивировано 30 мая 2014 года.
  4. ↑ What is cryptocurrency? (англ.). WhatIs.com. Дата обращения: 28 сентября 2022. Архивировано 29 сентября 2025 года.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Aste, Tomaso; Tasca, Paolo; Di Matteo, Tiziana (2017). “Blockchain Technologies: The Foreseeable Impact on Society and Industry”. Computer. 50 (9): 18—28. DOI:10.1109/MC.2017.3571064. ISSN 0018-9162.
  6. ↑ 1 2 3 4 Colored Coins whitepaper. Архивировано 6 октября 2025 года.
  7. ↑ 1 2 Assia, Yoni bitcoin 2.X (aka Colored Bitcoin) – initial specs (амер. англ.). Yoni Assia (27 марта 2012). Дата обращения: 19 апреля 2022. Архивировано 5 октября 2012 года.
  8. ↑ 1 2 Bitcoin moves beyond mere money (амер. англ.). New Scientist. Дата обращения: 6 мая 2024. Архивировано 7 апреля 2016 года.
  9. ↑ Swanson, Tim Interview with Amos Meiri and Alex Mizrahi of the Colored Coins project (амер. англ.). Great Wall of Numbers (28 января 2014). Дата обращения: 6 мая 2024. Архивировано 23 января 2025 года.
  10. ↑ Shieber, Jonathan Colu Aims To Bring Blockchain Technology Everywhere (амер. англ.). TechCrunch (27 января 2015). Дата обращения: 6 мая 2024. Архивировано 21 марта 2025 года.
  11. ↑ Chernova, Yuliya. Bitcoin 2.0 Startup Colu Attracts $2.5M Seed Round - WSJ (англ.), WSJ. Архивировано 7 мая 2024 года. Дата обращения: 6 мая 2024.
  12. ↑ Bistarelli, Stefano; Mercanti, Ivan; Santini, Francesco (2019). “An Analysis of Non-standard Transactions”. Frontiers in Blockchain. 2. DOI:10.3389/fbloc.2019.00007. ISSN 2624-7852.
  13. ↑ Colu Announces Colored Coins and Lightning Network Integration. Архивировано 7 мая 2024 года.
  14. ↑ Heilman, Ethan. Blindly Signed Contracts: Anonymous On-Blockchain and Off-Blockchain Bitcoin Transactions // Financial Cryptography and Data Security : [англ.] / Ethan Heilman, Foteini Baldimtsi, Sharon Goldberg. — Berlin, Heidelberg : Springer, 2016. — Vol. 9604. — P. 43–60. — ISBN 978-3-662-53357-4. — doi:10.1007/978-3-662-53357-4_4.
  15. ↑ 1 2 Pérez-Solà, Cristina; Herrera-Joancomartí, Jordi (2020-06-25). “BArt: Trading digital contents through digital assets”. Concurrency and Computation: Practice and Experience [англ.]. 32 (12). DOI:10.1002/cpe.5490. HDL:10609/103046. ISSN 1532-0626. S2CID 201873942.
  16. ↑ Castelló Ferrer, Eduardo. The Blockchain: A New Framework for Robotic Swarm Systems. — Springer International Publishing, 2019. — Vol. 881. — P. 1037–1058. — ISBN 978-3-030-02682-0. — doi:10.1007/978-3-030-02683-7_77.
  17. ↑ Perugini, Maria Letizia; Dal Checco, Paolo (2015-12-08). Smart Contracts: A Preliminary Evaluation. SSRN 2729548.
  18. ↑ Schroeder, Jeanne L. (2016). “Bitcoin and the Uniform Commercial Code”. University of Miami Business Law Review. 24 (3): 1—79. SSRN 2649441.
  19. ↑ Mendis, Dinusha When you buy an NFT, you don't completely own it – here's why (англ.). The Conversation (24 августа 2021). Дата обращения: 22 июля 2022. Архивировано 9 июля 2025 года.
  20. ↑ Colored Coins: bitcoins que representan activos del mundo real (исп.). OroyFinanzas.com (22 декабря 2015). Дата обращения: 26 июля 2022. Архивировано 11 июля 2025 года.

Категории