פרקים
- בלוקצ'יין 1 על 1
- כיצד בלוקצ'יין עובד?
- למה בלוקצ'יין משמש?
פרק 1
תוכן:
- מה זה בלוקצ'יין?
- איך בלוקים מחוברים?
- בלוקצ'יין וביזור
- בעיית הגנרלים הביזנטים
- למה צריך לבזר את הבלוקצ'יין?
- מהי רשת עמית לעמית?
- מהם צמתי בלוקצ'יין?
- בלוקצ'יין ציבורי מול פרטי
- איך פועלות העסקאות?
- מי המציא את טכנולוגיית הבלוקצ'יין?
- היתרונות והחסרונות של טכנולוגיית הבלוקצ'יין
יתרונות טכנולוגיית בלוקצ'יין
חסרונות טכנולוגיית בלוקצ'יין
מה זה בלוקצ'יין?
בלוקצ'יין הוא סוג מיוחד של מסד נתונים.
אולי גם שמעתם את המונח טכנולוגיית ספר חשבונות מבוזרת (או DLT) – במקרים רבים, הם מתייחסים לאותו דבר.
לבלוקצ'יין יש תכונות ייחודיות מסוימות.
ישנם כללים כיצד ניתן להוסיף נתונים, ולאחר שהנתונים אוחסנו, זה כמעט בלתי אפשרי לשנות או למחוק אותם.
נתונים מתווספים לאורך זמן במבנים הנקראים בלוקים.
כל בלוק בנוי על האחרון וכולל פיסת מידע שמקשרת חזרה לקודמו.
על ידי הסתכלות על הבלוק המעודכן ביותר, נוכל לבדוק שהוא נוצר לאחר האחרון.
אז אם נמשיך לאורך כל ה"שרשרת", נגיע לבלוק הראשון שלנו – המכונה בלוק הבראשית(Genesis Block).
הנתונים של התא הראשון מומרים למזהה בן שתי אותיות, שישמש לאחר מכן כחלק מהקלט הבא.
בדוגמה זו, יש להשתמש במזהה בן שתי האותיות KP כדי למלא את התא הבא בשורה השנייה (defKP).
המשמעות היא שאם תשנה את נתוני הקלט הראשונים (abcAA), תקבל שילוב שונה של אותיות בכל תא אחר.
כשמסתכלים כעת על שורה 4 המזהה האחרון שלנו הוא TH.
זוכרים איך אמרנו שאי אפשר לחזור ולהסיר או למחוק ערכים?
הסיבה לכך היא שלכל אחד יהיה קל לדעת שזה נעשה והוא פשוט יתעלם מניסיון השינוי שלך.
נניח שאתה משנה את הנתונים בתא הראשון – תקבל מזהה אחר מה שאומר שבלוק השני שלך יהיו נתונים שונים מה שמוביל למזהה שונה בשורה 2 וכן הלאה.
TH הוא במהותו תוצר של כל המידע שמגיע לפניו.
איך בלוקים מחוברים?
כפי שדיברנו למעלה – עם המזהים בני שתי האותיות שלנו – הוא אנלוגיה פשוטה של האופן שבו blockchain משתמש בפונקציות hash.
האשינג הוא הדבק שמחזיק בלוקים יחד.
הוא מורכב מלקיחת נתונים בכל גודל והעברתם דרך פונקציה מתמטית כדי לייצר פלט (hash) שתמיד באותו אורך.
הhashing המשמשים בבלוקצ'יין מעניינים כיוון שהסיכוי שתמצא שתי פיסות נתונים שנותנות את אותו פלט בדיוק נמוך מבחינה אסטרונומית.
כמו המזהים שלנו למעלה כל שינוי קל של נתוני הקלט שלנו ייתן פלט שונה לחלוטין.
בואו נמחיש עם SHA256 פונקציה בשימוש נרחב בביטקוין.
כפי שאפשר לראות אפילו שינוי האותיות באותיות מספיק כדי לטרוף לחלוטין את הפלט.
פלט SHA256
קלט נתונים
882c5sd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3
IsraelCryptoNews
4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7
israelcryptoNews
a780ce8a622deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab581
israelcryptonews
העובדה שאין התנגשויות SHA256 ידועות (כלומר שתי כניסות שונות שנותנות לנו את אותו פלט) היא בעלת ערך רב בהקשר של בלוקצ'יין.
זה אומר שכל בלוק יכול להצביע חזרה לקודמו על ידי הכללת ה-hash שלו וכל ניסיון לערוך בלוקים ישנים יותר יתברר מיד.
בלוקצ'יין וביזור
לאחר שהסברנו את המבנה הבסיסי של בלוקצ'יין כדאי לציין כשאתה שומע אנשים מדברים על טכנולוגיית בלוקצ'יין סביר להניח שהם לא מדברים רק על מסד הנתונים עצמו, אלא על המערכות האקולוגיות שנבנו סביב בלוקצ'יין.
כמבני נתונים עצמאיים בלוקצ'יין מועילים באמת רק ביישומי נישה.
המקום שבו הדברים הופכים מעניינים הוא כאשר אנו משתמשים בהם ככלי לזרים לתאם ביניהם.
בשילוב עם טכנולוגיות אחרות ותורת משחקים מסוימת,
בלוקצ'יין יכול לפעול כפנקס חשבונות מבוזר שאיש אינו נשלט עליו.
המשמעות היא שלאף אחד אין את הכוח לערוך את הערכים מחוץ לחוקי המערכת (עוד על הכללים בקרוב).
במובן הזה אפשר לטעון שהפנקס נמצא בו זמנית בבעלות כולם: המשתתפים מגיעים להסכמה על איך הוא נראה בכל רגע נתון.
גישות אלו עדיפות מנקודת המבט של שימושיות מאלה המסתמכות על ספרי הזמנות על שרשרת.
הם לא מתמודדים עם אותם אילוצים מבחינת מהירות, מכיוון שהם לא משתמשים בבלוקצ'יין כל כך הרבה.
ובכל זאת, המסחר חייב להיות מסודר על זה, כך שמודל ספר ההזמנות מחוץ לשרשרת עדיין נחות מבורסות ריכוזיות מבחינת מהירות.
בעיית הגנרלים הביזנטים
האתגר האמיתי שעומד בדרכה של מערכת כמו זו שתוארה לעיל הוא משהו שנקרא בעיית הגנרלים הביזנטים.
הוא נוצר בשנות ה-80 ומתאר דילמה שבה משתתפים מבודדים חייבים לתקשר כדי לתאם את פעולותיהם.
הדילמה הספציפית כוללת קומץ גנרלים של צבא המקיפים עיר ומחליטים אם לתקוף אותה.
הגנרלים יכולים לתקשר רק באמצעות הודעות.
כל אחד צריך להחליט אם לתקוף או לסגת.
זה לא משנה אם הם תוקפים או נסוגים כל עוד כל הגנרלים מסכימים על החלטה משותפת.
אם יחליטו לתקוף, הם יצליחו רק אם יעשו זאת בו זמנית.
אז איך נבטיח שהם יכולים לעשות זאת?
ברור שהם יכולים לתקשר באמצעות הודעות.
אבל מה אם השליח נחטף ובהודעה שאומרת "אנחנו תוקפים עם השחר", ותוחלף ב"אנחנו תוקפים הלילה"?
מה אם אחד הגנרלים הוא זדוני ומטעה בכוונה את האחרים כדי להבטיח שהם יובסו?
אנו זקוקים לאסטרטגיה שבה ניתן להגיע לקונצנזוס גם אם המשתתפים הופכים לזדוניים או הודעות שהשתנו.
אי היכולת לתחזק מאגר מידע זה לא מצב של חיים ומוות כמו תקיפת עיר ללא תגבורת אבל אותו עיקרון מתקיים.
אם אין מי שיפקח על הבלוקצ'יין וימסור למשתמשים מידע "נכון" אז המשתמשים חייבים להיות מסוגלים לתקשר ביניהם.
כדי להתגבר על הכישלון הפוטנציאלי של משתמש אחד (או כמה) יש לעצב את מנגנוני הבלוקצ'יין בקפידה כדי להיות עמידים בפני כישלונות כאלה.
מערכת שיכולה להשיג זאת מכונה סובלנית לתקלות ביזנטית.
כפי שנראה בקרוב, אלגוריתמי קונצנזוס משמשים לאכיפת כללים חזקים.
למה צריך לבזר את הבלוקצ'יין?
אתה יכול כמובן להפעיל בלוקצ'יין בעצמך.
אבל בסופו של דבר תקבל מסד נתונים מגושם בהשוואה לחלופות מעולות.
ניתן לנצל את הפוטנציאל האמיתי שלו בסביבה מבוזרת – כלומר כזו שבה כל המשתמשים שווים.
כך לא ניתן למחוק את הבלוקצ'יין או להשתלט עליו בזדון.
זהו מקור יחיד של אמת שכל אחד יכול לראות.
מהי רשת עמית לעמית?
רשת peer to peer (P2P) היא שכבת המשתמשים שלנו (או הגנרלים בדוגמה הקודמת שלנו).
אין מנהל מערכת אז במקום להתקשר לשרת מרכזי בכל פעם שהם רוצים להחליף מידע עם משתמש אחר המשתמש שולח אותו ישירות לעמיתיו.
בדרך כלל השרת מחזיק את כל המידע שהמשתמשים צריכים.
לדוגמה כשאתה ניגש לחדשות קריפטו ישראל אתה מבקש מהשרתים להאכיל אותך בכל המאמרים והמדריכים.
אם האתר לא מקוון לא תוכל לראות אותם.
עם זאת, אם הורדת את כל התוכן, תוכל לטעון אותו למחשב שלך.
בעצם, זה מה שכל עמית עושה עם הבלוקצ'יין: כל מסד הנתונים מאוחסן במחשב שלו.
אם מישהו יעזוב את הרשת, המשתמשים הנותרים עדיין יוכלו לגשת לבלוקצ'יין ולשתף מידע זה עם זה.
כאשר בלוק חדש מתווסף לשרשרת, הנתונים מופצים ברחבי הרשת כך שכל אחד יכול לעדכן את העותק שלו של הפנקס.
אנו ממליצים לך לקרוא על ההסבר המלא של רשת עמית לעמית.
מהם צמתי בלוקצ'יין?
צמתים הם פשוט מה שאנו קוראים למכונות המחוברות לרשת – הם אלו שמאחסנים עותקים של הבלוקצ'יין ומשתפים מידע עם מכונות אחרות.
משתמשים לא צריכים לטפל באופן ידני בתהליכים אלה.
בדרך כלל, כל מה שהם צריכים לעשות הוא להוריד ולהפעיל את תוכנת הבלוקצ'יין, והשאר יטופל אוטומטית.
זהו הסבר קצר מהו צומת במובן הטהור ביותר, אך ההגדרה יכולה להקיף גם משתמשים אחרים המקיימים אינטראקציה עם הרשת בכל דרך שהיא.
במטבעות קריפטוגרפיים למשל, יישום ארנק פשוט בטלפון שלך הוא מה שמכונה "light node".
בלוקצ'יין ציבורי מול פרטי
כפי שאתם אולי יודעים הביטקוין הניח את הבסיס לתעשיית הבלוקצ'יין לצמוח למה שהיא היום.
מאז שהביטקוין התחיל להוכיח את עצמו כנכס פיננסי לגיטימי, חדשנים חשבו על הפוטנציאל של הטכנולוגיה הבסיסית לתחומים אחרים.
וזה הביא לחקירה של בלוקצ'יין עבור אינספור מקרי שימוש מחוץ לכספים.
ביטקוין הוא מה שאנו מכנים בלוקצ'יין ציבורי.
המשמעות היא שכל אחד יכול לצפות בעסקאות עליו וכל מה שצריך כדי להצטרף הוא חיבור לאינטרנט והתוכנה הדרושה.
מכיוון שאין דרישות אחרות להשתתפות, אנו עשויים להתייחס לכך כאל סביבה ללא רשות.
לעומת זאת, ישנם סוגים אחרים של בלוקצ'יין בחוץ הנקראים בלוקצ'יין פרטיים.
מערכות אלו קובעות כללים לגבי מי יכול לראות ולקיים אינטראקציה עם הבלוקצ'יין.
ככאלה אנו מתייחסים אליהם כאל סביבות מורשות.
בעוד ש-blockchains פרטיים עשויים להיראות מיותרים בהתחלה, יש להם כמה יישומים חשובים – בעיקר בהגדרות ארגוניות.
איך פועלות העסקאות?
אם אליס רוצה לשלם לבוב באמצעות העברה בנקאית היא תודיע לבנק שלה.
בואו נניח ששני הצדדים משתמשים באותו בנק לשם הפשטות.
הבנק בודק שלאליס יש את הכספים לבצע את העסקה, לפני עדכון מסד הנתונים שלו (למשל, -50 לאליס, +50 לבוב).
זה לא דומה יותר מדי למה שקורה עם בלוקצ'יין.
אחרי הכל זה גם מסד נתונים.
ההבדל העיקרי הוא שאין גורם אחד שמבצע את הבדיקות ומעדכן את היתרות.
כל הצמתים חייבים לעשות זאת.
אם אליס רוצה לשלוח חמישה ביטקוינים לבוב היא משדרת הודעה האומרת זאת לרשת.
זה לא יתווסף לבלוקצ'יין מיד – צמתים יראו את זה, אבל יש לבצע פעולות אחרות כדי שהעסקה תאושר.
ברגע שהעסקה הזו מתווספת לבלוקצ'יין כל הצמתים יכולים לראות שהיא בוצעה.
הם יעדכנו את העותק שלהם של הבלוקצ'יין כדי לשקף אותו.
כעת, אליס לא יכולה לשלוח את אותן חמש יחידות לקרול (הוצאה כפולה),
כי הרשת יודעת שהיא כבר השתמשה בהן בעסקה קודמת.
אין מושג של שמות משתמש וסיסמאות – קריפטוגרפיה של מפתח ציבורי משמש להוכחת בעלות על כספים.
כדי לקבל כספים מלכתחילה בוב צריך ליצור מפתח פרטי.
זה רק מספר אקראי ארוך מאוד שיהיה כמעט בלתי אפשרי לאף אחד לנחש אפילו עם מאות שנים לרשותו.
אבל אם הוא יספר למישהו את המפתח הפרטי שלו הוא יוכל להוכיח בעלות עליו (ולכן להוציא) את הכספים שלו.
אז חשוב שהוא ישמור את זה בסוד.
עם זאת מה שבוב יכול לעשות הוא לגזור מפתח ציבורי מהמפתח הפרטי שלו.
לאחר מכן הוא יכול לתת את המפתח הציבורי לכל אחד כי זה כמעט בלתי אפשרי עבורם לבצע הנדסה לאחור כדי לקבל את המפתח הפרטי.
ברוב המקרים, הוא יבצע פעולה נוספת (כמו hashing) במפתח הציבורי כדי לקבל כתובת ציבורית.
הוא ימסור לאליס את הכתובת הציבורית כדי שהיא תדע לאן לשלוח כספים.
היא בונה עסקה שאומרת לשלם את הכספים האלה לכתובת ציבורית זו.
לאחר מכן, כדי להוכיח לרשת שהיא לא מנסה להוציא כספים שאינם שלה היא מייצרת חתימה דיגיטלית באמצעות המפתח הפרטי שלה.
כל אחד יכול לקחת את ההודעה החתומה של אליס ולהשוות אותה עם המפתח הציבורי שלה ולומר בוודאות שיש לה את הזכות לשלוח את הכספים האלה לבוב.
מי המציא את טכנולוגיית הבלוקצ'יין?
טכנולוגיית הבלוקצ'יין התגבשה ב-2009 עם שחרורו של ביטקוין – הבלוקצ'יין הראשון והפופולרי ביותר.
עם זאת היוצר בעל השם הבדוי סאטושי נקמוטו קיבל השראה מטכנולוגיות והצעות קודמות.
בלוקצ'יין עושים שימוש רב בפונקציות hash ובקריפטוגרפיה שהיו קיימות עשרות שנים לפני שחרורו של ביטקוין.
ניתן לציין שהיה אפשרי לאתר את מבנה הבלוקצ'יין בתחילת שנות ה-90,
אם כי הוא שימש רק להחתמת זמן של מסמכים כך שלא ניתן היה לשנותם מאוחר יותר.
היתרונות והחסרונות של טכנולוגיית הבלוקצ'יין
כהלכה בלוקצ'יין מהונדס כפתרון בעיה שמציקה לבעלי עניין במספר תעשיות, החל מפיננסים ועד חקלאות.
רשת מבוזרת מציגה יתרונות רבים על פני המודל המסורתי של שרת-לקוח אך היא מגיעה גם עם כמה פשרות.
יתרונות טכנולוגיית בלוקצ'יין
אחד היתרונות המיידיים שצוינו במסמך הלבן של ביטקוין הוא שניתן להעביר תשלומים ללא מעורבות של מתווך.
הבלוקצ'יין שלאחר מכן לקחו את זה עוד יותר רחוק ואיפשרו למשתמשים לשלוח כל מיני מידע.
ביטול צדדים נגדיים פירושו שיש פחות סיכון למשתמשים המעורבים וגורמת לעמלות נמוכות יותר מכיוון שאין מתווך שמקבל קיצוץ.
כפי שהזכרנו קודם לכן גם רשת בלוקצ'יין ציבורית היא ללא רשות – אין מחסום כניסה מכיוון שאין מי שאחראי.
אם משתמש פוטנציאלי יכול להתחבר לאינטרנט אז הוא יכול ליצור אינטראקציה עם עמיתים אחרים ברשת.
רבים יטענו שהאיכות החשובה ביותר של בלוקצ'יין היא שיש להם רמה גבוהה של התנגדות לצנזורה.
כדי לפגוע בשירות מרכזי כל מה ששחקן זדוני יצטרך לעשות הוא למקד לשרת.
אבל ברשת עמית לעמית כל צומת פועלת כשרת משלו.
למערכת כמו ביטקוין יש למעלה מ-10,000 צמתים גלויים הפזורים ברחבי העולם, מה שהופך את זה למעשה לבלתי אפשרי אפילו לתוקף בעל משאבים טובים לסכן את הרשת. יש לציין כי ישנם גם צמתים נסתרים רבים שאינם גלויים לרשת הרחבה יותר.
חסרונות טכנולוגיית בלוקצ'יין
בלוקצ'יין אינם מותאמים לכל בעיה.
בהיותם מותאמים ליתרונות בסעיף הקודם הם בסופו של דבר חסרים בתחומים אחרים.
המכשול הברור ביותר לאימוץ המוני של בלוקצ'יין הוא שהם לא מתרחבים היטב.
זה נכון לגבי כל רשת מבוזרת.
מכיוון שכל המשתתפים חייבים להישאר מסונכרנים לא ניתן להוסיף מידע חדש מהר מדי מכיוון שצמתים לא יוכלו לעמוד בקצב.
לכן, מפתחים נוטים להגביל בכוונה את המהירות שבה הבלוקצ'יין יכול להתעדכן כדי להבטיח שהמערכת תישאר מבוזרת.
עבור משתמשי רשת זה יכול להתבטא בתקופות המתנה ממושכות אם יותר מדי אנשים מנסים לבצע עסקאות.
בלוקים יכולים להחזיק כמות מסוימת של נתונים, והם לא מתווספים לשרשרת באופן מיידי.
אם יש יותר עסקאות ממה שיכול להתאים לבלוק, כל עסקאות נוספות חייבות להמתין לבלוק הבא.
חיסרון אפשרי נוסף של מערכות בלוקצ'יין מבוזרות הוא שלא ניתן לשדרג אותן בקלות.
אם אתה בונה תוכנה משלך אתה יכול להוסיף תכונות חדשות כרצונך.
אינך צריך לעבוד עם אחרים או לבקש רשות לבצע שינויים.
בסביבה עם פוטנציאל של מיליוני משתמשים ביצוע שינויים הוא הרבה יותר קשה.
אתה יכול לשנות חלק מהפרמטרים של תוכנת הצומת שלך אבל בסופו של דבר תמצא את עצמך מופרד מהרשת.
אם התוכנה ששונתה אינה תואמת לצמתים אחרים הם יזהו זאת ויסרבו לקיים אינטראקציה עם הצומת שלך.
נניח שרצית לשנות כלל לגבי כמה גדולים בלוקים יכולים להיות (מ-1MB ל-2MB).
אתה יכול לנסות לשלוח את הבלוק הזה לצמתים שאתה מחובר אליהם אבל יש להם כלל שאומר "אל תקבל בלוקים מעל 1MB".
אם הם יקבלו משהו גדול יותר הם לא יכללו אותו בעותק שלהם של הבלוקצ'יין.
הדרך היחידה לדחוף שינויים היא לגרום למרבית המערכת האקולוגית לקבל אותם.
עם בלוקצ'יינים גדולים דבר זה יכול לקחת חודשים – או אפילו שנים של דיון אינטנסיבי בפורומים לפני שניתן יהיה לתאם שינויים.
קרא על Hard Forks וSoft Forks למידע נוסף
פרק 2 - איך עובד בלוקצ'יין?
תוכן :
איך מוסיפים בלוקים לבלוקצ'יין?
כיסינו הרבה עד כה.
אנחנו יודעים שצמתים מחוברים זה לזה ושהם מאחסנים עותקים של הבלוקצ'יין.
הם מתקשרים זה עם זה עם מידע על עסקאות ובלוקים חדשים.
כבר דנו במה הם צמתים, אבל אולי אתה תוהה: איך מוסיפים בלוקים חדשים לבלוקצ'יין?
אין מקור אחד שיגיד למשתמשים מה צריך לעשות.
מכיוון שלכל הצמתים יש כוח שווה צריך להיות מנגנון להחלטה הוגנת מי יכול להוסיף בלוקים לבלוקצ'יין.
אנו זקוקים למערכת שמייקרת למשתמשים לרמות אך מתגמלת אותם על התנהגות כנה.
כל משתמש רציונלי ירצה לפעול בדרך שתועיל לו כלכלית.
מכיוון שהרשת היא ללא הרשאות יצירת בלוקים צריכה להיות נגישה לכל אחד.
פרוטוקולים מבטיחים זאת לעתים קרובות על ידי דרישה מהמשתמש לשים קצת "עור במשחק" – הם חייבים לסכן את הכסף שלהם.
פעולה זו תאפשר להם להשתתף ביצירת בלוק ואם הם יוצרים אחד חוקי הם יקבלו פרס.
עם זאת אם הם ינסו לרמות שאר הרשת יידעו.
כל עניין שהם הציבו יאבד.
אנו קוראים למנגנונים האלה אלגוריתמי קונצנזוס מכיוון שהם מאפשרים למשתתפים ברשת להגיע להסכמה לגבי הבלוק הבא שצריך להוסיף.
Mining (Proof of Work)
כרייה היא ללא ספק אלגוריתם הקונצנזוס הנפוץ ביותר.
בכרייה נעשה שימוש באלגוריתם של הוכחת עבודה (PoW).
זה כרוך בכך שמשתמשים מקריבים כוח מחשוב כדי לנסות ולפתור חידה שנקבעה בפרוטוקול.
הפאזל דורש מהמשתמשים לעשות hash עסקאות ומידע אחר הכלולים בבלוק.
אבל כדי שה-hash ייחשב תקף עליו לרדת מתחת למספר מסוים.
מכיוון שאין דרך לחזות מה יהיה פלט נתון, הכורים צריכים להמשיך לעשות Hashing עד שהנתונים השתנו מעט עד שימצאו פתרון תקף.
ברור שhashing חוזר של נתונים הוא יקר מבחינה חישובית.
ב-Proof of Work blockchains, "הנתח" שהמשתמשים מציגים הוא הכסף שהושקע בכריית מחשבים והחשמל המשמש להפעלתם.
הם עושים זאת בתקווה לקבל פרס.
זוכרים איך אמרנו קודם שזה כמעט בלתי אפשרי להפוך hash, אבל קל לבדוק את זה?
כאשר כורה שולח בלוק חדש לשאר הרשת כל שאר הצמתים משתמשים בו כקלט בפונקציית Hash.
הם פשוט צריכים להפעיל אותו פעם אחת כדי לוודא שהבלוק תקף לפי כללי הבלוקצ'יין.
אם לא, הכורה לא מקבל את הפרס, והם יבזבזו חשמל לחינם.
ה-Proof of Work הבלוקצ'יין הראשון היה של ביטקוין.
מאז הקמתו, רשתות בלוקצ'יין רבות אחרות אימצו את מנגנון PoW.
יתרונות של הוכחת עבודה
- נוסה ונבדק – עד כה, הוכחת עבודה היא אלגוריתם הקונצנזוס הבוגר ביותר והבטיח שווי של מאות מיליארדי דולרים.
- ללא רשות – כל אחד יכול להצטרף לתחרות הכרייה או פשוט להפעיל צומת אימות.
- ביזור – כורים מתחרים זה בזה כדי לייצר בלוקים, מה שאומר שכוח ה-hash לעולם לא נשלט על ידי גורם בודד.
חסרונות של הוכחת עבודה
- בזבזני – כרייה צורכת כמות אדירה של חשמל.
- חסמי כניסה גבוהים יותר ויותר – ככל שיותר כורים מצטרפים לרשת, הפרוטוקולים מגבירים את הקושי של חידת הכרייה.
כדי להישאר תחרותיים המשתמשים חייבים להשקיע בציוד טוב יותר וזה עלול לייקר הרבה כורים. - התקפות 51% – למרות שהכרייה מקדמת ביזור קיימת אפשרות שכורה אחד ירכוש את רוב כוח הhash.
אם כן, הם יכולים באופן תיאורטי לבטל עסקאות ולערער את אבטחת הבלוקצ'יין.
Staking (Proof of Stake)
במערכות הוכחת עבודה הדבר שממריץ אותך לפעול ביושר הוא הכסף ששילמת עבור כריית מחשבים וחשמל.
לא תקבל החזר על ההשקעה שלך אם לא תכרה את הבלוקים בצורה נכונה.
עם Proof of Stake (PoS), אין עלות חיצונית.
במקום כורים, יש לנו מאמתים שמציעים (או "מחשלים") בלוקים.
הם יכולים להשתמש במחשב רגיל כדי ליצור בלוקים חדשים אבל הם חייבים לשים חלק ניכר מהכספים שלהם על כף המאזניים עבור הפריבילגיה.
הסטייק מתבצע עם כמות מוגדרת מראש של המטבע הקריפטו המקומי של הבלוקצ'יין בהתאם לכללי כל פרוטוקול.
למימושים שונים יש וריאציות שונות אבל ברגע שמאמת מעמיד את היחידות שלו הם יכולים להיבחר באקראי על ידי הפרוטוקול כדי להכריז על הבלוק הבא.
אם עושים זאת בצורה נכונה הם יקבלו פרס.
לחלופין, ייתכן שיהיו מספר מאמתים שמסכימים על הבלוק הבא והתגמול מחולק באופן פרופורציונלי לסטייק שכל אחד מהם הציב.
בלוקצ'יין PoS "טהור" פחות נפוצים מאלו של DPoS (Delegated Proof of Stake) אשר דורשים מהמשתמשים להצביע על צמתים (עדים) כדי לאמת בלוקים עבור כל הרשת.
בלוקצ'יין אתריום המוביל בחוזים החכמים יעבור בקרוב ל-Proof of Stake בהגירה ל-ETH 2.0.
יתרונות של PoS
- ידידותי לסביבה – טביעת הרגל הפחמנית של PoS היא חלק קטן מזו של כריית PoW.
סטייק מסיר את הצורך בפעולות hash עתירות משאבים. - עסקאות מהירות יותר – מכיוון שאין צורך בהוצאת כוח מחשוב נוסף על חידות שרירותיות שנקבעו בפרוטוקול חלק מהתומכים ב-PoS טוענים שזה יכול להגדיל את תפוקת העסקאות.
- תגמולים וריבית – במקום ללכת לכורים תגמולים על אבטחת הרשת משולמים ישירות למחזיקי אסימונים.
במקרים מסוימים, PoS מאפשר למשתמשים להרוויח הכנסה פסיבית בצורה של הורדות אוויר או ריבית פשוט על ידי השקעה כספית.
חסרונות של PoS
- לא נבדק במלואו – פרוטוקולי PoS עדיין לא נבדקו בקנה מידה גדול.
ייתכנו כמה נקודות תורפה שלא התגלו ביישום שלה או בכלכלה הקריפטו. - פלוטוקרטיה – יש חששות ש-PoS מעודד מערכת אקולוגית של "עשיר התעשר" מכיוון שמאמתים עם מניות גדולות נוטים לזכות בתגמולים נוספים.
- שום בעיה על כף המאזניים – ב-PoW, משתמשים יכולים "להמר" רק על שרשרת אחת – הם מכרים על השרשרת שלדעתם היא בעלת הסיכוי הגבוה ביותר להצליח.
במהלך מזלג קשה הם לא יכולים להמר על כמה עם אותו כוח hash.
עם זאת, מאמתים ב-PoS יכולים לעבוד על רשתות מרובות עם מעט עלויות נוספות מה שעלול לגרום לבעיות כלכליות.
אלגוריתמים אחרים של קונצנזוס
Proof of Stake וProof of Work הם אלגוריתמי הקונצנזוס הנפוצים ביותר, אך ישנם רבים נוספים.
חלקם היברידיים המשלבים אלמנטים משתי המערכות בעוד שאחרים הם שיטות שונות לחלוטין.
לא ניכנס אליהם כאן, אבל אם אתה מעוניין, עיין במאמרים הבאים:
ונוספים כמו Leased Proof of Stake Consensus, Proof of History
האם אני יכול לבטל עסקאות בלוקצ'יין?
בלוקצ'יין הם בתכנון, מסדי נתונים חזקים מאוד.
המאפיינים המובנים שלהם מקשים מאוד על הסרה או שינוי של נתוני בלוקצ'יין לאחר הקלטתם.
כשמדובר בביטקוין ורשתות גדולות אחרות זה כמעט בלתי אפשרי.
לכן, כשאתה מבצע עסקה בבלוקצ'יין, עדיף לחשוב על זה כעל חקוק באבן לנצח.
עם זאת, קיימות יישומים רבים ושונים של בלוקצ'יין וההבדל המהותי ביותר ביניהם הוא איך הם מגיעים לקונצנזוס בתוך הרשת.
משמעות הדבר היא שבמימושים מסוימים קבוצה קטנה יחסית של משתתפים עשויה לצבור מספיק כוח בתוך הרשת כדי לבטל ביעילות עסקאות.
זה נוגע במיוחד ל-altcoins הפועלים ברשתות קטנות (עם שיעורי hash נמוכים עקב תחרות כרייה קטנה).
מהי מדרגיות בלוקצ'יין?
מדרגיות בלוקצ'יין משמשת בדרך כלל כמונח גג המתייחס ליכולתה של מערכת בלוקצ'יין לשרת ביקוש הולך וגובר.
בעוד שלבלוקצ'יין יש מאפיינים רצויים (כגון ביזור, התנגדות לצנזורה, אי-שינוי), אך יש לזה מחיר.
בניגוד למערכות מבוזרות מסד נתונים מרכזי יכול לעבוד במהירות ובתפוקה גבוהים משמעותית.
זה הגיוני מכיוון שאין צורך באלפי צמתים הפזורים ברחבי העולם כדי להסתנכרן עם הרשת בכל פעם שהתוכן שלה משתנה.
אבל זה לא המקרה עם בלוקצ'יין.
כתוצאה מכך, מדרגיות הייתה נושא שנוי במחלוקת בקרב מפתחי בלוקצ'יין במשך שנים.
מספר פתרונות שונים הוצעו או יושמו כדי לצמצם חלק מחסרונות הביצועים של בלוקצ'יין.
עם זאת בשלב זה אין גישה ברורה הטובה ביותר.
סביר להניח שצריך לנסות פתרונות רבים ושונים עד שיהיו תשובות פשוטות יותר לבעיית המדרגיות.
ברמה רחבה יותר ישנה שאלה מהותית הנוגעת להרחבה:
האם עלינו לשפר את הביצועים של הבלוקצ'יין עצמו (קנה מידה על שרשרת) או שעלינו לאפשר ביצוע עסקאות מבלי לנפח את הבלוקצ'יין הראשי (קנה מידה מחוץ לשרשרת)?
יכול להיות שיש יתרונות ברורים לשניהם.
פתרונות קנה מידה על שרשרת יכולים להיות הקטנת גודל העסקאות, או אפילו רק אופטימיזציה של האופן שבו הנתונים מאוחסנים בלוקים.
מצד שני, פתרונות מחוץ לשרשרת כוללים אצווה של עסקאות מחוץ ל-blockchain הראשי והוספתן רק מאוחר יותר.
כמה מהפתרונות הבולטים מחוץ לשרשרת נקראים sidechains וערוצי תשלום.
למה בלוקצ'יין צריך להגדיל את קנה המידה?
אם מערכות בלוקצ'יין אמורות להתחרות בעמיתיהן הריכוזיות הן צריכות להיות ביצועיות לפחות כמוהן.
עם זאת באופן מציאותי הם כנראה יצטרכו לבצע ביצועים טובים עוד יותר כדי לתמרץ מפתחים ומשתמשים לעבור לפלטפורמות ויישומים מבוססי בלוקצ'יין.
המשמעות היא שבהשוואה למערכות מרכזיות השימוש בבלוקצ'יין צריך להיות מהיר יותר זול יותר וקל יותר הן למפתחים והן למשתמשים.
הישג לא קל להשגה תוך שמירה על המאפיינים המגדירים של בלוקצ'יין שדיברנו עליהם קודם לכן.
מהו מזלג בלוקצ'יין?
כמו בכל תוכנה בלוקצ'יין צריך שדרוגים כדי לתקן בעיות להוסיף כללים חדשים או להסיר ישנים.
מכיוון שרוב תוכנות הבלוקצ'יין הן בקוד פתוח בתיאוריה, כל אחד יכול להציע עדכונים חדשים שיתווספו לתוכנה השולטת ברשת.
זכור ש- blockchains הן רשתות מבוזרות.
לאחר שדרוג התוכנה אלפי צמתים הפזורים ברחבי העולם צריכים להיות מסוגלים לתקשר וליישם את הגרסה החדשה.
אבל מה קורה אם המשתתפים לא יכולים להסכים על איזה שדרוג ליישם?
בדרך כלל, אין ארגון עם זרימת החלטות מבוססת בשביל להחליט.
וזה מוביל אותנו למזלגות רכים וקשים.
מזלג רך (Soft Fork)
אם יש הסכמה כללית על איך שדרוג צריך להיראות זה עניין פשוט יחסית.
בתרחיש כזה, התוכנה מתעדכנת בשינוי תואם אחורה כלומר צמתים שמתעדכנים עדיין יכולים לקיים אינטראקציה עם צמתים שאינם.
במציאות עם זאת, צפוי שכמעט כל הצמתים ישתדרגו עם הזמן.
זה נקרא מזלג רך.
מזלג קשיח (Hard Fork)
מזלג קשיח יותר מסובך. לאחר יישום, הכללים החדשים לא יהיו תואמים לכללים הישנים.
לכן, אם צומת שמפעיל את הכללים החדשים ינסה ליצור אינטראקציה עם צומת שמפעיל את הכללים הישנים הם לא יוכלו לתקשר.
כתוצאה מכך הבלוקצ'יין מתפצל לשניים – באחד, התוכנה הישנה פועלת, בשני, הכללים החדשים מיושמים.
אחרי המזלג הקשיח יש בעצם שתי רשתות שונות שמריצות שני פרוטוקולים שונים במקביל.
ראוי לציין שבזמן המזלג יתרות היחידה המקומית של הבלוקצ'יין משובטים מהרשת הישנה.
אז אם היה לך איזון בשרשרת הישנה בזמן המזלג תהיה לך יתרה גם על החדשה.
קרא Hard Forksו Soft Forks למידע נוסף
פרק 3 - למה משמש הבלוקצ'יין?
תוכן:
ניתן להשתמש בטכנולוגיית בלוקצ'יין למגוון רחב של מקרי שימוש.
בואו נעבור על כמה מהם.
בלוקצ'יין לרשתות אספקה
שרשראות אספקה יעילות הן הליבה של עסקים מצליחים רבים ועוסקות בטיפול בסחורות מהספק לצרכן.
התיאום בין מספר בעלי עניין בענף נתון הוכיח את עצמו באופן מסורתי כקשה.
עם זאת טכנולוגיית הבלוקצ'יין יכולה לאפשר רמות חדשות של שקיפות בתעשיות רבות.
מערכת אקולוגית של שרשרת אספקה הדדית שסובבת סביב מסד נתונים בלתי ניתן לשינוי היא בדיוק מה שתעשיות רבות צריכות כדי להפוך לחזקה ואמינה יותר.
בלוקצ'יין ותעשיית המשחקים
תעשיית המשחקים הפכה לאחת מתעשיות הבידור הגדולות בעולם והיא יכולה להפיק תועלת רבה מטכנולוגיית הבלוקצ'יין.
בדרך כלל, גיימרים נוטים להיות נתונים לחסדיהם של מפתחי משחקים.
ברוב המשחקים המקוונים גיימרים נאלצים להסתמך על שטח השרתים של המפתחים ולעקוב אחר מערכות החוקים המשתנות ללא הרף.
בהקשר זה, בלוקצ'יין יכול לסייע בביזור הבעלות, הניהול והתחזוקה של משחקים מקוונים.
עם זאת מה שעשוי להיות הבעיה הגדולה ביותר היא שפריטי משחקים לא יכולים להתקיים מחוץ לכותרים מה שמבטל את הסיכויים לבעלות אמיתית ולשווקים משניים.
על ידי גישה מבוססת בלוקצ'יין, משחקים יכולים להפוך ליותר קיימא בטווח הארוך ופריטים במשחק המונפקים כפריטי אספנות קריפטו יכולים לצבור ערך בעולם האמיתי.
בלוקצ'יין לבריאות
אחסון רשומות רפואיות בצורה אמינה היא חיונית לכל מערכת בריאות, וההסתמכות על שרתים מרכזיים משאירה מידע רגיש במצב פגיע.
השקיפות והאבטחה של טכנולוגיית הבלוקצ'יין הופכות אותה לפלטפורמה אידיאלית לאחסון רשומות רפואיות.
באבטחה קריפטוגרפית של הרשומות שלהם בבלוקצ'יין מטופלים יכלו לשמור על פרטיותם תוך שהם יכולים לחלוק את המידע הרפואי שלהם עם כל מוסד רפואי.
אם כל המשתתפים במערכת הבריאות המפוצלת כיום יוכלו להתחבר למסד נתונים מאובטח עולמי, זרימת המידע תהיה הרבה יותר מהירה ביניהם.
העברה של בלוקצ'יין
שליחת כסף בינלאומית היא טרחה עם בנקאות מסורתית.
בעיקר בשל רשת מפותלת של מתווכים, העמלות וזמני הסידור הופכים את השימוש בבנקים המסורתיים ליקר ולא אמין עבור עסקאות דחופות.
מטבעות קריפטו ובלוקצ'יין מבטלים את המערכת האקולוגית הזו של מתווכים ויכולים לאפשר העברות זולות ומהירות ברחבי העולם.
בעוד ש- blockchains ללא ספק מקריבים ביצועים עבור חלק מהמאפיינים הרצויים שלהם מגוון פרויקטים רותמים את הטכנולוגיה כדי לאפשר עסקאות זולות, כמעט מיידיות.
בלוקצ'יין וזהות דיגיטלית
ניהול מאובטח של זהות באינטרנט זקוק מאוד לפתרון מהיר.
כמות יוצאת דופן מהנתונים האישיים שלנו מאוחסנת בשרתים מרכזיים ומנתחתת על ידי אלגוריתמי למידת מכונה ללא ידיעתנו או הסכמתנו.
טכנולוגיית Blockchain מאפשרת למשתמשים לקחת בעלות על הנתונים שלהם ולחשוף מידע באופן סלקטיבי לצדדים שלישיים רק כאשר יש צורך בכך.
סוג זה של קסם קריפטוגרפי יכול לאפשר חוויה חלקה יותר באינטרנט מבלי לוותר על הפרטיות.
בלוקצ'יין וIoT
כמות יוצאת דופן של מכשירים פיזיים מתחברים לאינטרנט, והמספר הזה רק הולך לגדול.
יש המשערים שהתקשורת ושיתוף הפעולה בין המכשירים הללו יכולים להיות מתוגברים באופן משמעותי על ידי טכנולוגיית בלוקצ'יין.
מיקרו-תשלומים אוטומטיים ממכונה למכונה (M2M) יכולים ליצור כלכלה חדשה הנשענת על פתרון מסד נתונים מאובטח עם תפוקה גבוהה.
בלוקצ'יין לממשל
רשתות מבוזרות יכולות להגדיר ולאכוף צורות רגולציה משלהן בצורת קוד מחשב.
זה לא מפתיע אם כן שלבלוקצ'יין יש סיכוי לנטרל תהליכי ממשל שונים ברמה המקומית, הלאומית או אפילו הבינלאומית.
יתרה מכך, זה יכול לפתור את אחת הבעיות הגדולות ביותר איתן מתמודדות כיום סביבות פיתוח בקוד פתוח – היעדר מנגנון אמין לחלוקת המימון.
ממשל בלוקצ'יין מבטיח שכל המשתתפים יכולים להיות מעורבים בקבלת החלטות ומספק סקירה שקופה של המדיניות המיושמת.
בלוקצ'יין לצדקה
ארגוני צדקה מעכבים לעתים קרובות על ידי המגבלות של האופן שבו הם יכולים לקבל כספים.
אפילו יותר מתסכל, קשה לעקוב במדויק אחר היעד הסופי של הכספים שנתרמו, מה שללא ספק מרתיע רבים מלתמוך בארגונים אלה.
"קריפטו-פילנתרופיה" עוסקת בשימוש בטכנולוגיית בלוקצ'יין כדי לעקוף מגבלות אלו.
בהסתמך על המאפיינים המובנים של הטכנולוגיה כדי להבטיח שקיפות רבה יותר, השתתפות גלובלית והפחתת ההוצאות, התחום המתפתח שואף למקסם את ההשפעה של ארגוני צדקה.
בלוקצ'יין לספקולציות
ללא ספק, אחד השימושים הפופולריים ביותר בטכנולוגיית הבלוקצ'יין הוא ספקולציות.
העברות נטולות חיכוך בין בורסות, פתרונות מסחר ללא משמורת ומערכת אקולוגית הולכת וגדלה של מוצרי נגזרים הופכים אותו לשדה משחק אידיאלי עבור כל סוגי הספקולנטים.
בשל המאפיינים המובנים שלו בלוקצ'יין הוא מכשיר מצוין למי שמוכן לקחת את הסיכון של השתתפות בסוג נכסים נובט כזה.
חלקם אפילו חושבים שברגע שהטכנולוגיה והרגולציה שמסביב יבשילו, השווקים הספקולטיביים הגלובליים עשויים להיות מוסמכים על הבלוקצ'יין.
מימון המונים באמצעות בלוקצ'יין
פלטפורמות מימון המונים מקוונות מניחות את הבסיס לכלכלת עמית לעמית כבר כמעט עשור.
ההצלחה של אתרים אלה מראה שיש עניין אמיתי בפיתוח מוצר במימון המונים.
עם זאת, מכיוון שפלטפורמות אלו פועלות כשומרות של הכספים הן עשויות לקחת חלק ניכר מהן כעמלות.
בנוסף, לכל אחד מהם יהיו כללים משלו כדי להקל על ההסכם בין המשתתפים השונים.
טכנולוגיית בלוקצ'יין וליתר דיוק חוזים חכמים, יכולה לאפשר מימון המונים מאובטח יותר אוטומטי יותר כאשר תנאי ההסכמים מוגדרים בקוד מחשב.
יישום נוסף של מימון המונים באמצעות בלוקצ'יין הוא הצעות מטבעות ראשוניות (ICOs) ו- Initial Exchange Offerings (IEOs).
במכירות סמליות כמו אלה, משקיעים מגייסים כספים בתקווה שהרשת תצליח בעתיד, והם יקבלו החזר על השקעתם.
בלוקצ'יין ומערכות קבצים מבוזרות
להפצת אחסון קבצים באינטרנט יש יתרונות רבים בהשוואה לחלופות מרכזיות קונבנציונליות.
חלק ניכר מהנתונים המאוחסנים בענן מסתמכים על שרתים וספקי שירות מרכזיים אשר נוטים להיות פגיעים יותר להתקפות ואובדן נתונים.
במקרים מסוימים, משתמשים עלולים גם להיתקל בבעיות נגישות עקב צנזורה משרתים מרכזיים.
מנקודת המבט של המשתמש פתרונות אחסון קבצים בלוקצ'יין עובדים בדיוק כמו פתרונות אחסון בענן אחרים – אתה יכול להעלות, לאחסן ולגשת לקבצים.
מה שקורה ברקע, לעומת זאת, שונה לגמרי.
כאשר אתה מעלה קובץ לאחסון בלוקצ'יין הוא מופץ ומשוכפל על פני מספר צמתים.
במקרים מסוימים, כל צומת יאחסן חלק אחר מהקובץ שלך.
הם לא יכולים לעשות הרבה עם הנתונים החלקיים אבל מאוחר יותר תוכל לבקש מהצמתים לספק כל חלק,
כך שתוכל לשלב אותם כדי לקבל את הקובץ המלא בחזרה.
שטח האחסון נובע מהמשתתפים המספקים את האחסון ורוחב הפס שלהם לרשת.
בדרך כלל, משתתפים אלה מקבלים תמריץ כלכלי לספק את המשאבים הללו ונענשים כלכלית אם הם לא פועלים לפי הכללים או לא מצליחים לאחסן ולהגיש קבצים.
אפשר לחשוב על סוג זה של רשת כעל רשת הדומה לביטקוין.
אולם במקרה זה המטרה העיקרית של הרשת היא לא לתמוך בהעברות ערך כספי אלא לאפשר אחסון קבצים מבוזר עמיד לצנזורה.
פרוטוקולי קוד פתוח אחרים כמו מערכת הקבצים הבין-פלנטרית (IPFS) כבר סוללים את הדרך לרשת החדשה הקבועה והמבוזרת הזו.
בעוד שה-IPFS הוא פרוטוקול ורשת עמית לעמית, זה לא בדיוק בלוקצ'יין.
אבל הוא מיישם כמה עקרונות של טכנולוגיית בלוקצ'יין כדי לשפר את האבטחה והיעילות.
