כרייה &#8211; חדשות קריפטו ישראל

הסבר רשת Peer to Peer (עמית לעמית)

המדריך המלא למתחיל לBinance

המדריך המלא על בלוקים

קריפטו ישראל — Tue, 04 May 2021 10:11:08 +0000

מהו בלוק

בלוק מתייחס לקבצי מחשב השומרים נתוני עסקאות.
בלוקים אלה מסודרים ברצף ליניארי המהווה שרשרת בלוקים אינסופית – ומכאן המונח בלוקצ'יין.

רשת הבלוקים המקושרים מאחסן את כל נתוני העסקה שנוצרו מאז השקתו של בלוקצ'יין מסוים.
ואז הרשומות חוזרות כל הדרך לבלוק הראשון, המכונה בלוק אפס או "genesis block". מספר הבלוקים שאושרו מאז בלוק הג'נסיס מסומן כגובה הבלוק.

אם ניקח את הבלוקצ'יין של ביטקוין כדוגמה, בלוקים מורכבים ממספר אלמנטים.
בלוקי ביטקוין מכילים (בין היתר) רשימה של עסקאות אחרונות, חותמת זמן והתייחסות לבלוק שהגיע ממש לפניו. התייחסות הזו היא קריפטו ה-hash של נתוני הבלוק הקודם.

הדור של בלוק חדש כולל תמיד את הhash של הקודם, וזה מה שהופך את הבלוקים מקושרים קריפטוגרפית. מבנה כזה מאפשר יצירת מסד נתונים מאובטח שעמיד מאוד בפני חבלה והתקפות.
בלוק ה-hash פועל כמו מזהה. הוא ייחודי לכל בלוק ומיוצר בתהליך שנקרא כרייה.

בעיקרון, בלוק הHash הוא פתרון לבעיה מתמטית מורכבת, ולכורה שמוצא פתרון תקף לבלוק הבא, ניתנת הזכות לאמת את אותו בלוק (ואת העסקאות בו).
מכיוון שכרייה דורשת כמות משמעותית של משאבי חישוב, בלוקים שנמכרו בהצלחה מייצרים ביטקוין חדש כדרך לתגמל כורים על עבודתם ("block reward").

אך לעיתים, שני כורים או יותר עשויים למצוא בלוק hash תקף בו זמנית, כך ששני בלוקים שונים משודרים לרשת. זה מוביל ליצירת שתי רשתות מתחרות.
כדי לטפל בבעיה זו המשתתפים ברשת (צמתים) יבחרו בשרשרת שהופכת בסופו של דבר לארוכה ביותר (עם יותר "עבודה מצטברת"). השרשרת השנייה מושלכת ואז הבלוקים שלה הופכים ל"stale blocks"
(orphan blocks).

למרות שבלוקים נדונים בדרך כלל בהקשר של עסקאות מטבעות קריפטוגרפיים, הם עשויים להיות קשורים גם לסוגים אחרים של נתונים דיגיטליים המאוחסנים במערכת בלוקצ'יין.

Genesis Block

בלוק הג'נסיס הוא הבלוק הראשון שאי פעם נרשם ברשת הבלוקצ'יין בהתאמה שלו, המכונה מדי פעם גם בלוק 0 או בלוק 1.

כאשר משודר בלוק לבלוקצ'יין, הוא מפנה לבלוק הקודם. עם זאת, במקרה של בלוק הג'נסיס, אין שום בלוק קודם לפניו.

מכיוון שאין בלוק קודם להתייחסות, בדרך כלל הם מקודדים ישירות לתוכנות.

במונחים של ביטקוין, בלוק הג'נסיס היה ב -3 בינואר 2009.
לבלוק זה היה פרס של 50 BTC שאינו ניתן לבזבז.
לא ידוע אם התגמול של בלוק הג'נסיס היה בלתי ניתן לבזבז במכוון או לא מכיוון שלא היה שום הסבר בעניין מSatoshi Nakamoto.

ביטקוין Genesis Block

הHash של בלוק הביטקוין (000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f)

הוא ייחודי מכיוון שהוא מכיל שני אפסים משניים מובילים נוספים מהנדרש על ידי בלוקים קודמים אחרים.

הפרס על 50 BTC מבלוק הג'נסיס נשלח לכתובת – 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa

ונכון להיום כתובת זו כוללת סך של 68.38 BTC וקיבלה סך של 2,839 עסקאות. תגמול הבלוק של 50 BTC יישאר בלתי ניתן להוצאה לנצח והאנשים ששלחו את הביטקוין שלהם לכתובת זו לעולם לא יוכלו להשיג את הכספים ששלחו.

המסר הנסתר

בתוך Genesis block זה השאיר סאטושי הודעה שנכתבה לנצח בהיסטוריה.
בתוך פרמטר מטבע הבסיס, יחד עם נתוני הבלוק הרגילים, נכללה ההודעה הבאה (כותרת מThe Times).

The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks

הודעה זו נכללה ככל הנראה כחותמת זמן להוכחה כי הבלוק לא נוצר לפני ה -3 בינואר.
עם זאת לכותרת הנבחרת יש גם רלוונטיות חזקה לסיבה שהביטקוין נוצר מלכתחילה.

חותמות הזמן

כעבור שישה ימים לאחר בלוק הגנסיס נרשם הבלוק הבא בבלוקצ'יין.

Block 0: 2009-01-03 18:15:05
Block 1: 2009-01-09 02:54:25

הסיבה המדויקת מאחורי זה אינה ידועה כרגע אך ההשערה היא כי סאטושי לקח הפסקה או תכנן זאת בכדי לתאם את סיפור התנ"ך על העולם שנוצר תוך שישה ימים.

Block Reward

תגמול בלוק מתייחס לקריפטוגרפיה המתוגמלת לכורה כאשר הם מאמתים בהצלחה בלוק חדש.
תגמול הבלוק מורכב משני מרכיבים: סבסוד הבלוק ודמי העסקאות. סבסוד הבלוק מורכב ממטבעות שנוצרו לאחרונה ומייצג את החלק הגדול ביותר בתגמול הבלוקים. החלק האחר מורכב מכל העמלות המשולמות על ידי העסקאות הכלולות בבלוק.

מכיוון שתגמול הבלוק מורכב כמעט לחלוטין מסבסוד הבלוק, מקובל מאוד לראות אנשים מדברים על סבסוד הבלוק תוך שהם מכנים אותו כגמול הבלוק.
במינוח פופולרי – המונח "Block Reward" אינו מתחשב בעמלות.

במקרה של ביטקוין סבסוד הבלוק החל ב- 50 BTC והוא מצטמצם במחצית כל 210,000 בלוקים (בערך אחת לארבע שנים).
תהליך כזה מכונה חציית (halving) ביטקוין.

המטבעות שנוצרו לאחרונה נוצרים על ידי סוג מיוחד של עסקה הנקראת עסקת מטבע בסיס (coinbase transaction).
בדרך כלל עסקת בסיס המטבעות היא העסקה הראשונה שנוספה בבלוק, והיא בעצם מייצרת מטבעות מכלום משום שהמטבעות מגיעים מכניסה ריקה אחת.

Block Height

גובה הבלוק מייצג את מספר הבלוקים שאושרו בכל ההיסטוריה של רשת בלוקצ'יין מסוימת החל מבלוק גנסיס (או בלוק אפס) ועד האחרון.
בניגוד לבלוק גנסיס, כל שאר הבלוקים מכילים התייחסות (hash) לבלוק שהגיע מיד לפניו, וגובה הבלוק הוא המספר של כל בלוק ברצף זה.
כלומר גובה הבלוק של בלוק ג'נסיס הוא # 0 וגובה הבלוק של הבלוק הראשון שנכרה הוא 1#.

מכיוון שבלוקציין מורכב מבלוקים, לעיתים משתמשים באנלוגיה לתיאורם ומדמיינים את רשתות הבלוקציין כערימות של לגו.
אין דרך להסיר את הלגו מאמצע הערימה מבלי לבלגן את כל המבנה.
זה לא כמו ג'נגה שבו אתה יכול להחליק בלוק מבלי להתפשר על האחרים.

לכן, ניתן לחשב את גובה הבלוק לפי הזמן מאז שהושק הבלוקצ'יין חלקי זמן הבלוק הממוצע של השרשרת.
במילים אחרות, גובה הבלוק מורכב ממספר הבלוקים שנכרו (או אומתו) מאז הקמתה של רשת בלוקצ'יין מסוימת.

תיאורטית, זמן הבלוק הממוצע צריך להיות בערך זמן בלוק היעד, בהתבסס על רמת קושי בכרייה.
קושי בכרייה עבור בלוקים רבים מסתגל בהתאם לכמות ה- hashrate המצרפי שיש לרשת כך שתקופת הבלוק תוכל להישאר בערך קבועה.
במקרה של ביטקוין זמן הבלוק הוא 10 דקות בממוצע.
תקופת הבלוק הצפויה עשויה להשתנות בתגובה לכמות משאבי החישוב שהכורים הקדישו לאותה רשת מסוימת.

אין להשוות את גובה הבלוק ישירות בין רשתות בלוקציין שונות מכיוון שתקופת הבלוק הממוצעת ושיעורי הhash שלהם שונים.
עם זאת עותק של בלוקצ'יין עשוי להיחשב "לא מסונכרן" אם גובה הבלוק של העותק המקומי שונה ממה שגובה הבלוק מקובל בעולם.
לכן גובה הבלוק הוא נתון שימושי לבדיקה האם העותק של הבלוקצ'יין הנתון מעודכן או לא.

Orphan Block

Orphan Block (בלוק יתום) הוא בלוק שחסימת האב שלו אינה ידועה או לא קיימת.
סוגי בלוקים אלה נוצרו בגרסאות ישנות יותר של תוכנת ביטקוין Core,

שם צמתים ברשת יכולים לקבל בלוקים למרות היעדר נתונים של שושלת הבלוק.

מאז שחרורו של Bitcoin Core v.0.10, בתחילת 2015, ביטקוין – Orphan Block כבר אינן אפשריות.

עם זאת המונח בלוק יתום עדיין נמצא בשימוש נרחב במרחב הקריפטו כאשר מתייחסים לבלוקים תקפים שנכרו ונזרקו.
מבחינה טכנית, יש לקרוא לבלוקים אלה "stale blocks" או "extinct blocks".

אך מכיוון שהלקוח מציין את תגמולי הבלוק שלהם כ"orphaned", רוב האנשים מכנים אותם בלוקים יתומים.
כך שלמרות שיש להם בלוק "הורים" ידוע, רוב האנשים מתייחסים לבלוקים האלה כorphan blocks ולא כstale blocks.

Stale blocks נוצרים כאשר שני כורים שונים מעבירים את הבלוקים התקפים שלהם כמעט באותו זמן.
זה גורם לרשת להתפצל לשתי גרסאות מתחרות של הבלוקצ'יין עד שאחד הבלוקים מושלך/ נזרק.
(השרשרת הארוכה ביותר נשארת ואילו השנייה ננטשת).
שים לב ששני הבלוקים מאומתים ותקפים, אך רק אחד מחובר לשרשרת הראשית.

מכיוון שכורים מייצרים כל הזמן בלוקים חדשים, חלקם עשויים להיות משודרים לרשת כמעט בו זמנית.
ומכיוון שהרשת מופצת העברת המידע בין הצמתים אורכת זמן.
מסיבה זו, קיימת אפשרות שקבוצת צמתים תבחר לאמת בלוק אחד, בעוד שקבוצה אחרת תבחר לאמת את השנייה. לבסוף, זה יגרום לאחד הבלוקים להיות "orphaned".

הדור של stale blocks הוא טבעי לחלוטין, וברוב המקרים הוא מתרחש במקרה.
עם זאת הם עשויים להיות מיוצרים גם כאשר שחקנים זדוניים מנסים ליצור שרשרת תקפה חלופית (51% attacks)

Candidate Block

בכמה מילים, בלוק מועמד (Candidate Block) הוא בלוק שצומת כרייה (miner) מנסה לכרות על מנת לקבל את תגמול הבלוק (Block reward).
אז ניתן לתאר בלוק מועמדים כבלוק זמני שיאושר או ימחק על ידי הרשת.
כורים מתחרים זה בזה בכדי לאמת את הבלוק הבא ולהוסיף אותו לבלוקצ'יין אך ראשית, עליהם ליצור בלוק מועמדים כדי להשתתף בתחרות הכרייה.

בלוקים מועמדים נוצרים על ידי כורים על ידי איסוף וארגון של מספר עסקאות לא מאושרות ממאגר הזיכרון.
לאחר מכן נסחפים עסקאותיו ליצירת מבנה של עץ מרקל, שייצור בסופו של דבר שורש מרקל (או שורש hash).

שורש מרקל הוא hash יחיד המייצג את כל החשיפות הקודמות של אותו עץ, ולכן כל העסקאות נכללו בבלוק המסוים הזה.
לאחר מכן מכניסים את שורש הhash- יחד עם ה- hash של הבלוק הקודם ומספר אקראי שנקרא nonce – לכותרת הבלוק.
כותרת הבלוק נוצרת על ידי הכורה, ויוצר פלט על בסיס אותם רכיבים (שורש hash ,hash של הבלוק הקודם ו- nonce).
בתוספת כמה אלמנטים אחרים. הפלט המתקבל הוא hash של הבלוק וישמש כמזהה ייחודי של הבלוק החדש שנוצר (candidate block).

כדי להיחשב תקף, על הפלט (block hash) עליו להתחיל במספר אפסים מסוים (פחות מערך היעד שמוגדר על ידי הפרוטוקול).
המשמעות היא שתהליך הכרייה מבוסס על ניסיונות מרובים (ניסוי וטעייה) מכיוון שצמתי הכרייה צריכים לבצע מספר עצום של פונקציות hashing עם ערכי nonce שונים עד שייווצר בסופו של דבר hash תקף.
בלוק הhash המיוצר הוא מה שמוכיח שהכורה "miner" עשה את עבודתו (Proof of Work)

לאחר שכורה מוצא hash block תקף, בלוק המועמדים (candidate block) שלו ישודר לשאר צמתי הרשת, שיוודא את מקוריות הhash.
אם הכל טוב בלוק המועמדים ירשם לבלוקצ'יין.
בשלב זה, כל צומת מאמתת מעדכנת את העותק של נתוני הבלוקצ'יין כדי לשקף את הבלוק שנכרה לאחרונה, והכורה יקבל את תגמול הבלוק (block reward).

קרא עוד :

הסבר רשת Peer to Peer (עמית לעמית)

מהי כרייה של מטבעות קריפטו?

מהם צמתים (Nodes) ומטרתם ?

מהי כרייה של מטבעות קריפטו?

עץ מרקל – Merkle Tree

קריפטו ישראל — Sun, 02 May 2021 16:59:49 +0000

עץ מרקל הוא דרך לארגן ולבנות כמויות גדולות של נתונים כדי שיהיה פשוט יותר לעיבוד.
במקרה של מטבעות קריפטוגרפיים ובלוקצ'יין, עץ מרקל משמש לבניית נתוני עסקאות באופן שדורש פחות משאבים.

כאשר מתבצעת עסקת מטבעות קריפטוגרפיים במבנה עץ מרקל, היא עושה פעולת hashed ואז מקבלים ערך hash שווה ערך.

לאחר "hash" של כל עסקה בעץ מרקל, ערכי הhash המיוצרים משויכים לערך hash אחר ואז חוזרים שוב.
לדוגמא :
ערכי hash
'AB' ו- 'AC

משולבים ליצירת' ABC '.

תהליך זה של זיווג ערכי hash חוזר על עצמו עד להפקת ערך hash סופי.
ערך הhash הסופי, שורש מרקל, מספק סיכום של כל העסקאות שהוא מכיל.
סיכום השורש של מרקל מוכנס לאחר מכן לכותרת הבלוק.

אבטחת מידע

מבנה עץ מרקל מספק תיעוד קל לגישה של העסקאות בבלוק.
לכן, פשוט מאוד לבדוק אם הנתונים בבלוק שונו או טופלו.
זה נכון מכיוון שכל שינוי בעסקה (או כל מידע קשור אחר) בעץ מרקל יוביל לשורש מרקל מתאים לחלוטין.

שימוש יעיל במשאבים

אם מטבעות קריפטוגרפיים לא השתמשו בעצי מרקל כל בקשת אימות תכלול כמויות אדירות של מידע שנשלח לרשת.
מבנה נתוני עסקאות בעץ מרקל הוא שימוש יעיל הרבה יותר במשאבים.
אימות עסקה אינו מצריך עותק מלא של ספר החשבונות, מאחר שניתן לאמת את נתוני העסקה כ- hashed בשורש של מרקל, ודורש הרבה פחות מידע להישלח על פני הצמתים, ולפיכך פחות כוח מחשוב לניתוח שלמות הנתונים הכוללת.

במילים אחרות, מבנה עץ מרקל מאפשר למשתמשים לוודא כי עסקה בודדת נכללה בבלוק מבלי לעבור על תהליך הורדת כל הבלוקצ'יין.
הטכנולוגיה היא כלי חשוב עבור מטבעות קריפטוגרפיים לארגון נתוני עסקאות ולתפקד בצורה יעילה כמוהם.
ללא עצי מרקל, סביר להניח שהביקוש הגדול יותר למשאבים יביא לכך שפחות צמתים ישתתפו ברשת.

קרא עוד :

המדריך המלא לארנקי קריפטו (Crypto Wallet)

מהי כרייה של מטבעות קריפטו?

קריפטו ישראל — Sun, 02 May 2021 16:20:19 +0000

מהי כרייה של מטבעות קריפטו וכיצד זה עובד?

כריית מטבעות קריפטוגרפיים היא התהליך בו מאומתות עסקאות בין משתמשים ומתווספות לספר החשבונות הציבורי של בלוקצ'יין.

תהליך הכרייה אחראי גם על הכנסת מטבעות חדשים לאספקת המחזור הקיימת והוא אחד המרכיבים המרכזיים המאפשרים למטבעות קריפטוגרפיים לעבוד כרשת מבוזרת של עמית לעמית (P2P), ללא צורך ברשות מרכזית של צד שלישי.

ביטקוין הוא הדוגמה הפופולארית והמבוססת ביותר לכרייה, אך ראוי לציין שלא כל המטבעות הקריפטוגרפיים ניתנים לכרייה.
כריית ביטקוין מבוססת על אלגוריתם קונצנזוס בשם Proof of Work.

כיצד כרייה של מטבעות עובדת?

כורה הוא צומת ברשת שאוסף עסקאות ומארגן אותן לבלוקים.
בכל פעם שמתבצעות עסקאות, כל צמתי הרשת מקבלים אותן ומאמתות את תקפותן.
לאחר מכן, כורמי צמתים אוספים את העסקאות הללו ממאגר הזיכרון ומתחילים להרכיב אותן לבלוק (בלוק מועמדים).

השלב הראשון של כריית בלוק הוא להפריד כל hash בכל עסקה שנלקחה ממאגר הזיכרון,
אך לפני שמתחילים בתהליך, צומת הכורה מוסיף עסקה בה הם שולחים לעצמם את תגמול הכרייה (תגמול בלוקים). עסקה זו מכונה עסקת מטבע הבסיס, שהיא עסקה שבה מטבעות נוצרים 'מהאוויר', וברוב המקרים, היא העסקה הראשונה שנרשמה בבלוק חדש.

לאחר התהליך, החשיפות מאורגנות למשהו שנקרא עץ מרקל (או עץ hash) – שנוצר על ידי ארגון חשיפות העסקה השונות לזוגות ואז חשיפתן.
התפוקות מאורגנות בזוגות ומגובשות שוב, והתהליך חוזר על עצמו עד שמגיעים אל "החלק העליון של העץ". חלקו העליון של העץ נקרא גם שורש הhash (או שורש מרקל) והוא בעצם hash יחיד המייצג את כל החשיפות הקודמות ששימשו להפקתו.

שורש הhash – יחד עם הhash של הבלוק הקודם ומספר אקראי שנקרא nonce – מוחדר לכותרת הבלוק.
כותרת הבלוק מחושלת ואז מפיקה פלט המבוסס על אותם אלמנטים (hash root, hash של הבלוק הקודם ו- nonce) בתוספת כמה פרמטרים אחרים. הפלט המתקבל הוא hash של הבלוק וישמש כמזהה של הבלוק החדש שנוצר (candidate block).

כדי להיחשב תקף, הפלט (בלוק hash) חייב להיות פחות מערך יעד מסוים שנקבע על ידי הפרוטוקול. במילים אחרות, בלוק הhash חייב להתחיל במספר אפסים מסוים.

ערך היעד – המכונה גם קושי הhashing – מותאם באופן קבוע על ידי הפרוטוקול, ומבטיח כי קצב יצירת הבלוקים החדשים יישאר קבוע ופרופורציוני לכמות כוח הhash המוקדש לרשת.

לכן, בכל פעם שכורים חדשים מצטרפים לרשת והתגברות התחרות, קושי הhash יעלה וימנע זמן בלוק ממוצע.
לעומת זאת, אם כורים יחליטו לעזוב את הרשת, קושי הhash ירד, וישמור על זמן בלוק קבוע למרות שיש פחות כוח חישוב המוקדש לרשת.

תהליך הכרייה מחייב את הכורים להמשיך ולכבוש את כותרת הבלוק שוב ושוב, על ידי איטרציה דרך ה- nonce עד שבסופו של דבר אחד כורה הרשת מייצר בלוק hash תקף.
כאשר נמצא hash חוקי, הצומת המייסד ישדר את הבלוק לרשת.
כל שאר הצמתים יבדקו אם הhash תקף, ואם כן, יוסיפו את הבלוק לעותק שלהם של הבלוקצ'יין ויעברו לכריית הבלוק הבא.

עם זאת, לפעמים קורה ששני כורים משדרים בלוק תקף בו זמנית והרשת בסופו של דבר עם שני בלוקים מתחרים.
הכורים מתחילים לכרות את הבלוק הבא על סמך הבלוק שקיבלו תחילה. התחרות בין הבלוקים הללו תימשך עד שיימוקש הבלוק הבא בהתבסס על אחד מהבלוקים המתחרים.
הבלוק שננטש נקרא בלוק יתום או בלוק מעופש (orphan block או stale block).
כורי הבלוק הזה יחזרו לכריית שרשרת בלוקים הזוכים.

בריכות כרייה (Mining Pools)

בעוד שפרס הבלוק מוענק לכורה שמגלה תחילה את הhash התקף,
ההסתברות למצוא את הhash שווה לחלק מכוח הכרייה הכולל ברשת.

כורים בעלי אחוז קטן מכוח הכרייה הם בעלי סיכוי קטן מאוד לגלות את הבלוק הבא בכוחות עצמם.

בריכות כרייה נוצרות בכדי לפתור בעיה זו.
המשמעות היא איגוד משאבים על ידי כורים, אשר חולקים את כוח העיבוד שלהם ברשת כדי לחלק את התגמול באופן שווה בין כולם במאגר, בהתאם לכמות העבודה שהם תורמים למציאת הבלוק.

קרא עוד :

המדריך המלא לארנקי קריפטו (Crypto Wallet)

מהם צמתים (Nodes) ומטרתם ?

קריפטו ישראל — Sun, 02 May 2021 15:50:40 +0000

ההגדרה של צומת עשויה להשתנות בהתאם להקשר. כשמדובר ברשתות מחשבים או רשתות תקשורת.
צמתים עשויים לשמש כנקודת חלוקה מחדש או כנקודת סיום תקשורתית.
בדרך כלל, צומת מורכב ממכשיר רשת פיזי, אך ישנם מקרים בהם נעשה שימוש בצמתים וירטואליים.

צומת רשת הוא נקודה בה ניתן ליצור, לקבל או להעביר הודעה.

במאמר זה אסביר לכם על הסוגים השונים של צמתים של ביטקוין:

full nodes ,supernodes, miner nodes, ולקוחות SPV

צמתים של ביטקוין

נצלול ישירות להקשר של רשתות בלוקציין – שתוכננו כמערכות מבוזרות – רשת צמתי המחשב היא שמאפשרת להשתמש בביטקוין כמטבע דיגיטלי של עמית לעמית(Peer to Peer) (P2P).

ככזה, הוא עמיד בפני צנזורה על ידי עיצובו ואינו דורש מתווך ממשתמש למשתמש (לא משנה כמה הם רחוקים בעולם).
לכן, צמתים של בלוקצ'יין אחראים לפעול כנקודת תקשורת שעשויה לבצע פונקציות שונות.
כל מחשב או מכשיר שמתחברים לממשק הביטקוין עשויים להיחשב כצומת במובן שהם מתקשרים איכשהו זה עם זה.

צמתים אלה מסוגלים גם להעביר מידע על עסקאות ובלוקים ברשת המחשבים המבוזרת באמצעות פרוטוקול P2P של ביטקוין.
עם זאת, כל צומת מחשב מוגדר בהתאם לפונקציות הספציפיות שלו, ולכן ישנם סוגים שונים של צמתים של ביטקוין.

צמתים מלאים (Full Nodes)

צמתים מלאים הם אלה שבאמת תומכים ומספקים ביטחון לביטקוין והם חיוניים לרשת.
ניתן לכנות צמתים כצמתים מאמתים לחלוטין מכיוון שהם עוסקים בתהליך אימות עסקאות וחסימות כנגד כללי הקונצנזוס של המערכת.
בנוסף צמתים מלאים מסוגלים להעביר עסקאות ובלוקים חדשים לבלוקצ'יין.

בדרך כלל, Full node מוריד עותק של הבלוקצ'יין של ביטקוין בכל בלוק ועסקה אך זו אינה דרישה להיחשב כצומת מלא (ניתן להשתמש במקום זאת בעותק מופחת של הבלוקצ'יין).

ניתן להקים צומת ביטקוין מלא באמצעות יישומי תוכנה שונים, אך הנפוץ והפופולרי ביותר הוא ליבת הביטקוין.

אלה הדרישות המינימליות להפעלת ליבת ביטקוין כ- full node :

שולחן עבודה או מחשב נייד עם גרסה עדכנית של Windows, Mac OS X או Linux.
200GB שטח פנוי בדיסק.
זיכרון 2GB (RAM).
חיבור אינטרנט מהיר במהירות העלאה של לפחות 50 kB / s.
חיבור לא מדוד או חיבור עם מגבלות העלאה גבוהות. צמתים מלאים מקוונים עשויים להגיע או לעלות על שימוש בהעלאה של 200 GB לחודש ושימוש בהורדה של 20 GB לחודש. בנוסף יהיה עליך להוריד ~ 200 ג'יגה בייט לאחר שתתחיל לראשונה את הצומת המלא שלך.
הצומת המלא שלך אמור לרוץ לפחות 6 שעות ביום. אפילו טוב יותר אם אתה מפעיל אותו ברציפות (24/7).

ארגונים ומשתמשים רבים מפעילים צמתים מלאים של ביטקוין כדרך לסייע למערכת האקולוגית של ביטקוין.
נכון לשנת 2018, היה כ- 9,700 צמתים ציבוריים הפועלים ברשת הביטקוין.
שים לב שמספר זה כולל רק את הצמתים הציבוריים, המתייחסים לצמתי הביטקוין האזניים הגלויים והנגישים (המכונים גם צמתים האזנה).

מלבד הצמתים הציבוריים, ישנם צמתים נסתרים רבים אחרים שאינם נראים (non-listening nodes).
צמתים אלה פועלים בדרך כלל מאחורי חומת אש, באמצעות פרוטוקולים נסתרים כמו Tor, או פשוט משום שהם הוגדרו שלא להתחבר לחיבורים.

Listening nodes (supernodes)

בעיקרו של דבר, Listening nodes (supernodes) הם full nodes הנראים לציבור.

הוא מתקשר ומספק מידע לכל צומת אחר שמחליט ליצור קשר איתו. לכן super nodes הוא בעצם נקודת חלוקה מחדש שעשויה לשמש גם כמקור נתונים וגם כגשר תקשורת.

super node אמין פועל בדרך כלל 24/7 ויש לו כמה חיבורים מבוססים.
העברת היסטוריית הבלוקצ'יין ונתוני העסקאות למספר צמתים ברחבי העולם.
מסיבה זו, supernode ידרוש יותר כוח חישוב וחיבור אינטרנט טוב יותר בהשוואה לfull node שמוסתר.

Miners’ nodes

על מנת להיות מסוגלים לכרות ביטקוין בתרחיש התחרותי הנוכחי, צריך להשקיע בחומרה מיוחדת בכרייה ובתוכניות.

תוכניות כרייה אלו אינן קשורות ישירות לליבת הביטקוין ומבוצעות במקביל לניסיון כריית בלוקים של ביטקוין.

כורה יכול לבחור לעבוד לבדו (solo miner) או בקבוצות (pool miner).

בעוד שכורי הסולו -full nodes – משתמשים בעותק משלהם של הבלוקצ'יין, pool miners עובדים יחד, כל אחד תורם למשאבי החישוב שלו (hashpower).

בבריכת כרייה, רק מנהל הבריכה נדרש להפעיל צומת מלאה – שאפשר לכנות אותה כצומת מלא של כורה בריכה.

לקוחות SPV או Lightweight

ידוע גם בתור לקוחות אימות תשלום פשוט- Simplified Payment Verification (SPV),

הלקוחות הקלים (Lightweight) הם משתמשים ברשת הביטקוין אך אינם פועלים כצומת מלא.
לכן, לקוחות SPV אינם תורמים לאבטחת הרשת מכיוון שהם אינם שומרים עותק של הבלוקצ'יין ואינם משתתפים בתהליך אימות ואימות עסקאות.

בקצרה, SPV היא השיטה שבאמצעותה משתמש יכול לבדוק אם חלק מהעסקאות נכללו או לא בבלוק מבלי שיצטרך להוריד את כל נתוני הבלוק.

לכן, לקוחות SPV מסתמכים על המידע המסופק על ידי צמתים מלאים אחרים (supernodes).

הLightweight עובדים כנקודות קצה בתקשורת ומשמשים ארנקים רבים של מטבעות קריפטו.

לקוחות מול mining nodes

חשוב לציין כי הפעלת צומת מלאה אינה זהה להפעלת צומת כרייה מלאה.

בעוד שכורים צריכים להשקיע בחומרה ותוכנות כרייה יקרות, כל אחד מסוגל להפעיל צומת.

לפני כריית בלוק, כורה צריך לאסוף עסקאות ממתינות שהתקבלו בעבר כתקפות על ידי הצמתים המלאים.

לאחר מכן, הכורה יוצר בלוקים מועמדים (עם קבוצת עסקאות) ומנסה לכרות את הבלוק הזה.
אם כורה מצליח למצוא פיתרון תקף לבלוקים המועמדים שלהם, הם משדרים זאת לרשת כדי שצמתים מלאים אחרים יוכלו לאמת את תקפות הבלוק.

לכן, כללי הקונצנזוס נקבעים ומאובטחים על ידי הרשת המבוזרת של צמתים מאמתים ולא על ידי הכורים.

סיכום

צמתים של ביטקוין מתקשרים זה עם זה באמצעות פרוטוקול הרשת Bitcoin P2P ועל ידי כך הם מבטיחים את שלמות המערכת.
צומת שמתנהג בצורה לא נכונה או מנסה להפיץ מידע שגוי מזוהה במהירות על ידי הצמתים הכנים ומנותק מהרשת.

למרות העובדה כי הפעלת צומת אינה מספקת תגמולים כספייםזה מומלץ מאוד מכיוון שהוא מספק אמון, אבטחה ופרטיות למשתמשים.
צמתים מלאים מבטיחים מעקב אחר הכללים.

הם מגנים על הבלוקצ'יין מפני התקפות והונאות (כגון הוצאה כפולה).
בנוסף, צומת מלא אינו צריך לסמוך על אחרים, והוא מאפשר למשתמש להיות בשליטה מוחלטת של כספו.

קרא עוד :

מה זה Hashing ולמה הוא חשוב?

קריפטו ישראל — Sun, 02 May 2021 11:16:36 +0000

Hashing מתייחס לתהליך הפקת פלט בגודל קבוע מקלט בגודל משתנה.
זה נעשה באמצעות נוסחאות מתמטיות המכונות פונקציות hash (מיושמות כאלגוריתמי hashing).

למרות שלא כל פונקציות ה"hash" כרוכות בשימוש בקריפטוגרפיה, פונקציות ה- Hash הקריפטוגרפיות כביכול הן הליבה של מטבעות קריפטוגרפיים.
הודות להם, רשתות הבלוקים ומערכות מבוזרות אחרות מסוגלות להשיג רמות משמעותיות של שלמות ואבטחת נתונים.

פונקציות Hash קונבנציונאליות וקריפטוגרפיות הן דטרמיניסטיות.

(דֵּטֶרְמִינִיזְם היא השקפה פילוסופית לפיה כל מאורע בעולם, פעולות, החלטות או מחשבות אנושיות נקבעים באופן בלעדי על ידי אירועים קודמים)

בהיותה דטרמיניסטי פירושו שכל עוד הקלט לא משתנה, אלגוריתם הגיבוב תמיד יפיק את אותה הפלט (המכונה גם digest או hash).

בדרך כלל, אלגוריתמי הגיבוב של מטבעות קריפטוגרפיים מתוכננים כפונקציות חד כיווניות, כלומר לא ניתן להחזיר אותם לפשוט ללא כמויות גדולות של זמן מחשוב ומשאבים.
במילים אחרות, די קל ליצור את הפלט מהקלט, אך יחסית קשה ללכת בכיוון ההפוך (לייצר את הקלט מהפלט בלבד). באופן כללי, ככל שקשה למצוא את הקלט, אלגוריתם הHashing נחשב מאובטח יותר.

כיצד פועלת פונקציית Hashing ?

פונקציות hash שונות ייצרו תפוקות בגדלים שונים, אך גדלי הפלט האפשריים עבור כל אלגוריתם hashing תמיד קבועים.

לדוגמא, אלגוריתם SHA-256 יכול לייצר פלט של 256 ביט בלבד, בעוד שה- SHA-1 תמיד ייצור עיכול של 160 ביט.
לשם המחשה, בואו נפעיל את המילים "Binance" ו- "binance" דרך אלגוריתם הגיבוב של SHA-256 (זה המשמש בביטקוין).

SHA-256

Output (256 bits)

Input

f1624fcc63b615ac0e95daf9ab78434ec2e8ffe402144dc631b055f711225191

Binance

59bba357145ca539dcd1ac957abc1ec5833319ddcae7f5e8b5da0c36624784b2

binance

שים לב ששינוי קל (מעטפת האות הראשונה) הביא לערך hash שונה לחלוטין.
אך מכיוון שאנו משתמשים ב- SHA-256, לפלטים תמיד יהיה גודל קבוע של 256 סיביות (או 64 תווים) – ללא קשר לגודל הקלט. כמו כן, לא משנה כמה פעמים נעביר את שתי המילים דרך האלגוריתם, שתי הפלטות יישארו קבועות.

לעומת זאת, אם נפעיל את אותן תשומות דרך אלגוריתם הגיבוב של SHA-1, יהיו לנו התוצאות הבאות:

SHA-1

Output (160 bits)

Input

7f0dc9146570c608ac9d6e0d11f8d409a1ee6ed1

Binance

e58605c14a76ff98679322cca0eae7b3c4e08936

binance

יש לציין כי ראשי התיבות SHA מייצגים אלגוריתמים של Hash. הכוונה היא לקבוצת פונקציות Hash קריפטוגרפיות הכוללות את האלגוריתמים SHA-0 ו- SHA-1 יחד עם קבוצות SHA-2 ו- SHA-3. ה- SHA-256 הוא חלק מקבוצת SHA-2, יחד עם SHA-512 וריאציות אחרות. נכון לעכשיו, רק קבוצות SHA-2 ו- SHA-3 נחשבות מאובטחות.

למה הם חשובים?

לפונקציות Hash קונבנציונליות יש מגוון רחב של מקרי שימוש, כולל בדיקות מסדי נתונים, ניתוח קבצים גדולים וניהול נתונים.
מצד שני, פונקציות Hash קריפטוגרפיות משמשות רבות ביישומי אבטחת מידע, כמו אימות הודעות וטביעת אצבע דיגיטלית.

כשמדובר בביטקוין, פונקציות Hash קריפטוגרפיות הן חלק חיוני בתהליך הכרייה והן ממלאות תפקיד ביצירת כתובות ומפתחות חדשים.

הכוח האמיתי של הגיבוב (Hash) מגיע כאשר מתמודדים עם כמויות עצומות של מידע.
למשל, אפשר להריץ קובץ גדול או מערך נתונים באמצעות פונקציית hash ואז להשתמש בפלט שלו כדי לוודא במהירות את דיוק הנתונים ושלמותם.

זה אפשרי בגלל האופי הדטרמיניסטי של פונקציות החשיש: הקלט תמיד יביא לפלט (hash) פשוט ומרוכז.
טכניקה כזו מסירה את הצורך לאחסן "לזכור" כמויות גדולות של נתונים.

Hashing שימושי במיוחד בהקשר של טכנולוגיית הבלוקצ'יין.
לבלוקצ'יין של ביטקוין יש כמה פעולות הכוללות גיבוב (hash), רובן בתהליך הכרייה. למעשה, כמעט כל פרוטוקולי המטבעות הקריפטוגרפיים מסתמכים על Hash לקישור ועיבוי קבוצות של עסקאות לבלוקים, וכן לייצור קישורים הצפנתיים בין כל בלוק, וליצירת בלוקצ'יין למעשה.

פונקציות hash קריפטוגרפיות

שוב, פונקציית hash הפורשת טכניקות קריפטוגרפיות עשויה להיות מוגדרת כפונקציית hash קריפטוגרפית.
באופן כללי, שבירת פונקציית hash קריפטוגרפית דורשת מספר עצום של כוח אכזרי.

כדי שאדם "יחזור" על פונקציית Hash קריפטוגרפית, הם יצטרכו לנחש מה היה הקלט על ידי ניסוי וטעייה עד לייצור הפלט המקביל. עם זאת, קיימת גם אפשרות שתשומות שונות ייצרו את אותה תפוקה בדיוק, ובמקרה זה מתרחשת "התנגשות"

מבחינה טכנית, פונקציית hash קריפטוגרפית צריכה לעקוב אחר שלושה מאפיינים כדי להיחשב כמאובטחים.
אנו עשויים לתאר את אלה כנגד עמידות בפני התנגשות, עמידות לפני תמונה ועמידות לפני תמונה שנייה.

לפני שנדון בכל נכס, נסכם את ההיגיון שלהם בשלושה משפטים קצרים:

עמידות בפני התנגשות (Collision resistance) : בלתי אפשרי למצוא שתי כניסות נפרדות המייצרות את אותו חשיש כמו הפלט.
עמידות לפני תמונה (Preimage resistance): בלתי אפשרי "להחזיר" את פונקציית הHash (מציאת הקלט מפלט נתון).
עמידות לפני תמונה שנייה (Second-preimage resistance) : בלתי אפשרי למצוא כל קלט שני שמתנגש בקלט שצוין.

עמידות בפני התנגשות - Collision resistance

כפי שאמרנו התנגשות מתרחשת כאשר תשומות שונות מייצרות את אותו hash בדיוק.
לפיכך, פונקציית hash נחשבת עמידה להתנגשות עד לרגע שמישהו מוצא את ההתנגשות.
שים לב כי התנגשויות תמיד יהיו קיימות עבור כל פונקציית hash מכיוון שהקלטים האפשריים הם אינסופיים, בעוד שהפלטים האפשריים הם סופיים.

במילים אחרות, פונקציית hash עמידה בפני התנגשות כאשר האפשרות למצוא התנגשות כל כך נמוכה שהיא תדרוש חישובי מיליוני שנים.
אז למרות העובדה שאין פונקציות hash ללא התנגשות, חלקן חזקות מספיק כדי להיחשב עמידות (למשל, SHA-256).

בין האלגוריתמים השונים של SHA, קבוצות SHA-0 ו- SHA-1 כבר אינן מאובטחות מכיוון שנמצאו התנגשויות.
נכון לעכשיו, קבוצות SHA-2 ו- SHA-3 נחשבות עמידות בפני התנגשויות.

עמידות לפני תמונה - Preimage resistance

המאפיין של עמידות לפני תמונה קשור למושג פונקציות חד כיווניות.
פונקציית hash נחשבת עמידה לפני תמונה כאשר קיימת סבירות נמוכה מאוד שמישהו ימצא את הקלט שיצר פלט מסוים.

שים לב כי מאפיין זה שונה מהקודם מכיוון שתוקף ינסה לנחש מה היה הקלט על ידי הסתכלות על פלט נתון.
לעומת זאת, התנגשות מתרחשת כאשר מישהו מוצא שתי תשומות שונות המייצרות את אותה תפוקה, אך אין זה משנה באילו תשומות נעשה שימוש.

המאפיין של עמידות לפני תמונה הוא בעל ערך להגנה על נתונים מכיוון ש- hash פשוט של הודעה יכול להוכיח את מקוריותם, ללא צורך בחשיפת המידע.
בפועל ספקי שירות רבים ויישומי רשת מאחסנים ומשתמשים בחשיפות שנוצרו מסיסמאות ולא מסיסמאות בטקסט רגיל.

עמידות לפני תמונה שנייה - Second-preimage resistance

כדי לפשט, אנו עשויים לומר כי ההתנגדות לפני תמונה השנייה נמצאת איפשהו בין שני המאפיינים האחרים.
התקפה לפני תמונה שנייה מתרחשת כאשר מישהו מסוגל למצוא קלט ספציפי שמייצר את אותה פלט של קלט אחר שהוא כבר מכיר.

במילים אחרות, התקפה לפני תמונה שנייה כוללת מציאת התנגשות, אך במקום לחפש שתי תשומות אקראיות המייצרות את אותו חשיש, הם מחפשים קלט שמייצר את אותו חשיש שנוצר על ידי קלט ספציפי אחר.

לכן, כל פונקציית hash שעמידה בפני התנגשויות עמידה גם בפני התקפות לפני הדמיה השנייה, מכיוון שהאחרון תמיד מרמז על התנגשות.
עם זאת, עדיין ניתן לבצע התקפת תמונה מראש על פונקציה עמידה להתנגשות מכיוון שמשמעותה מציאת קלט יחיד מפלט יחיד.

Mining

ישנם שלבים רבים בכריית ביטקוין הכוללים פונקציות hash כמו בדיקת יתרות, קישור תשומות ופלט עסקאות,
וביצוע עסקאות בתוך בלוק ליצירת עץ מרקל (Merkle Tree – היא דרך לארגן ולבנות כמויות גדולות של נתונים כדי שיהיה פשוט יותר לעיבוד).

אך אחת הסיבות העיקריות לכך שבלוקצ'יין של ביטקוין מאובטח היא העובדה שכורים צריכים לבצע מספר עצום של פעולות hash על מנת למצוא בסופו של דבר פיתרון תקף לחסימה הבאה.

באופן ספציפי, כורה צריך לנסות כמה תשומות שונות בעת יצירת ערך hash לבלוקים המועמדים שלו.
למעשה, הם יוכלו לאמת את הבלוק שלהם רק אם הם מייצרים hash פלט שמתחיל במספר מסוים של אפסים. מספר האפסים הוא שקובע את קושי הכרייה, והוא משתנה בהתאם לקצב הhash המוקדש לרשת.

במקרה זה, שיעור הhash מייצג כמה כוח מחשב מושקע בכריית ביטקוין. אם קצב הhash של הרשת עולה, פרוטוקול הביטקוין יתאים באופן אוטומטי את קושי הכרייה כך שהזמן הממוצע הדרוש לכריית בלוק יישאר קרוב ל -10 דקות. לעומת זאת, אם כמה כורים מחליטים להפסיק את הכרייה, מה שגורם לקצב הhash לרדת משמעותית, קושי הכרייה יותאם, ויהיה קל יותר לכרות (עד שזמן הבלוק הממוצע יחזור לעשר דקות).

שים לב שכורים אינם צריכים למצוא התנגשויות מכיוון שיש מספר חשיפות שהם יכולים לייצר כפלט חוקי (החל ממספר אפסים מסוים). כך שיש כמה פתרונות אפשריים לבלוק מסוים, וכורים צריכים רק למצוא אחד מהם – על פי הסף שנקבע על ידי קושי הכרייה.

מכיוון שכריית ביטקוין היא משימה עתירת עלויות, לכורים אין שום סיבה לרמות את המערכת מכיוון שהיא תוביל להפסדים כספיים משמעותיים. ככל שכורים יותר מצטרפים לבלוקצ'יין, כך הוא הולך וגדל.

לסיכום

אין ספק כי פונקציות hash הן כלים חיוניים במדעי המחשב, במיוחד כאשר מתמודדים עם כמויות עצומות של נתונים. בשילוב עם הצפנה, אלגוריתמים של hashing יכולים להיות רב-תכליתי למדי,
ומציעים אבטחה ואימות בדרכים רבות ושונות.
ככאלה, פונקציות hash קריפטוגרפיות חיוניות כמעט לכל רשתות המטבעות הקריפטוגרפיים, כך שהבנת המאפיינים שלהם ומנגנוני העבודה מועילים בהחלט לכל מי שמעוניין בטכנולוגיית הבלוקצ'יין.

קרא עוד :

המדריך המלא לארנקי קריפטו (Crypto Wallet)

המדריך המלא עבור Hards Forksו Soft Forks