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 ?

מה זה Hashing ולמה הוא חשוב?

Block – חדשות קריפטו ישראל