איך גורמים לאנשים להאמין בפלטפורמת הבלוקצ׳יין לא פחות מכמה שהם נותנים אמון בבנק או בחברת האשראי? זו אחת השאלות המהותיות שמעסיקות כל חברה או אדם שעוסקים בתחום. בניוזלטר הזה נלמד מהן השיטות המובילות להגנה ואבטחת מהימנות הטרנזקציות בבלוקצ׳יין.

למדנו שפלטפורמת ה-Blockchain מהווה את התשתית לעולם הWeb 3.0 מכיוון שהיא בנויה כמערכת מבוזרת של המשתמשים עצמם. אבל עם ההטבות מגיעות גם הצרות.

כשיש גופים מרכזיים כמו בנקים למשל, יש אמון גדול מאד בכך שהם יעשו את העבודה שלהם. כשנעביר כסף לדוגמה, הוא ישלח בוודאות, כך גם שנקבל כסף,ומה יקרה אם יגנבו לנו? לרוב יש לנו ביטוח.

איך אפשר להשיג את אותה רמת וודאות כאשר כל המערכת הפיננסית ועוד סוגי מערכות הולכים להיות של המשתמשים? איך אני יכול לסמוך על משה שהעברתי לו 1000 ש”ח ולא יחליט מחר בבוקר להגיד שהוא לא קיבל כלום, למרות שקיבל?

כאן מגיע הסוד לתשתית של בלוקצ’יין – קונצנזוס (Consensus), מנגנון ההסכמה שקובע מה היא האמת שכולם מסכימים עליה.

יש לא מעט דרכים להגיע להסכמה בבלוקצ’יין בעזרת אלגוריתמים עם שמות מפוצצים.

העיקרים ביניהם הם:

Proof of Work (PoW)

Proof of Stake (PoS)

אז איך זה עובד?

במילים פשוטות, כדי לאמת מידע מסוים (כמו למשל העברות כספים) צריך להשקיע כח מחשוב מאד מאד גדול, כל כך גדול שאם היינו רוצים לפרוץ למערכת זה כבר לא משתלם כלכלית כי אנחנו נצטרך להשקיע כח עצום בכדי להצליח.

מעבר לזה, איך זה עובד בפועל? ננסה לעשות את זה פשוט.

אם ניר העביר למשה 1000 ש”ח איך נוכל לדעת שזה באמת קרה? 

המידע אמור להיצרב על רשימה כלשהי (ספר חשבונות, בדיוק כמו בבנק) שכולם יכולים לראות ומסכימים שזאת האמת – אותה רשימה היא למעשה הבלוקצ’יין, רשימה משורשרת של בלוקים שעל כל אחד מהם רשום מי העביר למי, כמה ומתי.

אבל מי יכול לכתוב על הבלוקצ’יין? כל אחד? התשובה היא כן. בתנאי שהוא משתתף באלגוריתם קונצנזוס,

במקרה של ביטקוין למשל משתמשים בPoW.

Proof of Work

אם אני רוצה להיות מאמת עסקאות בביטקוין ולהשתתף באלגוריתם PoW, כל מה שאני צריך זה מחשב וחיבור לאינטרנט, להוריד כמה תוכנות ואני משתתף בחגיגה.

מה קורה מאז? בכל פעם שרוצים להכניס בלוק חדש על הבלוקצ’יין של ביטקוין, כל המאמתים, או בשמם השני הכורים (miners) נלחמים על הזכות לצרוב את הבלוק.

מי זוכה? מי שהוכיח שעשה עבודה משמעותית בשביל זה (מכאן השם proof of work).

איזה סוג של עבודה? בדרך כלל זה איזשהי חידה מתמטית קשה לפיצוח, 

אל תתבלבלו, זה לא אומר שאתם צריכים להכין את הלוח, להתחיל לפתור בעיות ולקוות שתצליחו בזמן.

זאת בעיה שהמחשב יכול להריץ לבד וכדי לעשות זאת הוא צריך לעשות משחק ניחושים מסוים מה שידרוש ממנו כמות מסוימת של עבודה, כך אם הצלחתם (או יותר נכון המחשב שלכם הצליח) לנחש את התשובה הנכונה לפני כולם, זכיתם בזכות לצרוב את הבלוק על הבלוקצ’יין! 🎉

זכינו? כן כן זכיתם!

למה זה כזה מרגש להיות זכאי לצרוב בלוק חדש על הבלוקצ’יין? כי מי שכורה (מכאן השם miners) בלוקים חדשים על הבלוקצ’יין, זכאי לתגמול כספי בדמות המטבע של אותו הבלוקצ’יין, במקרה הנ”ל בBitcoin.

זה בעצם התמריץ להיות כורה ולתת כח מחשוב גדול בתמורה לזכות לכרות בלוקים חדשים.

תהיתם פעם איך מגיעים ביטקוינים חדשים לעולם? אז זאת דרך, בכל פעם שבלוק חדש נצרב נוצרים מטבעות חדשים שמחולקים לכורה. אין אפשרות ליצור ביטקוינים חדשים בדרך אחרת, כך למשל אם מגיעה קורונה לעולם וצריכים להדפיס מלא מלא כסף, אין לאף גורם את היכולת לעשות זאת ולמעשה ליצור אינפלציה.

כמה ביטקוין מקבלים אם כורים בלוק? זה משתנה, כאן נכנס גם מנגנון שנקרא halving בו בערך כל שנתיים נחתך הפרס בחצי, עם זאת, יש פחות מטבעות בעקבות כך ולכן המחיר עולה.

מה הסיכוי לכרות ביטקוין? נמוך, נמוך מאד, אלא אם יש לכם המון כסף להשקיע בכח מחשוב.

אני מניח ששמעתם על כל העניין שביטקוין לוקח המון חשמל ובעצם מזהם את העולם, עכשיו אתם יודעים גם למה 🙂

Proof of Stake

לשמחתנו, PoW זאת לא השיטה היחידה, אם כי זאת השיטה שעד היום מוכחת כהכי בטוחה נגד מתקפות, עובדת בפועל הכי טוב ועמדה במבחן הזמן.

השיטה השניה הכי נפוצה היא Proof of Stake (PoS) וכשמו כן הוא, PoS נותן את הזכות לכרות בלוקים או לוודא אותם למי שמושקע יותר במערכת.

ההגיון העומד מאחורי כך אומר, אם יש לי המון מטבעות, הגיוני שאני ארצה שהמערכת תהיה אמינה.

לאלגוריתם הזה יש מספר סוגים, ביניהם:

Chain based PoS בו עדיין צריך להשקיע כח מחשוב כדי לפתור חידה מתמטית, אם כי נמוך משמעותית מPoW על ידי התחשבות באורך זמן שמחזיקים במטבעות.

Committee-based PoS – בו נבחרת קבוצה רנדומלית של מאמתים.

Delegated PoS – שמשתמש בRound Robin כדי לבחור במאמתים מאשר בצורה רנדומלית.

אחת השאלות שקופצות לראש כששומעים על האלגוריתם הזה היא עקרון החוסר ריכוזיות, הרי אמרנו שWeb 3.0 הולך להיות האינטרנט של כולם ולא אצל גופים שמרוכז אצלם הכח, מה אם גוגל עכשיו יקנו 70% ממטבע שעובד עם PoS? האם זה אומר שתהיה להם שליטה מלאה על המערכת?

אז לא, PoS לא מבטיח את השליטה המלאה במידה ויש גוף מרכזי שמחזיק המון מטבעות, כי המאמת נבחר באופן רנדומלי באמצעות עוד פרמרטים של האלגוריתם (יש כל מיני וריאנטים), מה שכן זה מעלה את הסיכוי להבחר להיות מאמת באופן ישיר לכמות ההחזקה במטבע.

מלבד PoW ו-PoS יש עוד אלגוריתמים כדי לקבל קונצנזוס:

• Proof of Elpased Time – המציאו לא אחרים מאשר אינטל (שהיו לי לבית חם בתחילת הקריירה) שמספקים מנגנון בחירת מנהיג באמצעות רנדומליות מובטחת באזור (חומרתי) מוגן לקוד, משתמשים בשביל זה ברכיב חומרתי שהם פיתחו שנקרא SGX.
• Proof of Deposit – שמים פקדון כדי להיות חלק מהכורים.
• Proof of Importance – עוד שדרוג לPoS שלא רק מתחשב בכמה משתמש מושקע במערכת, אלא גם בשימוש שהוא עושה עם המטבעות וע”י כך להשיג אמון גדול יותר באותו המשתמש.
• Proof of Activity –  שילוב של PoW וPoS מחולק לשלבים.
• Proof of Capcity – האלגוריתם הזה משתמש במקום פנוי על המחשב שלכם במקום בכח עיבוד של המעבד כדי לכרות בלוקים חדשים.
• Proof of Storage – משתמש במידע מסוים שאנחנו מחזיקים כהוכחה עבור כריה של בלוקים חדשים.
• Proof of Authority – מנגנון חכם של הרשאות שמאפשר למאמתים להציע בלוקים חדשים על סמך חוקים מוגדרים.

ממש גן עדן לאלגוריתמאים!

בלוקצ’יין למעשה נתן ישום פרקטי מעניין לכל האלגוריתמים שהיו במחקר שנים רבות.

מה קורה כשאין הסכמה על האמת? זה יכול לקרות ואף קרה מספר פעמים בעבר.

זוכרים בפוסט הקודם שהזכרתי את הפיצול של איתריום לEthereum Classic ו-Ethereum? שם בעצם הייתה אי הסכמה על האמת, מה שפיצל את הרשת לשניים, חלק מהמאמתים הסכימו על אמת אחת וחלק אחר הסכימו על אמת שניה ולכן נוצרו שני בלוקצ’יינים (ולכן גם מטבעות) שונים.

בנימה אישית, כשקראתי על החלק הזה במערכת המטורפת שנקראית Blockchain זה החלק שהכי הלהיב אותי, יש כאן תהליכים סולידים שמאפשרים לבנות משהו גדול, ועכשיו אפשר כבר להגיד שהם עמדו במבחן הזמן.

עם זאת הם לא מושלמים ועד כמה שאני אוהב בלוקצ’יין אני יותר אוהב את כדור הארץ עליו אנחנו חיים ולא הייתי רוצה שהוא יושמד עקב אלגוריתמים כמו PoW.

לכן זה משמח אותי מאד לראות יותר רשתות עוברות לאלגוריתם PoS, ביניהן הבלוקצ’יין האהוב עלי ביותר – איתריום (Ethereum) שעתיד לעבור לPoS עוד השנה! 🤞

זה לא פחות מאירוע היסטורי שאני מאחל שיעבור בהצלחה, זה השדרוג גרסה הכי מפחיד שאני מכיר כאשר מיליראדי דולרים מונחים על הכף.