איך עובד #blockchain?

איך פועל ה- Bitcoin Blockchain

אנלוגיה של גיליון אלקטרוני

דמיין blockchain כגיליון אלקטרוני. לכל אחד יש גישה לנתונים בכל תא בודד ושומר עותק במחשב האישי שלהם. הנתונים בגליון האלקטרוני משותפים בין מספר אנשים. עם זאת, איש אינו יכול לשנות תא בודד או לשנות את המידע הקיים. בעולם הבלוקצ’יין אנו מכנים זאת “בלתי ניתנים לשינוי” – חוסר היכולת לשנות או לשנות משהו לאורך זמן. 

כעת, דמיין שרצית להוסיף תא חדש לגיליון האלקטרוני. זה יחייב אישור מחברים שיש להם גישה לנתוני הגיליון האלקטרוני. ברגע שרוב בעלי הגיליונות האלקטרוניים מאשרים את התא החדש, הנתונים יתווספו לגיליון האלקטרוני הראשי. 

חזרה לביטקוין

כחוד, תבחינו שאנחנו משתמשים בביטקוין עם רישיות B בכדי להתייחס לבלוקצ’יין הכללי ול”ביטקוין “עם אות קטנה b להתייחס לקריפטוגרפיה של רשת הביטקוין.. 

לאחר מכן, בואו ניישם את המושגים שלעיל כדי להבין כיצד פועלת בלוקצ’יין ביטקוין. אם אליס תסחר ביטקוין אחד לבוב, העסקה הזו תירשם בפנקס הבלוקצ’יין של ביטקוין. הצגת ספר החשבונות תראה כמה הוחלף ביטקוין בעת ​​התרחשות העסקה, וכתובות הביטקוין המתאימות של אליס ובוב ששלחו וקיבלו את העסקאות. 

כורי ביטקוין

לאחר ביצוע עסקה, יש לאמת אותה על ידי אנשים המכונים כורים. כאשר מתרחשת עסקה – כמו העסקה של אליס עם בוב – היא מקובצת יחד ב”חסום “מוגן מתמטית עם עסקאות אחרות שהתרחשו באותו פרק זמן. כורים משתמשים במחשבים בעלי כוח מחשוב מדהים בכדי לפתור את החסימה בצורה מתמטית. הכורים הראשונים שפתרו את החסימה ואמתו את העסקאות מתוגמלים בביטקוין. זו הדרך היחידה בה ניתן ליצור ביטקוין. לבסוף, כל בלוק מחובר לבלוק שאומת בעבר, ויוצר שרשרת בלוקים, ומכאן השם blockchain (אנחנו יודעים, סופר יצירתי). 

דבר נוסף שעליך להבין לגבי הבלוקצ’יין הוא שאינו ניתן לשינוי, מה שאומר שברגע שהנתונים הוסיפו לבלוק, לעולם לא ניתן לשנותם (כמו אף פעם). ביישום מעשי, ברגע שאליס תיסחר בביטקוין שלה ותאומת העסקה, היא לא תוכל לקבל אותו בחזרה או לבטל את העסקה. זה נעלם. עם זאת, ראוי לציין כי הדבר מיטיב עם אנשים פרטיים ועסקים העוסקים בעסקת כרטיסי אשראי, אשר אינם מוסדרים עד למועדים מאוחרים יותר. אדם זדוני המשתמש בכרטיס אשראי יכול לרכוש פריט ואז לבטל את העסקה ולהשאיר אדם או עסק עם הכנסות אבודות.   

אלגוריתם קונצנזוס 

כשאליס סוחרת את הביטקוין שלה לבוב, העסקה מיוצגת כבלוק, אותו יש לשדר לרשת הבלוקצ’יין. רשת הבלוקצ’יין מורכבת מצמתים או ממשתתפי הרשת המאמתים ומעבירים עסקאות להעברת מידע.  

כל הצמתים מופעלים בהתנדבות ומשמשים לאימות העסקאות הנכונות בבלוקצ’יין. צמתים עוקבים אחר כללי הקונצנזוס, שהם חוקים המוסכמים על הקהילה. שינוי בכללי הקונצנזוס מחייב אישור של 95% מהקהילה, מה שמקשה מאוד על קבוצה אחת לשנות את תוכנת הביטקוין. אלגוריתמים אחרים של קונצנזוס דורשים אחוז נמוך יותר כדי לשנות את פרוטוקול התוכנה. צמתים ממסרים חסימות עסקאות ואימותים לצמתים אחרים כך שהרשת תישאר מעודכנת. צמתים אינם מכרים את הביטקוין. עם זאת, בדרך כלל כל הכורים מפעילים צומת מלאה כדי לאמת ולהעביר עסקאות ביטקוין בצורה יעילה. מכיוון שכורים וכורים שאינם כורים מבצעים אימות וממסר על ידי צמתים הפעלה, כולם משתתפים בתהליך הקונצנזוס. 

כריית ביטקוין 

כורי ביטקוין מאמתים עסקאות לגיטימיות ויוצרים ביטקוין חדש כפרס על עבודתם. 

עסקה נחשבת מאומתת לאחר שהכורה פותר חידה קריפטוגרפית (מתמטית). ביטקוין משתמש בפרוטוקול הנקרא הוכחת עבודה, שמטרתו רחבה למנוע התקפות סייבר מכל ישות או קבוצה אחת. באופן ספציפי יותר, הביטקוין משתמש באלגוריתם Secure Hash של 256 סיביות (SHA-256). שבבי מחשב יכולים להפעיל את האלגוריתם SHA-256 כדי ליצור פלט, המכונה “hash”. Hashing, תהליך יצירת hashes מרובים, משמש לפתרון הבעיה המתמטית, שבה התשובה הסופית היא ערך ה- hash הידוע והצפוי. 


דוגמה מפושטת 

  • כדי לפתור את הבעיה, ערך החשיש צריך להתחיל בשלושה אפסים: “000”
  • לאחר מכן הקלט משתנה בכל מספר שמוצא התאמה ל”פתרון ” 
  • נדרשים 6,518 ניסיונות למצוא ערך שיש לו “000” בשלוש הספרות הראשונות. 

פתרון 1 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gd5h2h5h3kjhk24gd5kh2h5h

פיתרון 2 ——— 73485jfljroi5635h3kjhk24gd5we94ee356h2hkh2h5h

פתרון 3 ——— d89sdf8sge9nxc894opl8qjroi5635h3kjhk24gd5we94

……

פיתרון 6517 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gdjroi5635h3kjhk24gd5we

פתרון 6518 ——— 00088djldkh2h5h3kjhk24gdjhk24gd5h2hk24g4f4

בהתחשב בקלט של “פתרון 6518”, כל כורה יכול היה לוודא שהדבר יוצר ללא ספק חשיש עם שלושה אפסים בשלוש הספרות הראשונות. הכורה הראשון שפתר בעיה זו ישדר את תשובתם לרשת ויתוגמל בביטקוין. לאחר מכן ייחשב הבלוק מאומת, והוא יתווסף לבלוקצ’יין. פאזל זה הוא ייצוג של סוג הפאזל שכרך הביטקוין יצטרך לפתור ולא פאזל אמיתי. 

קושי באישור

חסימת ביטקוין סטנדרטית דורשת מיליוני חשיפות בכדי לפתור את הפאזל. בבלוקצ’יין של ביטקוין המורכבות של הפאזל משתנה כל 2,016 בלוקים כדי להבטיח שזמן אישור החסימה הממוצע אורך עשר דקות. לכן יתכן ויהיה קל יותר לפתור את הבעיה אם האישורים אורכים באופן עקבי יותר מעשר דקות. אם כי, בדרך כלל הבעיות הופכות למאתגרות יותר לפיתרון, מה שהפך את זה ליקר מאוד ועתיר זמן רב לאשר חסימות. 

בתחילה ניתן לכרות ביטקוין באמצעות שבבי מחשוב צרכניים. עם זאת, עקב עלייה זו בקושי, כריית ביטקוין דורשת כיום כוח חשיש עצום, והתעשייה משתמשת בשבבי מעגל משולב ייעודי (ASIC). ASIC מותאמים אישית במיוחד עבור כריית ביטקוין, ולא פונקציות למטרות כלליות. שבבים אלה הם גם יקרים להפליא, מה שהביא לקבוצה או מאגר כורים נבחרים השולטים בחלק הארי של פעילות כריית הביטקוין.. 

חסום אחר בלוק

היבט חשוב נוסף הוא שכל בלוק מכיל את החשיש שנפתר מההורה או מהבלוק הקודם. כל בלוק חדש דורש חשיש של גוש האב, ומבטיח סדר חסימות כרונולוגי. למשל, חשיש של בלוק 30 הכרחי לבלוק 31. בלוק 31 לא יכול להתקיים עד לאימות של בלוק 30 והתווסף לבלוקצ’יין. זה מבטיח כי כל בלוק מחובר כל הדרך חזרה עד לחסימה הראשונה, המכונה בדרך כלל “בלוק בראשית”. כדי לשנות כל בלוק יחיד, יהיה צורך לשנות כל בלוק קודם, בו זמנית. לבסוף, כל בלוק אינו ניתן לשינוי, מה שאומר שברגע שמתרחשת עסקה, לא ניתן לבטלה. זה מבטיח עוד כי לאחר הוספת הבלוקים בתוך הבלוקצ’יין לא ניתן לשנות. 

לְסַפֵּק

אספקת הביטקוין מוגבלת ל -21 מיליון ביטקוין, מה שעל פי ההערכות מתרחש בסביבות שנת 2140. כמות הביטקוין המתוגמלת לכורים מחצאת כל 210,000 בלוקים. לכן הפרס ימשיך להתפצל עד ליצירת הביטקוין העשרים ואחת מיליון, ובשלב זה כורים יקבלו עמלות עסקה בלבד.. 

למה כורים לא מרמים? 

ביטקוין נטוע עמוק בקריפטוגרפיה, מדעי המחשב, כלכלה ודיסציפלינות שונות אחרות. אחד מאותם תחומים הוא במקרה תורת המשחקים, המשתמשת במודלים מתמטיים כדי לחזות כיצד יגיבו שחקנים רציונליים כאשר יקבלו בחירות או סיטואציות פרטניות. Bitcoin משתמש במושגי תורת המשחקים כדי לתמרץ את הפעולה הרצויה של הכורים והמשתמשים.

איך אתריום שונה מביטקוין

בלוקצ’יין הסביר ג’ו לובין

איך אתריום שונה מביטקוין

צפה בוידאו

כיצד פועל בלוקצ’יין את’ריום

ה- Blockchain של Ethereum מתפקד באופן דומה ל- Blockchain של Bitcoin, אך עם כמה הבדלים חשובים. 

חשבונות: כתובות ארנק

ישנם שני סוגים של חשבונות את’ריום:

  • חשבונות חוזה
  • חשבונות בבעלות חיצונית (EOA)

חשבונות בבעלות חיצונית דומים לכתובות ביטקוין ונשלטים על ידי מפתחות פרטיים. לחשבונות Ethereum יש גם כתובות ציבוריות ופרטיות שמשתמשים יכולים לקיים איתם אינטראקציה להעברת אתר. חשבונות חוזים, המשמשים לתקשורת עם חוזים חכמים, נשלטים על ידי קוד החוזה שלהם ומופעלים באמצעות EOA. Ether נדרש לכל עסקה ברשת (חשבונות חוזה ו- EOA) בכדי למנוע התקפות זדוניות, כגון דואר זבל ברשת.. 

עסקאות

רשת את’ריום דורשת מהמשתמשים לשלם עמלת עסקה בעת השימוש בבלוקצ’יין. זה מגן על בלוקצ’יין את’ריום מפני משימות חישוב קלות דעת או זדוניות, כמו למשל משתמשים בזבל לרשת עם עומס יתר של עסקאות חסרות תועלת. ככל שהעסקה מורכבת יותר (שורות קוד רבות יותר) העמלות יקרות יותר. עמלות אלה משולמות באתר (ETH) ומכונות “מחיר הדלק”. 

רשת את’ריום

בדומה לביטקוין, Ethereum משתמש בצמתים המופעלים בהתנדבות על מנת לאמת את העסקאות הנכונות בבלוקצ’יין. צמתים מחזיקים מידע כגון: 

  • כל היסטוריית העסקאות של Ethereum
  • המידע העדכני ביותר על מצב החוזים החכמים
  • יתרות החשבונות
  • ועוד הרבה

ישנם שני סוגים של צמתים

  • א צומת מלא מסנכרן את הבלוקצ’יין על ידי הורדת כל השרשרת, מגוש הג’נסיס (הבלוק הראשון) לבלוק הנוכחי. 
  • א צומת אור אינו מוריד את כל הרשת, אך עדיין יכול לאמת ביעילות עסקאות. 

צמתים אינם מכרים את בלוקצ’יין את’ריום. עם זאת, כל הכורים מפעילים בדרך כלל צומת מלאה כדי לאמת ולהעביר עסקאות Ethereum ביעילות. מכיוון שכורים וכורים שאינם כורים מבצעים אימות וממסר על ידי צמתים הפעלה, כולם משתתפים בתהליך הקונצנזוס. 

המכונה הווירטואלית של את’ריום

ביסוד היישומים הניתנים לתכנות עומדת מכונת ה- Ethereum Virtual Machine (EVM), שהיא הסביבה הניתנת להפעלה וחסרת אמון לחוזים חכמים. ה- EVM מבצע חוזה עם כל הכללים שהיזם תיכנן בתחילה, כמו למשל שליחת כסף מאליס לבוב. הרשת מורכבת מאלפי מחשבים המעבדים את ביצוע התוכניות. לכן, כל צומת ברשת אתריום מריץ למעשה את ה- EVM, וכתוצאה מכך, כל צומת מבצע את אותו קוד. ה- EVM יכול להפעיל תוכניות אלה באמצעות שפת קוד. עם זאת, מפתחים יכולים גם להשתמש בשפת התכנות Ethereum Solidity כדי לכתוב חוזים חכמים ויישומים מתקדמים יותר. 

כיצד פועל כריית את’ריום?

כורי אתריום מאמתים עסקאות לגיטימיות ויוצרים אתר חדש כפרס על עבודתם. 

עסקה נחשבת מאומתת לאחר שהכורה פותר חידה קריפטוגרפית (מתמטית). בדומה לביטקוין, Ethereum משתמש בפרוטוקול הוכחת עבודה (PoW), שמטרתו רחבה למנוע התקפות סייבר מכל ישות או קבוצה אחת. הבדל בולט אחד בין כריית ביטקוין לכריית את’ריום הוא זמן אישור החסימה. בעוד שאישור חסימת ביטקוין דורש ממוצע של 10 דקות, חסימת Ethereum מאושרת בכ- 14 שניות. ובדיוק כמו ביטקוין, האלגוריתם מתאים באופן אוטומטי את הקושי בבעיות ההצפנה כך שזמן החסימה הממוצע הוא 14 שניות. 

עם ביטקוין, כורים עובדים לעיתים קרובות בכריית אותו בלוק ולעיתים הבלוקים הללו מאושרים בזמנים דומים מאוד, ובמקרה זה הראשון הוא פרס ומתווסף לשרשרת הקיימת, ואילו החסימה השנייה שאושרה מכונה “יתום”. 

בביטקוין, הבלוקים היתומים הם לרוב חסרי תועלת ואינם חלק מהשרשרת הראשית. Ethereum פועל באמצעות מושג דומה הנקרא פרוטוקול GHOST (Greedy Heaviest Observed Subtree), שפירושו של דבר הוא שהשרשרת עם הכי הרבה חישובים שנעשתה עליה (לאו דווקא הארוכה ביותר) היא הבלוקצ’יין העיקרי של Ethereum.. 

זמן החסימה המהיר של את’ריום מביא לגידול במספר הבלוקים היתומים, המכונים “דודים” בבלוקצ’יין את’ריום. ההבדל העיקרי הוא שאת’ריום תמריץ דודי כרייה ומספק תגמול, בניגוד לביטקוין, שמתגמל רק את החסימה הראשונה שאושרה..

דודי הכרייה מספקים שני יתרונות משמעותיים

  • זה מקטין את הריכוזיות על ידי תמריץ כורים בודדים לכרות בלוקים יתומים, כלומר הם לא צריכים להיות חלק ממאגר כרייה גדול מכיוון שהם עדיין יכולים לקבל פרס. 
  • זה מגביר את האבטחה של הרשת מכיוון שכל הבלוקים, כולל הדודים, צריכים לבצע את אותו פרוטוקול כרייה, מה שמגדיל את כמות העבודה בשרשרת הראשית (הכבדה ביותר).. 

הוכחת יתרה

רשת את’ריום משתמשת כיום באלגוריתם הוכחת העבודה ותעבור לשימוש באלגוריתם הוכחת יתד הנקרא קספר.. 

הוכחת יתד (PoS) היא אלגוריתם של קונצנזוס המחייב כל כורה להחזיק במניות במטבע המקומי, אתר במקרה זה. ראוי לציין שלא כל פרוטוקולי ה- PoS זהים, אך דומים ביחס למושג הבסיסי. פרוטוקולי הוכחת עבודה (PoW), כגון ביטקוין, מתגמלים מאמץ כרייה (אימות) באמצעות ביטקוינים בודדים. האלגוריתם של הוכחת ההימור קספר הוא חוזה חכם, שבו הכורים – המכונים כיום “מאמתים” – חייבים לשלוח פיקדון או “יתד” לחוזה קספר. המאמתים או המתייצבים מתחלפים כעת להציע ולהצביע על הבלוק הבא, ולכל אחד מהם קול אחד לכל בלוק. ההצבעות משוקללות גם לפי סכום ההימור, כך שמאמת שמחזיק 100 ETH יקבל הצבעה משמעותית יותר מאשר מאמת שמחזיקה 40 ETH. אם מאמתים אלה מייצרים דבר שפרוטוקול קספר רואה בו כלא תקף, המאמתים מאבדים את חלקם, דבר המעודד את המאמתים לעקוב אחר הסכמה.. 

מה זה אתר?

נניח שאתה רוצה לקנות אתר, מטבע הקריפטו המקורי לבלוקצ’יין את’ריום. הדרך הפשוטה ביותר לעשות זאת תהיה הקמת חשבון באחת מחליפות מטבעות קריפטוגרפיות רבות, כמו Coinbase או Kraken. מרכזיות אלה מאפשרות לך להקים ארנק Ethereum כדי שתוכל לקנות, למכור, לשלוח ולקבל אתר מכל אחד אחר שיש לו גם ארנק בלוקצ’יין שיכול לשלוח ולקבל אתר..

כאשר אתה רוכש אתר, העסקה שלך הופכת לחלק מבלוק בבלוקצ’יין את’ריום. חסום זה מכיל תיעוד של עסקאות Ethereum האחרונות שהתרחשו בכל מקום בעולם על ידי מי שמנהל את פרוטוקול Ethereum. הוא כולל גם רשומת hash (אלגוריתם מתמטי) קריפטוגרפי של הבלוק המאומת לאחרונה בבלוקצ’יין את’ריום..

חסימה זו עם רשומת העסקה שלך לא תהפוך לחלק מבלוקצ’יין את’ריום עד שאחד מהמחשבים הרבים המפעילים את רשת את’ריום יפתור או יגלה את החשיש הקריפטוגרפי התואם את החשיש הייחודי הקשור לחסום זה. תהליך פתרון זה מכונה בדרך כלל “כרייה”. כאשר החשיש נפתר או מתגלה, החסימה עם רשומת העסקה שלך מתווספת באופן מיידי לסוף הבלוקצ’יין שמתוחזק על ידי כל אחד מאותם מחשבים, והעסקה שלך הופכת לחלק מהתיעוד הקבוע של בלוקצ’יין את’ריום..

ראוי לציין כי “אתר” ו”את’ריום “משמשים לרוב להחלפה כדי להתייחס לקריפטוגרפיה הפועלת בבלוקצ’יין את’ריום. זה לא נכון מבחינה טכנית, שכן אתר הוא המונח של אסימון הקריפטו המשמש בפלטפורמת הבלוקצ’יין Ethereum. אם היינו מייצגים קשר זה במונחים של תוכנת מחשב (שהיא), את’ריום תהיה מערכת ההפעלה, ואתר היה היישום. באנלוגיה של תוכנה שאינה מחשב, את’ריום דומה לרכב ואילו האתר משמש כדלק שמניע ומאפשר למכונה לפעול ביעילות..

למידע נוסף על טכנולוגיית בלוקצ’יין

  • בסיס הידע מהו את’ריום?
  • מקרי שימוש ויישומים של חברת EthereumBlockchain לפי ענף כלכלי
  • האקדמיה של ConsenSys בלוקצ’יין ואתריום למתחילים, מפתחים ועסקים

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map