אין כמעט רכיבים בבלוקצ'יין שהם חשובים יותר מאלגוריתמים ופרוטוקולים. ביטוי נחרץ יותר עבור שניהם יהיה "הם המנועים של הבלוקצ'יין". כאשר הביטקוין הוצג לעולם ב-2009, מונחים כמו פרוטוקול קונצנזוס הפכו נפוצים יותר לציבור. זוהי הדרך היחידה שבה מערכות מבוזרות יכולות להסכים על הפעלת תהליך.
הגדרת מונחי מפתח
דבר ראשון, מהו אלגוריתם? מהו פרוטוקול? אלגוריתם מתייחס למערכת של כללים או תהליכים שיש לעקוב אחריהם במהלך תהליך של פתרון בעיות כמו חישובים. הם ישימים בעיקר במחשבים, אך לא רק.
פרוטוקול לעומת זאת הוא הנוהל או מערכת הכללים שנקבעו השולטים ביישום של משהו. פרוטוקול קונצנזוס נועד בתורו לשלוט על מה בלוקצ'יין צריך להכיל בכל זמן נתון. החשוב מכל מה שנקבע הוא אם בלוק שמתווסף הוא זה שמוסכם על כל הצמתים ברשת. ניתן להשתמש במונחים פרוטוקול קונצנזוס ואלגוריתם קונצנזוס לסירוגין.
פרוטוקול הקונצנזוס/אלגוריתם קונצנזוס
כפי שנקבע, פרוטוקול קונצנזוס ממלא תפקיד מפתח בקביעה אילו בלוקים מתווספים לבלוקצ'יין. קביעה זו באמצעות הסכמים של כל הצמתים ברשת הבלוקצ'יין היא המכונה הרשת המאמתת עסקה.
התהליך הכרחי לבלוקצ'יין הפועל כמערכת של ספרי חשבונות מבוזרים. זה גם מה שמבטיח את שלמות הבלוקצ'יין, מה שמקשה מאוד על שחקן לרמות או לפרוץ למערכת. צריך לנצח את כלל ההתקפה של 51% כדי להיות מסוגל לשנות חסימה ולרמות את המערכת. זה מאוד לא סביר, במיוחד עבור כל רשת בלוקצ'יין גדולה מכיוון שצריך לשלוט באלפי צמתי מחשב בו זמנית. עם זאת, זה לא בלתי אפשרי.
הסוגים העיקריים של פרוטוקולי קונצנזוס
עם זאת, אין פרוטוקול קונצנזוס אחיד בחוץ. החלל עצמו זכה לחידושים ושינויים אדירים במהלך השנים. כל פרוטוקול קונצנזוס חדש נותן לבלוקצ'יין את המאפיינים שלו, ולעתים יתרון על מערכות בלוקצ'יין קודמות. המפתח בין הקצוות הוא כיצד הבלוקצ'יין פותר את פגיעות ההתקפה של 51% או כיצד לשפר את מהירות העסקאות. להלן שני הסוגים העיקריים של פרוטוקולי קונצנזוס.
הוכחת עבודה
פרוטוקול הקונצנזוס של הוכחת עבודה היה הראשון בשימוש בבלוקצ'יין, לאחר שהיה בבלוקצ'יין הראשונים כמו ביטקוין ולייטקוין. הפרוטוקול פועל לאימות עסקאות באמצעות חישוב ערכי hash.
כדי לחשב ערך hash, כורה צריך לפתור חידה קריפטוגרפית קשה. מספר מסוים של אפסים נגררים שנמצא בערך הגיבוב הוא מה שמכוון אליו התהליך. המספר שיוצר את ערך ה-hash עם המספר שצוין של אפסים עוקבים בפונקציית ה-hash מכונה nonce.
פרוטוקול הקונצנזוס מיועד לפנקסי חשבונות ציבוריים חסרי רשות. כדי להגיע לקונצנזוס, כוח החישוב מהצמתים במערכת מנוצל לפתרון חידה קריפטוגרפית ויצירת ה-hash.
בלוקים מסודרים באופן ליניארי, כל אחד מייצג קבוצת עסקאות. כל עסקה בבלוק מאומתת וחתומה דיגיטלית באמצעות המפתחות הפרטיים והציבוריים של כל משתמש.
חִסָרוֹן
PoW תובעני מאוד בכל הנוגע לכוח. תהליך כריית הביטקוין, למשל, צורך יותר חשמל מאשר הרפובליקה של ארגנטינה. פרוטוקולים חדשים אחרים הם פחות זוללים בכוח בהשוואה.
הוכחת הימור
פרוטוקול הוכחת הימור הוא גם מהעתיקים שבהם נעשה שימוש בבלוקצ'יין. Ethereum, שהוא הבלוקצ'יין השני בגודלו, סימן את הופעתם של שחקנים מובילים שבחרו בפרוטוקול.
בניגוד להוכחת עבודה, אין גיבובים שנוצרים על ידי כורים. כדי לאמת עסקה, כל כורה מקבל בלוק. הם בתורם צריכים להפריש חלק מסוים מאחזקות הקריפטו שלהם כדי להתחיל לאמת. התהליך ידוע כ-staking, ומכאן השם הוכחת הימור. לאחר אימות מוצלח של עסקה, הכורה זוכה לקריפטו שהוא החזיק בעבר וכן עמלות עסקה.
הכורים המבצעים את האימות נבחרים בהתאם לחלקם הכלכלי ברשת הבלוקצ'יין. על ידי כך, הפרוטוקול יכול לבזר את מרכזי הכרייה וכן לספק הזדמנות להמר לכל משתתף בבלוקצ'יין. צריכת חשמל מופרזת מוגבלת.
חִסָרוֹן
PoS מגביר את פרצות האבטחה. תוקף צריך לשלוט בקצת יותר מ-50% מכל הצמתים בהשוואה ל-51% ב-PoW. קיימת גם אפשרות לפיגוע שוחד. תוקף עשוי לבטל עסקה של קורבן ולאחר מכן לשחד תוקפים כדי לאמת את העסקה.
שימושים אחרים באלגוריתמים ופרוטוקולים בבלוקצ'יין
בעוד פרוטוקולי קונצנזוס הם היישום העיקרי של פרוטוקולים ואלגוריתמים בבלוקצ'יין, ישנם מקרי שימוש אחרים. הראשון הוא בעת ביצוע עסקאות. אלגוריתמי סחר קריפטו מבצעים פקודות מסחר באמצעות הוראות מסחר אוטומטיות. ההוראות מתוכנתות מראש ומעוצבות כדי לתת מענה למשתנים חשובים כמו זמן, נפח סחר ומחירים.
השימוש הנוסף באלגוריתמים הוא בצורה של חוזים חכמים. הם חוזים לביצוע עצמי בין שני צדדים ונכתבים ישירות לתוך הקוד של התוכנית. הם הכרחיים בתחום הפיננסים המבוזר, שהוא במקרה המרחב התוסס ביותר בבלוקצ'יין כיום. היא אחראית ליצירת אסימונים ולחידושים הגורפים שלהם כגון Non-Fungible Tokens (NFTs)
Take Away
אלגוריתמים ופרוטוקולים הם אולי ההיבט החשוב ביותר של מטבעות קריפטוגרפיים. הם מהווים את עמוד השדרה של פעולות הבלוקצ'יין הבסיסיות ביותר.
באמצעות פרוטוקולי קונצנזוס, אלגוריתמים ופרוטוקולים קובעים כיצד טרנזקציות מאומתות על ידי הרשת הגדולה של צמתים מבוזרים. הם משפרים את האבטחה של הבלוקצ'יין עצמו והופכים אותו לעמיד בפני חבלה. שני פרוטוקולי הקונצנזוס העיקריים, הוכחת העבודה והוכחת הימור מוסברים היטב. קיימים רבים נוספים כגון הוכחת החלל, הוכחת הזמן שחלף וכו'.
אלגוריתמי מסחר וחוזים חכמים מייצגים את הדרכים האחרות שבהן אלגוריתמים חיוניים לבלוקצ'יין. ידע כזה חיוני לכל מי שמתעניין בטכנולוגיית Blockchain.
מקור: https://crypto.news/algorithms-and-protocols-as-used-in-blockchain/