ביטקוין ובלוקצ'יין – אז מה זה בעצם

אנחנו עוקבים בקינאה אחרי המליונרים החדשים, אלו הסוחרים במטבע הביטקוין, ומבכים את הפחדנות והטיפשות שלנו. למה לא נכנסנו לשוק בזמן? אנחנו שומעים בדמיוננו את צלצול המטבעות הנופלים לארנקי הביטקוין של האמיצים עד אשר כעבור מספר שבועות עם קצת שמחה לאיד, אנו רואים את המטבע מתרסק.

אנחנו רואים סביבנו את הסטארטפים מבוססי הבלוקצ'יין (blockchain) הצצים כפטריות אחרי הגשם בעקבות ההבטחה שמהפכת הבלוקצ'יין היא היא הדבר הבא שיגמד אפילו את מהפכת האינטרנט. היזמים מבטיחים לנו להשתתף בחגיגה הגדולה אם רק נשקיע בהם באמצעות Initial Coin Offering – ICO.

זהו החלק ראשון בסדרת רשימות העוסקת בבלוקצ'יין, במטבעות קריפטוגרפים (מבוססי הצפנה) ובחוזים חכמים ובוחנת את ההבטחות והמגבלות הגלומות בטכנולוגיה ואת ההשלכות הכלכליות-חברתיות הטמונות בה. אז נתחיל בהסבר על הביטקוין והבלוקצ'יין.

הביטקוין והבלוקצ'יין

ביטקוין הינו מטבע דיגיטלי המתנהל על גבי רשת הבלוקצ'יין. הרשת משמשת עבורו כיומן עסקאות אוטונומי, מאובטח ומבוזר המייתר מוקדי כח מרכזיים כגון ממשלות ובנקים, אשר עליהם מסורתית מתבסס האמון במטבע. מצד שני, הביטקוין הינו אמצעי התשלום ל"כורים" (miners) המקצים את המשאבים הרבים הנדרשים על מנת לנהל את יומן עסקאות המטבע ולהבטיח את אמינותו.

באוקטובר 2008, בשיאו של משבר הסבפריים שהביא למשבר באמון הציבור במוסדות הפיננסים, פירסם Satoshi Nakamoto מאמר ובו רעיון למטבע דיגיטלי מוצפן ומבוזר שינטרל את הכוח שנמצא בידי ממשלות ומוסדות פיננסים מרכזיים.

הרעיון של סטושי מתבסס על תיעוד עסקאות המטבע במקבצים, בלוקים, כאשר כל בלוק משורשר עם הבלוק הקודם (ומכאן השם בלוקצ'יין) ועותקים של אותה רשת בלוקים מפוזרים על גבי אלפי מחשבים. תצורה זו מספקת מספר רבדים של אבטחה אשר יפורטו בהמשך. הרעיון של סטושי התבסס על שילוב של שלוש טכנולגיות שכבר היו ידועות אז: טכנולוגיית האינטרנט, שיטת הצפנה המבוססת על מפתח ציבורי (PKE) ופרוטוקול המכונה Proof of Work – PoW אשר שימש בין היתר למניעת התקפה על שרתי אינטרנט ודוא"ל. גדולתו של הרעיון נובעת מהאופן שבו שלושת הטכנולוגיות משולבות לכלל מערכת חסינה אשר לתוכה מובנה התמריץ לניהולה ואבטחתה. בינואר 2009 מערכת הביטקוין עלתה לאויר.

אז איך זה עובד?

bitcoin walletכיצד ניראה ארנק הביטקוין? הוא לא מכיל מטבעות כמו בתמונה. הוא אפילו לא מכיל את המספרים הסידוריים של המטבעות הנמצאות בו. הוא לא מכיל דבר. הוא אפילו לא ארנק. ארנק הביטקוין הוא כתובת ייחודית, בדומה לכתובת אימייל, ומפתח פרטי וסודי המשמש לחתימה על עסקאות. והיה ותרצה לדעת כמה מטבעות עומדות לרשותך, הארנק יתשאל את רשת הבלוקצ'יין לגבי כל העסקאות שהתבצעו בארנקך מאז ומעולם, לזכות או לחובה, ויחשב את היתרה העומדת לרשותך.

bitcoin-hand-dropוהיה וביקשת לשלם בביטקוין לגורם אחר, הארנק שלך ישלח לרשת הבלוקצ'יין רשומה המכילה 3 נתונים: כתובת הארנק השולח (שלך), כמות המטבעות (לא בהכרח מספר שלם) וכתובת הארנק המקבל. הרשומה תחתם ע"י המפתח הפרטי של הארנק שלך (בשיטת PKE) ובכך תובטח זהות השולח ואף גורם מלבדך לא יוכל לשנות את הרשומה. בהמשך תתקבע העסקה ברשת הבלוקצ'יין. התהליך כמובן מורכב יותר.

לא מתבצעת כאן העברה של מטבע פיסי אלא רק משלוח הודעה, והודעה הרי ניתנת בקלות לשיכפול. מה ימנע ממי שירצה לרמות את המערכת לשלוח בו זמנית הוראות תשלום עם אותו מטבע למספר גורמים שונים, דבר המכונה double-spend או רישום כפול? כאן נכנסים לפעולה ה"כורים" או בעצם המחשבים שלהם. רישום עסקה בבלוקצ'יין הינו פעולה עתירת משאבים הנושאת בעלות כלכלית גבוהה ולכן מבטלת תמריץ לרמאות. הפעולה מיישמת את פרוטוקול Proof of Work – PoW שביסודו מחייב את מבצע הרישום להוכיח שפתר בעיה חישובית קשה. אבל אז נשאלת השאלה: מדוע שמישהו יתאמץ לדאוג לעקביות המערכת? מהי המוטיבציה להשקעת משאבים כה רבים? והתשובה: מי שיציג את ה PoW עבור רישום מאובטח של בלוק של עסקאות ברשת יתוגמל באמצעות ביקטוין, ויתוגמל היטב – 12.5 ביטקוינים (אתמול כ $250,000 והיום כ $125,000) ולעיתים גם עמלה עבור רשומות פרטניות בבלוק. כיום, עקב העלות הגבוהה של התהליך נותרו רק כ 20 חוות מחשבים ענקיות, רבות מהן בסין, המתחרות על העבודה. תהליך זה גם מייצר ביטקוינים חדשים הנוספים לשוק (מדפיס כסף) וגם מתגמל את העושים לאבטחת המערכת ובכך מייתר את הצורך בגורם אמון מרכזי.

מה מתרחש מתחת למכסה המנוע?

רשומות עיסקה מוצפנות שנשלחות לרשת נאספות מדי כ 10 דקות לבלוק ומאומתות ע"י הכורים. על מנת לחבר את הבלוק החדש לשרשרת הבלוקים, הבלוקצ'יין, מתווסף אליו קוד ההצפנה (hash code) של הבלוק הקודם אשר מכיל גם הוא בתורו את קוד ההצפנה של הבלוק שקדם לו וכן הלאה…

בשלב הבא מחשבי הכורים מתחרים בינהם על יצירת קוד הצפנה עבור הבלוק החדש. יצירת קוד הצפנה הינה פעולה מתימטית מורכבת הדורשת משאבי חישוב רבים וזוהי "הבעיה הקשה" שעומדת בבסיס פרוטוקול ה PoW. המערכת בנויה כך שהקושי ביצירת קוד ההצפנה גדל ככל שרשת הבלוקצ'יין גדלה והוא תלוי במספר הכורים הפעילים ברשת. הדבר דומה לכריית זהב. ככל שכבר הופק יותר זהב המאמץ הכרוך במציאת זהב גדול יותר וככל שיותר כורים עוסקים במלאכה סיכוייך למצוא זהב קטנים. ומדוע השיטה הופכת את הרשת לחסינה? נניח שמישהו רוצה להתכחש לעיסקה שביצע ולמחוק את הרשומה המתעדת אותה מהיומן. לאחר שמחק את הרשומה מהבלוק שבו היא נמצאת, עליו לקודד מחדש את הבלוק – כאמור עבודה קשה. על מנת לא לשבור השרשרת עליו לעדכן את הקוד הרשום בבלוק הבא בקוד החדש, ולקודד גם אותו מחדש – כאמור עבודה קשה, וחוזר חלילה. ונניח שמישהו רוצה לזייף עסקה ולשנות את מספר המטבעות שהועברו אליו. כאן עליו לעבוד אפילו יותר קשה כי לפני שיחל בתהליך עדכון הבלוקים עליו לפצח את הצפנת רשומת העיסקה המוצפנת באמצעות המפתח הסודי של השולח. בשורה התחתונה – לא ניתן לגייס מספיק משאבי חישוב לשינוי עסקה המתועדת בבלוקצ'יין.

הכורה הראשון שמצא זהב, דהיינו הראשון שהצליח לקודד את הבלוק, שולח את ה PoW ליתר המחשבים העוסקים במלאכה והם מאמתים את הקוד כמו גם את כל העסקאות הרשומות בבלוק. במידה והמחשבים הגיעו לקונצנסוס בינם לבין עצמם לגבי הנכונות של הבלוק החדש, הרשת המעודכנת מופצת בין המחשבים הרבים (כ 200,000) המאחסנים את היומן והכורה המאושר מקבל את שכרו. ובואו נחזור לדוגמא הקודמת של אלו שניסו לרמות את המערכת ונניח שהצליחו ליצור רשת "מתוקנת" קונסיסטנטית, דבר לא סביר בעליל, הרי שכעת עליהם לזכות באישורם של המחשבים האחרים האמונים על עקביות המערכת על מנת שהרשת החדשה תופץ הלאה, וזה לא יקרה.

mining

 https://www.weusecoins.com/en/mining-guide/ 

לסיכום:

  • אבטחת העיסקה מתבצעת ע"י חתימת העיסקה עם המפתח הפרטי של השולח בשיטת PKE
  • עקביות המערכת נשמרת באמצעות שימוש בפרוטוקול PoW ובקונסנצוס הנדרש לאישורו.
  • חסינות המערכת נשמרת ע"י שירשור הבלוקים תוך שילוב קוד ההצפנה של הבלוק הקודם בבלוק הבא
  • שרידות המערכת נגזרת מביזור של הרשת על גבי אלפי מחשבים. נדרשת נפילה של הרבה מאוד מחשבים על מנת לגרום לרשת הבלוקצ'יין ליפול.
  • האוטונומיות של המערכת נגזרת ממנגנון התגמול המובנה בפרוטוקול האבטחה שלה

סטושי נקמוטו היה הראשון להקים את מערכת הביטקוין ועד אמצע 2010 היה מעורב מאוד בהמשך הפיתוח שלה. אז הוא התנתק לגמרי מהקהילת המפתחים ולמרות נסיונות רבים להתחקות על עקבותיו נשארה דמות עלומה עד היום. כמליון מטבעות ביקטוין שלפי ההשערה נמצאים בבעלותו (והופכים אותו לאחד מהאנשים העשירים בעולם) לא נפדו ולכן יש המשערים שהוא לקחת את סוד זהותו לקבר.

אז האם הכל וורוד בממלכת הביטקוין? האם המטבע החדש אכן עונה על התקוות שתלו בו סאטושי ועמיתיו? לא ממש. ועל כך באחד הפרקים הבאים בסידרה.

לא רק ביטקוין

ההצלחה של הביטקוין גרמה לפריחה של מטבעות קריפטוגרפים מבוזרים אחרים המכונים altcoin – מטבעות אלטרנטיבים. כיום יש למעלה מ 1000 מטבעות כאלו ובורסות ההמרה בין מטבעות פורחות. תשתית הבלוקצ'יין עליה מתבסס הביטקוין מיושמת בקוד פתוח דבר המאפשר פיתוח מהיר של מטבעות חדשים. מפתחים המעוניינים ליצור מטבע חדש יכולים לקחת את קוד התוכנה, לשנות אותו כראות עיניהם ולהפיץ אותו מחדש או כפיצול של הקוד הקיים (hard fork) או כקוד נפרד לחלוטין. הצלחתו של מטבע חדש תלויה במידת הקבלה שלו ע"י קהילת הסוחרים במטבעות הקריפטוגפים, דהיינו האם התכונות של המטבע החדש מקובלות על הקהילה והאם המטבע מספיק אמין.

סיבות שונות מובילות לפיתוח מטבע חדש. לעיתים קיימת בקרב המפתחים אי נחת מהיבטים טכנים כגון גודל בלוק או שיטת הצפנה שמשפיעים על הביצועים של הרשת ולכך השלכות על הסחירות של המטבע. במקרה זה המפתחים ינקטו בשיטת ה hard fork וזאת על מנת לשמור את המאפיינים המרכזיים של מטבע הביטקוין המקורי ויבצעו שינויים נקודתיים בלבד. דוגמא למטבעות מסוג זה הם ה Bitcoin Cash או ה Litecoin. במקרים אחרים אי הנחת של המפתחים יותר עמוקה ודורשת שינויים המחייבים הקמת רשת בלוקצ'יין חדשה שתהווה את הבסיס למטבע החדש. לסוג הזה של מטבעות משתייכים ה Ripple או ה Ether.

מטבע ה Ether מתבסס על רשת ה Etherium. המפתחים של רשת זו הטמיעו ברשת הבלוקצ'יין "חוזים חכמים" Smart Contracts, שהפכו אותה מיומן פסיבי של עסקאות למערכת המיישמת לוגיקה עסקאית המונעת ע"י העסקאות הנרשמות בה. יש הרואים ברעיון עליו מושתתת רשת האתריום את ההבטחה הגדולה הבאה, זו שתשבש מודלים כלכליים קיימים, תערער מונופולים טכנולוגים ותחזיר את האמון בדמוקרטיה של האינטרנט שהתמסמס בשנים האחרונות. ועל כך בפרק הבא.

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

w

מתחבר ל-%s