מהו קונצנזוס Nakamoto וכיצד הוא מניע את הביטקוין?

אחד המאפיינים הייחודיים ביותר של ביטקוין הוא אלגוריתם הקונצנזוס שלו, שיצר את התקדים למערכת מטבעות עמית-לעמית (BFT) של עמית-לעמית. ההגדרה הנפוצה ביותר של אלגוריתם הקונצנזוס של ביטקוין, ליתר דיוק, ההגדרה שרוב המקורות המקוונים מצביעים עליה, היא הוכחת עבודה (PoW), מנגנון הקונצנזוס שמסתמך על פתרון חידות הצפנה על מנת לאמת מידע חדש. בעוד PoW הוא חלק משמעותי ממודל הקונצנזוס הכולל של ביטקוין, הוא אינו מקיף את מכלול האופן שבו בלוקים חדשים מתווספים לבלוקצ'יין. במקום זאת, PoW הוא חלק מאלגוריתם קונצנזוס גדול יותר הידוע בכינויו "קונצנזוס Nakamoto", על שם היוצר הבדוי של הביטקוין עצמו. Nakamoto Consensus הוא מה שהבדיל את הביטקוין מאינספור יישומי המטבעות הדיגיטליים שהגיעו לפניו, כמו DigiCash או b-money. מודל הקונצנזוס הייחודי של ביטקוין איפשר לו להיות מערכת ה-BFT הראשונה (סובלת תקלות ביזנטית) שיכולה להתרחב בצורה אורגנית, ובכך ליצור את התקדים למטבעות קריפטוגרפיים הבאים שממשיכים להשתמש בווריאציה של קונצנזוס Nakamoto כדי להפעיל את הפרוטוקולים שלהם.

חלק משמעותי מהקונצנזוס של Nakamoto, לפחות בביטקוין, הוא PoW. PoW מתייחס למנגנון ההצפנה המסתמך על כך שהמשתתפים יוכלו לפתור בעיות חישוביות קשות על מנת להחזיק בנתח גבוה יותר ברשת. במקרה של ביטקוין, PoW בעצם היא דרך מבוזרת למשתתפים בשרשרת לקבוע את הבלוק התקף ביותר. כל משתתף (או כורה) ניסיונות P כדי למצוא פתרון תקף לבלוק העסקאות הקרוב. זה כרוך במציאת ערך h כגון זה מתי h גיבוב עם אלגוריתם הגיבוב SHA-256, נמצא הערך הנדרש. לרוב זהו תהליך איטרטיבי; nonces (מספרים בשימוש פעם אחת) מתווספים לסוף המחרוזת המועברת לגיבוב בכל סיבוב עוקב עד למתן הערך הנדרש. פַּעַם P מצליח למצוא פתרון ל-PoW, הם משדרים את החסימה שלהם לשאר הרשת, שם הוא מאושר אם אף אחת מהעסקאות בפנים כבר לא הוצאה על סמך חותמת הזמן. P לאחר מכן מקבל פרס בביטקוין כפיצוי על כמות כוח המחשוב שהם הוציאו על מנת לאמת את בלוק העסקאות הבא.

כרייה בביטקוין היא למעשה המחויבות של כמות מסוימת של משאבי מחשוב למטרה היחידה של פתרון בעיות קשות מבחינה חישובית ואימות בלוקים חדשים. ככל שיש לצומת בודד יותר כוח מחשוב, כך גדל הסיכוי למצוא ערך נכון עבור ה-hash SHA-256, וכך לפתור את ה-hash ההצפנה המשויך ל-PoW של אותו בלוק מסוים. PoW מאפשר לביטקוין להיות גם מבוזר לחלוטין וגם מאובטח לחלוטין. כל אחד יכול להשתתף בתהליך הכרייה, ללא צורך בבעלות על מספר מסוים של ביטקוין מראש כדי לעשות זאת. למעשה, לא ידוע לחלוטין מי יהיה הזוכה בתגמול הכרייה הבא בכל נקודת זמן נתונה, כאשר כוח מחשוב נוסף רק מגדיל את ההסתברות שצומת בודד יצליח. יתר על כן, תהליך הכרייה גם ממריץ צמתים לפעול ביושר בגלל התגמולים הקשורים לשידור הבלוק הנכון. משמעות הדבר היא שכדי להשתלט על הרשת, תוקף זדוני צריך לשלוט על 51% מכוח המחשוב/האשינג ברשת ולמנוע אימות חסימות לגיטימיות. זה מכונה בדרך כלל "התקפת 51%". בשל גודלה הנוכחי של רשת הביטקוין, העלות הכלכלית של צבירת למעלה מ-51% מכוח הגיבוב הקיים כיום ברשת היא גדולה, ולכן קשה ביותר.

החלק השני של Nakamoto Consensus הוא מה שאפשר לביטקוין להיות פלטפורמת מטבעות ה-BFT הראשונה הניתנת להרחבה. Nakamoto Consensus שמה דגש גדול על השרשרת הארוכה ביותר, בטענה שהשרשרת הארוכה ביותר שתקפה גם על פי חותמות זמן (אף אחת מהבלוקים אינה תקינה עקב עסקאות שהוצאה כפולה, למשל) היא הלגיטימית ביותר, שכן הייתה בה הגדולה ביותר. כמות משאבי החישוב המוקדשים לו. זה מציג אמון במערכת חסרת אמון אחרת, ובכך מאפשר לרשת הביטקוין לפעול ללא סמכות מרכזית. לדוגמה, אם משתתף לא היה פעיל, או הצטרף לאחרונה, הם יכולים פשוט לקבל את השרשרת הארוכה ביותר הנוכחית כהוכחה למה שקרה בעבר ברשת. הם לא צריכים להסתמך על צד שלישי או איזשהו ממסד; במקום זאת, הם פשוט מתחילים לבנות על השרשרת התקפה הארוכה ביותר, ובכך משיגים את היכולת לקבל תגמולים על ידי הצעת בלוק תקף מבחינה חישובית. למעשה, "כלל השרשרת הארוכה ביותר", כפי שהוא זכה לכינוי על ידי קהילת מטבעות הקריפטו, אפשר לביטקוין להצליח במקום שבו נכשלו מטבעות דיגיטליים קודמים של PoW. היא אפשרה למשתתפים לקבל אמון ברשת, וגם קבעה סטנדרט שבאמצעותו הכורים יוכלו להתחיל להצטרף ולעזוב כרצונם מבלי להידרש לרשות. כלל השרשרת הארוך ביותר אומץ על ידי מספר רב של מערכות נכסים דיגיטליים ובלוקצ'יין שהגיעו אחרי הביטקוין.

Nakamoto Consensus חוללה בסופו של דבר מהפכה הן במטבע הדיגיטלי והן בקריפטוגרפיה המודרנית על ידי הצגת פתרון BFT שניתן להרחבה, ובכך איפשר לביטקוין להצליח כמערכת עסקאות עמית לעמית חסרת אמון. באופן ספציפי, Nakamoto Consensus הצליח ליצור סטנדרט מדידה לתקפות הבלוקצ'יין: כמות המשאבים החישוביים שהושקעו בו. בעוד שמודל הקונצנזוס של Nakamoto ראה את חלקו ההוגן בביקורת, בעיקר בשל נטייתו לאפשר לשרשרת להתפצל, הוא נותר אחד ממנגנוני הקונצנזוס היעילים והמוצלחים ביותר בקרב רשתות מבוזרות. על ידי הצמדת משאב דל (כוח מחשוב) לבלוקצ'יין, Nakamoto Consensus מעניק לביטקוין ערך מרומז, אבטחה ואמון על פני מערכות מטבעות אחרות.

זהו פוסט אורח מאת ארצ'י צ'ודהורי. הדעות המובעות הן לגמרי שלהן ואינן משקפות בהכרח את הדעות של BTC Inc. או מגזין Bitcoin.

מקור: https://bitcoinmagazine.com/guides/what-is-nakamoto-consensus-bitcoin