Proof of work

‍

POW בעברית: מערכת הוכחת עבודה, היא מערכת להשגת קונצנזוס (הסכמה רחבה) בין משתתפים (nodes) רבים ברשת. כל משתתפי הרשת פותרים "פאזל" קריפטוגרפי, שכדי לפתוח אותו צריך להשתמש בכוח חישובי גדול, פותרי ה"פאזל" נקראים כורים (miners) בצורה כזו שהראשון שמצליח לפתור את הפאזל הוא יהיה בעל הזכות לייצר את הבלוק הבא בשרשרת הבלוקים שמתעדת את הטרנזקציות ברשת. ייצור הבלוק מתגמל את הכורה, במקרה של מטבעות דיגיטליים הכורה יתוגמל במטבעות, כדוגמת Bitcoin.  שאר משתתפי הרשת פותרים את אותו פאזל קריפטוגרפי ומאמתים את אמינותו של המידע שעל הבלוק, כך שכמעט בלתי אפשרי להשיג הסכמה על "שקר" שקורה ברשת מכיוון שצריך להיות הסכמה של יותר מ 51% ממשתתפי הרשת על מנת לייצר בלוק.

לאור רווחיות הכרייה של מטבעות כדוגמת ביטקוין, קמו חוות כרייה שמריצות אלפי מחשבים בניסיון לפתור את הפאזל הקריפטוגרפים ולזכות בביטקוינים, ע"פ הנתונים, הכורים ברשת הביטקוין בלבד צורכים חשמל בכמויות עצומות בכדי להשאיר את המחשבים הכורים עובדים, עד כדי כך שכמות החשמל שנצרך רק עבור כריית ביטקוין יכול לספק חשמל שנצרך לכל הונגריה או ניו-זילנד.

תופעה נוספת היא "קבוצות כרייה" שמאחדות את כוח המחשוב שלהן על מנת לכרות ביטקוינים ולחלק את הרווחים בצורה שווה בניהם, תופעה זו פוגעת בביזור הרשת וברמת האבטחה שלה, שכן לקבוצות הכרייה וחוות הכרייה יש נתח גדול מאוד מכוח המחשוב ברשת. 

דוגמאות למטבעות שעובדים Proof of work הם : Bitcoin (BTC) ו Monero (XMR) 

Bitcoin המטבע המוביל בשוק הפך לשם נרדף למטבע דיגיטלי ובעצם המטבע הראשון שישם בלוקצ'יין והמציא את POW .את המטבע יצר סטושי נאקומו (שם בדוי) בשנת 2008 .

המטבע נוצר על מנת להוות מערכת תשלומים עמית לעמית בצורה דיגיטלית לחלוטין, כמות המטבעות המקסימלית של ביטקוינים שיכולים להיווצר הם 21 מיליון מטבעות.

Moneroשהושק ב 2014, שם לעצמו למטרה להוות מערכת תשלומים דיגיטלית בדגש על אנונימיות מוחלטת, משמע שלא ניתן לאתר טרנזקציות ברשת וזאת תוך שימוש באמצעים קריפטוגרפים. מונרו עושה שימוש ב POW לתפעול הרשת והשגת הסכמה רחבה על טרזקציות.

Proof of stake

POS-בעברית: מערכת הוכחת החזקה, היא תשובה לגישה הבזבזנית ש POW מציע, שכן התחרות בין משתתפי הרשת על כוח מחשוב היא צריכת אנרגיה רבה ומיותרת, הרבה מעבר למה שצריך על מנת להשיג קונצנזוס. הרעיון המרכזי ב Pos הוא השגת קונצנזוס בין כל משתתפי הרשת ע"י בחירת מאמתים (ולא כורים) ביחס לכמות האחזקות שהם מחזיקים. כך, בשיטה כזאת לא נתמרץ צריכת אנרגיה גבוהה.

על מנת להיות מאמת ברשת צריך להחזיק מעל כמות מטבעות מסוימת ולשים אותה "בצד", חשבו על זה כסוג של פיקדון בטחון. גודל ה"פקדון" ששם המאמת יקבע את הסיכויים של המאמת לזכות בייצור הבלוק הבא ובכך לזכות בתגמול שהוא המטבעות/טוקנים, וזה עובד ביחס ישר ,אם לך יש 1000$ ב stake ולחברך יש 100$ ב stake לך יהיה פי 10 סיכוי לזכות בייצור הבלוק. 

על מנת להבטיח את אמינותם של המאמתים, המאמתים יאבדו חלק הכספי הבטחון ששמו בצד (stake -ה),אם יתגלו כמאמתים ב"שקר" את הבלוק. כך מתמרצים את המאמתים לאמת באמינות את הבלוק.

בשיטה זו יתרונות רבים החל משיפור צריכת האנרגיה ועד השגת ביזור גבוה יחסית מול Pow.

דוגמאות למטבעות שעובדים Proof of stake  הם : Cardano (ADA) ו Solana (SOL)

Cardano ,אחד המטבעות הגדולים בשוק, הוא פלטפורמת קוד פתוח המאפשר העברת ערך פיננסי ומיידעי בצורה מאובטחת וסקלאבלית ביותר. קארדנו מפתחים פלטפורמת חוזים חכמים ששואפת לתת ערך טכנולוגי לפרוטוקולים חדשים וקיימים.

קארדנו אספו חוקרים ומהנדסים רבים והם אחד הפרויקטים היחידים שפותחו מתוך גישה מדעית ומחקרית טהורה , גישה שהופכת את הבלוקצ'יין לבטוח ויציב יותר.

מייסד המטבע הוא צ'ארלס הוסקינסון, שהיה גם אחד ממייסדי אתריום.

‍

דוגמא נוספת היא המטבע Solana , המהווה מעין בית לסקטור ה -DeFi– פתרונות כלכלה מבוזרת.

הפרוטוקול נבנה בראשית במטרה ליצירה ואירוח אפליקציות מבוזרות (Dapps)ולשפר את יכולות הסקלאבליות בתחום, הם עשו זאת בעזרת שימוש בשילוב מעניין של proof of stake  והכנסת אלמנט proof of history. הם כיום הפרויקט שיודע לטפל בהכי הרבה טרנזקציות לשנייה.

מייסד הפרויקט הוא אנטולי יקובנקו, מהנדס במקצועו.

Pow VS. Pos 

אם נשווה בין שני השיטות נצטרך להתחשב בשלושה פקטורים חשובים: ביזור (Decentralization), אבטחה (Security) , יכולת הרחבה (Scaleability). שלושת המושגים מהווים את ה"דילמה המשולשת" של מטבעות מבוססי קריפטו.

נושא הביזור במערכות הוכחת עבודה POW כדוגמת ביטקוין פגיעות ברמה מסוימת, לדוגמא אם משלושת קבוצות הכרייה הגדולות ברשת הביטקוין יתאחדו הן יוכלו להשיג שליטה על הרשת (יותר מ 51% מכוח המחשוב) ובכך לאמת טרנזקציות שקריות. לעומת זאת במערכות מבוססות POS יש שיאמרו כי בצורה ברורה ישנה העדפה לעשירים (כיוון שמי שמחזיק יותר מטבעות בעל סיכוי גבוה יותר לייצר את המטבעות) אך בהשוואה ל POW אפשר לומר שבמציאות יכולת הביזור של POS גבוהה כיוון שעלות צריכת החשמל אינה עולה בצורה לינארית עם כמות השימוש אלא ניתן "להשיג" מחיר טוב יותר אם נצרוך יותר.

יתרון נוסף שיש ל POS על פני POW הוא שהנחת התשתית ליצירת מערכת POSזולה הרבה יותר בהשוואה ל POW מכיוון שאין צורך במערכות מחשוב מתקדמות על מנת להחזיק מטבע ובטח שצריכת האנרגיה תהיה פחותה לאין שיעור.

אך POSאינה מושלמת גם היא, אם מאמת אחד יחזיק ביותר מ 51% ממטבע מסוים תהיה סכנה לאבטחת הרשת שכן הסיכוי לקבל את הזכות לייצור הבלוק הבא הם שלו לרוב ובכך לאמת טרנזקציות שקריות על הרשת, אך אם ניקח לדוגמא את הביטקוין החזקת יותר מ 51% מהרשת תעלה לנו נכון להיום באזור החצי טריליון דולרים, לא מטרה ישימה.

דילמה נוספת שכרוכה במערכת הוכחת החזקה POS הוא שבחירת המאמת בשיטה זו אינו יכול להיות רנדומלי לחלוטין, שכן יש להתייחס לכמות המטבעות שנמצאים ב"פיקדון הבטחון" (stake), מה שיכול לגרום לעשירים להרוויח את רוב זכויות ייצור המטבעות ובכך להרוויח הרבה כסף, מכאן המאמתים בעלי "הפקדת ביטחון" קטנה יחסית יצאו מהשוק והמאמתים הגדולים יקנו את חלקם ויתעשרו אפילו יותר.  

יש כמה הצעות לפתרון בעיה זו, אחת מהן היא לתת משקל לזמן ההחזקה של המאמת כמו שעושים Solana שם מערכת הקונצנזוס היא משולבת ומערבת proof of stake  ב proof of history .

בנוגע ליכולות ההרחבה (סקלאבליות – scaleability) של השיטות השונות הנתון הנכון ביותר לבדיקת יכולת זו הוא כמות טרנזקציות לשנייה של הרשת .

בלוקצ'יין הביטקוין בעל שיטת POW מסוגל לטפל ב 5-7 טרנזקציות בשנייה, איטי במיוחד בהשוואה למערכות סליקה קיימות כמו VISA למשל מטפלת בכ- 100 מיליון טרנזקציות ביום אחד , כלומר בערך 1150 בשנייה , וזה כמובן לא קצה גבול היכולת של המערכת.

במערכת מבוססת POS  יותר לעומת זאת , solana לדוגמא מטפלים כיום ב כ 2500 טרנזקציות לשנייה, מספר עצום וגם הוא לא קצה גבול היכולת של המערכת.

חשוב לציין שהטכנולוגיות מתפתחות כל יום וגם עבור POW ישנן פרויקטים שמפתחים יכולות אדירות מבחינת כמות טרנזקציות לשנייה, ראה מטבע Kadena.

לסיכום: מערכת הוכחת החזקה POS מוסיפה סיכונים מסוימים ליכולת הביזור והאבטחה בהשוואה ל POW אך פותרת בעיות רבות שקיימות ב POW.

לכל שיטה יתרונות וחסרונות, אך בסופו של דבר הטכנולוגיות מתפתחות כל הזמן, בעיות נפתרות ואחרות צצות עם פיתוחן.

הדעות חלוקות לגבי אפקטיביות המערכות, אך ישנה הגירה גדולה למערכות הוכחת החזקה POS,מערכות קונצנזוס אחרות ומעניינות מופיעות כיום כל הזמן כל אחת עם יתרונותיה וחסרונותיה.

‍

דיסקליימר:

החברה בעלת אישור המשך עיסוק מספר 57505 למתן שירות בנכס פיננסי מכוח בקשה לרישיון למתן שירות בנכס פיננסי לרשות שוק ההון, ביטוח וחיסכון. החברה אינה בעלת רישיון כהגדרתו בחוק הסדרת העיסוק בייעוץ השקעות, בשיווק השקעות ובניהול תיקי השקעות, תשנ"ה-1995. אין באמור באתר משום ייעוץ ו/או שיווק השקעות ו/או ייעוץ מס ואין בו משום תחליף לשירותים כאמור המתחשבים בנתונים ובצרכים המיוחדים של כל אדם. אין באמור באתר משום המלצה בנוגע לכדאיות השקעה במטבעות וירטואליים ו/או במוצרים או מכשירים פיננסיים כלשהם ואין בדברים משום הזמנה ו/או הצעה לביצוע פעולות במוצרים הנזכרים. אין באמור כדי להוות התחייבות לשאת תשואה כלשהי. השקעה במטבעות וירטואליים הינה מסוכנת ועשויה לגרום להפסד של מלוא ההשקעה. תחום המטבעות הווירטואליים כרוך בחוסר וודאות רגולטורי, מיסויי ויישומי על ידי גופים שונים עמם נדרשים יחסי גומלין לצורך ביצוע פעולות.

‍