הדור הראשון של יישומי הבלוקצ'יין היה רשת הביטקויין, שהיתה מימוש מוגבל של הטכנולוגיה, כאשר הרשת נועדה לתיעוד טרנזאקציות פשוטות בלבד. הדור השני של הטכנולוגיה יישם את רשת האיתריום שהוסיפה את המימד של החוזים החכמים, ששינו את העולם והביאו להנפקות מואצות של מטבעות קריפטוגרפיים שונים הידועים כ ICO. הרשת הזו למעשה הביאה את הטכנולוגיה של הבלוקצ'יין לתודעת הציבור.
שני הדורות הראשונים של טכנולוגיית הבלוקצ'יין השתמשו באותם אבני בניין, ועקרונות מתמטיים, כדי ליישם את הטכנולוגיה בצורה שימושית. שניהם השתמשו ברשת המורכבת מיחידות מידע (בלוקים) המוגנים באמצעות מערכת מתמטית שנקראת POW (Proof of Work) המבטיחה את אמיתות הנתונים. אבטחת המידע ברשת הבלוקצ'יין הוא הבסיס הראשון והמיידי, לשימוש במסד נתונים מבוזר מכיוון שאין גוף מרכז שאחראי על נכונות הנתונים בו.
אחד התהליכים המשמעותיים המתרחשים בעולמות התוכן הטכנולוגיים של הבלוקצ'יין הוא החיפוש אחר תחליף יעיל ומהיר למרכיבים הטכנולוגיים של התשתית עליה מנוהלים הרישומים המבוזרים, שהיוו את הבסיס לשני הדורות הקודמים.
למרות שמדובר בנושאים טכנולוגיים בלבד, המבוססים ברובם על שימוש בנוסחאות מתחום המתמטיקה התיאורטית, והם שקופים למשתמש, הרי שההשפעה הצפויה לשינויים אלו על עולם הבלוקצ'יין היא מכרעת.
החולשות של בלוקצ'יין 2.0
אחת החולשות הינן שלא ניתן להשתמש בטכנולוגיה הקיימת היום למימוש של כלים בפריסה עולמית שישמשו בסיס לתיעוד של טרנזאקציות בהיקפים גדולים כפי שקיימים בעולמות הפיננסיים.
בעוד שמערכות מסורתיות יותר כמו PayPal יכולות לעבד 200 טרנזקציות בשניה, וויזה יכולה לעבודה אפילו 56,000 בשניה, הבורסות מתעדות מאות אלפי !! פקודות מסחר בשנייה, רשת האיתריום יכולה לנהל כ- פעולות 20 בשניה, וביטקוין רק 7! על מנת שטכנלוגיית הבלוקצ'יין תהיה שימושית עבור ענקי פינטק יש לפתור ראשית את בעיית הסקלביליות. בעיית הסקלבליות אינה כורח המציאות בבלוקצ'יין, אלא הינה פועל יוצא של מנגנון הקונצנזוס POW שמטרתו להבטיח את אמיתות הנתונים במערכות מבוזרות.
בלוקצ'יין 3.0 – מבט אל העתיד
המעבר לעולם הטכנולוגי העתידי של הבלוקצ'יין, מאופיין במספר ראשי חץ, המתקדמים במספר כיוונים במקביל.
שיטות אימות
אחד המאמצים הוותיקים לייעל ולשפר את יכולת העיבוד של הרשת, מתבסס על שינוי של שיטת האימות. מעבר ממערכת מתמטית של POW הדורשת משאבי עיבוד רבים מאד, וכן מאטה את קצב הרישום, לשיטות אימות, המבוססות על תשתית מתמטית אחרת.
אחד ממרכיבי הליבה של רשתות בלוקצ'יין ציבוריות כמו ביטקוין או איתריום הוא האפשרות שניתנת לכל משתמש ברשת להקים "צומת" (NODE) שמתעדת כל הפעילות ברשת, וגם מאמתת את הטרנסאקציות המנסות להירשם על הרשת.
איגוד האיתריום, הודיע על מעבר לשיטת אימות חדשה במהלך 2019, הנקראת POS (Proof of Stake) כאשר לא כל משתמש יוכל לשמש כ"צומת" שווה ברשת, אלא חברי הרשת יקבעו את הטרנסאקציות הנרשמות עליה, על בסיס עומק המעורבות שלהם / ההשקעה שלהם. כך ניתן לשמר את אמיתות הנתונים, על ידי שימוש במערכת מתמטית פשוטה יותר, המתבססת בין השאר על היושרה של מפעילי הצמתים, כיון שהאינטרס שלהם הוא שהרשת תהיה אמינה ככל האפשר, עקב האחזקה / ההשקעה שלהם ברשת. המעבר לשיטת POS יאפשר לתעד כמות רבה יותר, באופן משמעותי, של טרנסאציות על הרשת, ואמור לתת מענה חלקי לבעיית הגידול – סקלאביליות.
חברות מסחריות, וגופי מחקר נחשבים, עמלים על פיתוח של שיטות אימות , ומערכות מתמטיות חדשות, שיתנו מענה טוב יותר מ POS. מספר שיטות חלופיות הוצגו זה מכבר, כמו POA (Proof of Activity) , וכן POC (Proof of Capacity) ואחרות.
מערכות עיבוד מקבילות
תשתיות הבלוקצ'יין הקיימות מבוססות על עיבוד לינארי של מידע, כאשר כל התנועות נרשמות, מעובדות ומתועדות ברשת – בזו אחר זו. חברת EOS פיתחה פרוטוקול חדשני, שאמור לשרת חוזים חכמים, ובכל להרחיב את תפיסת העולם של רשת האיתריום. כדי להפוך את הרשת לרלוונטית גם לשימושים באינטנסיביות גבוה, מציעה הרשת (מעבר לשימוש ב POS ) גם עיבוד מקבילי של תהליכים בתוך הרשת, כך שניתן לטפל ביותר מאשר טרנסאקציה אחת בו זמנית.
על מנת להאיץ את ההעברות, להפחית את ההשהיות ולמקסם את הביצועים, הבלוקים ב-EOS מחולקים למחזורים שמבוצעים אחד אחרי השני, וכל מחזור מחולק למספר תהליכי משנה (Threads) שרצים במקביל בתוך המחזורים. באופן זה, אפשר לבצע פעולות ולשלוח הודעות גם בתוך הבלוקים עצמם וגם בין הבלוקים. המהירות הצפויה היא שלוש שניות להפקה של כל בלוק חדש וחצי שניה נוספת לבדיקה שלו.
בנוסף, כדי לייעל את העבודה , משתמשת הרשת במערכת של "נאמנים" המאמתים את הטראנזקציות עבור מנהלי הבלוקים. היישום נעשה באמצעות פרוטוקול חדשני של ייפוי הכוח של הוכחת ההחזקה (delegated proof-of-stake או DPoS), בו הקהילה מייפה את כוחה של קבוצת "נאמנים" שנבחרה מראש ומוסיפה בלוקים חדשים על מנת שתוודא את אמיתות הטראנזקציות.
DAG – עולם נטול בלוקים
הגישה המתקדמת ביותר בתחום, מבוססת על נטישה של הפרדיגמה השלטת היום לפיה כל התנועות (והחוזים) נרשמים בתוך בלוקים של מידע, ומאמתי האימות של המידע נעשים על הבלוק כולו. הפיתוח החדש של DAG (Directed Acyclic Graph) המגיע מהענף המתמטי של ניהול עצי מידע, מבסס את הרישומים ברשת המבוזרת על גבי רצף של תנועות שאינן מאוגדות בבלוקים, אלא מהוות צמתי מידע המקושרים ביניהם באמצעות מיתרים חד כיווניים (בדומה לטופולוגיה של עצים מתמטיים אחרים), כאשר ישנם מגבלות על הקישוריות, היוצרות תשתית המאמתת את התנועות. הגרף הנוצר ממערכת הצמתים והמיתרים נקראת tangle או "סבך" . הפרויקט המוכר ביותר כיום המשתמש ברשת כזו של DAG הוא פרויקט ה IOTA (https://www.iota.org/)
מערכת דומה הנבחנת בימים אלו היא NANO המנסה לשלב בין עולם של בלוקים של מידע (המוכר מהרשתות הקיימות היום) לעולם של "סבך" מידע בצורה של גראף המורכב מצמתים ומיתרים. המערכת המוצעת על ידי NANO מכונה block-lattice או סבכת בלוקים.
סוף דבר
התמודדות עם הסוגיה המהותית של מגבלת ההתרחבות של הרשתות (הסקלביליות) יכריע האם טכנולוגיית הבלוקצ'יין תהפוך לשימושית בקרב התאגידים הפיננסיים. למרות הפוטנציאל העצום, המפתח לעתיד מבוזר יהיה להתגבר על החולשות של הבלוקצ'יין ולספק פתרון עסקי חף מפגמים ומוכן לאימוץ על ידי שחקני המיינסטרים.
בתחילת החודש פורסם כי ענקית התשלומים PayPal ביצעה את ההשקעה הראשונה שלה בסטארט-אפ בתחום המסייע למוסדות פיננסיים ולחברות אחרות לנהל נתונים רגישים באמצעות מסד נתונים משותף. .אין זה אלא צעד ראשון בדרך הארוכה שעוד צפויה, לאימוץ של פרוטוקול אחיד שיאפשר את השימוש הנרחב בטכנולוגיה לצרכי מסחריים ופיננסיים.