ההשוואה בין ביטקוין לאתריום היא בעיקרה השוואה בין שתי החלטות תכנון שונות: רשת אחת נבנתה כדי לרשום העברות ערך בצורה פשוטה ועמידה ככל האפשר, והשנייה נבנתה כדי להריץ קוד כללי על גבי רישום משותף. כל שאר ההבדלים – מנגנון ההסכמה, קצב הבלוקים, מודל ההיצע ושפת הסקריפט – נגזרים מהבחירה הראשונית הזאת. הדף שלהלן מתאר את ההבדלים ברמת המנגנון בלבד, בלי לדרג רשת אחת מול השנייה.
למה בכלל להשוות בין הרשתות
שתי הרשתות בנויות מאותה קופסת כלים בסיסית: פונקציות גיבוב חד-כיווניות, חתימות דיגיטליות מבוססות עקומות אליפטיות, רשת עמית-לעמית שמפיצה הודעות בין צמתים, ומבנה נתונים שבו כל בלוק מצביע על קודמו באמצעות ערך גיבוב. מכאן ששינוי רשומה ישנה מחייב חישוב מחדש של כל מה שנבנה מעליה. המבנה המשותף הזה מתואר בפירוט בדף על איך עובד בלוקצ'יין, והוא נקודת המוצא לכל הבדל שמופיע להלן.
מהנקודה הזאת ואילך הדרכים נפרדות. ביטקוין תואר במסמך טכני בסוף 2008 והרשת שלו החלה לפעול בינואר 2009, כמערכת להעברת ערך בין עמיתים ללא גורם מרכזי שמנהל את הרישום. אתריום עלה לאוויר ביולי 2015 והגדיר מטרה רחבה יותר: מכונת מצבים כללית שאליה אפשר להעלות קוד, כשהקוד הזה מבוצע מחדש אצל כל צומת שמאמת את הרשת. המטרות שונות, ולכן גם האילוצים ההנדסיים שונים. השוואה שמתעלמת מהייעוד המוצהר של כל רשת מאבדת את ההקשר שבו כל החלטת תכנון התקבלה.
חשוב להבחין בין שני סוגי הבדלים. יש הבדלי פרמטרים – מספרים שנקבעו בקוד, כמו זמן בלוק ממוצע או גודל תגמול. ויש הבדלים מבניים – כאלה שמשנים את מודל האבטחה או את מה שהרשת מסוגלת לבטא בכלל. שינוי פרמטר הוא עניין של כיוונון; שינוי מבני משנה את אופי המערכת. רוב הפער בין ביטקוין לאתריום נמצא בקטגוריה השנייה.
הוכחת עבודה מול הוכחת החזקה
איך נבחר מי כותב את הבלוק הבא
בביטקוין הבחירה נעשית בהוכחת עבודה. כורים אוספים עסקאות ממתינות, בונים כותרת בלוק באורך 80 בתים, ומשנים שוב ושוב שדה מספרי בכותרת עד שהגיבוב הכפול שלה בפונקציית SHA-256 נופל מתחת לערך יעד. אין קיצור דרך: הדרך היחידה למצוא ערך מתאים היא ניסוי אחר ניסוי. הסתברות ההצלחה של כל משתתף פרופורציונלית לחלקו בכוח החישוב הכולל. ערך היעד מתעדכן כל 2016 בלוקים כדי לשמור על קצב ממוצע של כעשר דקות לבלוק, גם כשכוח החישוב ברשת גדל או קטן.
אתריום עבר להוכחת החזקה בספטמבר 2022, במעבר שנקרא המיזוג. במודל הזה אין כרייה כלל. הזמן מחולק לחלונות של שתים-עשרה שניות, וכל 32 חלונות מרכיבים יחידה גדולה יותר. בכל חלון נבחר מאמת אחד, בהגרלה פסאודו-אקראית שנגזרת ממצב הרשת עצמו, להציע בלוק, וקבוצה של מאמתים אחרים מעידה עליו. כדי להפעיל מאמת בודד יש לנעול הפקדה של 32 יחידות מטבע הבסיס של הרשת בחוזה ייעודי. ההגרלה אינה תלויה בחומרה מיוחדת אלא ביתרה הנעולה.
מקור האבטחה בכל מודל
ההבדל העמוק אינו בשאלה מי כותב את הבלוק אלא במשאב שנשרף כדי להגן על ההיסטוריה. בהוכחת עבודה המשאב חיצוני לרשת: חשמל וחומרה. כדי לשכתב בלוק ישן צריך לבצע מחדש את כל העבודה שנעשתה מאז, ובמקביל להתחרות בכורים שממשיכים להאריך את השרשרת הקיימת. העלות מצטברת ככל שהבלוק עמוק יותר.
בהוכחת החזקה המשאב פנימי: היתרה הנעולה עצמה. מאמת שחותם על שתי גרסאות סותרות של ההיסטוריה חושף את ההפקדה שלו לקיצוץ אוטומטי, כלומר לחילוט חלקי או מלא בידי הפרוטוקול. ההרתעה אינה נובעת מעלות אנרגיה אלא מכך שההתקפה פוגעת ישירות בנכס שהתוקף נאלץ לנעול כדי להשתתף מלכתחילה.
שני המודלים מכוונים לאותה תוצאה – להפוך שכתוב היסטוריה ליקר – אך משתמשים בכלכלת תמריצים שונה. הראשון קושר את האבטחה למשאב פיזי שנמדד מחוץ לרשת; השני קושר אותה לערבון שנמדד בתוך הרשת. זו הבחנה תיאורית, לא דירוג.
מודל ההיצע בכל רשת
לוח החצייה של ביטקוין
ההיצע של ביטקוין חסום בקוד ב-21 מיליון יחידות. התגמול שהכורה מקבל על בלוק חדש מתחלק בשתיים כל 210,000 בלוקים, מה שמתרגם בקירוב לארבע שנים בקצב של כעשר דקות לבלוק. התגמול פתח ב-50 יחידות לבלוק, ולאחר החצייה שהתרחשה באפריל 2024 הוא עומד על 3.125 יחידות. כל יחידה מתחלקת ל-100,000,000 סאטושי, כך שהחלוקה אינה מגבילה את השימוש גם כשהתגמול קטן. בסביבות שנת 2140 התגמול החדש ידעך לאפס, ומאותו רגע ההכנסה היחידה של הכורים תהיה עמלות העסקאות בבלוק.
הנפקה משתנה ושריפת עמלת בסיס באתריום
לאתריום אין תקרה קשיחה כתובה בקוד. ההנפקה השוטפת אינה מספר קבוע אלא פונקציה של הכמות הכוללת שנעולה אצל מאמתים: ככל שנעולה כמות גדולה יותר, ההנפקה השנתית הכוללת גדלה אך התגמול היחסי לכל מאמת קטן. במקביל, מאז עדכון שנכנס לתוקף באוגוסט 2021, כל עסקה משלמת עמלת בסיס שנקבעת אלגוריתמית לפי עומס הבלוק הקודם, והעמלה הזאת נשרפת ויוצאת מהמחזור לחלוטין. רק תוספת התיעדוף שהמשתמש בוחר להוסיף עוברת למאמת. התוצאה היא שקצב השינוי נטו בכמות היחידות יכול להיות חיובי או שלילי, בהתאם לעומס בפועל.
לייטקוין, לשם השוואה, שומר על מבנה החצייה של ביטקוין אך עם פרמטרים אחרים: תקרה של 84 מיליון יחידות וחצייה כל 840,000 בלוקים. הטבלה הבאה מרכזת את הפרמטרים המספריים של שלוש הרשתות.
| פרמטר | ביטקוין | אתריום | לייטקוין |
|---|---|---|---|
| תקרת יחידות בקוד | 21,000,000 | ללא תקרה קשיחה | 84,000,000 |
| מחזור חצייה | כל 210,000 בלוקים | אין מנגנון חצייה | כל 840,000 בלוקים |
| היחידה הקטנה ביותר | סאטושי – 100,000,000 ליחידה | ווי – 10^18 ליחידה |
ליטושי – 100,000,000 ליחידה |
| מודל רישום מצב | UTXO | חשבונות ויתרות | UTXO |
| שריפת חלק מהעמלה | אין | עמלת הבסיס נשרפת | אין |
| כיוונון קושי | כל 2016 בלוקים | לא רלוונטי – אין כרייה | כל 2016 בלוקים |
| סף השתתפות בהסכמה | חומרת כרייה ייעודית | נעילת 32 יחידות למאמת | חומרת כרייה ייעודית |
שורת מודל רישום המצב בטבלה חשובה יותר משהיא נראית. ביטקוין שומר את המצב כאוסף פלטים שלא נוצלו – כל העברה צורכת פלטים קיימים ויוצרת חדשים, ואין בקוד מבנה שנקרא "יתרה". אתריום, לעומת זאת, מנהל טבלת חשבונות שבה לכל חשבון יש יתרה ומונה עסקאות. המודל הראשון מקל על אימות מקבילי ועל בדיקות בלתי תלויות; המודל השני מקל על כתיבת קוד שמשנה מצב משותף.
סקריפט מוגבל מול חוזים חכמים
לביטקוין יש שפת סקריפט משלו, אך היא מוגבלת בכוונה תחילה. השפה מבוססת מחסנית, אינה כוללת לולאות, ואינה טיורינג-שלמה. אוסף הפקודות מאפשר תנאי חתימה, דרישת חתימות מרובות, ונעילות זמן שמונעות הוצאה לפני גובה בלוק מסוים או לפני שחלף פרק זמן. עדכון Taproot, שנכנס לתוקף בנובמבר 2021, הוסיף חתימות מסוג Schnorr ומבנה שמאפשר לחשוף רק את ענף התנאים שבו נעשה שימוש בפועל, במקום את כל התנאים האפשריים.
המגבלה הזאת אינה פגם אלא בחירה. כשאין לולאות, זמן האימות של כל עסקה חסום מראש וניתן לחישוב לפני ההרצה. צומת בעל משאבים צנועים יכול לאמת את כל הרשת, וזה מה שמאפשר למספר גדול של צמתים עצמאיים לבדוק את הכללים בעצמם.
אתריום בחר בכיוון ההפוך. מכונת הביצוע שלו טיורינג-שלמה, כלומר יכולה לבטא כל חישוב. הבעיה הידועה במודל כזה היא שאי אפשר לדעת מראש אם תוכנית תעצור אי-פעם, והפתרון הוא מנגנון הגז: לכל פקודה יש עלות בגז, שולח העסקה קובע תקציב גז מרבי, וכשהתקציב אוזל הביצוע נעצר. שינויי המצב מתבטלים, אך העמלה על הצעדים שכבר בוצעו נגבית. כך נמנע מצב שבו חוזה אחד תוקע את הרשת כולה.
ההשלכה המעשית ניכרת בעלות האימות. בביטקוין הצומת בודק חתימות ותנאים פשוטים; באתריום הצומת מריץ מחדש קוד שרירותי שנכתב בידי צד שלישי. שתי הגישות פותרות בעיות שונות, ולכן גם דורשות חומרה שונה מהמפעילים.
שכבות שנבנות מעל ביטקוין נשענות בדיוק על אבני הבניין המצומצמות האלה. לייטנינג נטוורק משתמש בנעילות זמן ובחוזים מותני גיבוב כדי לנהל ערוצי תשלום דו-צדדיים, בלי לדרוש מהשכבה הבסיסית שפה עשירה יותר.
טבלת השוואה בין רשתות
| מאפיין | ביטקוין | אתריום | לייטקוין |
|---|---|---|---|
| מנגנון הסכמה | הוכחת עבודה | הוכחת החזקה | הוכחת עבודה |
| פונקציית גיבוב / כרייה | SHA-256 | אין כרייה | Scrypt |
| זמן בלוק ממוצע | ~10 דקות | ~12 שניות | ~2.5 דקות |
| תקרת היצע | 21 מיליון | ללא תקרה קשיחה | 84 מיליון |
| שפת סקריפט | מוגבלת בכוונה | טיורינג-שלמה | מוגבלת בכוונה |
| ייעוד מרכזי | העברת ערך ורישום | הרצת חוזים | העברת ערך מהירה |
ההשוואה טכנית בלבד, אינה מדרגת רשתות זו מול זו ואינה המלצה לפעולה.
זמני בלוק וסופיות
זמן בלוק ממוצע וסופיות הם שני דברים נפרדים, ובלבול ביניהם הוא אחת הטעויות הנפוצות בהשוואות מהסוג הזה. בביטקוין מציאת בלוק היא תהליך אקראי חסר זיכרון, כך שעשר הדקות הן ממוצע ולא קצב מובטח: יש פערים של דקה ופערים של שעה. אין בפרוטוקול נקודה שבה עסקה מוכרזת סופית. במקומה יש סופיות הסתברותית – ככל שנערמים בלוקים נוספים מעל הבלוק שמכיל את העסקה, כך גדלה במידה מעריכית העבודה שנדרשת כדי לשכתב אותה. הנוהג המקובל של שש אישורים, כשעה בממוצע, נגזר מהחישוב הזה ולא מכלל בקוד.
באתריום הסופיות מוגדרת במפורש. מאמתים מצביעים על נקודות ביקורת, וכשנקודת ביקורת מקבלת רוב של שני שלישים מהיתרה הנעולה היא מוצדקת, וכשנקודה עוקבת מוצדקת אחריה – הקודמת הופכת סופית. בפועל התהליך אורך שתי יחידות זמן רצופות, כלומר כשלוש-עשרה דקות בקירוב. שכתוב של רשומה שסומנה סופית מחייב חילוט של לפחות שליש מכלל היתרה הנעולה ברשת, ולכן זו אינה פעולה שניתן לבצע בשקט.
מכאן שזמן בלוק קצר אינו זהה לסילוק מהיר. לייטקוין, למשל, מייצר בלוק כל שתיים וחצי דקות בממוצע, אך מכיוון שהמודל שלו הסתברותי כמו של ביטקוין, מספר האישורים שנדרש כדי להגיע לרמת ודאות דומה גדול יותר. גם היחס בין זמן בלוק לזמן הפצה ברשת משנה: ככל שהבלוקים תכופים יותר, גדל השיעור של מקרים שבהם שני בלוקים נמצאים במקביל ואחד מהם ננטש.
נושא נוסף שמושפע מקצב הבלוקים הוא שוק שטח הבלוק. בביטקוין העמלה נמדדת ביחידות סאטושי לכל בית משוקלל, ומי שמשלם יותר נכנס מוקדם יותר; המנגנון מוסבר בהרחבה בדף עמלות ביטקוין. באתריום העמלה נמדדת ביחידות גז שמשקפות עומס חישובי, כך ששתי עסקאות באותו גודל בבתים עשויות לעלות אחרת לגמרי לפי מה שהן מפעילות.
תפקיד שונה, לא תחרות ישירה
ההבדלים שתוארו עד כה מצטרפים לתמונה עקבית. ביטקוין ממוקד בפונקציה צרה ויציבה: לרשום העברות ערך ולשמור את הרישום עמיד לאורך זמן. תהליך השינוי בו שמרני, רוב העדכונים תוכננו כתאימים לאחור, והמטרה המוצהרת היא לשמור על מספר גדול של צמתים שמסוגלים לבדוק הכול בעצמם. אתריום ממוקד בגמישות: הוא מתעדכן בקצב מהיר יותר, ומאז 2024 הוא מקצה שטח נתונים ייעודי וזול לרשתות שכבה שנייה שמסתמכות עליו כשכבת הסדר ונתונים.
המסקנה ההנדסית היא ששתי הרשתות אינן תחליף זו לזו במובן הטכני. מערכת שמריצה קוד שרירותי נושאת עלות אימות ומצב גדולים יותר; מערכת שמגבילה את השפה מראש מוותרת על ביטוי אך מקבלת גבולות חישוב ידועים. אלה שתי נקודות שונות על אותו מרחב תכנון, וכל אחת מהן משרתת שאלה אחרת. המסמך הזה אינו קובע איזו נקודה עדיפה, משום ששאלת העדיפות תלויה כולה במה שמנסים לבנות.
מטבעות שנגזרו מקוד ביטקוין (פורקים)
פורק קוד מול פיצול שרשרת
המילה "פורק" מתארת שני דברים שונים לגמרי, ובלבול ביניהם מוליד טעויות נפוצות. פורק קוד הוא העתקה של בסיס הקוד והפעלה של רשת חדשה מבלוק בראשית משלה. אין היסטוריה משותפת ואין יתרות משותפות – רק דמיון הנדסי. לייטקוין, שהושק באוקטובר 2011, הוא הדוגמה המוכרת: הוא נבנה על בסיס קוד ביטקוין אך החליף את פונקציית הכרייה ל-Scrypt, קיצר את זמן הבלוק לשתיים וחצי דקות והכפיל פי ארבעה את התקרה. מאז 2022 הוא כולל גם מבנה בלוקים נוסף שמאפשר העברות עם פרטיות מוגברת.
פיצול שרשרת הוא דבר אחר: רשת קיימת ממשיכה, וקבוצת משתתפים מפעילה כללים חדשים שאינם תואמים לאחור מגובה בלוק מסוים. עד אותו בלוק ההיסטוריה זהה לחלוטין, ומאותה נקודה קיימים שני רישומים נפרדים. כך נוצר ביטקוין קאש באוגוסט 2017 בבלוק 478,558, כשהכללים החדשים הגדילו את גודל הבלוק המרבי. ביטקוין SV התפצל בהמשך מביטקוין קאש בנובמבר 2018. ביטקוין גולד התפצל באוקטובר 2017 והחליף את פונקציית הכרייה ל-Equihash. גם אתריום עצמו עבר פיצול דומה ב-2016, שממנו נותרו שתי רשתות נפרדות.
מה קורה ליתרות ולאבטחה אחרי פיצול
בפיצול שרשרת, מי שהחזיק מפתחות פרטיים לפני נקודת הפיצול מופיע כבעל יתרה בשני הרישומים, משום ששניהם מכילים את אותה היסטוריה עד אותו רגע. מרגע הפיצול הרישומים מתפצלים ומתפתחים בנפרד. כדי למנוע מצב שבו עסקה משודרת ברשת אחת ניתנת לשידור חוזר ברשת השנייה, רשתות שמתפצלות נוהגות להוסיף סימון ייחודי לחתימה, מנגנון שנקרא הגנת שידור חוזר.
נקודה טכנית שחשוב להדגיש: קוד משותף אינו אבטחה משותפת. כל רשת מאובטחת אך ורק על ידי המשאב שמופנה אליה – כוח החישוב שמכוון אליה בהוכחת עבודה, או היתרה שנעולה בה בהוכחת החזקה. כשרשת אחת מפוצלת לשתיים, המשאב מתחלק בין השתיים. זה נכון גם לגבי פורקי קוד שמשתמשים באותה פונקציית גיבוב, מפני שחומרה זהה יכולה לעבור בין רשתות. לייטקוין, שבחר בפונקציה שונה, יצר בכוונה מאגר חומרה נפרד.
שאלות נפוצות
האם ביטקוין ואתריום משתמשים באותו מנגנון הסכמה?
לא. ביטקוין פועל בהוכחת עבודה מבוססת SHA-256 מאז 2009, ולא היה בו שינוי במנגנון ההסכמה. אתריום פעל אף הוא בהוכחת עבודה מהשקתו ב-2015, אך עבר להוכחת החזקה בספטמבר 2022. מאותו מועד אין באתריום כרייה כלל, והזכות להציע בלוק נקבעת בהגרלה בין מאמתים שנעלו הפקדה של 32 יחידות לפחות.
מה המשמעות של "ללא תקרה קשיחה" באתריום?
שאין בקוד מספר מרבי של יחידות, בניגוד ל-21 המיליון של ביטקוין. ההנפקה נקבעת בכל רגע לפי הכמות הנעולה אצל מאמתים, ובמקביל עמלת הבסיס של כל עסקה נשרפת ויוצאת מהמחזור. לכן השינוי נטו בכמות היחידות אינו קבוע מראש ויכול להיות חיובי או שלילי בהתאם לעומס בפועל על הרשת.
למה זמן בלוק קצר אינו זהה לסופיות מהירה?
מפני שסופיות נמדדת בעומק ולא בשעון. ברשתות הוכחת עבודה הסופיות הסתברותית: כל בלוק נוסף מייקר במידה מעריכית את שכתוב ההיסטוריה, אך אין נקודה שבה הפרוטוקול מכריז על עסקה כבלתי הפיכה. באתריום קיימת הכרזת סופיות מפורשת אחרי שתי יחידות זמן רצופות, כשלוש-עשרה דקות בקירוב, ושכתובה מחייב חילוט של לפחות שליש מהיתרה הנעולה.
האם לייטקוין הוא פיצול של שרשרת ביטקוין?
לא. לייטקוין הוא פורק קוד: הקוד הועתק ושונה, אך הרשת הופעלה מבלוק בראשית עצמאי באוקטובר 2011, בלי היסטוריה משותפת ובלי יתרות משותפות. לעומת זאת ביטקוין קאש הוא פיצול שרשרת – עד בלוק 478,558 באוגוסט 2017 ההיסטוריה זהה לזו של ביטקוין, ומאותו בלוק ואילך מדובר בשני רישומים נפרדים עם כללים שונים.
החומר בדף זה הסברי-טכני בלבד, נועד לתאר מנגנונים ופרמטרים של רשתות מבוזרות, ואינו המלצה לפעולה מכל סוג.
להרחבה בנושאים קרובים: מדריך ביטקוין המלא · איך עובד בלוקצ'יין · לייטנינג נטוורק · עמלות ביטקוין
