فهم من خلال مقال واحد منطق تشغيل blockchain.

البلوكشين تغير فهمنا للمالية وإدارة البيانات. من بيتكوين إلى إثيريوم، ومن تتبع الموردين إلى السجلات الطبية، فإن تطبيقات هذه التقنية تتوسع باستمرار. لكن هل تفهم حقًا ما هو البلوكشين، وكيف يعمل؟

الجوهر الأساسي للبلوك تشين

ببساطة، blockchain هو دفتر أستاذ رقمي يتم صيانته من قبل شبكة من أجهزة الكمبيوتر الموزعة. على عكس قواعد البيانات التقليدية التي تتحكم فيها هيئة مركزية، يتم تخزين البيانات على blockchain في العديد من العقد، حيث يحتفظ كل عقدة بنسخة كاملة.

هذا التصميم يجلب ثلاث مزايا:

أولاً هو الأمان. يتم تشفير كل بيانات باستخدام تقنيات التشفير، وبمجرد تسجيلها، لا يمكن تعديلها. لتغيير معلومة معينة، يجب تعديل جميع الكتل التي تليها في نفس الوقت، وهذا شبه مستحيل من الناحية التقنية والاقتصادية.

ثانياً هو اللامركزية. لا يمكن لأي طرف التحكم في الشبكة بمفرده، والسلطة موزعة بين جميع المشاركين. لا تحتاج المعاملات إلى المرور عبر البنوك أو الحكومات أو أي وسطاء، حيث يمكن للمشاركين إتمام نقل القيمة بشكل مباشر.

أخيرًا، هناك الشفافية. جميع سجلات المعاملات متاحة للجمهور، ويمكن لأي شخص تتبع مصدر كل معاملة ووجهتها من خلال متصفح blockchain، مما يسهل الرقابة والتدقيق.

كيفية عمل البلوكتشين

لفهم كيفية عمل blockchain، يجب فهم خمسة جوانب رئيسية:

الخطوة الأولى: بدء المعاملة. عندما يقوم المستخدم ببدء معاملة (مثل التحويل)، يتم بث هذه المعاملة إلى الشبكة بالكامل، حيث يمكن لآلاف العقد تلقي هذه المعلومات.

الخطوة الثانية: التحقق من المعاملة. تتحقق العقد في الشبكة من صحة المعاملة وفقًا للقواعد المحددة. سيقومون بالتحقق من التوقيع الرقمي للمرسل، ومن كفاية الرصيد، وغيرها من العناصر، لضمان أنها ليست معاملة احتيالية.

الخطوة الثالثة: تجميع الكتل. يتم جمع المعاملات التي تم التحقق منها معًا لتشكيل كتلة جديدة. تحتوي كل كتلة على بيانات المعاملات، والطابع الزمني، وقيمة التجزئة المشفرة للكتلة السابقة - تعتبر هذه القيمة “مفتاحًا” تربط الكتلة الحالية بالكتلة السابقة.

الخطوة الرابعة: التوصل إلى توافق. يجب على الشبكة إضافة هذه الكتلة الجديدة إلى السلسلة، ويجب على جميع المشاركين التوصل إلى توافق بشأن صلاحيتها. تُسمى هذه العملية بالتوافق.

الخطوة الخامسة: ربط الكتل. بعد إضافة كتلة جديدة إلى السلسلة، ستقوم الكتل اللاحقة بالإشارة إلى قيمة التجزئة الخاصة بها. أي شخص يحاول التلاعب بالكتل المبكرة، ستتغير قيمة التجزئة الخاصة بها، مما يؤدي إلى تدمير سلامة السلسلة بأكملها، وسيتم التعرف على ذلك فورًا من قبل الشبكة.

علم التشفير: حارس أمان blockchain

تتميز تقنية البلوكشين بخصائص مقاومة التلاعب التي لا يمكن فصلها عن علم التشفير. ومن أهم هذه التقنيات نوعان:

دالة التجزئة هي عملية أحادية الاتجاه. يمكنها أخذ بيانات بطول غير محدود وإخراج سلسلة نصية بطول ثابت (قيمة التجزئة). إذا تم تغيير حرف واحد في الإدخال، فإن نتيجة الإخراج ستكون مختلفة تمامًا - وهذا ما يسمى “أثر الانهيار”. دالة SHA256 المستخدمة في بيتكوين، بمجرد تغير بيانات الإدخال، ستظهر نتائج مختلفة تمامًا، مما يضمن سلامة البيانات.

التشفير بالمفتاح العام يستخدم للتحقق من الهوية. يمتلك كل مشارك زوجًا من المفاتيح: المفتاح الخاص (يتم الاحتفاظ به سراً) والمفتاح العام (يتم مشاركته علنًا). عند بدء معاملة، يتم التوقيع عليها بالمفتاح الخاص؛ بينما يقوم الآخرون بالتحقق من أن هذا التوقيع هو بالفعل من المرسل المزعوم باستخدام المفتاح العام. فقط حامل المفتاح الخاص يمكنه تفويض المعاملة، مما يقضي على انتحال الهوية والغش.

آلية الإجماع: آلية اتخاذ القرار الديمقراطي في blockchain

أكثر ما يميز البلوكشين هو آلية الإجماع الخاصة به - مجموعة من القواعد التي تجعل الآلاف من الغرباء يتفقون على نفس الشيء.

إثبات العمل(PoW) هو أقدم آلية توافق، وقد اعتمدت بيتكوين هذه الطريقة. يتنافس المعدنون لحل مشاكل رياضية معقدة، والأول الذي يحلها يمكنه إضافة الكتلة التالية إلى السلسلة، ويحصل على مكافأة عملة مشفرة. تضمن هذه الآلية الأمان، لكنها تستهلك قدرًا كبيرًا من قوة المعالجة والطاقة.

إثبات الملكية(PoS) هو حل محسّن، سيتم اعتماده بعد إثيريوم 2.0. لا يحتاج المدققون إلى التنافس في حل المشكلات، بل يتم اختيارهم عشوائيًا للتحقق من الكتل بناءً على كمية العملات المشفرة التي تم رهنها في الشبكة. كلما زادت الكمية المرهونة، زادت فرصة الاختيار، وزادت المكافآت المكتسبة أيضًا. ولكن إذا قام المدققون بأعمال سيئة، فسيتم مصادرة العملات المرهونة. هذه الآلية أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، كما أنها تحفز المشاركين على التصرف بأمانة.

بالإضافة إلى ذلك، إثبات تفويض حقوق الملكية ( DPoS ) يسمح لحاملي الرموز بالتصويت لاختيار الممثلين للتحقق من الكتل؛ بينما إثبات السلطة ( PoA ) يتم من خلال كيانات ذات سمعة جيدة تعمل كمدققين. تختار سلاسل الكتل المختلفة آليات الإجماع وفقًا لاحتياجاتها الخاصة.

ثلاثة أشكال لشبكة البلوكتشين

blockchain العامة مفتوحة تمامًا، يمكن لأي شخص الانضمام إليها، ورؤيتها، والتحقق منها. بيتكوين وإثيريوم هما مثالان نموذجيان للblockchain العامة، حيث تتمتعان بأعلى مستوى من الشفافية وأكبر مقاومة للرقابة.

بلوكشين خاص مخصص للاستخدام الداخلي من قبل مؤسسات معينة. قد تقوم شركة ما بإنشاء سجلات معاملات داخلية على بلوكشين خاص، غير مفتوح للجمهور. على الرغم من أنه أكثر كفاءة، إلا أنه يفقد ميزة اللامركزية.

التحالف blockchain يقع بين الجانبين. تعمل عدة منظمات معًا على تشغيل blockchain، مع الحفاظ على بعض الخصائص اللامركزية، وتلبية الاحتياجات الخاصة للأطراف المشاركة. غالبًا ما تستخدم هذه الشكل في تتبع الموردين.

ماذا يغير البلوكشين

العملات المشفرة والتحويلات الدولية. تتيح تقنية blockchain التحويلات من نقطة إلى نقطة، مما يجعل التحويلات عبر الحدود ممكنة دون وسطاء بنكيين، بتكاليف منخفضة وسرعة عالية.

العقود الذكية وDeFi. يمكن نشر العقود الذكية القابلة للتنفيذ تلقائيًا على blockchain، تعمل تلقائيًا عند استيفاء الشروط، دون الحاجة للتدخل البشري. هذا يفتح الأبواب للتمويل اللامركزي (DeFi ) - يمكن أن يتم الإقراض والتداول وتداول المشتقات بشكل شفاف على شكل كود.

تشفير الأصول. يمكن تحويل الأصول الحقيقية مثل العقارات، والقطع الفنية، والأسهم إلى رموز رقمية على البلوكشين، مما يزيد من السيولة ويتيح لمزيد من الأشخاص المشاركة في الاستثمار.

الهوية والتصويت. يمكن أن تخلق blockchain هوية رقمية غير قابلة للتغيير، للتحقق من المعلومات الشخصية. بعد أن يتم تسجيل عملية التصويت على السلسلة، تترك كل صوت سجلًا غير قابل للحذف، مما يقضي تمامًا على التزوير.

شفافية الموردين. من الإنتاج والنقل إلى البيع، يتم تسجيل كل مرحلة على blockchain، ويمكن للمستهلكين تتبع عملية تحويل السلع بالكامل، مما يضمن الأصالة ويكافح المنتجات المقلدة.

بشكل عام

تتحول blockchain من ابتكار تكنولوجي إلى ابتكار في طريقة إدارة المجتمع. إنها تضمن الأمان من خلال التشفير، وتحقق اتخاذ القرار الديمقراطي من خلال آلية الإجماع، مما يسمح للغرباء ببناء الثقة فيما بينهم. سواء كان ذلك في تجديد النظام المالي أو تحسين الموردين، فإن blockchain تظهر لنا إمكانية أكثر شفافية وكفاءة وإنصافاً.

مع تكرار التكنولوجيا وتوسيع التطبيقات، ستستمر blockchain في التأثير على المزيد والمزيد من الصناعات. فهم آلية عمل blockchain أمر بالغ الأهمية لفهم عالم الرقمية في المستقبل.