كل ما تحتاج إلى معرفته عن بنية سلسلة الكتل (Blockchain)

أصبحت سلسلة الكتل (Blockchain ) رائجة الآن واكتسبت انتشارًا واسعًا. ولكن ما هي وكيف تعمل؟ اكتشف كل ما تحتاج إلى معرفته عن هذا النظام وأنواعه ومكوناته التي يمكن الوصول إليها.

ما هو؟

إنه واضح تماماً، لكنه عبارة عن قاعدة بيانات تخزن كتلاً مشفرة من البيانات ثم تقوم بتسلسلها. تم نشر هذا النظام منذ 30 عامًا من قبل فريق من الخبراء، وقد صُمم هذا النظام ليقوم بتخزين المستندات الرقمية بطابع زمني، بحيث يمكن لأي شخص أن يقوم بتحريرها أو تعديلها.

ومع ذلك، لم يتم استخدام تقنية البلوك تشين في الغالب إلى أن تم اعتمادها منذ أكثر من عشر سنوات لطرح أكبر عملة افتراضية تُسمى BTC.

هذا هو دفتر الأستاذ الموزع الذي يمكن لجميع الأطراف الوصول إليه بالكامل. من المهم ملاحظة أنه بمجرد دمج المعلومات داخل سلسلة الكتل، لا يستطيع الأعضاء تحريرها. دعونا نناقش الكتل وطريقة عملها.

تحتوي كل كتلة في سلسلة الكتل على جزء من المعلومات، وتجزئة الكتلة نفسها، وتجزئة الوحدة السابقة. تعتمد البيانات المحفوظة على الكتلة على نوع سلسلة الكتل. على سبيل المثال، من الأنظمة البارزة والمنتشرة على نطاق واسع هو نظام بلوك تشين البيتكوين وبنية بلوك تشين البيتكوين. فهي تجمع جميع المعلومات حول عملاء التحويل وعدد الأصول.

تحتوي كل كتلة أيضًا على تجزئة، وهي فريدة من نوعها. تحدد التجزئة الكتلة وجميع محتوياتها وتكون دائمًا “بارزة”، تمامًا مثل علامة الأصابع. بمجرد إنشاء كتلة، يتم حساب تجزئتها. سيؤدي تحرير أي شيء داخل الكتلة إلى تغيير التجزئة. لذا، إذا تغيرت تجزئة الكتلة، فلن يعود العنصر نفسه.

العنصر الثالث داخل كل كتلة هو تجزئة الوحدة السابقة. يؤدي هذا بشكل فعال إلى إنشاء سلسلة من الكتل، وهذه التقنية هي التي تجعل سلسلة الكتل آمنة وسليمة للغاية.

لذا، فإن تغيير كتلة واحدة سيضر بجميع الكتل التالية ويجعلها غير فعالة. لكن استخدام التجزئات لا يكفي لتجنب التزييف. يمكن للتكنولوجيا المتطورة حساب كمية هائلة من التجزئات في الثانية الواحدة. هذا يعني أنه يمكنك التلاعب بفعالية بكتلة ما وإعادة حساب جميع تجزئات الكتل الأخرى لجعل سلسلة الكتل الخاصة بك صالحة مرة أخرى.

تطبق سلاسل الكتل إثبات العمل من أجل إبطاء تطوير كتل جديدة. في حالة بلوكشين البيتكوين، يستغرق الأمر حوالي عشر دقائق لحساب إثبات العمل المطلوب ودمج كتلة جديدة في السلسلة. هذه الآلية تجعل من التلاعب بالكتل أمرًا مُزيفًا لأنك إذا قمت بتعديل كتلة واحدة، فسيتعين عليك إعادة حساب إثبات العمل لجميع الكتل التالية.

تعتمد سلامة النظام وبنية سلسلة الكتل على الاستخدام الإبداعي لآليات التجزئة وإثبات العمل. بالإضافة إلى ذلك، فهي منتشرة.

فبدلاً من وجود كيان واحد لمراقبة السلسلة، تستخدم سلسلة الكتل شبكة P2P يُسمح لأي شخص بالدخول إليها (بافتراض أن سلسلة الكتل عامة). عندما ينضم شخص ما إلى شبكة البلوك تشين هذه، يحصل على نسخة كاملة من النظام. يمكن لهذه العقدة بعد ذلك استخدام نسخة من سلسلة الكتل للتأكد من صحة كل شيء.

والآن لنرى ما إذا كان من الممكن دمج كتلة جديدة في نظام البلوك تشين. يتم إرسال هذه الكتلة الجديدة إلى جميع العقد على الشبكة. ثم تتحقق كل عقدة من الكتلة للتأكد من أنها ليست مزيفة. وبمجرد تأكيدها، تأخذ كل عقدة هذه الكتلة في هيكل سلسلة الكتل الخاصة بها. تتوصل العُقد في الشبكة في النهاية إلى توافق في الآراء: تتوصل إلى اتفاق بشأن الوحدات النشطة وغير النشطة.

سيتم استبعاد الكتل التي تم تغييرها من قبل العقد الأخرى في نظام البلوك تشين. لن تتمكن من تغييرها لأنك لن تتمكن من تغييرها لأنك ستضطر إلى التحكم في أكثر من نصف شبكة البلوك تشين.

مما تتكون؟

سلسلة الكتل هي دفتر الأستاذ أو السجل المالي المفتوح الذي يتم فيه إثبات كل معاملة وإجازتها. وقد تم تطوير سلسلة الكتل كشبكة لا مركزية تضم ملايين الآلات الإلكترونية، والتي يُشار إليها عادةً بالعُقد. وهي عبارة عن بنية قاعدة بيانات منتشرة يلعب فيها كل جزء دور مسؤول الشبكة الذي يدخل طواعية في النظام البيئي. لا توجد بيانات موحدة، ويتم مراجعتها باستمرار من قبل المستخدمين. لذا، فإن الاختراقات غير محتملة.

تدعم بنية سلسلة الكتل مجموعة واسعة من السجلات المرتبة المعروفة باسم الكتل. كل كتلة لها طابع زمني، وهي مرفقة بالعنصر السابق.

مكونات بنية سلسلة الكتل

فيما يلي المكونات الرئيسية لبنية سلسلة الكتل:

العقدة – آلة إلكترونية في بنية سلسلة الكتل بأكملها (كل عقدة لديها نسخة مستقلة من دفتر الأستاذ في سلسلة الكتل بأكملها)

الكتلة – حجرة بيانات محكمة الغلق تحتوي على:

  • رمز التجزئة من الوحدة السابقة في صف الكتل
  • رمز تجزئة أصلي يتعرف على الكتلة
  • مجموعة من المعاملات ذات الطابع الزمني

المعاملة – سجل بيانات يتم التحقق من صحته من قِبل المشاركين، ويكون بمثابة تأكيد غير قابل للتغيير تقريبًا لصحة المعاملة المالية أو العقد الذكي

المُعدِّنون – العقد التي تتحقق من صحة الكتل قبل إضافتها إلى نظام البلوك تشين

السلسلة – ترتيب من الوحدات المعروفة بالكتل

الإجماع (بروتوكول) – مجموعة من اللوائح والاتفاقيات لتنفيذ معاملات سلسلة الكتل.

الأنواع

خاص

تتيح بنية سلسلة الكتل الخاصة لمجموعة معينة فقط من الأعضاء (المنظمات أو الأشخاص) الوصول إلى المواد. يتم بناء بنيات سلسلة الكتل هذه من قبل الشركات بهدف زيادة المنفعة أو الكفاءة الإجمالية. ويتم ضمان موثوقيتها من خلال الأهداف المشتركة للمشاركين وخوارزميات إجماع إثبات الحصة (PoS) وخوارزميات توافق الآراء البيزنطية للتسامح مع الأخطاء (BFT).

تعمل بنية سلسلة الكتل الخاصة على فصل بروتوكول سلسلة الكتل الرئيسية عن طبقة العقد الذكي. باستخدام سلسلة البلوكشين الخاصة، يمكنك فتح منطقة معاملات قابلة للبرمجة تُعرف باسم العقد الذكي، وكذلك الأسواق عبر الإنترنت.

عام

تعمل بنية سلسلة الكتل العامة على أساس خوارزميات إجماع إثبات العمل (PoW) وتستخدم البروتوكولات المناسبة. لا تحتاج سلسلة الكتل العامة إلى أي إذن، لأنها مفتوحة المصدر. يمكنك تحديد كتل جديدة بحالتها الحالية، لأنها مفتوحة المصدر. يمكنك أيضًا تنزيل كود سلسلة الكتل والتحقق من المعاملات على الشبكة.

وهذا يجعل المعاملات ممكنة عبر النظام البيئي بأكمله. توفر بنية البلوكشين العامة عمليات شفافة ولكن غير مُعلنة أو باسم مستعار. بلوك تشين الإيثيريوم والبيتكوين ولايتكوين عامة.

الكونسورتيوم

وأخيرًا وليس آخرًا، بنية بلوك تشين الكونسورتيوم. في هذا النوع من بنية سلسلة الكتل، يمكن لأي مشارك الانضمام إليها والاطلاع عليها، ولكن لا يمكن تغيير أو إضافة معلومات إلا بالسماح من الأطراف الأخرى. يتم استخدام سلاسل الكتل هذه من قبل الشركات لبناء الولاء بين عملائها. وهي جديرة بالثقة بسبب وجود الثقة بين المستخدمين ونفس خوارزميات إجماع PoS و BFT.

اعتمادًا على نوع بنية سلسلة الكتل وسياقها، يمكن أن يكون هذا النظام البيئي أكثر مركزية أو لا مركزية. ويرتبط ذلك فقط بتصميم بنية سلسلة الكتل ومن يدير دفتر الأستاذ في سلسلة الكتل. تكون سلسلة الكتل الخاصة مركزية، حيث يحكمها فريق يتمتع بخصوصية عالية. وعلى العكس من ذلك، فإن النسخة العامة مفتوحة ومنتشرة.

في سلسلة الكتل العامة، تكون جميع السجلات متاحة للجميع، ويمكن لأي شخص المشاركة فيها. ولكن هذا النوع من البلوك تشين أقل كفاءة، حيث يستغرق قبول كل سجل جديد في بنية البلوك تشين وقتاً طويلاً.

فيما يتعلق بأدائها والوقت المطلوب لمعالجة كل عملية على سلسلة الكتل العامة، فهي ليست صديقة للبيئة أيضًا. أكبر قوة معالجة إلزامية مقارنةً ببنية البلوك تشين.

الإيجابيات

جدير بالثقة

تحتوي عملية المعاملات التقليدية على طرف ثالث مشارك مثل بيت مصرفي أو منصة دفع أو بطاقة مصرفية. لذا، فهم يتقاضون عمولة إضافية لمعالجة كل معاملة. وتتمثل الميزة الرئيسية لتقنية البلوك تشين هنا في أن كل معاملة تتم تكون علنية. كما أنها تُقلل التكلفة الإجمالية، وتوفر للمستهلكين عمولة منخفضة للغاية.

تقوم عُقد الشبكة الموزعة لتقنية سلسلة الكتل بالتحقق من كل مرحلة من مراحل المعاملات واستبدال الحاجة إلى تدخل طرف ثالث. تُسمى العملية التي يتحقق فيها المُعدِّنون باستمرار من جميع أنواع المعاملات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع بالتعدين.

وبالتالي، فإن تقنية سلاسل الكتل لا تفشل أبدًا في مراقبة جوانب المعاملات ولا يمكن الغش فيها تقريبًا. سيؤدي استبعاد الوسطاء إلى تقليل مخاطر الاعتماد على شركة واحدة وخفض التكاليف أيضًا.

مدفوعات فورية بتكاليف مخفضة

تتم التحويلات التي تتم عبر سلسلة الكتل بسرعة ولكن بتكلفة إجمالية منخفضة. يتم استبدال العمليات الورقية التقليدية الثقيلة لمراحل المعاملات دون عناء بحفظ السجلات الفردية لقواعد البيانات التسلسلية. ويتم إنجازها بشكل جيد مع تعاملات جديرة بالثقة، حتى بدون تدخل طرف ثالث.

لا يوجد مكان للأعمال الورقية الصعبة، وتتم معالجة المعاملات بسلاسة وبدون أي عيوب تقريباً. تساعد الأصول الافتراضية في تبسيط العمليات بشكل أسرع وبأسعار منخفضة للغاية.

مستقر

أحد الإيجابيات الرئيسية هي ثباتها. حيث يمكن للشركات الاعتماد على هذه الأنظمة التي تتمتع بثبات أعلى في خدماتها. فبمجرد تنزيل البيانات في دفتر الأستاذ الرقمي، لا توجد فرصة لاستبعادها أو تعديلها. لذلك، يمكن أن يكون حلاً رائعاً لمنصة.

جميع التفاصيل المحفوظة على سلسلة الكتل شفافة ويمكن لجميع المشاركين الوصول إليها. وتتيح الدقة والنظام البيئي غير الورقي مزيدًا من الشفافية في جميع مراحل عملية التحويل. كما أنه من السهل أيضًا تتبع التحويلات التي تتم في وقت مبكر.

ليست هناك حاجة لإنشاء دفاتر أستاذ متعددة لأعضاء مختلفين. حيث يتم إصدار دفتر أستاذ واحد مستقر للبلوك تشين بين الأعضاء الذين لديهم أقل الأنشطة الاحتيالية.

لا مكان للسيطرة الكاملة

يمكن لتقنية البلوك تشين التحكم في الخدمات الرئيسية التي تديرها السلطات الحالية بشكل أكثر فعالية. ويمكنها صنع البيانات والاحتفاظ بها ومعالجتها في كل عملية على حدة في أي لحظة.

لا تتحكم السلطات المالية، وكذلك السلطات، في العملات الرقمية. والسبب الرئيسي في ذلك هو تقنية سلسلة الكتل. فكما نعلم أن تدخل السلطات قد أدى في كثير من الأحيان إلى انهيار النقود الورقية، مما تسبب في حدوث تضخم أو تضخم مفرط بسبب إصدار الكثير من العملات الورقية في فترة قصيرة.

نظرًا لعدم وجود حكومة مركزية للبلوك تشين، لا يوجد لدى سلطات الدول المختلفة أي فرصة للسيطرة عليها أو التأثير على الأصول المشفرة.

أمان محسّن وأداء أفضل

وكما ذكرنا من قبل، فإن عملية سلسلة الكتل أكثر سرعة وجدارة بالثقة على عكس عمليات التلاعب التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، لا يوجد تدخل من طرف ثالث مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة. سيتيح هذا النظام للعملاء الاستمتاع بالأموال وعمليات المعاملات الموفرة للوقت.

وسيعتمد الناس على سلاسل الكتل لعدم اعتمادهم على شركة واحدة في العملية بأكملها. فبمجرد المطالبة بمعاملة ما، يقوم النظام بنشر المعلومات على مجموعة واسعة من الشبكات المفتوحة بدلاً من مكان واحد كما هو الحال في النظام التقليدي لإجراء المعاملات. وهذا يمكن أن يمنع الأنشطة غير المشروعة والجرائم الإلكترونية.

السلبيات

وللأسف، تنطوي سلسلة الكتل على العديد من السلبيات. وكما ورد في أحدث الأبحاث، هناك بعض أنواع الهجمات التي تحدث في الصناعة في الوقت الحاضر. يجب أن تكون على دراية بهذه القضايا، وإليك هذه السلبيات.

مشاكل مع المفتاح الخاص

تتكون العناوين من مفاتيح خاصة فردية. وهذا يعني أن كل مشارك لديه مفتاحه الخاص لإجراء هذه المعاملات. يرتبط التشفير بسلسلة الكتل ذات المفتاح العام وعملياتها. تتم مشاركة عنوان المفتاح العام هذا مع الأفراد حيث يحصلون على إمكانية الوصول إليه عبر مفاتيحهم الخاصة.

إذا فقد الشخص مفتاحه الخاص، تتحول العملية إلى فشل. ولا يمكنه فعل أي شيء لحفظ أمواله أو المزيد من إجراءات المعاملات.

ليست آمنة 100%

نعلم جميعًا أن سلسلة الكتل توفر أقصى قدر من الموثوقية والأمان لمستهلكيها. ولكن من المهم ملاحظة أنها ليست محمية بشكل كامل، ولا تزال تواجه هجمات متكررة.

فمن الأهمية بمكان أن يتمكن المحتالون من اختراق النظام والسيطرة عليه. ويزداد التهديد الأمني حدة بسبب الطبيعة الكامنة لنظام البيتكوين هذا. إن إخفاء الهوية أمر مرحب به، ولكن تحديد المحتالين الذين يحاولون إجراء معاملات غير مشروعة أمر صعب للغاية، وهي نقطة ضعف في تقنية سلسلة الكتل.

مشاكل قابلية التوسع

ويشير خبراء تكنولوجيا المعلومات وغيرهم من المشاركين في هذا المجال إلى أن البيتكوين هي أفضل عملة يمكن اختيارها. ولهذا السبب تستحق تقنية البلوكشين الاهتمام. ولكن يجب أن نسلط الضوء على أنها تعالج سبع عمليات فقط في غضون ثانية واحدة.

فيما يتعلق بمشاكل قابلية التوسع، من المهم القول إن نطاق المعاملات في كل عقدة محدود. لذا، يواجه المستهلكون أحياناً مشاكل، ويتعين عليهم الانتظار لإتمام معاملاتهم.

إذا أخذنا سرعة معاملات سلسلة الكتل في الاعتبار، فإن توسيع نطاق المشاركين النشطين فكرة سيئة. فالإجراءات المصرفية العادية سريعة وأكثر قابلية للتوسع مقارنةً بسلسلة الكتل.

متقلب للغاية

العملات البديلة التي تُستخدم على تقنية سلسلة الكُتل متقلبة. على سبيل المثال، الرحلة الجامحة للبيتكوين. يتغير سعرها كل دقيقة.

أحد الأسباب الكامنة وراء هذه التقلبات الحادة في الأسعار هو أن الأصول، وكذلك تكنولوجيا سلسلة الكتل اللامركزية، هي أصول مبتدئة في القطاع المالي. وهذا يعني أن الشركات والسلطات والمجموعات الأخرى لديها فرصة للتأثير على الأسعار والتسبب في تقلبات حادة. وتثير هذه التقلبات في الأسعار صعودًا وهبوطًا مخاوف المستثمرين المحتملين. لذلك، من الصعب عليهم البدء في استخدام البيتكوين أو أي عملة بديلة أخرى.

من الصعب تعديلها

في تقنية سلسلة الكتل، من الصعب إضافة أو تعديل التفاصيل بمجرد تسجيلها. ويمكن اعتبار ذلك عيباً أيضاً. تكمن المشكلة في أنك تحتاج إلى تغيير وإعادة كتابة الرموز لتعديل البيانات. لذا، تستهلك هذه العملية الكثير من الوقت.

ولكن من الأهمية بمكان أن نقول أن النظام المستقر ليس جيدًا كما ينبغي أن يكون. لذا، يمكن أن تتسبب السجلات التي لا رجعة فيها وعمليات التعديل المعقدة باعتبارها الشخصيات الرئيسية لتقنية البلوك تشين في إحداث تأثير سلبي على الخدمة.