البلوكشين للمبتدئين: كل ما تحتاج لمعرفته

إذا كنت جديدًا في عالم التكنولوجيا اللامركزية، هناك العديد من الأسئلة التي قد تبدو مربكة. ما هي البلوكتشين بالضبط؟ كيف تؤمن المعاملات؟ ولماذا هي مهمة جدًا للعملات المشفرة؟ في هذا الدليل، نأخذك في رحلة عبر أساسيات تكنولوجيا البلوكتشين - بدءًا من الأساسيات وصولًا إلى الآليات الأكثر تعقيدًا.

البلوكتشين: ثورة في نقل البيانات

تكنولوجيا البلوكتشين غيرت الطريقة التي نقوم بتخزين ومشاركة البيانات بها. على عكس قواعد البيانات التقليدية التي تُدار من قِبل منظمة واحدة، تعمل البلوكتشين عبر شبكة من الحواسيب. يحتفظ كل حاسوب – يُطلق عليه العقدة – بنسخة من جميع البيانات، مما يعني أنه لا يمكن لأي طرف منفرد التلاعب بالمعلومات دون موافقة الشبكة.

من بدايتها كأساس للبيتكوين، توسعت البلوكشين لتشمل إدارة سلاسل الإمداد، والرعاية الصحية، والتصويت، والعديد من المجالات الأخرى. لكن ما الذي يجعل هذه التكنولوجيا مميزة؟ الأهم هو مزيج من ثلاث خصائص: اللامركزية، والشفافية، والثبات.

ماذا يجعل البلوكتشين بلوكتشين؟

تعتبر البلوكتشين أساسًا نوعًا خاصًا من قواعد البيانات - دفاتر أستاذ رقمية تُخزن وتحافظ عليها آلاف من أجهزة الكمبيوتر في شبكة موزعة. يتم تنظيم البيانات في كتل، والتي ترتبط معًا بترتيب زمني وتؤمن من خلال تشفير متقدم.

الوظائف الرئيسية لهذه البنية:

عندما يتم إضافة البيانات إلى سلسلة الكتل، يصبح من شبه المستحيل تغييرها. تحتوي كل كتلة على معرف فريد ( يسمى تجزئة) بالإضافة إلى التجزئة من الكتلة السابقة. إذا حاول أي شخص تغيير كتلة، فستتأثر جميع الكتل التالية - وهو تغيير سيكون مرئيًا على الفور لكامل الشبكة.

تُعَد الطبيعة اللامركزية سببًا في عدم الحاجة إلى وسيط. بدلاً من الاضطرار للمرور عبر بنك أو وسيط آخر، يمكن للمستخدمين إجراء معاملات مباشرة مع بعضهم البعض. وهذا يلغي كلاً من نقاط الوساطة والتكاليف المرتبطة بها.

تكون معظم سلاسل الكتل مفتوحة وعامة، حيث يمكن للجميع رؤية المعاملات وبيانات الكتل. تخلق هذه الشفافية الثقة، على الرغم من أنها تعني أيضًا أن الهوية تُدار من خلال تقنيات التشفير بدلاً من إخفاء الهويات.

تاريخ البلوكتشين

قبل أن تجعل البيتكوين تقنية البلوكشين مشهورة، كان المفهوم مخبأ في الأبحاث الأكاديمية. في أوائل التسعينيات، جرب عالم الكمبيوتر ستيوارت هابر والفيزيائي و. سكوت ستورناتا تسلسلات تشفيرية من الكتل كوسيلة لحماية الوثائق الرقمية من التعديل غير المصرح به. فتحت أعمالهم الباب لطريقة جديدة تمامًا في التفكير حول أمان البيانات.

لم يستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل أن يبدأ الآخرون في مجال التشفير وعلوم الكمبيوتر في البناء على هذه الفكرة. كانت النتيجة بيتكوين - أول عملة رقمية يمكن أن تعمل بدون بنك مركزي أو حكومة. منذ تلك اللحظة، تطورت البلوكشين من تقنية متخصصة إلى حركة عالمية تؤثر على صناعات تتجاوز عالم المال.

كيف تعمل تقنية البلوكشين في الممارسة العملية

فهم العملية وراء معاملة البلوك تشين أمر حاسم لفهم التكنولوجيا بشكل كامل.

الخطوة 1: يتم بدء المعاملة

عندما ترسل العملات المشفرة إلى شخص آخر، فإنك ترسل رسالة إلى الشبكة. تحتوي هذه الرسالة على جميع التفاصيل ذات الصلة: من يرسل، من يستقبل، كم المبلغ، ومتى.

الخطوة 2: التحقق يحدث

تستقبل كل عقدة في الشبكة المعاملة وتتحقق منها. يتحققون من أن المرسل يمتلك بالفعل الأموال التي يتم إرسالها من خلال فحص معاملاتهم السابقة. كما يتأكدون من أن التوقيع أصلي - وهو تأكيد تشفيري على أن المرسل قد وافق على المعاملة.

الخطوة 3: تشكيل الكتل

تُجمع المعاملات المُعتمدة مع معاملات مُعتمدة أخرى في كتلة جديدة. تحتوي كل كتلة على:

• بيانات المعاملة ( تفاصيل حول كل معاملة )
• طابع زمني ( يحدد بالضبط متى تم إنشاء الكتلة )
• تجزئة تشفيرية ( بصمة فريدة )
• تجزئة الكتلة السابقة ( التي تخلق السلسلة )

الخطوة 4: توافق الشبكة

هنا يحدث الشيء المثير. لإضافة هذه الكتلة إلى سلسلة الكتل، يجب على المشاركين في الشبكة الاتفاق على شرعيتها. يتم تحقيق ذلك من خلال آلية إجماع - مجموعة من القواعد التي تضمن أن غالبية الشبكة توافق على الكتلة قبل أن تصبح دائمة.

الخطوة 5: يتم إضافة الكتلة إلى السلسلة

عندما يتم الوصول إلى الإجماع، تتم إضافة الكتلة إلى سلسلة الكتل. نظرًا لأن كل كتلة جديدة تشير إلى السابقة، يمكنك تتبع التاريخ الكامل حتى الكتلة الأولى – المعروفة باسم كتلة البداية.

الخطوة 6: الشفافية الكاملة

إحدى أكبر مزايا البلوكشين هي الشفافية. يمكن للجميع فحص البلوكشين ورؤية كل معاملة حدثت على الإطلاق. يمكنك رؤية المرسل، المتلقي، المبلغ، وتوقيت المعاملة. هذه الشفافية تجعل من الصعب للغاية تزوير المعاملات.

دور التشفير في البلوكشين

التشفير هو مثل نظام الأعصاب في سلسلة الكتل - فهو يضمن أن كل شيء يعمل بشكل صحيح وأمين.

عملية تشفيرية مهمة تُعرف باسم التجزئة (hashing) تقوم بتحويل أي كمية من البيانات إلى سلسلة نصية ثابتة الطول. تتمتع هذه الدوال التجزئة (hash functions) بخصيصتين حاسمتين:

مقاومة التصادم: من المستحيل عمليًا العثور على مجموعتين بيانات مختلفتين تنتجان نفس التجزئة. الفرص ضئيلة بشكل غير عادي.

تأثير الفراشة: حتى أصغر تغيير في بيانات الإدخال يؤدي إلى مخرجات مختلفة بشكل جذري. تغيير حجم حرف واحد فقط سيحول الهاش تمامًا.

تعد دوال التجزئة أيضًا طرقًا أحادية الاتجاه - لا يمكنك حساب البيانات الأصلية من التجزئة بشكل عكسي. وهذا يعني أنه بمجرد تجزئة البيانات، لا يمكن تتبعها مرة أخرى.

تقنية مهمة أخرى هي التشفير بالمفتاح العام. كل مستخدم لديه مفتاحين: مفتاح خاص ( يحتفظ به سراً ) ومفتاح عام ( يمكن للجميع رؤيته ). عند بدء معاملة، تقوم بتوقيعها بمفتاحك الخاص، مما ينشئ توقيعاً رقمياً. يمكن للآخرين بعد ذلك التحقق من أنك قد وافقت بالفعل على المعاملة، باستخدام مفتاحك العام. يضمن هذا النظام أنه يمكنك فقط تفويض معاملاتك، لكن يمكن للجميع تأكيد صحتها.

آليات الإجماع: كيف تتفق العقد

في شبكة موزعة حيث تعمل آلاف الحواسيب بشكل مستقل، كيف يمكن ضمان أن يكون للجميع نفس الرؤية للواقع؟ الجواب يكمن في آليات الإجماع.

آلية الإجماع هي نظام قائم على القواعد يتيح لجميع عقد الشبكة الاتفاق على ما هو صحيح. بدونها، سيحدث الفوضى - قد تمتلك بعض العقد إصدارات مختلفة من سلسلة الكتل، وقد يتم تسجيل المعاملات عدة مرات، أو يمكن أن يقوم الفاعلون الخبيثون بإدخال معاملات مزورة.

إثبات العمل: النهج الأصلي

تم تقديم إثبات العمل بواسطة البيتكوين ولا يزال هو الآلية الأكثر شهرة للتوافق.

في إثبات العمل (PoW) يتنافس معدّنو الشبكة لحل ألغاز رياضية معقدة للغاية. المُعدِّن الأول الذي يحل اللغز يُسمح له بإضافة الكتلة التالية إلى سلسلة الكتل - وكجائزة، يتلقى عملة مشفرة جديدة مُصدَرة بالإضافة إلى رسوم المعاملات.

تتطلب هذه العملية، المسماة بالتعدين، كميات هائلة من قوة الحوسبة والطاقة. ومع ذلك، فإن هذا هو ما يجعل النظام آمناً. لاختراق كتلة، يجب على جهة خبيثة حل جميع المشاكل الرياضية مرة أخرى - وهي مهمة ستكون شبه مستحيلة.

إثبات الحصة: طريق أكثر كفاءة

لقد غيرت سلاسل الكتل الأحدث مثل Ethereum إلى Proof of Stake بعد أن أدركت أن استهلاك الطاقة في PoW كان مشكلة.

في نظام إثبات الحصة (PoS) لا توجد عملية تعدين تتطلب طاقة. بدلاً من ذلك، يتم اختيار المدققين استنادًا إلى مقدار العملة المشفرة التي قاموا بـ “تخزينها” ( كضمان ) في الشبكة. إذا تصرف المدقق بشكل نزيه وصادق في التحقق من الكتل، فإنهم يحصلون على رسوم كمكافأة. إذا حاولوا الغش، فإنهم يخسرون جزءًا من أموالهم المخزنة.

PoS أقل استهلاكًا للموارد بشكل كبير، ولكن هذا يعني أيضًا أن المشاركين الأثرياء لديهم تأثير أكبر - وهي مقايضة يجب على المطورين التنقل حولها بعناية.

آليات الإجماع الأخرى

بجانب PoW و PoS ، توجد العديد من المتغيرات:

إثبات الحصة المفوضة (DPoS) يشبه PoS، لكن مالكي الرموز يصوتون على مجموعة أصغر من المدققين المفوضين بدلاً من أن يتمكن الجميع من التحقق.

إثبات السلطة (PoA) يسمح للأشخاص أو المنظمات المعروفة والموثوقة بالتحقق من الكتل. يعمل هذا غالباً في شبكات البلوكشين الخاصة أو شبه الخاصة.

كل آلية لها مزاياها وعيوبها اعتمادًا على أهداف الشبكة.

أنواع البلوكشين

ليس كل سلاسل الكتل تم إنشاؤها بشكل متساوٍ. يمكن أن تختلف بناءً على من لديه الوصول:

البلوكشينات العامة مفتوحة تمامًا. يمكن لأي شخص المشاركة، والتحقق من المعاملات أو بدء العقد. بيتكوين وإيثريوم هما مثالان. إنها لامركزية، شفافة ومقاومة للرقابة.

البلوكشينات الخاصة مدفوعة من قبل منظمة واحدة أو مجموعة. يمكن فقط للمشاركين المصرح لهم الوصول إليها. وغالبا ما تستخدم من قبل الشركات لأغراض داخلية مثل تخزين البيانات الحساسة أو إدارة سلسلة التوريد.

سلاسل الكتل التشاركية هي حل هجين. تعمل عدة منظمات معًا لإنشاء وإدارة شبكة مشتركة. يمكن أن تكون بعض الأجزاء عامة، وأجزاء أخرى خاصة، حسب الحاجة.

ماذا يمكن استخدام blockchain من أجله؟

العملات المشفرة والتحويلات العالمية

كانت هذه هي الحالة الأصلية للاستخدام، ولا تزال قوية. تمكّن تقنية البلوكشين من إجراء المعاملات من نظير إلى نظير دون وسطاء، مما يعني مدفوعات دولية أسرع وأرخص. تم بناء البيتكوين وآلاف العملات المشفرة الأخرى على هذه الإمكانية.

العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية

العقود الذكية هي اتفاقيات مبرمجة تنفذ نفسها تلقائيًا عندما يتم استيفاء شروط معينة. قامت Ethereum بترويج هذه الفكرة، مما فتح الباب أمام منصات التمويل اللامركزية (DeFi)، حيث يمكنك الاقتراض، والإقراض، أو التداول بدون بنك تقليدي.

تحويل الأصول

يمكن تحويل الأصول الحقيقية - من العقارات إلى الأعمال الفنية - إلى رموز رقمية على سلسلة الكتل. يزيد هذا من السيولة ويتيح لعدد أكبر من الناس الوصول إلى فرص الاستثمار.

الهوية الرقمية

يمكن أن تخلق تقنية البلوكشين هويات رقمية آمنة وغير قابلة للتلاعب. في عالم تصبح فيه حياتنا أكثر رقمية، قد يصبح هذا أمرًا حاسمًا لحماية المعلومات الشخصية.

تأمين التصويتات

من خلال تسجيل الأصوات على سلسلة الكتل، يمكن إنشاء أنظمة انتخابية شفافة وآمنة ضد التلاعب، حيث يتم احتساب كل صوت بدقة.

إدارة سلسلة الإمداد

يمكن للشركات استخدام تقنية البلوكشين لتتبع المنتجات من الإنتاج إلى البيع. يتم تسجيل كل معاملة أو صفقة، مما يخلق تاريخًا كاملاً وغير قابل للتغيير للعملية بأكملها. هذا مفيد بشكل خاص لتأكيد الأصالة والجودة.

أفكار ختامية

يمكن أن يبدو البلوكشين للمبتدئين معقدًا، ولكن الجوهر بسيط: إنه وسيلة موزعة وشفافة وآمنة لتسجيل البيانات. إن الجمع بين التشفير واللامركزية وآليات الإجماع يخلق نظامًا لا يمكن لأي طرف منفرد التلاعب به.

من بداياتها المتواضعة كتكنولوجيا للعملات المشفرة، تطورت البلوكشين لتؤثر على تقريبًا جميع الصناعات. مع نضوج التكنولوجيا وازدياد سهولة استخدامها، من المحتمل أن نرى المزيد من التطبيقات المبتكرة تظهر. سواء كنت مهتمًا بالعملات المشفرة، أو التكنولوجيا بشكل عام، أو ترغب فقط في فهم مستقبل إدارة البيانات، فإنه من الجدير استثمار الوقت في فهم البلوكشين.