الاتصال من نظير إلى نظير الذي ينتشر مثل القيل والقال: فهم بروتوكول القيل والقال

هل تساءلت يومًا كيف تنتشر المعلومات عبر شبكة لامركزية دون وجود سلطة مركزية تتحكم فيها؟ الإجابة تكمن في مفهوم بسيط بشكل مدهش: بروتوكول النميمة. تمامًا كما تنتشر النميمة عبر مجموعة اجتماعية حيث يخبر كل شخص أصدقائه، يعمل هذا البروتوكول من خلال جعل العقد في شبكة موزعة تنقل المعلومات من نظير إلى نظير حتى تصل إلى الجميع.

كيف يعمل بروتوكول النميمة فعليًا

جمال بروتوكول النميمة هو بساطته. عندما تحتاج البيانات إلى أن تُنقل عبر شبكة كمبيوتر، بدلاً من المرور عبر مركز مركزي، يختار كل عقدة جيرانها بشكل عشوائي ويشارك المعلومات. يستمر هذا بشكل متكرر حتى تتلقى جميع العقد في الشبكة البيانات. إنه مثل لعبة الهاتف، باستثناء أن المعلومات تبقى دقيقة وفي النهاية تصل إلى الشبكة بأكملها.

استلهم المصطلح نفسه من كيفية انتشار النميمة بشكل طبيعي عبر المجتمعات—ومن هنا جاء الاسم. في الأنظمة الموزعة، توفر هذه الآلية طريقة لامركزية ومرنة لضمان اتساق البيانات دون الحاجة إلى نقطة تحكم واحدة.

نكهات بروتوكول النميمة الرئيسية

وفقًا لأبحاث من جامعة سيغيد، هناك طريقتان رئيسيتان يظهر بهما بروتوكول النميمة:

نشر المعلومات (Multicast) هذا هو الأسلوب التقليدي حيث يتم توزيع البيانات بشكل تسلسلي - يقوم عقدة بتمريرها إلى أخرى، والتي تمررها إلى ثالث، وهكذا. إنه بسيط ولكنه قد يكون أبطأ في الشبكات الكبيرة.

تجميع المعلومات (التنقيب عن البيانات الموزعة) هنا تصبح الأمور مثيرة للاهتمام. بدلاً من مجرد تمرير المعلومات الخام، تقوم العقد أولاً بمعالجة وتلخيص البيانات قبل توزيعها. هذا أكثر كفاءة لتحليل مجموعات البيانات الكبيرة عبر الشبكات ويستخدم عادة في عمليات تعدين البيانات.

التطبيق في العالم الحقيقي: هاشغرافت

مثال مثالي على بروتوكول النميمة في العمل هو هاشغراف، الذي أنشأه لييمون بايرد في عام 2016. بدلاً من استخدام هيكل blockchain التقليدي، يستخدم هاشغراف خوارزمية توافق غير متزامنة تتحمل الأخطاء البيزنطية (aBFT) تستفيد من بروتوكول النميمة.

إليك كيف يعمل: تجمع العقد معلومات المعاملات والأحداث، ثم تنقل هذه البيانات إلى عقد الجوار المختارة عشوائيًا. بدلاً من بناء سلسلة تسلسلية من الكتل، يبني Hashgraph هيكلًا شبيهًا بالشجرة من الأحداث. يتم تسجيل كل شيء، ولا يتم التخلص من أي شيء، ويتم الوصول إلى الإجماع من خلال نموذج التواصل القائم على النميمة هذا. يوفر هذا النهج معالجة أسرع للمعاملات وأمانًا أكبر مقارنةً بأنظمة blockchain التقليدية.

لماذا هذا مهم

بروتوكول النميمة يمثل حلاً أنيقًا للأنظمة الموزعة التي تحتاج إلى المرونة، وقابلية التوسع، واللامركزية. من خلال تقليد كيفية انتشار المعلومات بشكل طبيعي عبر الشبكات، فإنه يقضي على نقاط الاختناق ونقاط الفشل الفردية. سواء كان ذلك في نشر بيانات المعاملات أو تجميع رؤى الشبكة، يُظهر هذا البروتوكول كيف يمكن للخوارزميات المستوحاة من الطبيعة حل بعض من أكبر التحديات في التكنولوجيا.