كل ما تريد معرفته عن تقنية البلوكتشين Blockchain

يكاد لايخلو موضوع في العملات الرقمية من ذكر كلمة “البلوكتشين”، أو كما يشار لها أحيانًا ب “تقنية Blockchain”. قد تسأل مستثمرًا أو متداولًا عن البيتكوين أو الإيثيريوم ويبدأ تعريفه لأحدهما ببعض الكلمات ومن ثم يأتي على ذكر سلاسل البلوكتشين، لكن هل أحد يستطيع تعريف أو توضيح هذه التقنية؟

تمهيد

مع تصاعد الاهتمام بسوق العملات الرقمية في السنوات الأخيرة تعددت التقنيات التي تستخدمها مشاريع العملات الرقمية في حفظ وتعديل ونقل بيانات المستخدمين عبر الشبكة. تقنية البلوكتشين هي أولى التقنيات المستخدمة لهذه الأغراض منذ بدء الحديث عن العملات المشفرة وبالتحديد مع ظهور البيتكوين.

ربما يفهم البعض البلوكتشين على أنها تقنية تخزين معاملات التشفير!

الكل يستطيع ذكرها ولكن العديد من المستثمرين يكاد يملك معرفة محدودة بهذه التكنولوجيا وجلّ مايعرفونه هو ربطها على الفور بالعملات المشفرة. انطلاقًا من أهمية تقديم الفائدة الأكبر عبر موقعنا لكل ماننشره وبالتحديد في مجال العملات المشفرة، أعددنا لكم هذا المقال بهدف التعريف بأساسيات تقنية blockchain والعديد من تطبيقاتها في مختلف الصناعات.

مفهوم البلوكتشين

لفهم أفضل لتقنية البلوكتشين سنحاول تقريب العملية بواقعنا الملموس. كما يعرف الجميع فإن أغلب التعاملات البعيدة والقريبة المدى تحدث عبر الإنترنت، وهذا يحدث بشكلٍ متسارعٍ في عالمٍ معتمد على التكنولوجيا بشكل متنامي.

عندما نقول تعاملات نقصد بها عدّة أشياء من بينها بالطبع التعاملات المالية ونقل بيانات الأطراف المشاركة في هذه التعاملات. لنستمر في تقريب المفهوم، من بين التعاملات المالية هناك صفقات البيع والشراء لمختلف الأصول المالية ومنها العملات المشفرة.

وبسبب حساسية العملات المشفرة والتداول بها ومنعًا من حدوث الجرائم الالكترونية أثناء تنفيذ صفقات شراء أو بيع العملات الرقمية تم تصميم مايعرف بالبلوكتشين كوسيط يؤكد الإجراءات بين الأطراف ويضمن النقل الآمن للبيانات.

لماذا البلوكتشين؟

البلوكتشين لامركزية، موزعة و مرصودة، ومن خلالها كل معاملة غير قابلة للتغيير، مما يعني أنها تنفذ مرّة واحدة  ولا رجعة فيها. المعاملات باستخدام البلوكتشين شبه فورية ومسجلة، وبالنسبة لهويات المرسلين والمستقبلين محمية افتراضيًا بقناع شبكي mask.

البلوكتشين ببساطة

ببساطة تتيح تكنولوجيا البلوكتشين لطرفي المعاملة مشاركة البيانات في بيئة رقمية آمنة بدون طرف ثالث. وبالتالي تقنية ال blockchain تشبه أستاذ رقيب يسجّل هذه الأحداث المشفرة بالكامل لحماية كافة الأطرف من قراصنة الإنترنت.

من جهةٍ أخرى، يُنظر إلى تقنية Blockchain أحيانًا على أنها قاعدة بيانات لكن ومع هذا التقريب المعقول يمكن القول أن البلوكتشين تختلف اختلافًا كبيرًا عن قواعد البيانات التقليدية.

كيف ذلك؟

تختلف البلوكتشين عن قاعدة البيانات التقليدية من حيث كيفية جمع المعلومات والتعامل معها. فبدلاً من الاحتفاظ بالبيانات في صفوف وأعمدة وجداول وملفات، تخزن تقنية ال blockchain البيانات في كتل blocks مرتبطة رقميًا معًا.

ماهي كتل البلوكتشين؟

تجمع تقنية ال blockchain البيانات في مجموعات تُعرف باسم «الكتل». حيث تحتوي الكتل على سعات تخزين محددة ودقيقة، وعند تكون الكتلة ممتلئة، يتم إغلاقها و توصيلها بكتلة البيانات المملوءة سابقًا. ترابط هذه الكتل مع بعضها يخلق سلسلة بيانات تُعرف باسم ال «blockchain». يمكن القول أن سلسلة البلوكتشين هي كتل بيانات تراكمية.

عند نشر بنية البيانات هذه في نموذج موزع، تخلق تسلسلًا زمنيًا لا رجعة فيه للبيانات. بالإضافة لهذه الميزة، يتم تعيين طابع زمني دقيق لكل كتلة منضمة حديثًا إلى السلسلة.

بعد ابتكار البلوكتشين، جاء تطبيقها الأول بشكلٍ فعّال من خلال عملة البيتكوين Bitcoin. نتيجة لذلك، أصبح blockchain مرادفًا لعملة البيتكوين كما ذكرنا سابقًا ولاحقًا لكثير من العملات المشفرة، مثل Dogecoin و Bitcoin Cash (BTC).

لماذا تحظى البلوكتشين بشعبية؟

تحظى البلوكتشين بشعبية كبيرة وذلك لتمتّعها بالعديد من المميزات التي تتمثل بما يلي:

• الهيكلية اللامركزية: كما ذكرنا سابقًا، فإن اللامركزية هي العنصر الأساسي لجميع سلاسل الكتل. فبدون هيئة إدارية واحدة، يتم إنشاء جميع الأصول وفقًا لخوارزمية إجماع، والتي عادة ما تكون مفتوحة المصدر ومتاحة للتدقيق من قبل أي شخص. وهذا يعطي أيضًا للمستخدمين القدرة على التعامل مباشرة مع بعضهم البعض والاحتفاظ بالملكية الكاملة لأصولهم.
• تحسين مستوى أمانك وخصوصيتك: الطبيعة اللامركزية لسلاسل blockchains تمنح المستخدمين مزيدًا من الأمان والخصوصية. ونظرًا لتوزيع سجل البلوكتشين على الآلاف من المشاركين المختلفين، بحيث لا يستطيع المتسللون استغلال نقطة فشل واحدة. علاوة على ذلك، فإن التشفير غير قابل للاختراق تقريبًا، ولا يمكن اختراق الأصول الموجودة في المحفظة ما لم يكن هناك خطأ من المستخدم.
• انخفاض التكاليف: ميزة أخرى لمعاملات البلوكتشين هي تكلفتها المنخفضة، خاصة عند مقارنتها بالمعاملات المالية التقليدية عبر البنوك. الأمر الذي يجعلها مرنة بشكل لا يصدق لتحويل الأموال الدولية، وذلك لأن طبيعتها التي لا حدود لها لا تفرض أي رسوم تحويل إضافية.
• درجة الوضوح وإمكانية التتبع: سجل البلوكتشين يتسم بالشفافية ومجاني ليتمكن أي شخص من مراجعته. بحيث يمكن إرجاع معاملة واحدة إلى أصلها، ليتمكن المستخدمين من التحقق من مصدرها. وهذا مفيد بشكل لا يصدق في المواقف التي يكون فيها التتبع ضروريًا، مثل مجال الخدمات اللوجستية.

هيكل البلوكتشين

تتكون Blockchain من ثلاثة عناصر رئيسية، وهي: الكتلة، والعقدة، والمعدّنين. لذا دعونا نلقي نظرة على كل ثلاثة بالتفصيل.

الكتلة block

الكتلة هي هيكل بيانات تخزن سلسلة من المعاملات الموزعة على جميع عقد الشبكة. بحيث تحتوي الكتل على مجموعات من المعاملات الصالحة التي تم تجزئتها وتشفيرها. بحيث كل blockchain له حجم كتلة متغير، ووقت، وحدث مُسبب. بحيث تتضمن الكتلة توقيعًا رقميًا وطابعًا زمنيًا وبيانات أخرى مهمة وذات صلة. هذا ولا يتم تضمين هوية المشارك المحدد في المعاملة في الكتلة.

ومن بعدها يتم إرسال هذه الكتلة إلى جميع عقد الشبكة، ويتم تنفيذ المعاملة عندما يستخدم الشخص الصحيح مفتاحه الخاص ويطابقه مع الكتلة.

العقدة node

اللامركزية هي وظيفة أساسية لتقنية البلوكتشين. بحيث لا يمكن لجهاز كمبيوتر أو كيان واحد تشغيل السلسلة بأكملها. وبدلاً من ذلك، يتم تنفيذ دفتر الأستاذ الموزع عبر عقد السلسلة. هذا وتعتبر العقدة جهاز حوسبة يدير برنامج blockchain ويساعد في نقل البيانات عبر شبكة البلوكتشين. حيث تشمل العقد أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والهواتف، وأجهزة الراوتر، وغيرها من الأجهزة الأخرى. بحيث يمكن لأي شخص تنزيل وتشغيل برنامج blockchain مجانًا.

هذا ولكل عقدة نسختها الخاصة من البلوكتشين. بحيث يجب على الشبكة التحقق من صحة كل كتلة مستخرجة حديثًا خوارزميًا للحفاظ على السلسلة والتحقق منها.

ونظرًا لأن blockchains مفتوحة، يتم تأكيد وفحص كل معاملة في دفتر الأستاذ بسرعة. ليتم تخصيص رقم هوية أبجدي فريد لكل مشارك يتم استخدامه لتتبع معاملاتهم.

المُعدنين miners

التعدين هو العملية التي من خلالها تضيف عُقد المُعدِّن كتلًا جديدة إلى السلسلة، وعندما يكون هناك العديد من المعدنين، يطلق على العملية حينها اسم “التعدين الجماعي”. وعلى الرغم من أن العبارة مرتبطة بعملة رقمية مثل Bitcoin، إلا أنها تشير أيضًا إلى أنظمة blockchain الأخرى.

ولاختيار المعاملات الشرعية لإنشاء كتلة جديدة، يجب على المُعدِّن دائمًا تشغيل عقدة كاملة. بحيث لا يمكن للمعدنين تحديد ما إذا كانت المعاملات المقترحة عادلة استنادًا إلى سجل معاملات blockchain الحالي بدون عقدة كاملة نظرًا لأنه لا يمتلك حق الوصول إلى سجل blockchain بأكمله. نتيجة لذلك، يعد عامل المنجم أيضًا عقدة كاملة.

هذا وتحتوي كل كتلة على نوع محدد من الهاش والنونس (nonce)، الأمر الذي يجعل تعدين الكتلة أمرًا صعبًا، خاصة في السلاسل الكبيرة. لذا يستخدم المعدنون برامج مخصصة لحل التحدي الحسابي المعقد للغاية المتمثل في توليد هاش مقبول.

ونظرًا لأن nonce يبلغ طوله 32 بت فقط ويبلغ طول الهاش 256 بت، يجب على المستخدمين استخراج ما يقرب من أربعة مليارات مجموعة من الهاش-نونس قبل تحديد المجموعة الصحيحة. وعندما ينجحون في ذلك، يحصل المعدنون على الرقم الذهبي، وتضاف كتلتهم إلى السلسلة.

كيف تعمل تقنية Blockchain؟

يتم تأكيد شرعية الكتلة الجديدة من خلال عملية حسابية، تُعرف باسم الإجماع ، وذلك قبل إضافتها إلى السلسلة. في هذه المرحلة، يجب أن توافق نسبة العقد على أن تجزئة الكتلة الجديدة محسوبة بشكل صحيح. بحيث يضمن الإجماع على أن تكون جميع مثيلات دفتر الأستاذ الموزع على شبكة blockchain في نفس الحالة.

وبمجرد إضافة كتلة، تتم معالجتها في الكتل التالية، ولكن لا يمكن لأي طرف ضار تغيير البيانات. وإذا حاول شخص ما تبديل كتلة، فستتغير أيضًا تجزئة الكتل السابقة والمستقبلية، مما يتسبب في تعطيل الحالة المشتركة لدفتر الأستاذ.

وعندما يصبح الإجماع غير ممكن، يتم إخطار أجهزة الكمبيوتر الأخرى في الشبكة بظهور انتهاك، ولا يتم اعتبار أي كتل جديدة صالحة حتى يتم حل المشكلة. وعادةً ما يتم حذف الكتلة المسببة للخطأ وإعادة تشغيل عملية الإجماع.

ما هي أنواع البلوكتشين؟

لا يعرف الكثير من الناس وجود العديد من الأنواع المختلفة من البلوكتشين، والتي بنيت بعدة طرق وهي:

البلوكتشين العامة

أولاً، لدينا شبكة البلوكتشين العامة والتي يمكن لأي شخص في أي مكان في العالم الوصول إليها واستخدامها. بحيث لا يحكمها كيان واحد، ولا يُسمح لها بذلك، وتعتمد على خوارزمية لإصدار الرموز الجديدة. وطالما أن الفرد لديه الأجهزة المطلوبة، فيمكنه أن يصبح مدققًا على الشبكة. هذا ويمكن اعتبار العملة المشفرة مثل البيتكوين بمثابة blockchain عام.

البلوكتشين الخاص

تستخدم البلوكشين الخاصة شبكة خاصة يحكمها كيان واحد. أثناء وجوده في شبكة البلوكتشين العامة، يمكن لأي شخص الوصول إلى الشبكة. أما في البلوكتشين الخاصة سيحتاج إلى الحصول على إذن من الهيئة الإدارية. غالبًا ما يستخدم هذا النوع للأغراض التشغيلية في الشركات.

كونسورتيوم بلوكتشين

بلوكشين كونسورتيوم عبارة عن شبكات تحكمها كيانات خاصة متعددة. وهي أيضًا شبكات تصريحية، حيث يكون لكل كيان من الاتحاد رأي في من وكيف يمكنه استخدام وظائف blockchain.

البلوكتشين هجين

أخيرًا، لدينا بلوكشين هجينة، وهي عبارة عن مزيج من الشبكات الخاصة والعامة. في هذه الحالة، يتم تقسيم الشبكة إلى طبقات، حيث تكون المستويات الخارجية عامة عادةً، والمستويات الداخلية محكومة بواسطة كيان خاص.

في النهاية، يقول الكثيرون من قادة الصناعات التقنية أن تقنية blockchain ثورية وستستمر في التشعب وتطوير واقع نقل المعلومات وستساعد الشركات على أن تصبح أكثر إبداعًا وتقدم منتجات أفضل مع تقليل التكاليف، والحفاظ على أمانها من الهجمات الإلكترونية.