دليل أساسيات البلوكتشين: من الأرقام المحاسبية إلى التقنية التي تغير العالم

دعونا نبدأ بأبسط الأمور

تخيل دفتر أستاذ يسجل جميع المعاملات. لكن هذا الدفتر ليس محفوظًا في بنك معين، بل يتم حفظه بواسطة آلاف الحواسيب حول العالم في نفس الوقت. يمكن لأي شخص الاطلاع عليه، ويرغب أي شخص في التلاعب به، لكن لا أحد يستطيع التلاعب به بنجاح - هذه هي البلوكشين.

ببساطة، تعتبر تقنية البلوكشين دفتر أستاذ رقمي موزع، يقوم بتخزين معلومات المعاملات في مجموعات باستخدام تقنيات التشفير. كل مجموعة تُسمى “كتلة”، وهي متصلة ببعضها البعض من خلال خوارزميات هاش خاصة، لتشكل “سلسلة”. بمجرد تسجيل البيانات، يصبح من المستحيل تقريبًا تعديلها.

الخصائص الأساسية للبلوكشين، لماذا هي قوية للغاية

1. لامركزية

تدار دفاتر الحسابات التقليدية من قبل البنك المركزي أو مؤسسة معينة. بينما تُوزع دفاتر الحسابات على شبكة البلوكتشين عبر آلاف العقد، مما يعني عدم وجود مركز قوة واحد. وهذا يعني أنه لا يمكن لأي شخص السيطرة عليها بمفرده، ولا يوجد خطر من نقطة فشل واحدة. الشبكات اللامركزية الكبيرة مثل البيتكوين مقاومة للغاية للهجمات.

2. شفافة ولا يمكن تغييرها

معظم سلاسل الكتل مفتوحة. كل معاملة مسجلة، ويمكن لأي شخص الاطلاع عليها. والأهم من ذلك، بمجرد كتابة البيانات في الكتلة، يجب تعديل جميع الكتل التالية إذا كنت ترغب في تغييرها - وهذا غير ممكن حسابيًا.

3. حماية التشفير الآمن

تستخدم تقنية البلوكشين دوال التجزئة وتشفير المفتاح العام والخاص لحماية البيانات. يتميز دالة التجزئة بأنه حتى لو تم تغيير حرف واحد في البيانات المدخلة، فإن النتيجة الناتجة ستكون مختلفة تمامًا. بينما يتيح نظام المفتاح العام والخاص التحقق من صحة المعاملات وحماية الخصوصية في نفس الوقت.

4. آلية الإجماع تجعل الجميع يقولون “موافق”

كيف يمكن توحيد الآراء بين آلاف الكمبيوترات؟ من خلال آلية الإجماع. أكثر نوعين شيوعًا هما إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS).

من التداول إلى الكتلة: كيف تعمل تقنية البلوكشين

افترض أنك ترغب في تحويل الأموال إلى صديقك. العملية بأكملها هي كما يلي:

الخطوة الأولى: بث الصفقة تم إرسال معلومات التداول الخاصة بك إلى الشبكة بأكملها. ستتلقى كل عقدة ذلك.

الخطوة الثانية: التحقق من المعاملات تتحقق العقد في الشبكة مما إذا كانت معاملتك قانونية - هل لديك هذا المال حقًا، وهل التوقيع صحيح. إذا تم التحقق من كل هذا، يمكن للمعاملة الانتقال إلى الخطوة التالية.

الخطوة الثالثة: تجميع في كتلة تم تجميع المعاملات التي تم التحقق منها في كتلة واحدة. تحتوي كل كتلة على:

• بيانات التداول
• الطابع الزمني (يسجل متى تم الإنشاء)
• قيمة هاش الكتلة السابقة (هذه هي المفتاح للسلسلة، تضمن الترتيب)
• قيمة التجزئة الخاصة بك (معرف الكتلة الفريد)

الخطوة الرابعة: الإجماع والإضافة يحتاج عقد الشبكة إلى الاتفاق على أن هذه الكتلة صالحة. بناءً على آلية الإجماع المختلفة:

• إذا تم استخدام PoW، يتسابق المعدنون لحل مسائل رياضية، والمعدن الذي يحلها أولاً هو الفائز، ويتم إضافة كتلته إلى السلسلة.
• إذا تم استخدام PoS، يتم اختيار المدققين الذين يمتلكون كميات كبيرة من العملات بشكل عشوائي، طالما أنهم يقومون بإنشاء الكتل، يمكنهم كسب رسوم المعاملات.

الخطوة الخامسة: امتداد السلسلة تمت إضافة كتلة جديدة إلى السلسلة، ويحتاج الكتل اللاحقة إلى الإشارة إلى قيمة التجزئة الخاصة بها. وهكذا تتشكل سلسلة لا يمكن كسرها.

كيفية فهم مبدأ دفتر الأستاذ اللامركزي

تخيل فصل دراسي، كان المعلم في السابق هو الوحيد الذي يحتفظ بالسجل المحاسبي. الآن تغيرت القواعد: كل طالب في الفصل يحتفظ بنسخة مطابقة تمامًا من السجل. يجب أن يوافق معظم الطلاب على أي معاملة ليتم تسجيلها.

هذه هي اللامركزية. لا يمكن لأحد تعديل السجل سراً، لأن الآخرين يمكنهم اكتشاف ذلك. الطلاب الجدد الذين انضموا يمكنهم أيضاً الحصول على السجل التاريخي الكامل. مثل هذا النظام قوي جداً.

كيف تحمي التشفير blockchain

سحر دالة التجزئة

تعمل دالة الهاش مثل صندوق سحري، بغض النظر عن طول البيانات التي تدخلها، فإن الإخراج يكون بطول ثابت. تستخدم البيتكوين دالة SHA-256. عند تغيير حرف واحد، يصبح الإخراج مختلفًا تمامًا. تُسمى هذه الخاصية “أثر الانهيار”.

نظام المفتاح العام والخاص

لكل مستخدم زوج من المفاتيح:

• المفتاح الخاص: فقط أنت تعرفه، يستخدم لتوقيع المعاملات
• المفتاح العام: مفتوح، يستخدم للتحقق من التوقيع

عندما تقوم بإجراء صفقة، استخدم “التوقيع” بالمفتاح الخاص بك. يقوم الأشخاص على الشبكة بالتحقق من هذا التوقيع باستخدام المفتاح العام الخاص بك. هذا يضمن أن الشخص الحقيقي الذي يملك المفتاح الخاص هو الوحيد الذي يمكنه تفويض الصفقة، لكن يمكن للجميع التحقق.

آلية الإجماع: كيف تتوصل عدة عقد إلى اتفاق

إثبات العمل (PoW)

يستخدم البيتكوين هذا. يتنافس المعدنون لحل لغز رياضي معقد. من يحل أولاً، يكون له الحق في إضافة الكتلة التالية والحصول على مكافأة البيتكوين.

العيوب واضحة جداً: استهلاك الطاقة الكبير، يحتاج إلى أجهزة تعدين متخصصة.

الميزة هي: الأمان العالي للغاية، لأن الهجوم يتطلب السيطرة على أكثر من 50% من قوة الحوسبة في الشبكة، وتكون التكلفة أرقامًا فلكية.

إثبات الحصة (PoS)

استخدم هذا بعد ترقية إيثيريوم. لا يتم اختيار المدققين من خلال المنافسة على قوة الحوسبة، بل يتم اختيارهم بناءً على كمية العملات المشفرة التي يمتلكونها. كلما زادت عملاتك، زادت احتمالية اختيارك وزادت الرسوم التي تكسبها.

إذا كنت تغش، سيتم مصادرة عملتك (“مصادرة”). بهذه الطريقة يتم ضمان السلوك الأمين من خلال الحوافز الاقتصادية.

تتمثل مزايا PoS في توفير الطاقة بشكل أكبر، بينما تتمثل عيوبه في أن مشكلة الأغنياء تصبح أكثر شدة.

آليات توافق أخرى

• إثبات الحصة المفوضة (DPoS): يقوم حاملو الرموز بالتصويت لاختيار المدققين
• الإثبات السلطوي (PoA): يتم اختيار المدققين بناءً على السمعة والهوية، وليس على التقنية أو الثروة

ما هي أنواع blockchain؟

سلسلة الكتل العامة

مفتوح تمامًا، يمكن لأي شخص المشاركة، المشاهدة، والتحقق. البيتكوين والإيثيريوم هما مثالان على ذلك. الكود عادة ما يكون مفتوح المصدر، مع أعلى مستوى من الشفافية.

البلوكشين الخاص

يمكن فقط للمشاركين المصرح لهم الانضمام. عادةً ما يتم تشغيله بواسطة مؤسسة أو شركة واحدة، ويستخدم للعمليات الداخلية. على الرغم من أنه لا يزال موزعًا (حيث تحتفظ عدة عقد بالبيانات)، إلا أنه ليس لامركزيًا.

سلسلة الكتل التحالفية

تدير العديد من المنظمات بشكل مشترك. يتم وضع القواعد من قبل جميع الأعضاء بشكل مشترك، ويتكون المدققون من أعضاء التحالف. قد تكون بعض المعلومات مرئية فقط للأعضاء.

أين تُستخدم البلوكتشين الآن

1. العملات المشفرة

هذا هو الاستخدام الأساسي. توفر blockchain دفتر أستاذ آمن وموزع لتسجيل المعاملات. بالمقارنة مع التحويلات الدولية عبر البنوك التي تستغرق عدة أيام، فإن التحويلات عبر blockchain أسرع بكثير، وتكاليفها أقل. يستخدم العديد من الناس العملات المشفرة في التحويلات المالية عبر الحدود.

2. العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية

العقود الذكية هي أكواد تُنفذ تلقائيًا. عندما تُستوفى الشروط، تعمل تلقائيًا دون الحاجة إلى وسيط. وقد أدى ذلك إلى نشوء التمويل اللامركزي (DeFi) - حيث يمكن الاقتراض والتداول والتأمين بشكل سلس على البلوكشين، دون الحاجة إلى البنوك التقليدية.

3. توكنيزات الأصول المادية

يمكن تحويل ملكية العقارات، والقطع الفنية، والأسهم، وحتى فنجان من القهوة إلى رموز رقمية تُرفع على البلوكشين. هذا يعزز السيولة، مما يسمح لمزيد من الناس بالمشاركة في الاستثمار.

4. الهوية الرقمية

يمكن أن تنشئ تقنية البلوك تشين إثبات هوية غير قابل للتلاعب، يستخدم للتحقق من الهوية وحماية البيانات الحساسة. مع انتقال المزيد من المعلومات الشخصية إلى الإنترنت، أصبح هذا الأمر أكثر أهمية.

5. نظام التصويت

تتميز خصائص البلوكشين بعدم قابليتها للتغيير مما يجعلها مناسبة للاستخدام في التصويت. يتم تسجيل كل صوت، ولا يمكن تزويره أو حذفه، مما يضمن نزاهة الانتخابات.

6. إدارة سلسلة التوريد

من المصنع إلى المستهلك، يمكن تسجيل كل خطوة على blockchain. وهذا يجعل تتبع مصدر المنتج والتحقق من أصالته شفافًا وموثوقًا. خاصةً بالنسبة للسلع الفاخرة والأدوية، فإن مكافحة التزوير أمر بالغ الأهمية.

فهم كيفية إنشاء نظام دفتر أستاذ رقمي

تجيب تقنية البلوك تشين في جوهرها على سؤال قديم: كيف يمكن لعدة أطراف غير موثوق بها الحفاظ على دفتر أستاذ مشترك؟

الإجابة التقليدية هي العثور على طرف ثالث محايد (مثل البنوك أو الموثقين). أما إجابة البلوكشين فهي استخدام التشفير ونظرية الألعاب:

• تضمن التشفير صحة البيانات وعدم قابليتها للتغيير
• آلية الإجماع تضمن عدم وجود نقطة فشل واحدة
• تحفيزات اقتصادية لضمان سلوك المشاركين بصدق
• الشفافية تتيح للجميع المراقبة

هذا التركيب خلق نظامًا يمكن أن يعمل دون الحاجة إلى الثقة بأي مؤسسة مركزية.

الخاتمة

تطورت تقنية blockchain من تقنية Bitcoin الأساسية إلى أداة شاملة لتحويل العديد من الصناعات. سواء كانت في المالية أو الرعاية الصحية أو التصويت أو سلسلة التوريد، فإن blockchain تقدم فكرة جديدة: إنشاء الثقة باستخدام التقنية بدلاً من المؤسسات.

تتطور هذه التكنولوجيا بسرعة، وتظهر استخدامات وتحسينات جديدة كل عام. بالنسبة لأي شخص يرغب في فهم المالية الرقمية أو بيئة Web3، أصبح من الضروري إتقان المفاهيم الأساسية للبلوكشين بدلاً من أن يكون خيارًا.