فهم أمان سلسلة الكتل من خلال آلية النونسيه

كيف يعمل Nonce

لفهم عملية تعدين البلوكشين، من الضروري معرفة كيف يعمل Nonce. عند إنشاء المُعدِّن لكتلة، يضيف قيمة عشوائية تُعرف بـ Nonce، والتي تتفاعل مع بيانات المعاملات. يتم معالجة هذه القيمة ومعلومات المعاملات عبر دوال تجزئة مشفرة مثل SHA-256، لإنتاج قيمة تجزئة فريدة.

هذه القيمة التجزئية يجب أن تلبي هدفًا معينًا يعتمد على صعوبة الشبكة (عادةً قيمة تبدأ بعدد معين من الأصفار). إذا تم استيفاء الشرط، تُضاف الكتلة إلى سلسلة الكتل، ويكسب المُعدِّن مكافأة. وإذا لم يتم استيفاء الشرط، يتعين تعديل قيمة Nonce وإعادة التجربة.

عمق معنى “رقم يُستخدم مرة واحدة”

كلمة Nonce هي اختصار لـ “Number used Once”، وتعني حرفيًا “رقم يُستخدم مرة واحدة”. في عالم العملات المشفرة، يُستخدم هذا المفهوم في سياقين مختلفين يجب الانتباه إليهما.

الأول هو Nonce عند إنشاء الكتلة، حيث يُستخدم لإيجاد قيمة تجزئة صالحة لكل كتلة مرة واحدة فقط خلال عملية التعدين. الثاني هو Nonce على مستوى المعاملة، حيث يُستخدم لإدارة ترتيب المعاملات من المحفظة، ولمنع الدفع المزدوج أو تكرار المعاملات.

لماذا يُعد Nonce ضروريًا لأمان البلوكشين

بدون وجود Nonce، يصبح من السهل إرسال نفس بيانات المعاملة مرارًا وتكرارًا. سيحصل المُعدِّن على نفس قيمة التجزئة لنفس البيانات، مما يسهل عمليات الاحتيال.

باستخدام Nonce، تصبح كل كتلة فريدة. حتى لو كانت المعاملات مكررة، فإن إضافة قيمة Nonce مختلفة ينتج عنها قيمة تجزئة مختلفة تمامًا. هذا العشوائية تساهم بشكل مباشر في منع التلاعب بالشبكة والحفاظ على الأمان.

دور Nonce في آلية إجماع إثبات العمل

إثبات العمل هو خوارزمية إجماع تعتمدها العديد من شبكات البلوكشين. يتطلب من المُعدِّن حل مشكلة حسابية معقدة لإثبات صحة الكتلة.

المحور الرئيسي لهذه المشكلة هو البحث عن قيمة Nonce صحيحة. يتنافس المُعدِّنون للعثور على قيمة Nonce تخلق قيمة تجزئة تلبي متطلبات الصعوبة. أول من يُكمل هذه المهمة ويجد كتلة تلبي الشرط يُكافأ، وتُقبل الكتلة في الشبكة. من خلال Nonce، تضمن هذه العملية أن يكون التنافس عادلًا ولا يمكن التلاعب به.

علاقة تعديل صعوبة التعدين بـ Nonce

تقوم شبكة البلوكشين بضبط صعوبة التعدين بشكل دوري لضمان إضافة كتلة جديدة كل فترة زمنية محددة. في بيتكوين، يتم إعادة حساب الصعوبة تقريبًا كل أسبوعين.

عندما تزداد الصعوبة، يزداد عدد محاولات Nonce اللازمة للحصول على قيمة تجزئة صالحة، مما يتطلب مزيدًا من العمليات الحسابية. وإذا انخفضت الصعوبة، يكون الأمر عكسيًا. تشكل عملية تجربة Nonce أساس آلية ضبط الصعوبة الديناميكية هذه.

عنصر أساسي يدعم موثوقية البلوكشين

يعتمد متانة أنظمة العملات المشفرة على آليات بسيطة لكنها قوية مثل Nonce. حيث يضمن وجود Nonce فريدية الكتل، مما يجعل من المستحيل عمليًا تكرار الدفع أو التلاعب بالمعاملات.

بدون Nonce، سيكون البلوكشين مجرد قاعدة بيانات، ويفقد قدرته على مقاومة التلاعب أو الاحتيال من قبل المُعدِّنين. لتحقيق مفهوم “اللامركزية وعدم الحاجة إلى الثقة” في المعاملات، يُعد Nonce عنصرًا لا غنى عنه.