معرفة أساسية بسلسلة الكتل: من الصفر لفهم تقنية الدفاتر الموزعة

البلوكشين أصبح البنية التحتية للاقتصاد الرقمي. هذه التقنية الثورية غيرت صناعة التمويل فحسب، بل أظهرت أيضًا إمكانات هائلة في مجالات مثل الرعاية الصحية، وسلسلة التوريد، والتحقق من الهوية وغيرها. ستقوم هذه المقالة بشرح المفاهيم الأساسية وآلية عمل تقنية البلوكشين بلغة بسيطة وشاملة.

ما هو البلوكشين: دفتر أرقام رقمي لا يمكن تعديله أبداً

ببساطة، البلوكشين هو تقنية دفتر أرقام موزع. يتكون من سلسلة من الكتل المرتبطة، كل منها يسجل كمية كبيرة من المعاملات. على عكس قواعد البيانات التقليدية التي تدار من قبل جهة مركزية، يتم تخزين بيانات البلوكشين في آلاف الحواسيب المستقلة، مما يشكل شبكة لامركزية.

الميزة في هذه الشبكة هي: بمجرد تسجيل البيانات، يكاد يكون من المستحيل تعديلها أو حذفها. لأن كل كتلة تحتوي على بصمة تشفير فريدة (تسمى قيمة الهاش)، وإذا حاول أحد تعديل المحتوى، ستتغير هذه البصمة على الفور، مما يفسد سلامة السلسلة بأكملها. جميع المشاركين في الشبكة يكتشفون فورًا أي محاولة للتلاعب.

تاريخ البلوكشين: من النظرية إلى التطبيق

فكرة البلوكشين لم تظهر من فراغ. في عام 1991، اقترح عالم الحاسوب ستيوارت هابر وعالم الفيزياء سكوت ستورنيتا في ورقة علمية بناء سلسلة بيانات مقاومة للتلاعب باستخدام طرق التشفير. هدفهم كان إنشاء نظام لا يمكن تزوير طوابع زمنية له.

لكن ما جعل البلوكشين يدخل الوعي العام هو ساتوشي ناكاموتو. في عام 2008، أصدر ورقة بيضاء، وطبق لأول مرة تقنية البلوكشين على نظام عملة رقمية حقيقية. صمم نظام البيتكوين (Bitcoin) الذي يسمح للمستخدمين بإجراء معاملات بدون وسيط من بنوك أو شركات دفع.

آلية عمل البيتكوين هي: آلاف الحواسيب حول العالم تعمل كعقد شبكية، تتحقق وتوثق المعاملات بشكل جماعي. تؤكد هذه العقد صحة المعاملات باستخدام طرق التشفير، وتخزنها بشكل دائم على البلوكشين. يحصل المعدنون الذين يحققون عملية التحقق على بيتكوين جديدة كمكافأة. هكذا، أصبح البيتكوين أول عملة مشفرة تعتمد على البلوكشين في التاريخ.

كيف يعمل البلوكشين: الهيكلية والتشفير

لفهم كيفية عمل البلوكشين، نحتاج إلى معرفة ثلاثة عناصر أساسية.

أولاً، هيكل الكتلة. كل كتلة تتكون من قسمين: رأس الكتلة وقائمة المعاملات. رأس الكتلة يحتوي على الطابع الزمني، ورقم الإصدار، وبيانات أخرى، بينما تسجل قائمة المعاملات جميع العمليات التي حدثت.

ثانيًا، آلية الهاش. الهاش هو دالة تشفير تحول بيانات ذات طول عشوائي إلى سلسلة ذات طول ثابت. كل كتلة لها قيمة هاش خاصة بها، وتحتوي أيضًا على هاش الكتلة السابقة. هكذا تتكون سلسلة غير قابلة للكسر. إذا تم تعديل بيانات أي كتلة، ستتغير قيمة الهاش، مما يفسد الهاش الخاص بالكتلة التالية، ويكشف التلاعب على الفور.

أخيرًا، دور المعدنين. يتنافس المعدنون على حل مسائل رياضية معقدة، وأول من يحلها يمكنه تجميع المعاملات في كتلة جديدة وإضافتها للسلسلة. كما يتحققون من صحة المعاملات الأخرى لضمان دقة السجل. يتطلب هذا الكثير من القدرة الحاسوبية، ويستهلك طاقة كبيرة. كمكافأة، يحصل المعدنون على عملات مشفرة جديدة ورسوم المعاملات.

المزايا الأساسية للبلوكشين

عدم التغيير: بمجرد إدخال البيانات على البلوكشين، تصبح محكمة بشكل دائم. لا يمكن لأحد تعديل التاريخ أو سرقته، مما يضمن الشفافية.

اللامركزية الحقيقية: لا توجد جهة مركزية تملك السلطة المطلقة. جميع المشاركين متساوون، وصيانة الشبكة تتم بواسطة آلاف العقد المستقلة حول العالم.

تكاليف أقل: المعاملات المالية التقليدية تتطلب وسطاء وتكاليف، بينما يلغي البلوكشين هذه الوسائط، مما يقلل التكاليف بشكل كبير.

الأمان والموثوقية: خوارزميات التشفير وشفافية الشبكة تجعل من الصعب جدًا مهاجمة الشبكة. فقط السيطرة على أكثر من 50% من القدرة الحاسوبية يمكن أن يهدد سلامة المعاملات، وهو أمر نادر جدًا.

سرعة المعاملات: المعاملات من نظير إلى نظير تتم مباشرة، وغالبًا ما تكتمل خلال دقائق.

آلية الإجماع: كيف تتفق المشاركون على صحة المعاملات

كيف يتفق المشاركون في شبكة البلوكشين على صحة المعاملات؟ يتم ذلك عبر آلية الإجماع. فهي جوهر البلوكشين، تضمن أن جميع العقد تتبع نفس القواعد، وتمنع أي شخص من التلاعب بالسجل.

إثبات العمل (PoW) هو أقدم آلية إجماع، ويستخدمه البيتكوين. في هذه الطريقة، يتنافس المعدنون على حل مسائل رياضية، وأول من يحلها يكتسب حق تسجيل المعاملات كمكافأة. هذه الطريقة آمنة جدًا، لكنها تستهلك طاقة هائلة وتؤثر على البيئة.

إثبات الحصة (PoS) هو بديل أكثر صداقة للبيئة. في هذه الطريقة، يختار النظام بشكل عشوائي من قبل النظام من بين المصدقين بناءً على كمية العملات المشفرة التي يودعها. الأرباح تعتمد على نسبة العملات التي يملكها المصدق. إذا تصرف بشكل خادع، يُصادر النظام العملات المودعة لديه، مما يعزز الصدق.

هناك أيضًا آليات أخرى مثل إثبات التفويض بالحصة (DPoS)، حيث يصوت المشاركون لانتخاب ممثلين يتحققون من المعاملات؛ وإثبات السعة (PoC)، الذي يعتمد على مساحة التخزين؛ وإثبات الحرق (PoB)، الذي يتطلب تدمير كمية معينة من العملات للحصول على حق التسجيل.

تصنيفات وأشكال البلوكشين

وفقًا لحقوق الوصول والإدارة، يمكن تصنيف البلوكشين إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

البلوكشين العام: لامركزية تمامًا، يمكن لأي شخص الانضمام، والتحقق من المعاملات، وإنشاء كتل جديدة. البيتكوين والإيثيريوم نماذج على ذلك، وشفافيتها عالية جدًا، ويصعب اختراقها.

البلوكشين الخاص: يسيطر عليه منظمة أو شركة معينة. الانضمام يتطلب إذنًا. يُستخدم غالبًا لإدارة البيانات داخل الشركات، وسرعة المعاملات عالية، لكن مستوى اللامركزية منخفض.

البلوكشين التحالف: مزيج من الاثنين، يديره عدة منظمات بشكل مشترك. يمكن أن يكون الوصول مفتوحًا أو محدودًا. يُستخدم عادة في التعاون بين الشركات.

تطبيقات البلوكشين وتطلعات المستقبل

اليوم، لم يعد البلوكشين مجرد مفهوم نظري، بل يُستخدم بشكل فعلي في العديد من المجالات.

في الخدمات المالية، يسرع البلوكشين التحويلات الدولية ويقلل التكاليف. في إدارة سلسلة التوريد، يمكن تتبع كل خطوة من شراء المواد الخام حتى الاستهلاك النهائي. في الرعاية الصحية، يمكن تخزين ومشاركة بيانات المرضى بشكل آمن. وفي الهوية الرقمية، تعود ملكية البيانات للمستخدمين، ويمكنهم التحكم فيها.

لا تزال تقنية البلوكشين في مراحلها الأولى، وتواجه تحديات مثل التوسع، والاستهلاك العالي للطاقة، والتنظيم. لكن إمكاناتها لا شك فيها. مع تطور التقنية وتوسع الاستخدامات، ستلعب دورًا أكبر في إعادة بناء آليات الثقة، وتحسين تخصيص الموارد، وغيرها من المجالات.

تحذير من المخاطر

هذه المقالة لأغراض التعلم والاستفادة فقط، ولا تعتبر نصيحة استثمارية أو توصية. العملات المشفرة والأصول الرقمية عالية المخاطر، وتتقلب أسعارها بشكل كبير، وقد تتعرض لخسائر كبيرة. قبل المشاركة في أي تداول، يُنصح بتقييم قدراتك على تحمل المخاطر. وفي حال اتخاذ قرارات قانونية أو ضريبية أو استثمارية مهمة، يُنصح باستشارة مختصين في المجال. تختلف إمكانية الوصول إلى الأصول الرقمية حسب القوانين والبلدان.