ما هو Blockchain وكيف يعمل؟

مقدمة

لقد أعادت تقنية Blockchain تشكيل كيفية تخزين العالم للمعلومات ونقلها. اكتسبت شهرة في البداية باعتبارها أساسًا لعملة البيتكوين، لكنها توسعت منذ ذلك الحين إلى ما هو أبعد من العملة المشفرة. واليوم، تعمل الشركة على دعم الحلول في مجالات التمويل والرعاية الصحية والخدمات اللوجستية والحوكمة والعديد من القطاعات الأخرى من خلال تقديم نظام لامركزي وشفاف ومقاوم للتلاعب للتعامل مع البيانات والمعاملات.

ما هو البلوكشين؟

سلسلة الكتل (البلوكتشين) هي عبارة عن دفتر حسابات رقمي موزع - وهو في الأساس قاعدة بيانات مشتركة عبر شبكة من أجهزة الكمبيوتر بدلاً من تخزينها في موقع مركزي واحد. يتم تجميع المعلومات الموجودة على سلسلة الكتل (البلوكتشين) في "كتل" من البيانات المرتبطة تشفيريًا بالترتيب الزمني، مما يشكل "سلسلة" مستمرة.

وبسبب هذا الهيكل، بمجرد تسجيل البيانات والتحقق منها، يصبح من المستحيل تقريبًا تعديلها أو حذفها دون إجماع من الشبكة. إن هذا الثبات، إلى جانب عدم وجود سلطة مركزية، يمكّن المستخدمين من إجراء المعاملات مباشرة مع بعضهم البعض دون الحاجة إلى وسطاء مثل البنوك أو مراكز المقاصة.

في حين أن هناك أشكالًا مختلفة من سلسلة الكتل (البلوكتشين) مع مستويات مختلفة من الانفتاح، فإن المُدة يشير عادةً إلى الشبكات العامة اللامركزية التي تسجل معاملات العملة المشفرة .

الميزات والمزايا الأساسية

• اللامركزية: يتم تخزين البيانات وصيانتها عبر العديد من أجهزة الكمبيوتر المستقلة (العقد)، مما يقلل من التعرض للفشل أو الهجمات في نقطة واحدة.

• الشفافية: تجعل سلاسل الكتل العامة جميع بيانات المعاملات مرئية لأي شخص، مما يعزز الثقة من خلال التحقق المفتوح.

• ثبات: بمجرد تأكيد الكتلة، لا يمكن تغيير محتوياتها دون موافقة غالبية الشبكة.

• حماية: تحمي تقنيات التشفير وخوارزميات الإجماع السجل من التغييرات غير المصرح بها.

• كفاءة: من خلال إزالة الوسطاء، يمكن لتقنية blockchain تسهيل المعاملات بين الأقران بشكل أسرع وأرخص.

فهم اللامركزية

تعني اللامركزية توزيع سلطة اتخاذ القرار والسيطرة بين المشاركين في الشبكة بدلاً من تركيزها في منظمة واحدة. تساعد كل العُقْدة في التحقق من المعاملات وتسجيلها، مما يضمن عدم قدرة أي كيان واحد على التلاعب بالنظام. يعد نموذج الحوكمة الموزعة هذا أحد الابتكارات الرئيسية التي تميز سلسلة الكتل (البلوكتشين) عن الأنظمة المركزية التقليدية.

كيف تعمل تقنية البلوكشين

تعمل سلسلة الكتل (البلوكتشين) كسجل مشترك يسجل المعاملات التي تم التحقق منها في الوقت الفعلي. عندما يقوم أحد المستخدمين بإرسال الأصول الرقمية إلى مستخدم آخر، يتم بث المعاملة إلى الشبكة. تقوم العقد بالتحقق من البيانات بشكل مستقل، وبمجرد التحقق من صحتها، تقوم بتجميعها مع معاملات أخرى لتشكيل كتلة جديدة.

تتضمن كل كتلة ما يلي:

• بيانات المعاملات

• طابع زمني

• تجزئة تشفيرية فريدة من نوعها

• تجزئة الكتلة السابقة

تربط هذه الروابط التشفيرية الكتل بشكل تسلسلي، مما يضمن أن تغيير كتلة واحدة يتطلب تغيير جميع الكتل اللاحقة - وهي مهمة شبه مستحيلة.

تحدد خوارزميات الإجماع، مثل إثبات العمل (PoW) أو إثبات الحصة (PoS)، كيفية اتفاق العقد على صحة المعاملات قبل إضافة كتلة إلى السلسلة.

يمكن لأي شخص عرض محتويات blockchain من خلال أدوات تسمى مستكشفات الكتل، والتي تجعل كل معاملة قابلة للتتبع - كل الطريق إلى الوراء إلى كتلة "التكوين" الأولى.

التشفير في البلوكشين

تضمن التشفير أن بيانات سلسلة الكتل (البلوكتشين) تظل آمنة وقابلة للتحقق. المكون الأساسي هو دالة التجزئة، الذي يحول بيانات الإدخال إلى سلسلة من الأحرف ذات طول ثابت. حتى أدنى التغير في المدخلات يغير بشكل جذري مخرجات التجزئة - وهي خاصية تعرف باسم "تأثير الانهيار". يستخدم Bitcoin خوارزمية التجزئة SHA-256، وهي مقاومة للتصادمات (مدخلان ينتجان نفس المخرجات) ولا يمكن عكسها للكشف عن البيانات الأصلية.

مفهوم رئيسي آخر هو التشفير بالمفتاح العام (التشفير غير المتماثل). كل مستخدم لديه:

• مفتاح خاص (محفوظ سريًا) يستخدم لتوقيع المعاملات

• مفتاح عام (مشترك بشكل مفتوح) يستخدمه الآخرون للتحقق من تلك المعاملات

يضمن هذا النظام أن المالك الشرعي فقط هو الذي يمكنه الموافقة على المعاملة، في حين يمكن لأي شخص التأكد من صحتها بشكل مستقل.

أنواع شبكات البلوكشين

سلاسل الكتل العامة

أنظمة مفتوحة لا تحتاج إلى إذن حيث يمكن لأي شخص المشاركة وعرض المعاملات والعمل كمحقق. أمثلة: بيتكوين، إيثريوم.

سلاسل الكتل الخاصة

شبكات مقيدة تديرها منظمة واحدة، وتستخدم عادةً للعمليات التجارية الداخلية. الوصول محدود، والحوكمة مركزية.

اتحاد بلوكتشين

شبكات يتم إدارتها بشكل مشترك من قبل العديد من المنظمات. ويتم تقاسم الحوكمة، وتعتمد قواعد المشاركة على اتفاقية الكونسورتيوم. إنها تجمع بين جوانب النظامين العام والخاص.

حالات الاستخدام الشائعة

1. العملات المشفرة: التطبيق الأصلي لتقنية سلسلة الكتل (البلوكتشين) هو تمكين المعاملات المالية بين الأقران دون حدود وبدون بنوك.

2. العقود الذكية: اتفاقيات ذاتية التنفيذ مشفرة على سلسلة الكتل (البلوكتشين)، تشكل العمود الفقري للتطبيقات اللامركزية (DApps) ومنصات DeFi.

3. الرمز المميز: تحويل الأصول الحقيقية مثل العقارات أو الأعمال الفنية إلى رموز رقمية قابلة للتداول، مما يفتح المجال للسيولة والملكية الجزئية.

4. الهوية الرقمية: معرفات آمنة وقابلة للتحقق تحمي الخصوصية وتقلل من سرقة الهوية.

5. أنظمة التصويت: سجلات انتخابية شفافة ومقاومة للتلاعب، مما يمنع التصويت المزدوج والاحتيال.

6. إدارة سلسلة التوريد: تتبع البضائع في الوقت الفعلي من الإنتاج حتى التسليم، مما يضمن الأصالة ويقلل من عدم الكفاءة.