ما هي تقنية سلسلة الكتل | البلوك تشين Blockchain ؟

 تعد سلسلة الكتل بلوك تشين Blockchain واحدة من أهم الابتكارات التقنية الواعدة والأكثر كفاءة في السنوات الأخيرة، حيث تمثل هذه التقنية نظاما شفافا لتبادل القيم النقدية وإدارة الأعمال بطريقة لامركزية. من المتوقع أن تلعب دورا محوريا في المستقبل، ولهذا السبب بدأت الشركات الرائدة في مجال التكنولوجيا بالاستثمار فيها بشكل كبير.

تعود شعبيتها إلى طبيعتها الفريدة كدفتر رقمي يسجل المعاملات بين المشاركين في الشبكة بطريقة غير قابلة للتلاعب، وإلى ميزتها في الأمان وقدرتها على توفير حلول شاملة لمشاكل الهوية الرقمية.

تقدم هذه المقالة نظرة عامة عن تقنية البلوك تشين، بما في ذلك تاريخها، وهندستها، وكيفية عملها، وفوائدها وعيوبها، بالإضافة إلى تطبيقاتها العملية في مختلف الصناعات.

ما هي تقنية سلسلة الكتل Blockchain؟

تعتبر تقنية سلسلة الكتل بديلا رقميا لقواعد البيانات التقليدية، حيث تخزن المعلومات وتنقلها بشكل آمن وموثوق بين المشاركين في الشبكة، مما يمكن من الوصول الشامل إليها دون وسيط وبسرعة فائقة. تتميز بطبيعتها الموزعة، حيث تتم إدارتها بواسطة مجموعة متنوعة من المستخدمين بدون تدخل من هيئة مركزية، مما يمكنها من التطور المستمر والمرونة في التعامل مع البيانات والمعاملات.

وتتكون سلسلة الكتل بلوك تشين من 3 عناصر رئيسية:

قبل ظهور تقنية سلسلة الكتل، كانت المعاملات الرقمية تعتمد على وجود طرف ثالث للتحقق والتأكد من صحتها، كما هو الأمر في حالات التسوق عبر الإنترنت حيث يكون البنك أو مؤسسة مالية مركزية وسيطا لإتمام المعاملة. ومع ذلك، فإن سلسلة الكتل تقدم نظاما لامركزيا يسمح للمشاركين بالتفاعل وتبادل المعلومات دون الحاجة إلى وسيط، مما يعزز الشفافية ويقلل من التكاليف والتأخير في تنفيذ المعاملات.

أنواع تقنية بلوك تشين

داخل عالم البلوكتشين، يمكننا التمييز بين ثلاث أنواع رئيسية من سلاسل الكتل: العامة والخاصة والهجينة، حيث يمكن للجميع الوصول إلى الأولى، بينما يتطلب الوصول إلى الثانية إذنا مسبقا، في حين أن الثالثة تجمع بين الخيارين معا:

1. سلسلة الكتل العامة

سلسلة الكتل العامة مفتوحة للجميع، حيث يمكن لأي شخص التفاعل مع دفتر الأستاذ والوصول إلى العقود دون شروط دخول محددة. وبما أن شفرة المصدر الخاصة بها متاحة للجميع، يمكن "للعقدة" المشاركة بنفس الطريقة في الشبكة، بما في ذلك قراءة السجل، وتنفيذ المعاملات، والتحقق من صحتها.

تعتمد سلسلة الكتل العامة على مبدأ اللامركزية، حيث تسجل المعاملات في كتل البيانات ويتم التحقق منها بواسطة أجهزة الكمبيوتر المتواجدة في الشبكة. ويطلق على هذه الأجهزة اسم "العقدة".

2. سلسلة الكتل الخاصة

تشبه سلسلة الكتل الخاصة نظيرتها العامة فيما يتعلق بتشغيل دفتر الأستاذ الرقمي وتخزين المعلومات في كتل. ومع ذلك، يكمن الاختلاف الرئيسي في طريقة الوصول إليها، حيث يتطلب الوصول إلى الخاصة دعوة مسبقة من المدير المسؤول عنها. كما يمكن للمدير تحديد مستويات مختلفة من الوصول للمستخدمين، مما يتيح لهم الوصول إلى معلومات محددة وفقا لصلاحياتهم.

بحكم أن البلوكتشين الخاصة تستخدم بشكل رئيسي من قبل الشركات والمؤسسات الخاصة، يتم التعرف على هوية كل عضو والتحقق منها. وبسبب ذلك يشكك البعض في مدى احترامها لمبدأ اللامركزية. يمثل blockchain IBM مثالا على طريقة عمل البلوك تشين الخاص.

3. سلسلة الكتل الهجينة

في شبكة البلوك تشين الهجينة، تجتمع ميزات الشبكات العامة والخاصة. يخزن سجل المعاملات بشكل خاص في هذه الشبكات، ومع ذلك، يمكن التحقق منه من قبل الأطراف ذات الصلة. بالمقابل، تحتفظ الجهة الحاكمة بسلطة منح حق الوصول للمستخدمين الذين يرغبون في الانضمام إلى الشبكة.

وعلى عكس بلوك تشين العامة، يتم الاحتفاظ بسرية هوية المستخدم ويتم الكشف عنها فقط للأعضاء الذين يجرون معه معاملات مالية. كما يمكن لمالك الشبكة تحديد المعاملات والبيانات التي يرغب في جعلها عامة.

تاريخ تقنية البلوك تشين

1. الطفولة المبكرة (1991-2004)

في سنة 1991، قام عالما الأبحاث ستيوارت هابر ودبليو سكوت ستورنيتا بتقديم فكرة تقنية البلوك تشين. حيث طورا نظاما لتخزين البيانات بتشفيرها وتسجيل طابعها الزمني بشكل يمنع التلاعب بها. وفي سنة 1992، طورت Merkle Tree الفكرة وشكلت سلسلة كتل آمنة لتخزين البيانات.

لم يشهد البلوكشين أي تطورات كبيرة حتى سنة 2000، عندما قام ستيفان كونست بتطوير نظرية تنفيذ السلاسل المؤمنة بالتشفير. وتلاه هال فيني، الذي اقترح عملة رقمية تعتمد على "خوارزمية إثبات العمل".

2. ظهور بلوك تشين البيتكوين (2004-2009)

في سنة 2008، جاءت القفزة النوعية عندما نشر كيان غامض يدعى ساتوشي ناكاموتو ورقة بيضاء بعنوان "نظام النقد الإلكتروني من نظير إلى نظير". ليقوم لاحقا بنشر ورقة عمل البيتكوين واخترع تقنية البلوك تشين من خلال شبكة البيتكوين. كان جيمس هاولز من بين أول من قام بتعدين البيتكوين في سنة 2009. ومنذ ذلك الحين، استمرت تقنية البلوك تشين في التطور.

تطور تقنية سلاسل الكتل بلوك تشين: البيتكوين مقابل الايثريوم

تعتبر تقنية سلسلة الكتل واحدة من الأسس الرئيسية لعمل العملات الرقمية المشفرة، حيث تمكن هذه التقنية من نقل العملة المشفرة بين الأفراد وتسجيل جميع المعاملات. انطلق التاريخ الحقيقي للبلوكشين مع العملة الرقمية الأولى البيتكوين، التي تعتبر الابتكار الرئيسي الأول في هذا المجال، والتي امتد تأثيرها إلى مجموعة واسعة من القطاعات بدءا من التأمين وسلاسل التوريد والرعاية الصحية وحتى التصويت والنقل وغيرها الكثير...

1. نبدة حول البلوك تشين

قبل إطلاق شبكة البيتكوين الرئيسية، كانت تكنولوجيا البلوك تشين موضوعا للبحث فقط، حتى جعل ساتوشي ناكاموتو Satochi Nakamoto استخدامها عمليا من خلال جعلها جزءا من بروتوكول أكبر نعرفه الآن باسم بروتوكول بلوك تشين. وكان الهدف الرئيسي من بيتكوين هو إدخال العنصر الديمقراطي إلى العملة بعد أزمة عام 2008.

مع ظهور بيتكوين، شهدنا الجيل الأول من تقنية blockchain 1.0، والتي كانت تعرف بدفتر الأستاذ الموزع الآمن لتسجيل القيمة ونقلها. بعد ذلك، جاءت الإيثريوم لتضع الأساس للجيل الثاني عبر تقنية blockchain 2.0، التي أصبحت تسمح بتنفيذ العقود الذكية لبناء تطبيقات لامركزية (DApps). وفتحت هذه المرونة بابا جديدا للتمويل اللامركزي (DeFi)، والذي يمكنه تنويع الاستخدامات مثل الإقراض والاقتراض والتخزين.

2. بلوك تشين بيتكوين Bitcoin

تعتبر بلوك تشين البيتكوين بسيطة لكنها فعالة للغاية. ويمكن اعتبار إطلاق شبكة البيتكوين بمثابة بداية تاريخ سلسلة الكتل، وعلى الرغم من عدم توفرها على مرونة كبيرة في بناء التطبيقات اللامركزية، إلا أنها توفر نموذجا أمنيا واقتصاديا يحقق قوة فريدة للشبكة.

3. بلوك تشين إيثريوم Ethereum

أطلق فيتاليك بوتيرين بلوكتشين الإيثريوم في عام 2015، وهو مصمم لتشغيل التطبيقات فوقه. وقد أدى هذا التطور إلى ظهور حالات استخدام جديدة يمكن أن تشكل صناعات مستقبلية مثل التمويل اللامركزي (DeFi).

في Ethereum Blockchain، كان الابتكار الرئيسي هو Ethereum Virtual Machine (EVM). وهو Turing-complete، مما يعني أنه قادر على تشغيل أي برنامج للأغراض العامة، ويمكنه تنفيذ العقود الذكية مباشرة على الشبكة. وعلى النقيض من Bitcoin، خضعت بلوك تشين الإيثريوم لعدة ترقيات، مما أدى إلى ظهور نظام بيئي للتطبيقات اللامركزية.

أساسيات سلسلة الكتل أو بلوك تشين Blockchain

1. تقنية دفتر الأستاذ الموزع

يتمكن جميع المشاركين في الشبكة من الوصول إلى دفتر الأستاذ الموزع وسجل المعاملات غير القابل للتغيير. باستخدام هذا الدفتر المشترك، يتم تسجيل كل معاملة مرة واحدة فقط، مما يقضي على المشكلة النموذجية للسجلات المكررة في الشبكات التقليدية.

2. سجلات غير قابلة للتغيير

لا يسمح لأي مشارك بتعديل أو تغيير معاملة بعد تسجيلها في دفتر الأستاذ المشترك. إذا احتوى سجل المعاملة على خطأ، فيجب إضافة معاملة جديدة لإلغاء الخطأ، مع الحفاظ على معاملة الخطأ السابقة مرئية.

3. العقود الذكية

لتسريع المعاملات، يتم تخزين مجموعة من القواعد تنفذ تلقائيا تسمى العقود الذكية. يمكن للعقد الذكي تحديد شروط نقل سندات الشركات، بما في ذلك شروط الدفع لتأمين السفر، على سبيل المثال.

كيف يعمل البلوك تشين؟

تستخدم تقنية بلوك تشين نظاما لتخزين البيانات في كتل متصلة تشكل سلسلة. يتم تشفير البيانات باستخدام تقنية التجزئة التشفيرية التي تحولها إلى سلسلة غير قابلة للتلاعب. عند إضافة بيانات جديدة إلى الشبكة، يقوم أعضاء الشبكة بالتحقق منها وإضافتها إلى الكتل بعد التأكد من صحتها.

تعمل البلوكتشين كدفتر ملاحظات رقمي يستخدم لتسجيل المعاملات. يمكن لأي شخص مشارك الاطلاع على سجل المعاملات والتحقق منه في قاعدة البيانات بأكملها. ونظرا لعدم وجود سلطة مركزية تدير قاعدة البيانات الموزعة، تعتبر تقنية البلوك تشين شبكة لامركزية بحق.

تستخدم تقنية Blockchain آليات إجماع مختلفة للتحقق من البيانات المخزنة. من بين أشهر هذه الآليات خوارزمية إثبات العمل (PoW) وخوارزمية إثبات الحصة (PoS). يعتمد بلوكتشين بيتكوين على آلية إثبات العمل، حيث يتم التحقق من المعاملات بواسطة القوة الحاسوبية لمستخدمي الشبكة من خلال عملية التعدين.

بينما انتقلت Ethereum Blockchain إلى آلية إجماع إثبات الحصة PoS في عام 2022، حيث يستخدم رمز ETH للتحقق من صحة المعاملات. وتتميز آلية PoS بزيادة كفاءة اقتصاد الطاقة وقابلية التوسع وسرعة المعاملات.

يتفاعل المستخدمون مع البلوك تشين وشبكته من خلال منصات خاصة به. تعمل هذه المنصات كملحقات للبنية التحتية للبلوكتشين المعنية، مما يسهل تقديم الخدمات وتبادل المعلومات مباشرة من هذا الإطار. ويمكن اجمال اساسيات عمل البلوك تشين في النقاط التالية:

1. يتم تسجيل كل معاملة على أنها "كتلة" من البيانات.
2. كل كتلة متصلة بتلك التي تسبقها وتلك التي تليها.
3. تتكون المعاملات من كتل ملحومة معا في سلسلة لا رجعة فيها تسمى سلسلة الكتل.

البروتوكولات الأمنية لسلسلة الكتل

يعتمد أمن سلسلة الكتل بلوك تشين على نظام شامل لإدارة المخاطر، حيث يستخدم البنية التحتية للأمن السيبراني وخدمات التأمين وأفضل الممارسات لتقليل مخاطر الهجوم والاحتيال.

تنتج هذه التكنولوجيا بنية بيانات ذات صفات أمنية متأصلة، ناجمة عن استخدام مبادئ التشفير واللامركزية والإجماع، والتي تضمن الثقة في المعاملات. في معظم سلاسل الكتل أو تقنيات دفتر الأستاذ الموزع (DLTs)، يتم تنظيم البيانات في كتل، وتحتوي كل كتلة على معاملة أو مجموعة من المعاملات.

وترتبط كل كتلة جديدة بجميع الكتل التي تسبقها في سلسلة تشفير، بحيث يكون من المستحيل تقريبا تغييرها. يتم التحقق من صحة جميع المعاملات في الكتل والموافقة عليها من خلال خوارزميات الإجماع التي تضمن أن كل معاملة حقيقية وصحيحة.

ما هي تطبيقات سلسلة الكتل البلوك تشين؟

قطعت تقنيات البلوك تشين شوطا طويلا في وقت قياسي. ومع مرور الوقت، تقترب هذه التكنولوجيا من التبني الشامل مع ظهور حالات استخدام جديدة. وتشمل بعض الاستخدامات الشائعة لتقنية البلوك تشين ما يلي:

1. إجراء المعاملات

اخترعت تقنية البلوك تشين لتحل محل المؤسسات المالية التقليدية في أعقاب الأزمة المالية العالمية لعام 2008. كانت عملة البيتكوين أول عملة رقمية مبنية على البلوك تشين، ومنذ ذلك الحين، ظهرت آلاف الأصول الرقمية التي يمكن استخدامها لإجراء المعاملات المالية مثل الدفعات والرهانات والقروض والاقتراض والمزيد.

لإجراء المعاملات المالية باستخدام تقنية البلوك تشين، يجب أن تكون لديك محفظة عملات مشفرة لتخزين الأصول الرقمية. تحتوي كل محفظة رقمية على مفتاح عام، أو ما يعرف بعنوان المحفظة، ومفتاح خاص للوصول إليها. يتعين أيضا على المستخدمين دفع رسوم المعاملات بواسطة الرمز المميز الأصلي للبلوك تشين المعنية.

على سبيل المثال، يتم استخدام الإيثريوم (ETH) لدفع الرسوم في تقنية البلوك تشين لإجراء المعاملات على شبكة إيثريوم، بينما تستخدم البيتكوين (BTC) في المعاملات على شبكة البيتكوين.

2. تداول العملات الرقمية

تعتمد بورصات العملات المشفرة على تقنية البلوك تشين ويمكن استخدامها لشراء وبيع الأصول الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، توفر معظم البورصات ميزات تداول متقدمة مثل العقود الآجلة والتداول بالهامش.

3. الإقراض والاقتراض بالعملات الرقمية

يعتبر التمويل اللامركزي واحدا من أكثر الاستخدامات الابتكارية لتقنيات البلوك تشين، حيث تلغي الحاجة إلى وسيط أو طرف ثالث يتحكم في الخدمات المالية. بفضل DeFi، يمكن لأي شخص لديه محفظة رقمية واتصال بالإنترنت إجراء الإقراض والاقتراض بالعملات المشفرة على منصات البلوك تشين.

تتم العملية برمتها باستخدام العقود الذكية الذاتية التنفيذ وتستغرق بضع ثوان فقط. والعقد الذكي هو رمز يحتوي على شروط معتمدة مسبقا يستخدمه عدد كبير من بروتوكولات وتطبيقات البلوك تشين.

4. المعاملات العقارية

يمكن أن تكون المعاملات العقارية مرهقة وتتطلب وقتا طويلا، وتنطوي على الكثير من الأعمال الورقية. ومع ذلك، فإن تطبيقات البلوك تشين المستخدمة للتحقق من المعلومات، وإثبات الملكية، ونقل السندات والعناوين، تجعل العملية آلية وآمنة.

5. أمن البيانات

اليوم، ومع تقدم تقنيات البلوك تشين، تعتبر سلامة وأمن بيانات المستخدم أمرا بالغ الأهمية. فبفضل بروتوكولات البلوك تشين لتخزين البيانات وإدارتها، يصبح الأمر آمنا وصعب الاختراق. تعمل قاعدة البيانات اللامركزية المبنية على منصة البلوك تشين على التخلص من مشكلة نقطة الفشل الواحدة، مما يلغي مخاطر تلف البيانات والقرصنة والهجمات الإلكترونية. كما أنه مفيد لحماية المعلومات الحساسة مثل السجلات الطبية الإلكترونية.

6. البرامج والخدمات الحكومية

يمكن للحكومات تبسيط تقديم الخدمات والسلع للمواطنين باستخدام تقنية البلوك تشين. كما يمكنهم أيضا تتبع سلاسل التوريد بدقة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، تبحث الحكومات في جميع أنحاء العالم في إمكانية إنشاء عملتها الرقمية الخاصة بالبنك المركزي (CBDC) باستخدام تقنية البلوك تشين.

7. الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs)

تجتاح الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) العالم بشكل كبير. بالإضافة إلى كونها أعمالا فنية رقمية، يمكن استخدام NFTs لتمثيل أي أصل في العالم الحقيقي، مما يجعل نقلها وحمايتها أمرا سهلا.

هذه فقط بعض المجالات التي تستخدم فيها تقنية سلسلة الكتل بلوك تشين، ويمكن استخدامها في المزيد من المجالات الأخرى. وبشكل عام، فإن هذه التقنية قادرة على تحسين أي مجال يعتبر فيه الأمان والشفافية أولوية. كما أنها مستقبلية ولا تزال في مرحلة التطور، وهناك إمكانية للاستفادة منها في المزيد من المجالات في المستقبل.

ما هي مزايا وايجابيات تقنية بلوك تشين؟

تتمتع تقنية البلوك تشين بالعديد من المزايا مقارنة بقواعد البيانات التقليدية التي تخضع فيها البيانات المخزنة لسيطرة سلطة مركزية. ومن أهم هذه المزايا:

هذه فقط بعض من الإيجابيات التي توفرها تقنية سلسلة الكتل بلوك تشين، وتعد هذه الإيجابيات سببا رئيسيا في اهتمام العديد من المؤسسات والشركات بها، حيث يمكن استخدامها لتحسين العديد من العمليات والخدمات.

وتجدر الإشارة إلى أن هذه التقنية لا تزال في مرحلة التطوير، ولا تزال هناك حاجة إلى دراسات أكثر عمقا لفهم كامل قدراتها وآثار استخدامها على المجتمع.

ما هي عيوب وسلبيات تقنية البلوك تشين؟

على الرغم من كونها واعدة للغاية، إلا أنها لا تزال غير ناضجة في بعض النواحي، ولديها مناطق رمادية من الضروري معرفتها:

ما هو مستقبل سلسلة الكتل بلوكتشين؟

سلسلة الكتل بلوك تشين هي تقنية واعدة للغاية في المجال التقني، ويتوقع أن تلعب دورا مهما في المستقبل، حيث تتوقع العديد من الشركات والمؤسسات أن تجد تطبيقات متعددة لها في مختلف القطاعات.

يعتقد الخبراء بشكل عام أن تطبيق تقنية بلوك تشين Blockchain سيزدهر في المستقبل، مما يمكن أن يؤدي إلى تحسين العديد من العمليات والخدمات، وإتاحة فرص جديدة لجمع الأموال وإصدار الأوراق المالية. هذا بالإضافة إلى تحسين الشفافية في عمليات التداول والتحويل، وتعزيز الأمان والخصوصية للمستخدمين.

ومع ذلك، يجب أن ندرك أن تقنية البلوكتشين لا تزال في مرحلة التطوير، ولا تزال هناك حاجة إلى دراسات أعمق لفهم كامل قدراتها وتأثيرات استخدامها على المجتمع. ومن الضروري أيضا تطوير برامج وأنظمة قوية لضمان أمان استخدامها، وتحسين قدرات التوسع لتشمل عددا أكبر من المستخدمين.

خلاصة

سلسلة الكتل بلوك تشين Blockchain باعتبارها أحد أهم مطلحات العملات الرقمية، هي تقنية ثورية ومبتكرة، وتعد إحدى الحلول الناجعة للعديد من المشاكل التي تواجهها المؤسسات والشركات في جميع أنحاء العالم في مجالات مختلفة. فهي توفر حلا آمنا وفعالا لإدارة سجلات المعاملات المالية الرقمية، وتزيد من شفافية عمليات التداول والتحويل، وتخفض التكاليف في عمليات التحويل وإصدار العملات بشكل أسرع وأكثر كفاءة.

ومع ذلك، يتطلب الاستخدام الناجح لتقنية سلسلة الكتل تطوير برامج قوية لضمان أمان استخدامها، ودراسة جيدة لتطبيقاتها المحددة قبل اتخاذ القرار. ويجب على المؤسسات التركيز على تطوير استراتيجيات فعالة للاستفادة من هذه التكنولوجيا، وتطوير قدراتها في استخدام تقنية البلوك تشين من خلال تحديث مهارات موظفيها وتحسين أجهزتها.

اخلاء المسؤولية: لا يقدم موقع ثقافة الكريبتو أي توجيهات مالية في أي سياق. نحن لا ننصح بالاستثمار في العملات المشفرة أو أي أصول مالية دون إجراء بحوث دقيقة ومفصلة. يجب عليك إدراك أن قرارات الاستثمار تقع على عاتقك الشخصي ونحن لسنا مسؤولين عنها بأي شكل من الأشكال.