كيف يعمل البلوك تشين – Blockchain؟

نجحت تقنية البلوك تشين – Blockchain أو ما يُطلق عليها اسم سلسلة الكتل، على مدار السنوات القليلة الماضية، في إثبات نفسها كواحدة من أبرز وأفضل التقنيات الصاعدة وأكثرها استخدامًا.

حيث باتت هذه التقنية تدخل في العديد من الاستخدامات، بداية من العملات الرقمية، مرورًا بالعقارات والرعاية الصحية، ووصولًا إلى الرموز غير القابلة للاستبدال – NFTs.

وعلى الرغم من دخول هذه التقنية بالعديد من الاستخدامات في حياتنا اليومية، إلا أن الكثيرين مازالوا لا يعرفون الطريقة التي تعمل بها. ولذلك سوف نحاول من خلال هذا المقال الإجابة على سؤال أصبح يتردد كثيرًا ويتم البحث عنه آلاف المرات يوميًا على محركات البحث المختلفة، وهو: كيف يعمل البلوك تشين؟

ولكن قبل الإجابة على هذا السؤال المحوري، سوف نقوم بإلقاء نظرة سريعة على مفهوم البلوك تشين بشكل عام؛ وذلك كمدخل هام لفهم الموضوع الأصلي الذي يدور حوله هذا المقال.

ما هي تقنية البلوك تشين؟

تقنية البلوك تشين هي نوع من قواعد البيانات العملاقة، يتم من خلالها تسجيل المعاملات المختلفة، المتعلقة بالعملات الرقمية والمعلومات الطبية والعقارات والرموز غير القابلة للاستبدال وغيرها.

وتختلف قاعدة البيانات الخاصة بالبلوك تشين عن قواعد البيانات التقليدية في الطريقة التي يتم بها تنظيم المعلومات التي تحتوي عليها.

فمن خلال هذه التقنية، يتم جمع البيانات في مجموعات تُعرف باسم الكتل، ويكون لكل كتلة سعة تخزين معينة، عندما تمتلئ يتم ربطها بالكتلة المملوءة مسبقًا؛ لتشكل بذلك سلسلة من البيانات، ومن هنا جاءت تسمية سلسلة الكتل أو البلوك تشين.

وتتم عملية التحقق من المعاملات التي يتم تسجيلها على هذه الكتل، من خلال مستخدمين آخرين في نفس النظام، وبمجرد التحقق منها لا يمكن تغييرها، حيث يتم إضافتها إلى سلسلة الكتل الدائمة الأخرى، التي تم التحقق منها مسبقًا.

ويمكن تشبيه البلوك تشين بنظام دفتر أستاذ رقمي، يستخدم سجلًا مفتوحًا وموزعًا لتتبع المعاملات المختلفة. وتعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على مبدأ اللامركزية، حيث لا تتطلب وجود أي وسيط أو طرف ثالث لتسجيل المعاملات.

باختصار شديد، يعتبر البلوك تشين بمثابة تقنية ثورية، يمكن عن طريقها تسجيل أو توثيق أي نوع من المعاملات في أي مكان بالعالم، في سجل واحد موجود على الإنترنت.

كيف يعمل البلوك تشين؟

يعمل البلوك تشين من خلال عملية معقدة تتكون من ست خطوات أساسية، وهي كالتالي:

إدخال المعاملة

يقوم المستخدم بإدخال معاملة جديدة إلى شبكة البلوك تشين. ويتم تشفير جميع المعلومات الخاصة بهذه المعاملة بشكل مضاعف، باستخدام المفاتيح العامة والخاصة.

التحقق من المعاملة

يتم بعد ذلك نقل المعاملة إلى شبكة أجهزة كمبيوتر نظير إلى نظير – P2P الموزعة في جميع أنحاء العالم. وستتحقق جميع العُقد – Nodes الموجودة على الشبكة من صحة المعاملة، مثلما إذا كان هناك رصيد كافي لتنفيذها أم لا.

تشكيل كتلة جديدة

في شبكة البلوك تشين النموذجية يكون هناك العديد من العُقد، ويتم التحقق من الكثير من المعاملات في وقت واحد. وبمجرد التحقق من المعاملة والإعلان عنها كمعاملة شرعية، يضم إضافتها إلى كتلة جديدة تضم مجموعة من المعاملات الأخرى.

خوارزمية الإجماع

ستحاول العُقد التي تشكل كتلة، إضافة هذه الكتلة إلى شبكة البلوك تشين؛ لجعلها دائمة. ولكن إذا تم السماح لكل عُقدة بإضافة كتل بهذه الطريقة، فسوف يؤدي ذلك إلى تعطيل عمل الشبكة.

ولحل هذه المشكلة، تستخدم العُقد آلية إجماع للتأكد والتحقق من أن كل كتلة جديدة تتم إضافتها إلى الشبكة هي الإصدار الوحيد. وتحصل العُقدة التي يتم تحديدها لإضافة كتلة إلى الشبكة على مكافأة، ويُطلق على هذه العُقد اسم عمال المناجم.

وتقوم خوارزمية الإجماع بإنشاء رمز تجزئة – Hash Code لهذه الكتلة، وهو أمر ضروري لإضافتها إلى البلوك تشين.

إضافة الكتلة الجديدة إلى البلوك تشين

بعد حصول الكتلة المنشأة حديثًا على قيمة التجزئة الخاصة بها والمصادقة عليها، تصبح جاهزة للإضافة إلى البلوك تشين.

ففي كل كتلة توجد قيمة تجزئة للكتلة السابقة، وهذه هي الطريقة التي يتم بها ربط الكتل بشكل مشفر مع بعضها البعض لتشكيل بلوك تشين. جدير بالذكر أنه تتم إضافة كتلة جديدة إلى النهاية المفتوحة للبلوك تشين.

إكمال المعاملة

بمجرد إضافة الكتلة إلى البلوك تشين، تكتمل المعاملة، ويتم تخزين تفاصيلها بشكل دائم على الشبكة.

ولتبسيط كيفية عمل البلوك تشين، دعونا نضرب مثالًا بسيطًا…

لنفترض أن محمد وأحمد هما عقدتان على شبكة البلوك تشين الخاصة بالبيتكوين، ويريدان إجراء معاملة بينهما، من خلال قيام محمد بإرسال 20 بيتكوين إلى أحمد.

يمكن إجراء هذه المعاملة من خلال قيام محمد بإدخال طلب إرسال 20 بيتكوين إلى أحمد عبر شبكة البلوك تشين. وسيتم إرسال رسالة التحقق إلى جميع العُقد الموجودة على الشبكة، والتي ستتحقق من صحة المعاملة، مثلما إذا كان محمد يمتلك رصيدًا كافيًا أم لا.

وسوف يتم بعد ذلك تجميع عدد من المعاملات التي تم التحقق منها، بما فيها معاملة محمد وأحمد، وتخزينها في كتلة واحدة. وبما أننا نتحدث هنا عن عملات البيتكوين، فسوف يتم استخدام خوارزمية إجماع إثبات العمل – Proof of Work؛ للتحقق من الكتلة.

ويحصل عمال المناجم في هذه الحالة على مكافأة في شكل عملات بيتكوين أيضًا. وتقوم آلية إثبات العمل هذه بإنشاء رمز تجزئة لهذه الكتلة؛ لإضافتها إلى البلوك تشين.

بعد حصول الكتلة التي تم إنشاؤها حديثًا على قيمة التجزئة والمصادقة عليها، ستتم إضافتها إلى الشبكة، ووضع علامة على المعاملة على أنها مكتملة، وسيتم تحويل 20 بيتكوين من محفظة محمد إلى محفظة أحمد.

هل طريقة عمل البلوك تشين آمنة؟

نعم، تعتبر طريقة عمل البلوك تشين آمنة بدرجة كبيرة للغاية. فيمكننا التفكير في البلوك تشين كقائمة مرتبطة، يعتمد كل عنصر من العناصر التالية فيها على العنصر السابق، باستثناء الكتلة الأولى المعروفة باسم كتلة التكوين، والتي يتم تشفيرها بشكل ثابت.

بهذه الطريقة، يتم ربط كل كتلة بشكل مشفر بالكتلة السابقة. دعونا نفهم بمثال ما يحدث عندما يحاول شخص ما تغيير معاملة أو حظر بيانات في الشبكة.

لنفترض أن هناك سلسلة من 10 كتل، حيث تعتمد الكتلة العاشرة على الكتلة التاسعة، والكتلة التاسعة تعتمد على الكتلة الثامنة، وهكذا. بهذه الطريقة تعتمد الكتلة العاشرة على جميع الكتل السابقة، وكتلة التكوين أيضًا.

وإذا حاول شخص ما تغيير البيانات الموجودة في الكتلة الثانية، فسيتعين على المهاجم تغيير البيانات الموجودة في جميع الكتل اللاحقة أيضًا، وهو أمر شبه مستحيل.

الخاتمة

تلخيصًا لما تم ذكره في هذا المقال، يمكننا القول بأن هناك عدة مبادئ أساسية تحكم كيفية عمل البلوك تشين، وهي استخدام قاعدة بيانات موزعة، والاعتماد على اللامركزية، واستخدام الخوارزميات الرياضية، واستحالة تعديل البيانات.

وتضمن هذه المبادئ الأساسية، الحفاظ على أمان البيانات والمعلومات التي يتم تسجيلها عبر البلوك تشين، وهذا هو السر الأساسي وراء نجاح هذه التقنية وزيادة الاعتماد عليها في العديد من المجالات والقطاعات حول العالم.

نتمنى أن يكون هذا المقال قد ساعدك في الإجابة على سؤال: كيف يعمل البلوك تشين؟، وإزالة حالة الغموض حول التقنية الأكثر ثورية في وقتنا الحالي.