Rain · Buy & Sell Bitcoin, Ethereum, and more in the Middle East
Rain · Buy & Sell Bitcoin, Ethereum, and more in the Middle East

مدونة رين

أخبار وتحديثات من منصة العملات المشفرة الرائدة في الشرق الأوسط

شرح خوارزمية إثبات العمل PoW بشكل مبسط

بقلم RAIN EDITORIAL TEAM - May 30, 8:00 PM

لا شك أنكَ أصبحت تدرك أهمية البلوكتشين الآن، فهي التقنية الأساسية لمعظم الأنظمة الرقمية اللامركزية، وهي بمثابة العمود الفقري لكل نظام لأنها توفر له الأمان، وتعتبر خوارزمية إثبات العمل PoW هي الطريقة الأمثل والأقدم لتأمين البلوكتشين، كما تعد البيتكوين أشهر  العملات الرقمية التي لا زالت تستخدم تلك الخوارزمية، وسنشرح فيما يلي كل ما عليكَ معرفته حول كيفية عمل البلوكتشين وخوارزمية إثبات العمل PoW، وجميع التفاصيل المتعلقة بذلك.

ما هي خوارزمية إثبات العمل؟

هي عبارة عن آلية إجماع تستند إلى اتفاق متبادل على العمل الحسابي المنجز، والذي تتم برهنته من خلال نتيجة معينة محددة مسبقاً، بحيث يتنافس المُدققين فيما بينهم على حل اللغز الحسابي من أجل تأكيد المعاملات وإنشاء كتلة جديدة تُضاف إلى سلسلة البلوكتشين، وفي حالة البيتكوين فإن ذلك اللغز الحسابي يُسمى بقيمة التجزئة وهو عبارة عن سلسلة سداسية عشرية تتألف من 64 بت من الأرقام والأحرف، وذلك للتأكد من ملكية العملات لأصحابها، ومنع عمليات النصب والاحتيال.

كيف تعمل خوارزمية إثبات العمل؟

يحتاج المُعدّنون إلى أجهزة كمبيوتر معقدة وخاصة من أجل التحقق من المعاملات وحل الألغاز الحسابية، وذلك عبر خوارزمية إثبات العمل التي تُستخدم لتحليل وإيجاد التوقيعات، ورقم تجزئة الكتلة السابقة، وعدد مكون من عدة أرقام يتم تخمينها عشوائياً ويسمى بالرقم الخاص في التجزئة الرقمية SHA256، والتي تحول كل تلك المعلومات إلى قيمة سداسية عشرية مكونة من 64 رقماً، أي أن وظيفة خوارزمية إثبات العمل هي إيجاد سلسلة من قيم دلالة التجزئة للتأكد من صحة بيانات المعاملات لكل كتلة، وفي حالة البيتكوين فإن الهدف منها هو تغيير الرقم الخاص (رقم مكون من تسعة أرقام) وبهذا تكون النتيجة هي رقم تجزئة يبدأ بِـ 00000000000000000009 أو أقل.

هذا يعني أنه يجب أن يكون هناك 19 صفراً متبوعة برقم أقل من أو يساوي 9 في بداية التجزئة التي تنتج عنها تلك الدالة، فإذا كان هناك 19 صفراً متبوعاً بحرف على سبيل المثال، أو 18 صفراً فقط في المقدمة، فإن رقم التجزئة غير صالح، وقد بدأ العمل بذلك اعتباراً من 19 مايو 2022، ومن المهم أن نذكر أن هدف التجزئة يتغير حسابياً كل 2016 كتلة، أي كل أسبوعين تقريباً بحسب وتيرة التعدين اليوم، وذلك لتسهيل العملية والحفاظ على متوسط ​​وقت تعدين الكتلة كل 10 دقائق.

ويتطلب القيام بما سبق قوة حسابية ضخمة، تُولدُ ضغطاً كبيراً على جميع أجهزة الكمبيوتر، ولهذا فإن المُعدّنين غالباً ما يستخدمون معدات مصممة خصيصاً لحل مثل هذه الحسابات، ولعل أفضل طريقة لحل دالة التجزئة SHA256 المستهدفة هي تخمين مليارات الاحتمالات والتحقق من النتيجة المرجوة مرة بعد أخرى، وهو أمر  مستحيل بالطبع ولهذا تحديداً تعتبر هذه الطريقة واحدةً من أكثر طرق التحقق الآمنة في جميع أنحاء العالم.

ما هي البلوكتشين؟ وما هي مكوناتها؟

الآن بعد أن تعرفنا على خوارزمية إثبات العمل وآلية عملها، دعنا ننتقل إلى عناصر  البلوكتشين لتلك الخوارزمية، فمن دونها لن تكتمل الصورة العامة في رأسك، لكن أولاً دعنا نتفق على بعض الحقائق الأساسية، وهي: أن عالم العملات الرقمية يحتوي على عديد كبير من سلاسل البلوكتشين، ومعظمها لا يتفاعل ولا يتصل مع بعضه البعض بشكل مباشر، فكل واحدةٍ منها منفصلة عن الأخرى، والأمر الآخر هو أن البيتكوين تمتلك بلوكتشين خاصة بها، وكذلك الإيثيريوم، وكاردانو، وبولكادوت وسولانا وغيرها من العملات الرقمية.

والبلوكتشين هي عبارة عن مجموعة من الكتل المرتبطة مع بعضها البعض، وكل كتلة تحتوي عدداً من المعاملات، وهو ما يجعل البلوكتشين قاعدة بيانات لامركزية تقوم بتخزين المعلومات وهي متاحةٌ للجميع بطريقة خاصة، ولا تقوم معظم البلوكتشين بتشغيل التطبيقات والوظائف، وهو ما يتعارض مع الاعتقاد الخاطئ الشائع بأن هذه الأنظمة هي التي تُشغِلُ هذه البرامج، وما تفعله معظم سلاسل البلوكتشين هو تسجيل جميع أنواع البيانات بطريقة آمنة للغاية، وذاك بالطبع جزء أساسي في كل نظام وتطبيق رقميين.

عناصر البلوكتشين

كما ذكرنا سابقاً فإن البلوكتشين يتكون من مجموعة من الكتل، وكل واحدةٍ منها تتصل بكتلتين أخريين: الكتلة السابقة لها، والكتلة التي تليها، والاستثناءان الوحيدان لتلك القاعدة هما؛ كتلة التكوين (وهي الكتلة الأولى على الإطلاق) فهي تتصل بالكتلة التي تليها فقط ولا يوجد قبلها كتلة، وأحدث كتلة يتم إنشاؤها في كل وقت (الكتلة الأخيرة في السلسلة).

ما هي مكونات كتلة البلوكتشين؟

والآن دعنا نتعرف عن قرب على العناصر المكونة للكتلة الواحدة، وما هو دور كل عنصر منها، فلنتفق أولاً على أن الكتلة نفسها هي مجرد الإطار الذي يحتوي على جميع البيانات بداخله، وهي تحتوي على عدد قليل من المكونات الرئيسية وهي: قائمة المعاملات مع توقيع المفتاح الخاص والطابع الزمني المحدد بوقت Unix وهو عدد الثواني التي انقضت منذ 1 يناير 1970 (بحسب التوقيت العالمي الموحد)، إلى جانب رقم تجزئة الكتلة السابقة، والرقم الخاص بالكتلة نفسها، والمعرف الفريد، ورقم التجزئة الخاص به بعد الاكتمال، ولأن جميع الكتل تحتوي على رقم تجزئة للعدد السابق فإنها جميعاً مترابطة مع بعضها مما يجعلها تشكل سلسلة.

كيف تقوم خوارزمية إثبات العمل PoW بتأمين سلاسل البلوكتشين؟

يتم ذلك من خلال تزويد الكتل بعناصرها، وعلى رأسها الرقم الخاص ورقم التجزئة الخاص به، وللقيام بذلك يقوم المُعدّنون بحل دالة التجزئة SHA256 باستمرار ، والتي تعد واحدة من الوظائف الحسابية القليلة التي لا رجعة عنها، وعلى الرغم من أن دالة  التجزئة SHA256 تبدو عشوائيةً تماماً، إلا أن المعدنين سيحصلون على نفس النتيجة بالضبط طوال الوقت عند وضع نفس المدخلات.

هل يمكن العبث بالبلوكتشين القائمة على خوارزمية إثبات العمل؟

حالما يتم توصيل الكتلة في البلوكتشين وتصبح جزءًا منه، فلن يتمكن أي شخص من العبث بها أو بالكتلة التي تسبقها، لأنه إذا تم تغيير أي مكون من أي كتلة ولو برقم واحد فسيتغيير البلوكتشين بالكامل، حيث ستصبح جميع أرقام التجزئة مختلفة تماماً، ولنفترض أن شخصاً ما يريد العبث بالشبكة وتغيير معاملة ما من 10 BTC إلى 100 BTC، فسيكون حينها قد غيّر جميع الأرقام الخاصة وأرقام التجزئة لجميع الكتل التي تلي المجموعة المحددة بشكل تام، وبهذا لن تُقبل تلك المعاملات على الشبكة وسيتم رفضها.

لماذا يشارك المدققون في أنظمة إثبات العمل PoW؟

تدفع الحوافز الموظفين لزيادة الإنتاج في عملهم، وكذلك تدفع الطلبة على تحسين مستواهم الدراسي، والأمر مماثل بالنسبة للمُعدنين في نظام إثبات العمل، إذ يتم منح المُعدّن الذي يتمكن من تدقيق المعاملة قبل الآخرين حوافز على شكل عملات بيتكوين حديثة الإصدار، ولا يخرج المدققون الآخرون خاليي الوفاض، إذ إن لهم جوائز ترضية تتمثل بِـ 6.25 بيتكوين لكل كتلة تتنافس على تدقيقها، وذلك اعتباراً من عام 2022.

وتعد هذه هي الطريقة الوحيدة لتعدين عملات بيتكوين جديدة، وعندما يتم سك جميع الـ 21 مليونًا من عملات البيتكوين (كما ورد في المستند التقني الذي أصدر ه ساتوشي ناكاموتو) فلن يكون من الممكن تعدين أي عملة إضافية، ولجعل البيتكوين أحد الأصول الانكماشية ومنع التضخم فإن هذه المكافأة تنخفض إلى النصف عند الوصول إلى 210.000 كتلة، ويحدث ذلك كل أربع سنوات تقريباً، وقد حدث التنصيف الأخير في عام 2020 عندما انخفضت المكافأة من 12.5 BTC إلى 6.25 BTC (القيمة الحالية)، ونحن الآن في منتصف الطريق حتى الحدث التالي، حيث ستنخفض المكافأة إلى 3.125 BTC في حوالي عام 2024.

وفي الختام، تعتبر  البلوكتشين الخاصة بخوارزمية إثبات العمل PoW مثل البيتكوين من أوائل الأنظمة اللامركزية وأكثرها أماناً، إذ تمنع آليات الإجماع القوية نوايا البعض الخبيثة بالعبث بالمعاملات، بينما تضمن الخوارزميات الأساسية عمل جميع العناصر معاً بشكل منتظم ودقيق، ومن ناحية أخرى فإن لخوارزمية إثبات العمل بعض العيوب التي جعلتها تتلقى الكثير من الانتقادات، مثل حاجتها العالية للطاقة ومشاكل قابلية التوسع واللامركزية، إلا أن ذلك لا يؤثر على حقيقة أنها تعمل على تأمين أكبر عملة رقمية في العالم (البيتكوين) وشبكتها، مما يجعل خوارزمية إثبات العمل PoW إنجازاً تكنولوجياً رائعاً غيّر من رؤيتنا لمفهوم الأمان غير المتحيز إلى الأبد.

logo-light-ar

رين شركة مُرخصة من قبل مصرف البحرين المركزي كمزود خدمة الأصول المشفرة من الفئة ٣. يقع مقرها الرئيسي في مملكة البحرين.

الشركة

التعلّم

الوظائف

قنوات التواصل الاجتماعي

امسح للتحميل

iOS & Android

تحميل تطبيق رين

رين المالية 2022 جميع الحقوق محفوظة