كتلة

تعريف البلوك

في تقنية البلوكشين، يُعد البلوك ملفًا إلكترونيًا يُستخدم لحفظ بيانات المعاملات. تُعتبر البلوكات الوحدات الأساسية التي تشكّل نظام البلوكشين. يحتوي كل بلوك على معلومات رئيسية حول المعاملات التي جرت على الشبكة، ما ينتج عنه سجل دائم وغير قابل للتلاعب.

يعود أصل كلمة "بلوكشين" إلى طريقة تنظيم هذه البلوكات، إذ ترتبط ببعضها البعض بشكل خطي ومتسلسل لتشكّل سلسلة لا نهائية. تُجمع جميع بيانات المعاملات داخل البلوكشين وتُسجّل في هذه البلوكات. ويرتبط كل بلوك جديد بسابقه عبر تقنيات تشفير متقدمة، ما يشكّل رابطًا آمنًا وقابلًا للتحقق بين كل بلوك والذي يليه في التسلسل.

هيكلية البلوكشين وتاريخه

تحتفظ السلسلة المترابطة من البلوكات بسجل كل معاملة حدثت منذ انطلاق شبكة البلوكشين. ويعود هذا السجل إلى أول بلوك يُسمى genesis block أو البلوك صفر، والذي يمثل نقطة بداية البلوكشين بالكامل.

يُطلق على عدد البلوكات المؤكدة المضافة منذ البلوك الأول اسم ارتفاع البلوك، وهو مؤشر أساسي لقياس نمو وتطور شبكة البلوكشين مع مرور الوقت.

مكوّنات البلوك

في بلوكشين Bitcoin على سبيل المثال، تتكوّن البلوكات من عدة عناصر تعمل معًا لتشكيل سجل معاملات متكامل. عادةً ما تشمل بلوكات Bitcoin قائمة بأحدث المعاملات المؤكدة من الشبكة، بالإضافة إلى طابع زمني يحدد وقت الإنشاء ومؤشر يشير إلى البلوك السابق مباشرة.

يكتسب هذا المؤشر أهمية خاصة كونه تجزئة تشفيرية لبيانات البلوك السابق، حيث تعمل التجزئة كمعرّف فريد وتشكل الرابط التشفيري الذي يربط البلوكات معًا ضمن تسلسل آمن.

الربط التشفيري والتعدين

يحتوي كل بلوك جديد على تجزئة البلوك السابق، وهذا هو الرابط التشفيري بينهما. يتيح هذا التصميم للبلوكشين أن يكون قاعدة بيانات آمنة للغاية ومقاومة للتلاعب، إذ أن أي محاولة لتغيير البيانات التاريخية تؤدي إلى كسر السلسلة التشفيرية.

تُعد تجزئة البلوك نتيجة حل مسألة رياضية معقدة. وكل تجزئة بلوك فريدة وتُنتَج من خلال عملية تُعرف باسم mining. يتنافس المعدنون لإيجاد حل صحيح للبلوك التالي، ويكسب أول من يحل اللغز التشفيري حق التحقق من البلوك ومعاملاته.

يتطلب التعدين موارد حسابية كبيرة، لذا تنتج البلوكات التي يتم تعدينها عملة رقمية جديدة كمكافأة للمعدنين، ويُعرف ذلك باسم block reward. يحافظ هذا الحافز على مشاركة المعدنين في تأمين الشبكة والتحقق منها.

منافسة البلوكات والبلوكات اليتيمة

أحيانًا، يكتشف معدنان أو أكثر تجزئة بلوك صحيحة في الوقت نفسه، ما يؤدي إلى بث بلوكين مختلفين بشكل متزامن. وينتج عن ذلك سلسلتان متنافستان تتفرعان مؤقتًا.

لحل ذلك، تتبع عُقد الشبكة آلية التوافق وتختار السلسلة التي تصبح في النهاية الأطول وتحقق أكبر جهد. وتُهمل السلسلة الأخرى وتصبح بلوكاتها قديمة، وتُعرف أيضًا باسم orphan blocks. تضمن هذه العملية أن تستقر الشبكة في النهاية على بلوكشين رسمي موحد.

تطبيقات موسعة

رغم أن البلوكات غالبًا ما تُناقش في سياق معاملات العملات الرقمية، إلا أنه يمكن استخدامها أيضًا لتخزين أنواع أخرى من البيانات الرقمية على أنظمة البلوكشين. وينطبق مفهوم تنظيم المعلومات في بلوكات مترابطة تشفيريًا على العديد من المجالات خارج القطاع المالي، مثل إدارة سلاسل الإمداد، والتحقق من الهوية الرقمية، وتنفيذ العقود الذكية. وتبرز هذه المرونة الإمكانات الكبيرة لتقنية البلوكشين خارج نطاقها الأصلي في العملات الرقمية.

الأسئلة الشائعة

ما هو البلوك في البلوكشين؟

البلوك هو وعاء بيانات على البلوكشين يُخزّن مجموعة من المعاملات التي تم التحقق منها. وبعد امتلائه وتأكيده، يُضاف إلى السلسلة القائمة.

كيف يتم إنشاء وتأكيد البلوك في البلوكشين؟

ينشئ المعدنون البلوكات عبر حل مسائل رياضية معقدة في عملية التعدين. وبعد إنشاء البلوك، تتحقق منه الشبكة وتضيفه إلى البلوكشين بعد التحقق من جميع المعاملات.

ما هو الحد الأعلى لحجم البلوك ولماذا يجب تحديده؟

يبلغ الحد الأعلى لحجم البلوك 1024 خيطًا ليتوافق مع وحدات معالجة الرسومات GPU. ويساهم هذا الحد في تعزيز كفاءة التنفيذ ومنع استهلاك موارد النظام.

ما العلاقة بين البلوك والمعاملات في البلوكشين؟

يعمل البلوك كوعاء للمعاملات، حيث تُجمع عدة معاملات في بلوك واحد يتضمن مبالغ المعاملات، والطوابع الزمنية، وغيرها من التفاصيل. المعاملات هي المكونات الأساسية للبلوك، وتضمن البلوكات سلامة البلوكشين من خلال تسجيل المعاملات والتحقق منها.

ما هو رأس البلوك وما المعلومات التي يحتويها؟

رأس البلوك هو جزء محوري في هيكلية البلوكشين يتضمن بيانات وصفية مهمة، مثل تجزئة البلوك السابق، الطابع الزمني، جذر Merkle، مستوى الصعوبة، nonce، وبيانات أساسية أخرى تضمن سلامة واستمرارية السلسلة.

كيف تضمن البلوكات في البلوكشين أمان البيانات وعدم قابليتها للتغيير؟

تحمي البلوكشين البيانات باستخدام التجزئة التشفيرية وآليات التوافق الموزعة. كل بلوك مرتبط تشفيريًا بسابقه، ما يسمح باكتشاف أي تغيير فورًا من قِبل الشبكة. وتمنع آلية التوافق التلاعب وتضمن بقاء البيانات غير قابلة للتغيير.