فهم سلسلة الكتل في مقال واحد: الدليل الكامل من المبادئ إلى التطبيقات

في السنوات الأخيرة، أصبح عدد متزايد من الناس يرغبون في فهم تقنية البلوكشين. ما هي؟ كيف تعمل؟ وما هي التطبيقات العملية لها؟ اليوم سنبدأ من الصفر ونفكك لك هذه التقنية التي تغير المستقبل.

الجوهر الأساسي للبلوكشين

ببساطة، يُشبه البلوكشين دفتر حسابات يُسجل ويحفظه الجميع بشكل مشترك. الدفاتر التقليدية يُديرها كيان أو شخص واحد، بينما يُدار البلوكشين بواسطة مشاركين من جميع أنحاء العالم (ويُطلق عليهم عادةً “عُقد” أو “معدنون”).

سر تسمية البلوكشين

اسم “البلوكشين” يأتي من هيكله الفريد: كل معاملة تُسجل في كتلة (Block)، تمامًا مثل صفحة في دفتر الحسابات. عندما تمتلئ كتلة، يُنشئ النظام كتلة جديدة، ويربط عدة كتل معًا بترتيب زمني عبر تقنية التشفير، لتشكل سلسلة (Chain). هذا الهيكل السلسلي هو مصدر اسم “البلوكشين”.

قوة اللامركزية

الميزة الأساسية للبلوكشين هي اللامركزية. نظرًا لمشاركة عدة عُقد في تسجيل المعاملات والتحقق منها، لا يتأثر النظام بفشل عقدة واحدة. هذا الهيكل الموزع يعزز بشكل كبير استقرار النظام وأمانه.

مكونات هيكل البلوكشين

يتكون كل سلسلة من عدة كتل، وكل كتلة عادةً تحتوي على ثلاثة أجزاء رئيسية:

البيانات (Data)

تختلف البيانات داخل الكتل حسب التطبيق. على سبيل المثال، في البيتكوين، تُخزن الكتلة معلومات المعاملات، بما في ذلك عناوين المرسل والمستقبل، ومبالغ التحويل، وغيرها من التفاصيل.

قيمة الهاش (Hash Value)

قيمة الهاش هي الآلية الأساسية للتعرف على الكتلة في البلوكشين، فهي فريدة مثل بصمة الإنسان. كل كتلة لها قيمة هاش خاصة بها، تُستخدم لتحديد الكتلة بسرعة. والأهم، إذا تم تعديل أي بيانات داخل الكتلة، تتغير قيمة الهاش تلقائيًا، مما يكشف عن أي تعديل غير قانوني على الفور.

هاش الكتلة السابقة

هذه هي المفتاح لأمان البلوكشين. كل كتلة تسجل قيمة هاش للكتلة السابقة، مما يُكوّن سلسلة غير قابلة للكسر. إذا حاول مخترق تعديل كتلة معينة، ستتغير قيم الهاش لجميع الكتل التالية، مما يُظهر التلاعب. يستخدم النظام آليات إجماع مثل إثبات العمل (PoW) لزيادة تكلفة الهجوم، مما يحمي سلامة الشبكة بشكل فعال.

كيف يعمل البلوكشين: مثال على التحويل

افترض أن المستخدم A يريد إرسال 1 بيتكوين للمستخدم B، ستمر عملية البلوكشين عبر الخطوات التالية:

المرحلة الأولى: بدء المعاملة

يدخل المستخدم A عنوان محفظته (محفظته الخاصة)، وعنوان المستلم (محفظة المستخدم B)، ومبلغ التحويل. تُبث المعلومات إلى شبكة البلوكشين في انتظار التحقق.

المرحلة الثانية: التحقق من المعدن

يقوم عُقدة المعدن بالتحقق المزدوج. أولاً، يتأكد من أن محفظة المستخدم A تمتلك 1 بيتكوين؛ ثانيًا، يتحقق من صحة المعاملة عبر التوقيع الرقمي أن المعاملة من قِبل المستخدم A نفسه. بعد اجتياز الفحصين، تدخل المعاملة إلى قائمة الانتظار للتجميع.

المرحلة الثالثة: تجميع الكتلة

باستخدام آلية إثبات العمل، يقوم النظام تقريبًا كل 10 دقائق بتجميع عدة معاملات قيد التحقق في كتلة جديدة.

المرحلة الرابعة: تأكيد الشبكة

يتم نشر الكتلة الجديدة إلى جميع العُقد في الشبكة، وكل عقدة تتحقق من شرعية المعاملات داخل الكتلة، ومن صحة الربط بين الكتل عبر قيمة الهاش. عندما توافق أكثر من 51% من العُقد، تُضاف الكتلة رسميًا إلى السلسلة، وتُعلن المعاملة مكتملة.

أشكال البلوكشين المختلفة

حسب صلاحية الوصول والمشاركين، يُمكن تصنيف البلوكشين إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

البلوكشين العام (Public Blockchain)

يمكن لأي شخص الانضمام، الاطلاع، والمشاركة في التحقق بحرية. الميزة هي أن بيانات المعاملات شفافة تمامًا، ويصعب التلاعب بها. من الأمثلة على ذلك بيتكوين، إيثريوم، سولانا، BNB Chain، بولكادوت، كاردانو، واللايتكوين. العيب هو أن سرعة المعالجة أبطأ، وأن مشاريع إثبات العمل تستهلك الكثير من الطاقة والحوسبة.

البلوكشين التحالف (Consortium Blockchain)

مقتصر على أعضاء التحالف، مع تصميم صلاحيات أكثر تعقيدًا. يُستخدم على نطاق واسع في قطاعات المالية، والطاقة، والتأمين، وإنترنت الأشياء. بالمقارنة مع العام، تكون سرعة المعاملات أعلى، وتكلفتها أقل، وتتمتع بسيطرة أكبر. من الأمثلة على ذلك Hyperledger، FISCO BCOS، R3 Corda، وVoltron.

البلوكشين الخاص (Private Blockchain)

تتحكم منظمة أو جهة واحدة في صلاحيات القراءة والكتابة بالكامل. يُستخدم بشكل رئيسي لإدارة البيانات الداخلية والتدقيق، ويتميز بأعلى مستوى من الخصوصية، ويصعب اختراقه من الخارج.

المزايا الأساسية للبلوكشين

الأمان الممتاز

المعاملات المُثبتة محمية بواسطة التشفير، ولا يمكن تعديلها بعد تسجيلها، حتى من قبل مديري النظام. هذه الخاصية غير قابلة للعكس، وتفوق على قواعد البيانات التقليدية.

القدرة على التتبع الكامل

جميع المعاملات مسجلة في قاعدة بيانات غير قابلة للتغيير، ويمكن للمستخدم تتبع تدفق الأصول بالكامل، من الإطلاق حتى التأكيد، مع وجود سجل كامل لكل خطوة.

دقة المعاملات العالية

نظرًا لضرورة التحقق من قبل عدة عُقد مستقلة، تزداد دقة المعاملات بشكل كبير. كما أن احتمالية الخطأ في قواعد البيانات المركزية أقل، وكل تغيير في الأصول يُسجل بشكل مستقل، مما يقلل من احتمالية الدفع المكرر.

الكفاءة والتكلفة

يسمح السجل الموزع للأطراف بالتفاعل مباشرة، مما يلغي الحاجة إلى وسطاء، ويُسرع عمليات الدفع عبر المناطق، ويخفض التكاليف.

القيود الواقعية للبلوكشين

خطر فقدان المفاتيح

إذا فقد المستخدم مفتاحه الخاص، فإن الأصول الرقمية المخزنة على البلوكشين ستصبح غير قابلة للاسترداد بشكل دائم، وهو خطر كبير للمستخدمين الجدد.

استهلاك الطاقة

تتطلب مشاريع إثبات العمل (مثل بيتكوين) استهلاكًا كبيرًا للطاقة والموارد الحاسوبية، مما يثير تساؤلات حول البيئة.

كفاءة الإجماع

يستغرق التوافق في البلوكشين الخاص والتحالف وقتًا أطول، مما يبطئ من وتيرة التحديثات والتطوير.

الاستغلال المحتمل

تُوفر خاصية عدم الكشف عن الهوية في البلوكشين فرصة للأنشطة غير القانونية، وهو ما يتطلب تنظيمًا ورقابة دقيقة.

تطبيقات البلوكشين في الواقع

العملات الرقمية والدفع

أكثر التطبيقات مباشرة هي العملات الرقمية، حيث تعتمد مشاريع مثل بيتكوين وإيثريوم على تقنية البلوكشين لتحقيق نقل القيمة بشكل لامركزي.

تتبع سلسلة التوريد

تتطلب سلاسل التوريد تدفقات معلومات معقدة. تستخدم منصة IBM Food Trust تقنية البلوكشين لتتبع المنتجات من الإنتاج حتى الاستهلاك. على سبيل المثال، علامة الشاي التايوانية “Wang De Chuan” تسجل مصدر الشاي وطرق تصنيعه على البلوكشين، ويمكن للمستهلكين مسح رمز الاستجابة السريعة لمراجعة كامل معلومات التتبع.

إدارة حقوق الملكية الفكرية

تُدمج الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT) مع البلوكشين لإدارة حقوق الملكية بشكل أكثر دقة. مشروع NFT الخاص بـ “Phanta Bear” للمغني جي-جيه، يتيح للمشجعين دعم الفنان مباشرة والحصول على محتوى حصري.

إدارة البيانات الطبية

تستخدم إستونيا تقنية البلوكشين لتخزين السجلات الطبية الوطنية، ويحتاج الأطباء إلى إذن للوصول إليها، مما يمنع التلاعب بالبيانات. وتدرس تايوان أيضًا استخدام البلوكشين لمشاركة السجلات الطبية بين المستشفيات بشكل آمن، بحيث لا يحتاج المرضى إلى حمل تقارير ورقية عند الانتقال.

الابتكار المالي

يُستخدم البلوكشين على نطاق واسع في إصدار السندات والمعاملات الورقية. في يونيو 2023، أصدرت بنك الصين الدولي سندات هيكلية بقيمة تزيد على 30 مليون دولار على إيثريوم، مما يُظهر إمكانيات البلوكشين في المجال المالي. كما أن النظام المالي اللامركزي (DeFi) يتطور بسرعة استنادًا إلى تقنية البلوكشين.

كيف تشارك في استثمار البلوكشين

البلوكشين هو بنية تحتية تقنية أساسية، ولا يمكن الاستثمار مباشرة فيه. لكن يمكنك الاستثمار في منتجات أو شركات تطوير تعتمد على البلوكشين، وأبسط طريقة هي تداول العملات الرقمية.

التداول الفوري

هذه أبسط وأسهل الطرق، وتتشابه مع تداول الأسهم: شراء بسعر منخفض وبيع بسعر مرتفع. على سبيل المثال، شراء بيتكوين مقابل 30,000 دولار وبيعه مقابل 50,000 دولار يحقق ربحًا قدره 20,000 دولار. يمكن أيضًا تخزين العملات الرقمية في محفظة أو نقلها إلى شخص آخر.

استثمار التعدين

التعدين هو تقديم الحوسبة للتحقق من المعاملات، والحصول على العملات الرقمية الجديدة المُصدرة أو رسوم المعاملات كمكافأة. يناسب هذا الأسلوب المستثمرين ذوي الخبرة والمال الكافي والمعرفة التقنية.

تداول العقود مقابل الفروقات

عقود الفروقات هي أدوات مالية مشتقة، لا تتطلب امتلاك العملات الرقمية أو المحافظ، ويمكن التداول في كلا الاتجاهين (شراء وبيع) مع دعم الرافعة المالية. يمكن بدء التداول بمبلغ صغير، ويُضاعف الأرباح والخسائر، لذا يجب الحذر.

تقنية البلوكشين المستقبلية مليئة بالخيال، سواء من ناحية الاستثمار أو التطبيق، ومعرفة مبدأ عملها وآلياتها هو خيار حكيم.