تقنية بلوك تشين blockchain شرح بطريقة بسيطة للمبتدئين

تقنية بلوك تشين blockchain | شرح بطريقة بسيطة للمبتدئين

تقنية بلوك تشين blockchain | شرح بطريقة بسيطة للمبتدئين

تقنية بلوك تشين blockchain 

تقنية بلوك تشين blockchain شرح بطريقة بسيطة للمبتدئين, تقنية بلوك تشين blockchain, ما هو البلوك تشين, تقنية البلوك تشين وتأثيرها في المستقبل, تأثير خوارزمية الإجماع على أمان البلوك تشين, المفتاح العام والمفتاح الخاص في البلوك تشين, الفرق بين البلوك تشين و البيتكوين.

البلوكتشين blockchain

إذا كنت تشتري العملات الرقمية أو تتابع أخبار العملات الرقمية في السنوات القليلة الماضية ، فمن المحتمل أنك سمعت بتقنية سلسلة البلوك تشين .

أثناء البحث عن المزيد من المعلومات حول تقنية بلوك تشين ، يجب أن تكون قد صادفت التعريف التالي:

تقنية البلوك تشين هو دفتر الأستاذ العام الموزع واللامركزي.

في هذه المقالة ، سوف نتعرف علي شرح تقنية البلوك تشين المذهلة بلغة بسيطة ونفحص فوائدها.

ما هو البلوك تشينblockchain؟

تتكون تقنية بلوك تشين من كلمتين بلوك و تشين. المعنى الحرفي لـ blockchain هو (بلوك تشين) ؛ عندما نتحدث عن السلاسل والكتل في تقنية بلوك تشين ، فإننا نتحدث بالفعل عن سلاسل من المعلومات الرقمية ، وكل كتلة تخزن هذه المعلومات.

في تعريف عام ، يمكننا القول أن تقنية بلوك تشين عبارة عن دفتر أستاذ موزع ولامركزي ومشترك يتم إنشاؤه كسلسلة من السجلات تسمى الكتل. كل كتلة في هذه السلسلة مسؤولة عن تخزين نوع من المعلومات (مثل سجلات المعاملات).

تقوم كل كتلة بتخزين المعلومات المتعلقة بالمعاملات مثل التاريخ والوقت ومقدار الشراء من الموقع ومعلومات البائعين والمشترين في المعاملات. بدلاً من استخدام اسمك الحقيقي في المعاملات ، تتم عملية الشراء بدون أي معلومات هوية وباستخدام توقيع رقمي فريد. على سبيل المثال ، تم تسجيل مشترياتك على موقع  باستخدام اسم المستخدم الخاص بك. تخزن كل كتلة رمزًا فريدًا يسمى التجزئة لتحديد أي نشاط على تقنية  بلوك تشين.

على سبيل المثال ، لنفترض أنك اشتريت بالفعل منتجًا من امازون ، بعد مرور بعض الوقت ، قررت إجراء عملية شراء أخرى. حتى إذا كانت تفاصيل مشترياتك الجديدة هي نفس تفاصيل مشترياتك السابقة ، يمكن لموقع امازون فصل عمليتي شراء ؛ لذلك ، بسبب الرموز الفريدة المذكورة أعلاه والتي تسمى التجزئة ، يمكننا فصل الكتل.

المثال الموضح أعلاه لتخزين عملية شراء واحدة من امازون يختلف قليلاً في الواقع عن الكتلة الموجودة في تقنية بلوك تشين يمكن لكتلة على تقنية بلوك تشين تخزين كمية معينة من البيانات. هذا يعني أنه بناءً على حجم المعاملات ، يمكن أن تحتوي كتلة واحدة على عدة آلاف من المعاملات.

لماذا نحتاج البلوك تشينblockchain؟

زيادة قوة المعالجة الرقمية في تقنية البلوكتشين

نظرًا لهيكلها المصمم ، تتطلب بلوك تشين طاقة معالجة أعلى من حسابات البيانات العادية. يتم تعريف تصميم بلوك تشين عن طريق التشفير ، كما أن تشفير البيانات وفك تشفيرها أمر مكلف بطبيعته. اليوم ، تتمتع أجهزة الكمبيوتر بقوة معالجة أكبر بفضل المعالجات المتطورة الحديثة ، مما أدى إلى نمو الطلب على استخدام هذه التكنولوجيا.

زيادة الجرائم الإلكترونية في تقنية البلوكتشين

تضاعفت جرائم الإنترنت في السنوات القليلة الماضية. اختراق أكثر من مليار حساب على ياهو ، وتسريب معلومات المستخدم على فيس بوك ، وزيادة أضرار البرمجيات الخبيثة ليست سوى عدد قليل من هذه الجرائم. في الواقع ، يتم نشر أكثر من مليون تهديد إلكتروني يوميًا ، مما يؤدي في حد ذاته إلى مزيد من الاهتمام بالأمن. اليوم ، يعد الأمن السيبراني أحد أكبر التحديات لأصحاب الأعمال التجارية عبر الإنترنت. تستجيب بلوك تشين جزئيًا لهذه الحاجة باستخدام نظام التشفير القوي الخاص بها.

ظهور تقنية البلوكتشين كحماية للبيتكوين والعملات الرقمية

تعد عملة بيتكوين وأنواع العملات الرقمية الأخرى أحد أكبر أسباب ارتفاع شعبية بلوك تشين. عملة بيتكوين هي عملة رقمية تم إنشاؤها بواسطة شخص مجهول يُدعى  ( ساتوشي ناكاموتو - Satoshi Nakamoto ) والذي استخدم تقنية بلوك تشين لإنشاء وتوزيع العملة الرقمية وجعلها آمنة.

كيف يعمل البلوك تشينblockchain؟

 تتكون البلوك تشين من عدة كتل متصلة ببعضها البعض. من أجل إضافة كتلة إلى بلوك تشين ، يجب أن تحدث 4 أشياء:

1. بدء الصفقة او المعاملات بإضافة كتلة البلوك تشين

تؤدي أي صفقة أو معاملة تتم في الشبكة إلى إضافة كتلة جديدة في بلوك تشين. على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في إيداع بعض عملات الأيثريوم في محفظة صديقك ، تتم هذه المعاملة عن طريق إنشاء كتلة جديدة في النظام البيئي لـ عملة ايثريوم.

2. قم بتأكيد المعاملة بإضافة كتل البلوكتشين

بعدما تقوم بتسجيل طلب التحويل الخاص بك ، سيكون عمال التعدين في الشبكة مسؤولين عن تأكيد معاملتك. أولاً ، يجب إدخال معلومات جديدة في النظام. يتم ذلك عن طريق أجهزة الكمبيوتر. تتكون هذه الشبكة غالبًا من آلاف أجهزة الكمبيوتر المنتشرة حول العالم.

3. حفظ المعاملة باستخدام البلوك تشين

يجب أن يتم تخزين معاملتك في كتلة. بعد التأكد من صحة المعاملة ، يتم تخزين المبلغ المطلوب للإيداع والتوقيع الرقمي في كتلة.

4. إضافة كتل إلى بلوك تشين باستخدام التجزئة

بعد تأكيد جميع معاملات الكتلة ، يجب تعيين رمز تعريف فريد يسمى Hash للكتلة. بعد التجزئة ، يمكن إضافة الكتلة إلى بلوك تشين.

بعد إنشاء كتلة جديدة في الشبكة ، ستكون هذه الكتلة متاحة للجميع. على سبيل المثال ، إذا ألقيت نظرة على " بيتكوين بلوك تشين " ، فسترى أن لديك حق الوصول إلى بيانات المعاملات ويمكنك رؤية المعلومات التالية:

ارتفاع الكتلة (الارتفاع) الذي يتم حسابه بناءً على العدد الإجمالي للكتل ويظهر أن هذا هو أكبر كتلة يتم وضعها في سلسلة كتل بلوك تشين.

 كتلة التجزئة (Hash) هي سلسلة رمز مكونة من 64 رقمًا تتضمن أرقامًا وحروفًا وتبدأ بصفر.

أنواع البلوك تشين blockchain

هناك أنواع مختلفة من شبكات البلوك تشين التي قدمناها أدناه:

بلوك تشين العامة

في بلوك تشين العامة مثل عملة بيتكوين ، يمكن للجميع أن يصبحوا أعضاء في النظام ولا يوجد حد للوصول. يمكن لأي شخص عرض محتويات بلوك تشين العامة مثل بيتكوين بلوكشين. أيضًا ، يمكن للمستخدمين توصيل أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم بتقنية بلوك تشين. من خلال القيام بذلك ، كلما تمت إضافة كتلة جديدة ، تحصل أجهزة الكمبيوتر على نسخة من بلوك تشين يتم تحديثها تلقائيًا.

بلوك تشين الخاص

في سلاسل الكتل الخاصة مثل بلوك تشين للشركات ، توجد قيود على الوصول إلى المعلومات (مثل أجور الموظفين) وتحتاج إلى موافقة للتسجيل واستخدام هذا النظام.

اتحاد بلوك تشين

Consortium Blockchain هي سلسلة كتل شبه لامركزي. هذه البلوكشين مفيدة للغاية عندما تنوي العديد من المنظمات أو الشركات الشراكة والتعاون مع بعضها البعض. يمكنهم إنشاء مساحة مشتركة على هذا النظام الأساسي ومشاركة المعلومات بسهولة مع بعضهم البعض بأمان تام.

بلوك تشين الهجين

هناك نوع آخر من بلوك تشين ، وهو مزيج من بلوك تشين العامة والخاصة ، ويسمى بلوك تشين الهجين.

استفادت بلوك تشين الهجينة من مزايا كلا النوعين من هذه البلوكشين وقللت من العيوب. في هذا الإصدار ، يتم إصدار إذن العضوية بأمر من وحدة التحكم الخاصة به ويتم تحديد مقدار إذن النشاط في الشبكة بنفس الطريقة. الوصول إلى هذه الشبكة غير مفتوح للجمهور.

كل كمبيوتر في تقنية البلوك تشين لديه نسخة من بلوك تشين. في حالة بيتكوين ، هناك ملايين النسخ من البلوك تشين موزعة على آلاف الأشخاص. يؤدي انتشار المعلومات في شبكة من أجهزة الكمبيوتر إلى زيادة صعوبة معالجة المعلومات.

ومع ذلك ، بالنظر إلى بيتكوين بلوكشين ، ستلاحظ أنه لا يمكنك الوصول إلى معلومات المستخدمين الذين يجرون المعاملات. تقتصر المعلومات الشخصية عن المستخدمين على التوقيع الرقمي أو اسم المستخدم الخاص بهم.

هل البلوك تشين آمنة

تغطي تقنية بلوك تشين مواضيع مختلفة بما في ذلك الأمان والثقة. يتم دائمًا تخزين الكتل الجديدة خطيًا وإضافتها إلى نهاية سلسلة بلوك تشين. هذا يعني أن أحدث كتلة تكون دائمًا في نهاية السلسلة. بعد إضافة كتلة إلى نهاية البلوك تشين ، من الصعب للغاية العودة وتغيير محتوى الكتلة. لأن كل كتلة تحتوي على تجزئة وتجزئة الكتلة التي تسبقها. يتم إنشاء رموز التجزئة بواسطة وظيفة رياضية (دالة التجزئة) التي تحول المعلومات الرقمية إلى سلسلة من الأرقام والحروف. إذا تم تحرير هذه المعلومات ومعالجتها بأي شكل من الأشكال ، فسيتغير رمز التجزئة أيضًا ؛ هذه المشكلة مهمة لأمن الشبكة.

على سبيل المثال ، افترض أن أحد المتطفلين يحاول تحرير معاملاتك من موقع أمازون بحيث يتعين عليك الدفع مرتين مقابل الشراء. بمجرد أن يغير المخترق مبلغ معاملتك ، ستتغير كتلة التجزئة. تظل الكتلة التالية في سلسلة الكتل تحتوي على التجزئة القديمة ، ويجب على المخترق تحديث الكتلة القديمة لتغطية تغييراته. من خلال القيام بذلك ، ستتغير تجزئة هذه الكتلة.

لذلك ، من أجل تغيير كتلة واحدة ، يجب على المتسلل تغيير كل كتلة تم إنشاؤها على تقنية بلوك تشين. تتطلب إعادة حساب كل هذه التجزئة قدرًا كبيرًا من طاقة الحاسوب التي لا يمكن تصورها وهي ليست اقتصادية للقراصنة. لذلك ، بمجرد إضافة كتلة إلى تقنية بلوك تشين ، سيكون من الصعب للغاية تحريرها ومن المستحيل حذفها.

خوارزمية الإجماع في البلوك تشين

لحل مشكلة الثقة ، يوجد لدى العديد من شبكات بلوك تشين اختبارات لأجهزة الكمبيوتر التي ترغب في الانضمام إليها وإضافة كتل جديدة إلى السلسلة. هذه الاختبارات ، التي تسمى نماذج الإجماع ، تجبر المستخدمين على إثبات أنفسهم قبل المشاركة في تقنية بلوك تشين وإضافة الكتل. يُطلق على أحد الأمثلة الأكثر شهرة المستخدمة في شبكة عملة بيتكوين إثبات العمل.

في نظام إثبات العمل ، يجب أن تثبت أجهزة الكمبيوتر أنها عملت على حل مشكلة رياضية معقدة. إذا قام الكمبيوتر بحل إحدى هذه المشكلات ، فسيصبح مؤهلاً لإضافة كتلة إلى بلوك تشين. لكن عملية إضافة الكتل ، ما يسميه عالم العملات الرقمية التعدين (Minig) ، ليست سهلة.

في الواقع ، وفقًا لموقع BlockExplorer.com الإخباري ، كانت احتمالات حل إحدى مشكلات الرياضيات هذه على شبكة عملة بيتكوين في فبراير 2019 حوالي 1 في 5.8 تريليون. لحل هذه المشكلات المعقدة ، يجب استخدام أجهزة ذات أمكاينات عالية وضخمة. تستهلك هذه الأجهزة الكثير من الطاقة ويتعين على عمال التعدين دفع الكثير من الرسوم.

إثبات العمل لا يجعل هجمات المخترقين مستحيلة ، لكنه يجعلها غير مجدية إلى حد ما. إذا قام المتسلل بتنسيق هجوم على بلوك تشين ، فسيتعين عليه حل مشكلات الرياضيات المعقدة بفرصة 1 % من 5.8 تريليون % تمامًا مثل أي شخص آخر على الشبكة. يكاد يكون من المؤكد أن تكلفة تنظيم مثل هذا الهجوم سوف تتجاوز الفوائد.

الفرق بين البلوك تشين و البيتكوين

الغرض من تقنية بلوك تشين هو توفير منصة حيث يتم تسجيل المعلومات الرقمية وتوزيعها ، ولكن لا يتم تحريرها ومعالجتها. سوف تلاحظ أن تقنية البلوك تشين ليس مثل عملة البيتكوين.

بيتكوين هي مجرد واحد من عدد لا يحصى من التطبيقات المبنية على تقنية بلوك تشين. تعتبر عملة البيتكوين بلا شك أكثر مشاريع بلوك تشين شهرة في الوقت الحالي ، ولكن تكنولوجيا بلوك تشين يمكن أن تتجاوز البيتكوين. بمعنى آخر ، يمكن القول أن هذه التكنولوجيا الخاصة بالبيتكوين تشبه الإنترنت بالنسبة لـ جوجل Google.

هناك أشخاص في جميع أنحاء العالم يمتلكون عملات البيتكوين ، ووفقًا لدراسة أجراها مركز كامبريدج في عام 2017 ، فإن هذا الرقم يزيد عن 6 ملايين شخص. عندما يتعلق الأمر بالأموال الورقية ، فإن استخدام العملة الورقية يتم تنظيمها والموافقة عليها من قبل سلطة مركزية (عادة بنك أو حكومة) ، ولكن لا يتم التحكم في عملات البيتكوين من قبل أي شخص. بدلاً من ذلك ، يتم التحقق من المعاملات التي تتم باستخدام البيتكوين من خلال شبكة من أجهزة الكمبيوتر حول العالم تُعرف باسم العقد.

لنفترض أن واحدًا من هؤلاء الستة ملايين شخص يريد إنفاق عملات البيتكوين الخاصة به في متجر فواكه. هذا هو المكان الذي تلعب فيه تقنية بلوك تشين. عندما يريد شخص ما أن يدفع للبائع باستخدام البيتكوين لشراء سلع ، فإن بعض أجهزة الكمبيوتر في شبكة بيتكوين تتنافس لتأكيد المعاملة ، والتي يطلق عليها عمال التعدين. للقيام بذلك ، يقوم عمال التعدين بتشغيل برامج على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم ومحاولة حل المشكلة الرياضية المعقدة.

عندما يحل الكمبيوتر المشكلة عن طريق تجزئة الكتلة ، يكون قد أكد المعاملة بالفعل. يتم تسجيل المعاملة المكتملة وتخزينها علنًا في سلسلة الكتل وفي هذه المرحلة ، تصبح غير قابلة للتغيير. في حالة عملة بيتكوين ، تتم مكافأة أجهزة الكمبيوتر التي تتحقق بنجاح من الكتل بمبلغ من بيتكوين يسمى مكافأة التعدين.

المفتاح العام والمفتاح الخاص في البلوك تشين

لإجراء معاملات على شبكة البيتكوين ، يجب على المشاركين تشغيل برنامج يسمى المحفظة. تم تجهيز نظام بلوك تشين البيئي بمحفظة خاصة به تسمى محفظة بلوك تشين . تتكون كل محفظة من مفتاحي تشفير فريدين ومنفصلين: مفتاح عام ومفتاح خاص . المفتاح العام هو المكان الذي يتم فيه إيداع المعاملات وسحبها (مثل رقم الحساب). يظهر هذا المفتاح أيضًا كتوقيع رقمي للمستخدم على صفحة البلوك تشين الرئيسية.

المفتاح العام للمستخدم هو نسخة مختصرة من مفتاحه الخاص ، يتم إنشاؤه من خلال خوارزمية رياضية معقدة. ومع ذلك ، نظرًا لتعقيد هذه المعادلة ، من المستحيل عكس العملية وإنشاء مفتاح خاص من مفتاح عام. لهذا السبب ، تعتبر هذه التقنية سرية.

علي سبيل المثال: هناك صندوق ملاحظات في المدرسة؟ يمكن للمدرسين والطلاب وضع رسائلهم وملاحظاتهم في هذا المربع ويمكن فقط لمن لديه مفتاح الصندوق الوصول إلى محتويات الصندوق. تم الاحتفاظ بمفتاح الصندوق في المكتب الرئيسي للمدرسة. في بلوك تشين ، يعمل المفتاح العام مثل الصندوق العام للمدرسة ويعمل المفتاح الخاص مثل مفتاح الصندوق ، ولكن هناك اختلافات بينهما.

على عكس المدرسة ، حيث يتم تخزين المعلومات والمفاتيح الخاصة وإدارتها في المكتب الرئيسي ، لا يوجد مركز يتتبع المفاتيح الخاصة بلوك تشين والوصول إليها. إذا نسي المستخدم مفتاحه الخاص وفقده ، فسيفقد الوصول إلى محفظة عملة البيتكوين الخاصة به إلى الأبد.

تأثير خوارزمية الإجماع على أمان البلوك تشين

في شبكة البيتكوين ، لا تتم مشاركة البلوك تشين وصيانتها فقط بواسطة شبكة عامة من المستخدمين ، ولكن يتم الاتفاق عليها أيضًا. يتلقى المستخدمون الذين يتصلون بالشبكة من خلال أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم نسخة من تقنية البلوك تشين ، والتي يتم تحديثها بمجرد إضافة كتلة جديدة إلى السلسلة الكتل.

تمنع تقنية بلوك تشين إنشاء العديد من سلاسل الكتل باستخدام عملية تسمى الإجماع. يعني وجود المزيد من المستخدمين على تقنية البلوك تشين أي أنه يمكن إضافة الكتل إلى نهاية السلسلة بسرعة. من خلال هذا المنطق ، ستكون تقنية البلوك تشين دائمًا ما يثق به معظم المستخدمين.

تعد خوارزمية الإجماع إحدى نقاط القوة في تقنية البلوك تشين وهي تضمن أمان تقنية بلوك تشين جنبًا إلى جنب مع التشفير.

هل من الممكن أن يقوم المخترقين بإثبات العمل في البلوك تشين؟

من الناحية النظرية ، قد يكون المخترق قادرًا على استخدام حق الأغلبية ، وهو ما يسمى هجوم 51 ٪ ، للتلاعب بالكتل. كيف يحدث هذا الهجوم؟

لنفترض أن هناك 5 ملايين جهاز كمبيوتر في شبكة البيتكوين. لتحقيق أغلبية في الشبكة ، سيحتاج المتسلل أو المخترق إلى التحكم في 2.5 مليون جهاز كمبيوتر على الأقل. من خلال القيام بذلك ، يمكن للمخترق أو مجموعة من المخترقين التدخل في عملية تسجيل المعاملات الجديدة. يمكنهم إجراء معاملة ثم التعامل مع نفس المعاملة ؛ لذلك يبدو أن العملة الرقمية التي أرسلوها إلى شخص آخر تظل موجودة. الثغرة ، المعروفة بالإنفاق المزدوج أو الإنفاق المزدوج ، تعادل التزوير الرقمي وتسمح للمستخدمين بإنفاق عملات البيتكوين الخاصة بهم أكثر من مرة.

من الصعب للغاية تنفيذ مثل هذا الهجوم على تقنية البلوك تشين على نطاق البيتكوين ، حيث سيحتاج المخترق إلى السيطرة على ملايين أجهزة الكمبيوتر. لقد مرت أكثر من 10 سنوات منذ إدخال البيتكوين واستخراج أول كتلة لها ، وحتى الآن لم يكن هناك 51٪ من عمليات القرصنة أو الأختراق أو التلاعب في كتل تقنية البلوك تشين.

تقنية البلوك تشين وتأثيرها في المستقبل

على الرغم من أن تقنية البلوك تشين أقدم قليلاً من عملة بيتكوين ، إلا أنها العامل الرئيسي في شبكات العملة الرقمية. كل يوم ، يتم إنشاء عملات معدنية ورموز جديدة في السوق ، والتي تتمتع باستخدام أكثر دقة وكاملة لـ بلوك تشين. في المستقبل ، مع تزايد شعبية العالم الخيالي Metaverse وبالطبع تقنية NFTs ، سيكون لتقنية بلوك تشين تغييرات أكثر شمولاً ، والتي سيتم إجراؤها بالطبع في اتجاه تحسين تقنية بلوك تشين الئ الأفضل.

اسئلة شائعة 

ما هي العملات الرقمية؟

العملات الرقمية هي شكل خاص من أشكال المال يعتمد على التشفير. ميزتها المهمة هي اللامركزية أي لا يتم التحكم بها مثل ، البنوك ، أو الحكومات ، وتعمل علي تقنية بلوك تشين blockchain ، والتي تقوم بتأمين هذه العملات المشفرة وتأمين المعاملات.

ما مدي أمان البلوك تشين؟

يتم تأمين جميع معاملات بلوك تشين عن طريق التشفير. تحتوي كل كتلة على مفتاح خاص فريد يمكن التحقق منه باستخدام مفتاح عام. تضمن هذه العملية أمان بلوك تشين

ما هي مميزات البلوك تشين؟

تحتوي البلوك تشين علي مميزات عديدة ، ومن ضمنها لا يتحكم بها أحد  وبدون وسطاء مثل ، المؤسسات ، أو المنظمات ، وتحتوي علي الشفافية والأمان ، فإن هذه التكنولوجيا لها العديد من التطبيقات والفوائد في القطاعات المالية والخدمات الطبية وسلاسل التوريد وما إلى ذلك.

شاهد هذا الشرح المفصل من أ / عبدالله الربدي يوضح تقنية الكتل المتسلسة بلوك تشين Blockchain