ما هي تقنية Blockchain وكيف تعمل؟
إذا كنت مهتمًا بالاستثمار أو العملة المشفرة على مدار السنوات الماضية ، فربما تكون قد سمعت بمصطلح "Blockchain" ، وهي التكنولوجيا المستخدمة في العملات الرقمية بما في ذلك Bitcoin و Ether والعملات الرقمية الأخرى. إذا كنت مهتمًا بمعرفة كيفية عمل هذه التقنية ، فقد قمت بإعداد هذا الدليل لشرح كيفية عمل blockchain بشكل كامل وكل ما تحتاج إلى معرفته عنها.
ما هو Blockchain؟
قد تبدو تقنية Blockchain صعبة الفهم وهي تقنية معقدة ، ولكن يمكن فهم مفهومها الأساسي بطريقة بسيطة وسهلة. Blockchain هو نوع من قواعد البيانات. لفهمها بالكامل ، يجب أن تفهم ما هي قاعدة البيانات.
قاعدة البيانات هي مجموعة من المعلومات يتم تخزينها إلكترونيًا على نظام الكمبيوتر. عادة ما يتم تنظيم المعلومات أو البيانات في قواعد البيانات في شكل جداول ، مما يجعل من الممكن البحث عن معلومات محددة وتصفيتها بسرعة وسهولة. ما الفرق بين شخص يستخدم جدول بيانات لتخزين المعلومات بدلاً من قاعدة البيانات؟
تم تصميم جداول البيانات لشخص واحد أو مجموعة صغيرة من الأشخاص لتخزين كميات محدودة من المعلومات والوصول إليها. في المقابل ، تم تصميم قاعدة البيانات لاحتواء كميات أكبر بكثير من المعلومات التي يمكن الوصول إليها وتصفيتها ومعالجتها بسرعة وسهولة من قبل أي عدد من المستخدمين في وقت واحد.
تحقق قواعد البيانات الكبيرة ذلك من خلال وضع البيانات على خوادم من أجهزة كمبيوتر قوية (خوادم). يمكن في بعض الأحيان إعداد هذه الخوادم مع مئات أو آلاف أجهزة الكمبيوتر من أجل الحصول على قوة الحوسبة وسعة التخزين اللازمة للعديد من المستخدمين للوصول إلى قاعدة البيانات في وقت واحد. غالبًا ما تكون قواعد البيانات مملوكة لشركة ويديرها فرد معين لديه سيطرة كاملة على كيفية عملها. والبيانات الموجودة فيه. بمعنى آخر ، قواعد البيانات هي قواعد بيانات مملوكة لكيان معين ، ولا يتم الوصول إلى هذه البيانات إلا من خلال هذا الكيان أو من خلال الجهات المخولة بالوصول إلى هذه البيانات.
كيف تختلف blockchain عن قاعدة البيانات؟
هيكل تخزين Blockchain
أحد الاختلافات الرئيسية بين قاعدة البيانات و blockchain هو طريقة تنظيم البيانات وتخزينها. حيث تجمع تقنية blockchain البيانات معًا في مجموعات أو سلاسل بيانات تُعرف أيضًا باسم الكتل (الكتل) ، والتي تحتوي على مجموعات من المعلومات. تتمتع الكتل بقدرات تخزين معينة ، وعندما يتم ملؤها ، يتم تقييدها أو تقييدها في الكتلة المعبأة مسبقًا لتشكيل سلسلة من البيانات تعرف باسم "blockchain". تتم إضافة كتل جديدة من البيانات إلى السلسلة لأنها مليئة بالبيانات.
لذا فإن الاختلاف بين التقنيتين هو أن قاعدة البيانات تبني بياناتها في شكل جداول ، بينما تقوم blockchain ببناء بياناتها في شكل سلاسل تتكون من كتل متصلة ببعضها البعض.
ينشئ blockchain جدول بيانات لا رجوع فيه ولا يمكن تعديل البيانات المضافة إليه بطريقة لامركزية. عندما يتم إنشاء الكتلة ، يتم وضعها في السلسلة وتصبح جزءًا من هذا المخطط الزمني. يتم إعطاء كل كتلة في السلسلة طابعًا زمنيًا محددًا عند إضافتها إلى السلسلة.
- المعاملات في Blockchain
- ميزات العملة المشفرة
- اللامركزية
- لفهم تقنية Blockchain أكثر ، سأستخدم Bitcoin كمثال.
كما هو الحال مع قواعد البيانات ، تحتاج Bitcoin إلى مجموعة من أجهزة الكمبيوتر لتخزين blockchain الخاصة بها.
تستخدم Bitcoin blockchain لتخزين جميع المعاملات التي تمت منذ إنشائها. على عكس قواعد البيانات التقليدية ، لا توجد أجهزة الكمبيوتر التي تخزن blockchain في مكان واحد ، ولكنها منتشرة في جميع أنحاء العالم على أجهزة كمبيوتر الأشخاص الذين يتعاملون مع Bitcoin.
تخيل أن أحد البنوك لديه خادم يتكون من 10000 جهاز كمبيوتر مع قاعدة بيانات تحتوي على جميع معلومات حساب العملاء. يمتلك هذا البنك مستودعًا لجميع هذه الخدمات تحت سقف واحد وأنت تتحكم بشكل كامل في كل من هذه الأجهزة وجميع المعلومات الواردة بداخلها.
وبالمثل ، تتكون شبكة Bitcoin من آلاف أجهزة الكمبيوتر ، ولكن كل كمبيوتر أو مجموعة من أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على نسخة كاملة من blockchain موجودة في موقع جغرافي مختلف ويتم تشغيلها جميعًا بواسطة أفراد أو مجموعات منفصلة من الأشخاص. كل كمبيوتر على هذه الشبكة يسمى العقد.
في blockchain ، تحتوي كل عقدة على نسخة كاملة من محفوظات البيانات التي تم تخزينها على blockchain منذ إنشائها. إذا كان هناك خطأ في إحدى العقد ، فيمكنها استخدام آلاف العقد الأخرى كنقطة مرجعية لتصحيح نفسها. بهذه الطريقة ، لا يمكن لأي عقدة واحدة داخل الشبكة تغيير المعلومات داخلها. لهذا السبب ، فإن سجل معاملات Bitcoin blockchain لا رجوع فيه ولا يمكن تعديله.
إذا قام المستخدم بتعديل أو تغيير أي شيء في سجل معاملات البيتكوين ، فستقوم جميع العقد الأخرى بفحص بعضها البعض وتحديد المعلومات غير الصحيحة. يساعد هذا النظام في إنشاء ترتيب دقيق وشفاف للأحداث. في شبكة Bitcoin ، تخزن blockchain معاملات العملات الرقمية ، ولكن يمكن لـ blockchain تخزين معلومات أخرى مثل العقود الذكية (Ethereum) ، ومخزون المنتجات ، وغيرها من البيانات.
لتغيير طريقة عمل هذا النظام أو المعلومات المخزنة فيه ، يجب أن توافق غالبية قوة الحوسبة في الشبكة اللامركزية على التغييرات المذكورة. هذا يضمن الموافقة على التغييرات التي تحدث ولصالح الأغلبية.
الشفافية
نظرًا لطبيعة Bitcoin اللامركزية ، يمكن عرض جميع المعاملات بشفافية إما عن طريق امتلاك عقدة شخصية أو باستخدام مستكشفات Blockchain التي تسمح لأي شخص برؤية المعاملات التي تحدث مباشرة. كل عقدة لها نسختها الخاصة من السلسلة التي يتم تحديثها عند تأكيد الكتل الجديدة وإضافتها. هذا يعني أنه إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك تتبع معاملات Bitcoin الخاصة بك في أي وقت وفي أي مكان.
هل Blockchain آمن؟
تهتم تقنية Blockchain بالأمان والثقة بعدة طرق. أولاً ، يتم دائمًا تخزين الكتل الجديدة بشكل خطي ، حيث يتم تخزينها بترتيب زمني. يتم دائمًا إضافة كتل جديدة إلى "نهاية" السلسلة. إذا ألقيت نظرة على Bitcoin blockchain ، ستلاحظ أن كل كتلة لها موقع على السلسلة يسمى "الارتفاع".
بعد إضافة كتلة إلى نهاية blockchain ، يكاد يكون من المستحيل تعديل محتويات الكتلة ما لم تتوصل الأغلبية إلى إجماع على القيام بذلك. هذا لأن كل كتلة لها تجزئة خاصة بها جنبًا إلى جنب مع تجزئة الكتلة التي تسبقها ، بالإضافة إلى الطابع الزمني الذي ذكرناه سابقًا.
يتم إنشاء أكواد التجزئة بواسطة معادلة رياضية تقوم بتحويل المعلومات الرقمية إلى سلسلة من الأرقام والحروف. إذا تم تعديل المعلومات داخل الكتلة بأي شكل من الأشكال ، يتغير رمز التجزئة أيضًا.
إليك سبب أهمية ذلك للسلامة. لنفترض أن المخترق يريد تغيير المعلومات داخل blockchain وسرقة Bitcoin من أي شخص آخر. إذا كان عليهم تغيير المعلومات الموجودة داخل النسخة الفردية من blockchain على جهاز الكمبيوتر الخاص به ، فلن تتماشى مع نسخة blockchain على الشبكة. عندما يقارن أي شخص آخر نسخه ببعضها البعض ، سيظهر أن هذه النسخة خاطئة وتم استبعادها من الشبكة لأنها غير قانونية.
يتطلب هذا النوع من هجوم الشبكة من المتسلل امتلاك 51٪ من نسخ blockchain بحيث تصبح نسختهم الجديدة هي النسخة الأغلبية وبالتالي السلسلة المتفق عليها. يتطلب هذا الهجوم قدرًا كبيرًا من المال والموارد حيث سيحتاجون إلى إعادة جميع الكتل لأنهم سيكون لديهم الآن طوابع زمنية ورموز تجزئة مختلفة.
يسمى هذا الهجوم هجوم 51٪ ، لكن يتفق الخبراء على أن هذا الهجوم غير مفيد ، حيث سيؤثر على قيمة العملة الرقمية بشكل كبير ، مما يعني خسارة كبيرة للمهاجم ، خاصة أنه يمتلك 51٪ من هذه العملة.
ما هي استخدامات blockchain؟
تُستخدم Blockchain لتخزين المعاملات المالية في Bitcoin. ولكن هناك العديد من الاستخدامات المفيدة التي يمكن اكتسابها من هذه التقنية.
بدأت العديد من الشركات في استخدام هذه التقنية ، بما في ذلك Walmart و Pfizer و AIG و Siemens و Unilever ومجموعة أخرى. على سبيل المثال ، أنشأت شركة IBM سلسلة بلوكشين Food Trust الخاصة بها لتتبع رحلة المنتجات الغذائية للوصول إلى مواقعها.
تمنح Blockchain الشركات القدرة على تتبع مسار المنتج الغذائي من مصدره ، ومن خلال كل محطة يقوم بها ، وأخيرًا إلى مكان تسليمه. إذا تم العثور على طعام ملوث على سبيل المثال ، يمكن تتبعه على طول الطريق من خلال كل محطة إلى مصدرها. ليس هذا فقط ، ولكن يمكن لهذه الشركات الآن أيضًا رؤية كل شيء آخر قد تكون على اتصال به ، مما يسمح بتحديد المشكلة في وقت أقرب بكثير ، مما قد ينقذ الأرواح. طرق عديدة لاستخدام.
البنوك والتمويل
المصرفية هي الصناعة التي تستفيد أكثر من دمج تقنية blockchain في عملياتها التجارية. تعمل المؤسسات المالية فقط خلال ساعات العمل وهي خمسة أيام في الأسبوع. هذا يعني أنه إذا حاولت إيداع شيك يوم الجمعة الساعة 6 مساءً ، فمن المحتمل أن تنتظر حتى صباح يوم الاثنين حتى تصل الأموال إلى حسابك. حتى إذا قمت بالإيداع خلال ساعات العمل ، فلا يزال من الممكن أن يستغرق التحقق من المعاملة من يوم إلى ثلاثة أيام بسبب الحجم الهائل للمعاملات التي تحتاج البنوك إلى تسويتها. من ناحية أخرى ، فإن تقنية Blockchain لا تنام أبدًا.
من خلال دمج هذه التقنية في البنوك ، يمكن معالجة معاملات المستخدمين في أقل من 10 دقائق بغض النظر عن أيام العطلات أو أوقات اليوم أو الأسبوع. مع هذه التكنولوجيا ، تتمتع البنوك أيضًا بفرصة تبادل الأموال بين المؤسسات بشكل أسرع وأكثر أمانًا. في تداول الأسهم ، على سبيل المثال ، يمكن أن تستغرق عملية التسوية والمقاصة ما يصل إلى ثلاثة أيام (أو أكثر ، في حالة التداول دوليًا) ، مما يعني تجميد الأموال والأسهم لتلك الفترة الزمنية.
العملة الرقمية
تشكل Blockchain الأساس المتين للعملات المشفرة مثل Bitcoin. يسيطر الاحتياطي الفيدرالي على الدولار الأمريكي. في ظل نظام السلطة المركزية هذا ، تكون بيانات المستخدم والعملة من الناحية الفنية تحت إرادة البنك أو الحكومة. إذا تم اختراق بنك المستخدم ، فإن معلومات العميل في خطر.
الرعاىة الصحية
يمكن لمقدمي الرعاية الصحية الاستفادة من blockchain لتخزين السجلات الطبية لمرضاهم بشكل آمن. عندما يتم إنشاء السجل الطبي وتوقيعه ، يمكن كتابته في blockchain ، مما يوفر للمرضى إثباتًا وثقة بأنه لا يمكن تغيير السجل. يمكن تشفير هذه السجلات الصحية الشخصية وتخزينها على blockchain باستخدام مفتاح خاص ، بحيث لا يمكن الوصول إليها إلا من قبل أفراد معينين ، وبالتالي ضمان الخصوصية.
سجلات الممتلكات
إذا قضيت وقتًا في مكتب المسجل المحلي ، فستعرف أن عملية تسجيل حقوق الملكية مرهقة وغير فعالة. اليوم ، يجب تسليم سند مادي إلى موظف حكومي في مكتب التسجيل المحلي ، حيث يتم إدخاله يدويًا في قاعدة البيانات المركزية للمقاطعة والفهرس العام. في حالة وجود نزاع على الملكية ، يجب تسوية المطالبات على العقار باستخدام المؤشر العام.
هذه العملية ليست باهظة الثمن وتستغرق وقتًا طويلاً فحسب - إنها مليئة بالخطأ البشري ، مع كل عدم دقة يجعل تتبع ملكية العقارات أقل كفاءة. لدى Blockchain القدرة على التخلص من الحاجة إلى مسح المستندات ضوئيًا وتتبع الملفات المادية في مكتب التسجيل المحلي. إذا تم تخزين ملكية الممتلكات والتحقق منها على blockchain ، يمكن للمالكين الوثوق في أن أداتهم دقيقة ومسجلة بشكل دائم.
عقود ذكية
العقد الذكي هو رمز كمبيوتر يمكن تضمينه في blockchain لتسهيل أو التحقق من اتفاقية العقد أو التفاوض بشأنها. تعمل العقود الذكية بموجب مجموعة من الشروط التي يوافق عليها المستخدمون. عند استيفاء هذه الشروط ، يتم تنفيذ شروط الاتفاقية تلقائيًا.
افترض ، على سبيل المثال ، أن المستأجر المحتمل يريد استئجار شقة باستخدام عقد ذكي. يوافق المالك على إعطاء المستأجر رمز باب الشقة بمجرد دفع المستأجر مبلغ التأمين. سيرسل كل من المستأجر والمالك أجزاء الصفقة إلى العقد الذكي ، والذي سيحتفظ برمز الباب ويتبادل تلقائيًا مبلغ التأمين في تاريخ بدء عقد الإيجار. إذا لم يقدم المالك رمز الباب بحلول تاريخ الإيجار ، فسيقوم العقد الذكي برد مبلغ التأمين. سيؤدي ذلك إلى إلغاء الرسوم والعمليات المرتبطة عادةً باستخدام كاتب عدل أو وسيط أو محامٍ تابع لطرف ثالث.
سلاسل التوريد
كما هو الحال في مثال IBM Food Trust ، يمكن للموردين استخدام blockchain لتسجيل أصول المواد التي قاموا بشرائها. سيسمح هذا للشركات بالتحقق من أصالة منتجاتها ، إلى جانب الملصقات الشهيرة مثل "عضوي" و "محلي" و "تجارة عادلة".
وفقًا لـ Forbes ، تتبنى صناعة الأغذية بشكل متزايد استخدام blockchain لتتبع مسار وسلامة الغذاء من خلال رحلة المزرعة إلى المستخدم.
تصويت
كما ذكرنا ، يمكن استخدام blockchain لتسهيل نظام التصويت الحديث. يحمل التصويت باستخدام blockchain القدرة على القضاء على تزوير الانتخابات وزيادة إقبال الناخبين ، كما تم اختباره في انتخابات منتصف المدة في نوفمبر 2018 في ولاية فرجينيا الغربية ، واستخدام blockchain بهذه الطريقة سيجعل من المستحيل التلاعب بالتصويت.
سيحافظ بروتوكول blockchain أيضًا على الشفافية في العملية الانتخابية ، مما يقلل من عدد الموظفين اللازمين لإجراء الانتخابات وتزويد المسؤولين بنتائج فورية تقريبًا. هذا من شأنه أن يلغي الحاجة إلى إعادة فرز الأصوات أو أي قلق حقيقي من أن التزوير قد يهدد الانتخابات.