المقدمة
كانت آلية دليل العمل أولى خوارزميات الإجماع في الظهور ولا تزال الخوارزمية المهيمنة حتى الآن. وقدّمها ساتوشي ناكاموتو في المستند التقني الخاص بالبيتكوين عام 2008، ولكن تم تطوير التقنية قبل هذا التاريخ بوقت طويل.
كما تعد خوارزمية HashCash التي ابتكرها آدم باك من الأمثلة المبكرة لخوارزمية دليل العمل في فترة ما قبل العملات الرقمية. يستطيع المستلم الحد من المراسلات غير المرغوب فيها عن طريق الطلب من المُرسِل إجراء قدر صغير من الحوسبة قبل إرسال بريد إلكتروني. وربما لن تكلف عملية الحوسبة المُرسِل أي شيء، ولكن ترتفع التكلفة بالنسبة لمن يُرسل بريد إلكتروني بشكل جماعي.
ما هو الإنفاق المزدوج؟
يحدث الإنفاق المزدوج عندما يتم إنفاق نفس الأموال أكثر من مرة. غالباً ما يُستخدم هذا المصطلح حصرياً في سياق الأموال الرقمية – وعلى أي حال، سيكون من الصعب إنفاق نفس الأموال النقدية المادية مرتين. فعندما تدفع مقابل الحصول على كوب قهوة، تقدم النقود للصراف الذي يقوم بوضعها في درج النقدية. وبذلك لا يمكنك الذهاب إلى مقهى آخر على جانب الطريق ودفع نفس الورقة النقدية للحصول على كوب قهوة.
ولكن في مخططات النقود الرقمية، هناك إمكانية القيام بذلك. وبالتأكيد قد سبق لك نسخ ملف على جهاز الكمبيوتر – مُجرد نسخ الملف ولصقه. ويمكنك إرسال نفس الملف عبر البريد الإلكتروني لعشرة وعشرين وخمسين شخصاً.
نظراً لأن الأموال الرقمية تعتبر مجرد بيانات، سوف تحتاج إلى منع الأشخاص من نسخ وإنفاق نفس الوحدات في أماكن مختلفة، وإلا ستنهار عملاتك في وقت قصير.
ما أهمية دليل العمل؟
وهكذا يُصبح لدينا طريقة لتتبع مصدر الوحدات. فإذا حاول بوب إجراء معاملة أخرى باستخدام نفس الوحدات التي أرسلها لكارول، سيعلم الجميع بذلك على الفور. ولن تسمح المجموعة بإضافة هذه المعاملة في المفكرة.
قد يعمل ذلك بصورة جيدة في المجموعات الصغيرة التي يعرف فيها الجميع بعضهم البعض، حيث يتفقون على أي من الأصدقاء يجب أن يضيف معاملات إلى المفكرة. ولكن كيف سيكون الوضع مع مجموعة تضم 10000 مشتركاً؟ لن ينجح موضوع المفكرة، حيث لا يوجد شخص يثق في الغرباء للقيام بذلك الأمر.
وهنا يأتي دور آلية دليل العمل. وهي تضمن عدم قيام المستخدمين بإنفاق الأموال التي ليس لديهم الحق في إنفاقها. من خلال استخدام مجموعة من نظرية الألعاب والتشفير، تتيح خوارزمية دليل العمل لأي شخص إمكانية تحديث سلسلة البلوكشين وفقاً لقواعد النظام.
كيف يعمل دليل العمل؟
تمثل المفكرة المستخدمة أعلاه سلسلة البلوكشين. ولكننا لا نضيف المعاملات واحدة تلو الأخرى– ولكن نجمعها دفعة واحدة في كتل. ونعلن عن المعاملات للشبكة، ثم يقوم المستخدمون القائمين على إنشاء الكتل بدمجها في كتلة مرشحة. ستكون المعاملات صحيحة فقط بمجرد تحويل الكتلة المرشحة إلى كتلة مؤكدة، مما يعني أنه تم إضافتها إلى سلسلة البلوكشين.
فإنه يكاد يكون من المستحيل تقريباً إلغاء دالة التجزئة والحصول على بيانات الإدخال. ومع ذلك، تجعل معرفة بيانات الإدخال عملية التأكد من صحة قيمة التجزئة أمراً سهلاً. ستقوم فقط بتقديم المدخلات من خلال الدالة والتحقق من تطابق المخرجات.
بالنسبة لدليل العمل، يتعين عليك توفير البيانات التي تتوافق تجزئتها مع شروط محددة. ولكنك لا تعرف كيفية القيام بذلك. والخيار المتبقي لديك هو تمرير بياناتك خلال دالة تجزئة والتحقق من تطابقها مع الشروط. في حالة عدم تطابقها، سيتعين عليك تغيير بياناتك نسبياً للحصول على قيمة تجزئة مختلفة. سيؤدي تغيير حرف واحد في بياناتك إلى الحصول على نتيجة مختلفة، إذن لا توجد طريقة لتوقع المخرجات.
باختصار، التعدين هو عملية جمع بيانات سلسلة البلوكشين وتجزئتها مع الرمز الخاص حتى تجد قيمة تجزئة محددة. إذا وجدت قيمة تجزئة تستوفي الشروط المحددة في البروتوكول، ستحصل على الحق في بث الكتلة الجديدة على الشبكة. في هذه المرحلة، يقوم المشاركون الآخرون بالشبكة بتحديث سلاسل البلوكشين الخاصة بهم لإضافة الكتلة الجديدة.
بالنسبة للعملات الرقمية الكبرى في الوقت الحالي، يصعب استيفاء الشروط بشكل لا يصدق. كلما ارتفع معدل التجزئة على الشبكة، زادت صعوبة إيجاد قيمة تجزئة صحيحة. ويحدث ذلك لضمان عدم إيجاد الكتل بشكل سريع.
كما يمكنك أن تتصور، قد تكون عملية تخمين عدد كبير من قيم التجزئة أمراً مكلفاً للغاية بالنسبة لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. حيث إنك ستهدر دورات حوسبة وكهرباء. لكن سيكافئك البروتوكول بعملة رقمية إذا وجدت قيمة تجزئة صحيحة.
سنقوم بتلخيص ما نعرفه حتى الآن:
- يعد التعدين أمراً مكلفاُ للغاية بالنسبة لك.
- سيتم مكافئتك إذا قمت بإنشاء كتلة صحيحة.
- من خلال معرفة بيانات الإدخال، يستطيع المستخدم التحقق من صحة قيمة التجزئة – ويستطيع المستخدمون غير المعدنين التحقق من صحة الكتلة دون الحاجة إلى استهلاك الكثير من قوة الحوسبة.
يبدو الأمر جيداً حتى الآن. ولكن ما إذا كنت ترغب في الاحتيال؟ ماذا سيوقفك عن وضع مجموعة من المعاملات الاحتيالية في كتلة وإنتاج قيمة تجزئة صحيحة؟
سوف ترفض الشبكة تلقائياً أي كتلة تتضمن معاملة غير صحيحة. ستكون محاولة الغش أمراً مكلفاً بالنسبة لك. سوف تهدر الموارد الخاصة بك دون الحصول على أي مكافأة.
هل ترغب في بدء التداول في العملات الرقمية؟ اشترِ البيتكوين (BTC) على Binance (بينانس) الآن!
دليل العمل مقابل دليل ربط الحصة
مع ذلك، فهو لا يُقارن بالسمعة الحسنة التي يحظى بها دليل العمل. على الرغم من أنه يمكن اعتباره أمراً مهدراً، فالتعدين هو خوارزمية الإجماع الوحيدة التي أثبتت جدارتها على نطاق واسع. فعلى مدار ما يزيد عن عقد من الزمن، ساهم التعدين في تأمين معاملات بقيمة تريليونات من الدولارات. يجب أن يخضع التخزين إلى اختبار مناسب كي نجزم عن يقين ما إذا كان دليل ربط الحصة يستطيع المنافسة فيما يتعلق بخواص الأمان.
أفكار ختامية
كان دليل العمل هو الحل الأصلي لمشكلة الإنفاق المزدوج وقد أثبت أنه يمكن الاعتماد عليه وآمن. وأثبتت البيتكوين أننا لسنا بحاجة إلى الجهات المركزية لمنع إنفاق الأموال مرتين. وفي ضوء الاستخدام الذكي للتشفير ودالات التجزئة، ونظرية الألعاب، يستطيع المستخدمون الاتفاق على حالة قاعدة البيانات المالية في بيئة لامركزية.