ما هو إجماع ناكاموتو؟
الصفحة الرئيسية
المقالات
ما هو إجماع ناكاموتو؟

ما هو إجماع ناكاموتو؟

متوسط
تاريخ النشر May 28, 2024تاريخ التحديث Jul 11, 2024
8m

الأفكار الأساسية

  • إجماع ناكاموتو هو بروتوكول يضمن اتفاق جميع المشاركين في شبكة البلوكشين على إصدار واحد آمن من سلسلة البلوكشين.

  • يعتمد هذا الإجماع على دليل العمل، وتعديل صعوبة الكتل، واللامركزية للحفاظ على سلامة الشبكة ومنع التلاعب بها.

  • في حين يقدم إجماع ناكاموتو مزايا مثل الأمان والشمول المالي، يواجه تحديات مثل زيادة استهلاك الطاقة ومخاطر المركزية المحتملة.

المقدمة

إجماع ناكاموتو مفهوم أساسي في عالم العملات الرقمية، وخاصة البيتكوين. وأحدثت آلية الإجماع هذه، المسماة على اسم مخترع البيتكوين المستعار ساتوشي ناكاموتو، ثورة في طريقة تحقيق الشبكات اللامركزية للاتفاق دون سلطة مركزية. يستكشف هذا المقال معنى إجماع ناكاموتو، وكيفية عمله، وسبب أهميته لعمل البيتكوين.

ما هو إجماع ناكاموتو؟

إجماع ناكاموتو هو بروتوكول تستخدمه شبكات البلوكشين للتوصل إلى اتفاق (إجماع) حول حالة سلسلة البلوكشين. وهو ضروري للحفاظ على سلامة شبكات التداول من شخص لشخص، مثل شبكة البيتكوين، وأمانها.

في الأساس، يضمن إجماع ناكاموتو اتفاق جميع المشاركين في الشبكة على إصدار واحد من سلسلة البلوكشين، مما يحول دون وقوع المشكلات، مثل الإنفاق المزدوج، ويضمن صحة المعاملات.

العناصر الرئيسية لإجماع ناكاموتو

لفهم آلية عمل إجماع ناكاموتو، من المهم فهم عناصره الرئيسية:

1. دليل العمل (PoW)

دليل العمل هو الآلية التي تُضاف بواسطتها كتل جديدة إلى سلسلة البلوكشين. ويتضمن ذلك حل المسائل الرياضية المعقدة التي تتطلب قوة حوسبة كبيرة. ويتنافس مَن يُطلَق عليهم المُعدِّنين لحل هذه المسائل. ويحصل أول مُعدِّن يفعل ذلك على الحق في إضافة الكتلة التالية إلى سلسلة البلوكشين وتلقي مكافأة كتلة في صورة عملات بيتكوين تمَّ سكُّها حديثًا، بالإضافة إلى رسوم المعاملات.

2. صعوبة الكتل

تُعدَّل دوريًّا صعوبة المسائل الرياضية التي يلزم على المُعدِّنين حلها. وهذا يضمن إضافة الكتل بمعدل ثابت، وهو كل 10 دقائق تقريبًا في حالة البيتكوين. ومع انضمام المزيد من المُعدِّنين إلى الشبكة واستخدام قدر أكبر من قوة الحوسبة (معدل التجزئة)، تزداد صعوبة الحفاظ على هذا المعدل.

3. مكافآت الكتل والحوافز

يُحفَّز المُعدِّنون على المشاركة في الشبكة من خلال مكافآت الكتل ورسوم المعاملات. وعندما ينجح مُعدِّن في إضافة كتلة إلى سلسلة البلوكشين، يحصل على مكافأة في صورة عملات بيتكوين تم إنشاؤها حديثًا. بالإضافة إلى ذلك، يجمع المُعدِّنون رسوم المعاملات من المعاملات التي تتضمنها الكتلة. وهذه الحوافز ضرورية لتحفيز المُعدِّنين على المساهمة بقوة الحوسبة الخاصة بهم في الشبكة.

4. اللامركزية

يعمل إجماع ناكاموتو بطريقة لامركزية، مما يعني عدم وجود سلطة مركزية تتحكم في الشبكة. وإنما يتحقق الإجماع من خلال الجهد الجماعي للمشاركين (المُعدِّنين) المنتشرين في جميع أنحاء العالم. وهذه اللامركزية خاصية أساسية تضمن أمان الشبكة ومرونتها.

آلية عمل إجماع ناكاموتو

يمكن تقسيم عملية تحقيق الإجماع في إجماع ناكاموتو إلى عدة خطوات:

1. بث المعاملة

عندما يرغب المستخدم في إجراء معاملة، يبثها على الشبكة. وتحصل، بعد ذلك، العُقد (أجهزة كمبيوتر) المتصلة بشبكة بيتكوين على هذه المعاملة.

2. التحقق من المعاملة

تتحقق العُقد من صحة المعاملة عن طريق مراجعة عدة عوامل، مثل ما إذا كان لدى المستخدم رصيد كافٍ وما إذا كانت المعاملة تتبع قواعد الشبكة.

3. التضمين في كتلة

يجمع المُعدِّنون المعاملات التي تم التحقق منها في كتلة واحدة. ويبدؤون، بعد ذلك، في العمل على حل مسألة دليل العمل المرتبطة بتلك الكتلة.

4. حل دليل العمل

يتنافس المُعدِّنون على حل المسألة الرياضية (التجزئة) اللازمة لدليل العمل. وتتضمن هذه المسألة إيجاد قيمة تجزئة (سلسلة من الرموز) تفي بمعايير محددة. وتستهلك هذه العملية موارد كثيرة وقدرة حوسبة هائلة.

5. إضافة الكتلة

يبث أول مُعدِّن يتمكن من حل المسألة حله على الشبكة. وتتحقق العُقد الأخرى من صحة الحل، وإذا كان صحيحًا، تُضاف الكتلة الجديدة إلى سلسلة البلوكشين. وتصبح هذه الكتلة أحدث إدخال في السلسلة، وتُبنَى كل الكتل اللاحقة عليها.

6. استمرارية السلسلة

بمجرد إضافة الكتلة، يبدأ المُعدِّنون في العمل على الكتلة التالية، وتتكرر العملية. وتنمو سلسلة البلوكشين بمرور الوقت، مع احتواء كل كتلة على مرجع (قيمة تجزئة) للكتلة السابقة، مما يؤدي إلى إنشاء سلسلة آمنة ومقاومة للتلاعب.

الأمن ومقاومة الهجمات

صُمِم إجماع ناكاموتو ليكون آمنًا ومقاومًا للهجمات من خلال العديد من الآليات:

1. تعديل صعوبة

تُعدَّل صعوبة مسألة دليل العمل بناءً على قوة الحوسبة الإجمالية للشبكة. ويضمن هذا التعديل إضافة الكتل بمعدل ثابت، مما يمنع أي مُعدِّن واحد أو مجموعة من المُعدِّنين من السيطرة على الشبكة.

2. حكم الأغلبية

تعمل الشبكة بمبدأ حكم الأغلبية. ولكي ينجح أي مهاجم في تغيير سلسلة البلوكشين، يحتاج إلى التحكم في أكثر من 50% من قوة حوسبة الشركة، وهو ما يُعرَف باسم هجوم 51%. وهذا أمر غير عملي ومكلف للغاية على شبكة البيتكوين، ولكن الشبكات الأصغر قد تكون عرضة لمثل هذه الهجمات.

3. اللامركزية

الطبيعة اللامركزية للشبكة تجعل من الصعب على أي كيان بمفرده السيطرة عليها. ويُزيد التوزيع واسع النطاق للمعدنين في جميع أنحاء العالم من مرونة الشبكة.

4. الحوافز الاقتصادية

يُحفَّز المُعدِّنون ماليًّا على التصرف بأمانة واتباع قواعد الشبكة. وقد تؤدي محاولة مهاجمة الشبكة أو إنشاء كتل غير صالحة إلى إهدار الموارد وخسارة المكافآت المحتملة، وهو ما يثبط السلوكيات الضارة.

مزايا إجماع ناكاموتو

يقدم إجماع ناكاموتو العديد من المزايا المهمة التي تسهم في نجاح البيتكوين واستخدامها:

1. بيئة لا تستوجب الثقة

لا يحتاج المشاركون في الشبكة إلى الثقة ببعضهم البعض أو بسلطة مركزية. فتضمن آلية الإجماع صحة جميع المعاملات وبقاء سلسلة البلوكشين آمنة ومقاومة للتلاعب.

2. الأمان

يؤدي كلٌ من دليل العمل وصعوبة التعديل واللامركزية إلى جعل الشبكة آمنة للغاية. وتقل للغاية احتمالية نجاح الهجمات، مما يضمن سلامة سلسلة البلوكشين.

3. الشفافية

سلسلة البلوكشين هي سجل عام، بمعنى أن أي شخص يمكنه الاطلاع على كل المعاملات. وتُزيد هذه الشفافية من موثوقية النظام؛ إذ يمكن لأي أحد التحقق من المعاملات وحالة سلسلة البلوكشين.

4. الشمول المالي

تتيح الطبيعة اللامركزية لإجماع ناكاموتو لأي شخص لديه إمكانية الوصول إلى الإنترنت المشاركة في الشبكة، مما يعزز الشمول المالي.

التحديات والانتقادات

رغم مزايا إجماع ناكاموتو، فإنه لا يخلو من التحديات والانتقادات:

1. استهلاك الطاقة

تتطلب آلية دليل العمل قوة حوسبة كبيرة، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة. وقد أثار ذلك مخاوف بيئية ودعوات لاستخدام آليات إجماع أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

2. مخاطر المركزية.

على الرغم من أن الشبكة مصممة لتكون لامركزية، فهي معرضة لخطر المركزية إذا تحكَّم عدد قليل من مُجمَّعات التعدين في جزء كبير من قوة حوسبة الشبكة.

3. قابلية التوسع

يُحِّد التصميم الحالي لإجماع ناكاموتو من عدد المعاملات التي يمكن معالجتها في الثانية الواحدة. ومع نمو الشبكة، تصبح قابلية التوسع مصدر قلق، مما يؤدي إلى تطوير حلول مثل شبكة Lightning لمعالجة هذه المشكلة.

4. عمليات انقسام السلسلة

يمكن أن تؤدي الخلافات داخل المجتمع إلى عمليات انقسام للسلسلة، حيث تنقسم سلسلة البلوكشين إلى سلسلتين منفصلتين. وقد يخلق ذلك حالة من الارتباك وعدم اليقين، كما هو موضح في الانقسام الذي حدث عام 2017 بين البيتكوين وBitcoin Cash.

مقارنة بين إجماع ناكاموتو وأنظمة تحمل الخطأ البيزنطي (BFT)

إجماع ناكاموتو و تحمل الخطأ البيزنطي (BFT) حلان لمعضلة مسألة الجنرالات البيزنطيين. ويهدف كلا المفهومين إلى تحقيق اتفاق في الأنظمة الموزعة، ولكنهما يختلفان في الأساليب والتطبيقات.

يضمن تحمل الخطأ البيزنطي (BFT) عمل النظام بشكل صحيح حتى إذا فشلت بعض العناصر أو اتبعت سلوكًا ضارًا، ويعتمد ذلك عادةً على عملية تصويت بين العُقد ويتطلب أن يكون عدد المشاركين المخطئين أقل من الثُلث.

في المقابل، يستخدم إجماع ناكاموتو، الذي تستخدمه بيتكوين، دليل العمل لتحقيق الإجماع في بيئة لامركزية بالكامل ولا تستوجب الثقة، حيث يحل المُعدِّنون ألغاز معقدة لإضافة كتل جديدة إلى سلسلة البلوكشين.

يتضمن إجماع ناكاموتو مبادئ تحمل الخطأ البيزنطي (BFT)، ولكنه يطرح آليات فريدة مثل دليل العمل والحوافز الاقتصادية لضمان الأمان واللامركزية. وقد تم تحسينه ليتناسب مع الشبكات المفتوحة مثل العملات الرقمية، مما يسمح بالمشاركة على نطاق واسع، ولكنه يواجه تحديات مثل استهلاك الطاقة وقابلية التوسع.

تُعد أنظمة تحمل الخطأ البيزنطي (BFT) التقليدية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة والتواصل، ولكنها تتلاءم أكثر مع البيئات التي تتمتع بدرجة معينة من الثقة والمشاركة على نطاق أصغر. ومن ثم، فإن إجماع ناكاموتو هو تعديل مبتكر لمبادئ تحمل الخطأ البيزنطي (BFT) لتتناسب مع التطبيقات اللامركزية.

أفكار ختامية

إجماع ناكاموتو هو ابتكار رائد يدعم أمان بيتكوين وأداءها الوظيفي. فمن خلال الاستفادة من دليل العمل وتعديل الصعوبات والمشاركة اللامركزية، يتيح هذا الإجماع نظامًا ماليًّا لا يستوجب الثقة ويتسم بالأمان والشفافية. ورغم أن التحديات المتعلقة به ما زالت قائمة، مثل استهلاك الطاقة وقابلية التوسع، تستمر أعمال البحث والتطوير في علاج هذه المشكلات.

مقالات ذات صلة

إخلاء المسؤولية: يُعرض هذا المحتوى لك "كما هو" بهدف تقديم معلومات عامة وللأغراض التعليمية فقط، دون أي إقرارات أو ضمانات من أي نوع. ولا ينبغي تفسيره على أنه نصيحة مالية أو قانونية أو غيرها، ولا يُقصد به التوصية بشراء أي منتج أو خدمة بعينها. ويجب عليك الاستعانة بمستشارين متخصصين لتقديم الاستشارات. في حال كان المقال مقدمًا من طرف خارجي، يُرجى العلم أن الآراء المُقدمة به خاصة بهذا الطرف الخارجي ولا تعكس بالضرورة آراء أكاديمية Binance. يُرجى قراءة إخلاء المسؤولية بالكامل هنا للمزيد من التفاصيل. قد تتعرض الأصول الرقمية لتقلبات الأسعار، وقد تزداد قيمة استثمارك أو تنخفض بل وقد لا تسترد المبلغ الذي استثمرته، وتتحمل وحدك مسؤولية قراراتك الاستثمارية ولا تتحمل أكاديمية Binance مسؤولية أي خسائر قد تتكبدها. ولا يجوز تفسير هذا المقال على أنه نصيحة مالية أو قانونية أو استشارة مهنية. للمزيد من المعلومات، يُرجى الاطلاع على شروط الاستخدام وتحذير المخاطر.