تقنية البلوك تشين خصائصها وأنواعها وأبرز استخداماتها
 |
| تقنية البلوك تشين |
تقنية البلوك تشين (Blockchain) هي تقنية سجلات موزعة (DLT) تُستخدم عبر شبكة من أجهزة الكمبيوتر للاحتفاظ بسجل رقمي للمعاملات. تشتهر البلوك تشين بدورها في أنظمة العملات المشفرة، حيث تحافظ على سجل آمن ولا مركزي للمعاملات. مع ذلك، تتجاوز تطبيقاتها العملات المشفرة لتشمل مجالات متنوعة، منها إدارة سلاسل التوريد والرعاية الصحية والتمويل.
ما هو البلوك تشين
البلوك تشين أو سلسلة الكتل هي "قاعدة بيانات موزعة تحتفظ بقائمة متنامية باستمرار من السجلات المرتبة، تُسمى "الكتل". هذه الكتل مرتبطة باستخدام التشفير. تحتوي كل كتلة على تجزئة تشفيرية للكتلة السابقة، وطابع زمني، وبيانات المعاملات. البلوك تشين هي سجل رقمي لامركزي وموزع وعام يُستخدم لتسجيل المعاملات عبر العديد من أجهزة الكمبيوتر بحيث لا يمكن تعديل السجل بأثر رجعي دون تعديل جميع الكتل اللاحقة وإجماع الشبكة.
يحتفظ كل جهاز كمبيوتر في شبكة البلوك تشين بنسخة من سجل المعاملات لمنع حدوث أي خلل في النظام. ويتم تحديث جميع نسخ البلوك تشين والتحقق من صحتها في وقت واحد.
تُعتبر تقنية البلوك تشين نوعًا من قواعد البيانات، لكنها تختلف عن قواعد البيانات التقليدية في طريقة تخزين المعلومات وإدارتها. فبدلًا من تخزين البيانات في صفوف وأعمدة وجداول وملفات كما في قواعد البيانات التقليدية، تُخزن البلوك تشين البيانات في كتل متصلة رقميًا. وهي قاعدة بيانات لامركزية تُدار بواسطة أجهزة كمبيوتر تابعة لشبكة بدلًا من جهاز كمبيوتر مركزي كما في قواعد البيانات التقليدية.
توفر تقنية البلوك تشين طريقة آمنة وشفافة وفعالة لإدارة البيانات والتحقق منها في مختلف القطاعات. وكانت عملة البيتكوين، التي أُطلقت عام ٢٠٠٩ على بلوك تشين البيتكوين، أول عملة رقمية وتطبيق شائع يستخدم تقنية البلوك تشين بنجاح. ونتيجة لذلك، ارتبطت تقنية البلوك تشين في الغالب بالبيتكوين وبدائله مثل دوجكوين وبيتكوين كاش، وكلاهما يستخدم سجلات عامة خاصة به.
كيف يعمل البلوك تشين
تستخدم تقنية البلوك تشين عملية متعددة الخطوات تتضمن الخطوات الخمس التالية:
- يقوم أحد المشاركين المُصرَّح لهم بإدخال معاملة، والتي يجب أن تُوثَّق بواسطة التقنية.
- يُنشئ هذا الإجراء كتلة تُمثِّل المعاملة أو البيانات المحددة.
- تُرسَل الكتلة إلى كل عقدة حاسوبية في الشبكة.
- تُدقِّق العقد المُصرَّح لها المعاملات وتُضيف الكتلة إلى سلسلة الكتل الحالية.
- يُوزَّع التحديث عبر الشبكة، مما يُنهي المعاملة.
تتم هذه الخطوات في وقت شبه فوري وتتضمن مجموعة من العناصر. تُعرف العُقد في شبكات البلوك تشين العامة باسم "المعدنين"، ويتقاضون عادةً أجرًا مقابل هذه المهمة - غالبًا من خلال عمليات تُسمى إثبات العمل (PoW) أو إثبات الحصة (PoS) - وعادةً ما يكون ذلك في شكل عملة مشفرة.
يتكون سجل البلوك تشين من نوعين من السجلات: المعاملات الفردية والكتل. تحتوي الكتلة الأولى على رأس وبيانات تتعلق بالمعاملات التي تتم خلال فترة زمنية محددة. يُستخدم الطابع الزمني للكتلة للمساعدة في إنشاء سلسلة أبجدية رقمية تُسمى التجزئة. بعد إنشاء الكتلة الأولى، تستخدم كل كتلة لاحقة في السجل تجزئة الكتلة السابقة لحساب تجزئتها الخاصة.
قبل إضافة كتلة جديدة إلى السلسلة، يجب التحقق من صحتها من خلال عملية حسابية تُسمى التحقق أو الإجماع. في هذه المرحلة من عملية البلوك تشين، يجب أن تتفق أغلبية العُقد في الشبكة على أن تجزئة الكتلة الجديدة قد حُسبت بشكل صحيح. يضمن الإجماع أن جميع نسخ سجل البلوك تشين الموزع تشترك في نفس الحالة.
بمجرد إضافة كتلة، يمكن الرجوع إليها في الكتل اللاحقة، ولكن لا يمكن تغييرها. إذا حاول أحدهم استبدال كتلة، ستتغير قيم التجزئة للكتل السابقة واللاحقة، مما يُخلّ بحالة السجل المشتركة.
عندما يتعذر التوصل إلى توافق في الآراء، تُدرك أجهزة الكمبيوتر الأخرى في الشبكة حدوث مشكلة، ولا تُضاف أي كتل جديدة إلى السلسلة حتى يتم حل المشكلة. عادةً، تُحذف الكتلة المُسببة للخطأ، وتُعاد عملية التوافق. هذا يُزيل نقطة فشل واحدة.
أنواع البلوك تشين
هناك أربعة أنواع رئيسية من تقنية البلوك تشين:
البلوك تشين الخاصة (Private blockchain)
تُقيّد تقنية البلوك تشين الخاصة، الوصول إلى مجموعة مُحدّدة من المُشاركين، وتتطلّب موافقةً مُسبقةً. تُوفّر هذه التقنية خصوصيةً مُعزّزةً وتحكّمًا أكبر في البيانات، ممّا يجعلها مُناسبةً للتطبيقات التي تتطلّب ضوابط وصول صارمةً والامتثال للوائح. في تقنية البلوك تشين الخاصة المُرخّصة، مثل تقنية Multichain، يُمكن لكل عقدة إجراء المعاملات، ولكنّ المُشاركة في عملية الإجماع تقتصر على عدد محدود من العقد المُعتمدة.
البلوك تشين العامة (Public blockchain)
لا تتطلّب تقنية البلوك تشين العامة، أو غير المُرخّصة، أيّ إذنٍ للدخول إلى شبكة البلوك تشين. في تقنية البلوك تشين العامة غير المُرخّصة، مثل بيتكوين، يُمكن لأيّ شخصٍ مُشاهدة المعاملات والمُشاركة بفعالية في الشبكة. تتميّز هذه التقنية باللامركزية العالية، حيث لا تُسيطر أيّ جهةٍ واحدةٍ على الشبكة. تُجري كل عقدة في شبكة البلوك تشين العامة المعاملات وتُشارك في عملية الإجماع.
البلوك تشين الهجين (Hybrid blockchain)
يجمع البلوك تشين الهجين بين خصائص البلوك تشين الخاصة والعامة. يتمّ إنشاء البلوك تشين الهجين من قِبل مُنظمةٍ واحدة، ويتكوّن من نظامٍ عامٍّ فوق نظامٍ خاصّ، ممّا يُتيح للمُنظمة التحكّم في الوصول إلى البيانات الحساسة.
البلوك تشين المشتركة (Consortium blockchain)
هي نوع من سلاسل الكتل الهجينة حيث تتولى مجموعة من المنظمات إدارة سلسلة الكتل. تجمع سلاسل الكتل التشاركية بين مزايا اللامركزية والخصوصية، مما يجعلها مناسبة للقطاعات التي تتطلب التعاون والثقة بين مجموعة مختارة من المشاركين. مع ذلك، فإن اختراق عقدة واحدة فقط من عقد الأعضاء قد يُعرّض أمنها للخطر.
خصائص تقنية البلوك تشين
تعتمد تقنية البلوك تشين على مجموعة من الخصائص الفريدة التي تميزها عن قواعد البيانات التقليدية. فيما يلي أهم تلك الخصائص:
- اللامركزية. تُعدّ اللامركزية في تقنية البلوك تشين أحد الجوانب الأساسية لهذه التقنية. فعلى عكس قواعد البيانات المركزية التي تتحكم فيها جهة مركزية كالبنوك، تعمل تقنية البلوك تشين على سجلّ موزّع. وهذا يعني أن العديد من المشاركين الشفافين، المعروفين بالعُقد، يتولون صيانة السجلّ والتحقق منه وتحديثه. تنتشر كل عُقدة عبر شبكة وتحتوي على نسخة من البلوك تشين بأكمله.
- الأمان وعدم قابلية التغيير. تُستخدم خوارزميات التشفير في تقنية البلوك تشين لتوفير أمان قوي؛ فهي تسجل المعاملات وتجعل التلاعب بها شبه مستحيل. تُخزن المعلومات في كتل مرتبطة ببعضها باستخدام تجزئات تشفيرية. إذا حاول شخص ما التلاعب بكتلة أو تعديلها، فسيتعين عليه تغيير كل الكتل اللاحقة، وهو أمر مستحيل تقنياً في الشبكات القوية. تضمن ميزة الأمان المتأصلة في تقنية البلوك تشين عدم قابلية المعلومات للتغيير، مما يجعلها منصة مثالية لتخزين البيانات الحساسة وإجراء معاملات آمنة.
- الشفافية وإمكانية التتبع. تضمن الشفافية المتأصلة في تقنية البلوك تشين حصول جميع المشاركين في الشبكة على معلومات متطابقة. فعلى سبيل المثال، تُصبح كل معاملة جزءًا من سجل عام، مرئي لجميع المشاركين. تُعزز هذه الشفافية الثقة ومساءلة الشبكة، إذ يُمكن رصد أي تناقض وحلّه فورًا. إضافةً إلى ذلك، تُسهّل قدرة البلوك تشين على تتبع مصدر الأصول ومسارها عمليات التدقيق، وتُقلل من احتمالية حدوث عمليات احتيال.
- العقود الذكية. هي برامج ذاتية التنفيذ تعمل تلقائياً عند تحقق شروط معينة. تساهم هذه العقود في أتمتة العمليات وتقليل التكاليف دون الحاجة لتدخل بشري. تُستخدم في قطاعات مُتنوعة، منها إدارة سلاسل التوريد والتأمين والتمويل.
- آليات الإجماع. تستخدم شبكات البلوك تشين خوارزميات الإجماع، بما في ذلك إثبات العمل وإثبات الحصة، للتحقق من صحة المعاملات. تضمن هذه الخوارزميات اتفاق جميع عُقد الشبكة على حالة السجل، مما يعزز الثقة والأمان بين المشاركين.
تطبيقات البلوك تشين
توسعت استخدامات البلوك تشين وتطبيقاتها الصناعية لتشمل مجالات أوسع بكثير من مجرد استخدامها الأصلي في العملات الرقمية، لتشمل العقود الذكية، والأمن السيبراني، وإنترنت الأشياء وغيرها.
تتضمن بعض التطبيقات العملية لتقنية البلوك تشين ما يلي:
- إدارة سلسلة التوريد: تُعدّ الشفافية الكاملة، وإمكانية التتبع، والمساءلة التي توفرها تقنية البلوك تشين، من أهمّ العوامل المؤثرة في إدارة سلاسل التوريد. إذ يُمكن لأصحاب المصلحة تسجيل المنتجات وتتبعها والتحقق من صحتها، ومنع دخول البضائع المقلدة إلى سلسلة التوريد، وتبسيط العمليات اللوجستية.
- الرعاية الصحية: إلى جانب الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء، برزت تقنية البلوك تشين كتقنية مبتكرة في مجال الرعاية الصحية. تُستخدم هذه التقنية في تخزين بيانات المرضى ومشاركتها بشكل آمن، مما يُمكّن المرضى من التحكم في سجلاتهم الطبية، ومنح الوصول إليها لمقدمي الرعاية الصحية عند الضرورة فقط. وهذا بدوره يُتيح مشاركة المعلومات الطبية بسلاسة وأمان، مما يُحسّن نتائج العلاج ويُخفف الأعباء الإدارية.
- إدارة الهوية: تُعزز أنظمة إدارة الهوية القائمة على تقنية البلوك تشين الأمن والخصوصية والتحكم في البيانات الشخصية. فمن خلال تخزين معلومات الهوية على البلوك تشين، يُمكن للمستخدمين امتلاك هوية رقمية محمولة وقابلة للتحقق. وهذا يُغني عن الحاجة إلى وثائق هوية متعددة، ويُقلل من سرقة الهوية، ويُبسط عمليات التحقق منها.
- أنظمة التصويت: يُمكن لتقنية البلوك تشين معالجة تحديات أنظمة التصويت التقليدية من خلال توفير منصات تصويت آمنة وشفافة. وتُساهم أنظمة التصويت القائمة على هذه التقنية في القضاء على تزوير الانتخابات، وضمان نزاهة العملية الانتخابية، وتمكين التصويت عن بُعد مع الحفاظ على سرية الهوية والخصوصية.
- التمويل والمصارف: تستخدم الخدمات المالية تقنية البلوك تشين لتسريع المعاملات وإنجازها في وقت قياسي. كما تستخدم بعض البنوك هذه التقنية لإدارة العقود وتتبعها. فعلى سبيل المثال، أطلقت باي بال، منصة الدفع الإلكتروني، خدمةً قائمة على البلوك تشين في عام 2020 تُمكّن المستخدمين من شراء العملات الرقمية وحفظها وبيعها. وطوّر اتحاد R3 العالمي للمؤسسات المالية منصة كوردا لتسجيل المعلومات المالية وإدارتها ومزامنتها باستخدام واجهات برمجة تطبيقات البلوك تشين لمنصات محددة.
- الإعلام والترفيه: تُوسّع تقنية البلوك تشين فرص الحصول على حقوق الملكية الفكرية للشركات والأفراد. فعلى سبيل المثال، يمكن للمؤسسات استخدام البلوك تشين لإنشاء تذاكر رقمية تُمكّنها من تحصيل حقوق الملكية الفكرية عند إعادة بيعها. وفي أبريل 2021، أطلقت شركة لايف نيشن، الفرع الفرنسي لشركة الترفيه العالمية التي تحمل الاسم نفسه، منصة TixTo.Me، المدعومة جزئيًا بتقنية البلوك تشين من شركة أفينتوس نتوورك.
- سجلات الملكية: في إدارة سجلات الملكية، توفر تقنية البلوك تشين نظامًا آمنًا وشفافًا وغير قابل للتغيير لتسجيل الملكية والمعاملات. تُخزَّن بيانات ملكية العقارات على البلوك تشين، بحيث تُسجَّل جميع المعاملات، مثل المبيعات والتحويلات والرهونات، بشكل دائم وتكون متاحة للأطراف المُصرَّح لها. هذا يُغني عن الحاجة إلى الوثائق الورقية ويضمن عدم إمكانية تغيير السجلات دون إجماع الشبكة، مما يُقلل من الاحتيال. كما تُتيح تقنية البلوك تشين إجراء معاملات أسرع وأكثر كفاءة من خلال العقود الذكية، وأتمتة عمليات مثل نقل الملكية والضمان.
- الخدمات اللوجستية: تستخدم شركات الخدمات اللوجستية تقنية البلوك تشين لتتبع البضائع أثناء تنقلها عبر سلسلة التوريد.
- البنوك المركزية الحكومية والتمويل العالمي: انتقلت البنوك المركزية الحكومية ومجتمع التمويل العالمي إلى تقنية البلوك تشين مع إطلاق العملة الرقمية للبنك المركزي (CBDC) كأساس لتبادل العملات.
تستخدم المؤسسات في مختلف القطاعات تطبيقات تقنية البلوك تشين كوسيلة آمنة وفعّالة من حيث التكلفة لإنشاء وإدارة قواعد بيانات موزعة، وللحفاظ على سجلات جميع أنواع المعاملات الرقمية. ونتيجةً لذلك، يُنظر إلى تقنية البلوك تشين بشكل متزايد على أنها وسيلة آمنة لتتبع البيانات ومشاركتها بين كيانات تجارية متعددة.