ما هي آلية دليل العمل في بيتكوين؟

بواسطة Andrew Hayward

تقنية سلسلة الكتل التي تدعم بيتكوين والعديد من العملات المشفرة الأخرى هي أساسًا قاعدة بيانات ، لكنها تختلف بشكل كبير عن أي سجل مركزي تقليدي . إنها لامركزية ومدعمة بالعقد المشغلة من قبل أفراد الموزعة حول العالم ، دون وجود سلطة مراقبة تصدر الأوامر .

إذاً ، كيف يمكن تأمين شبكة لامركزية وضمان توافق الجميع على محتوى السجل ؟ و هنا يأتي دور آلية دليل العمل لبيتكوين.

بالتعاون مع تشفير المفاتيح العامة ، تقوم آلية دليل العمل بتأمين السجل الموزع وحماية الشبكة من هجمات "الإنفاق المزدوج"، بالإضافة إلى ذلك تقوم بإضافة كتل جديدة من المعاملات إلى السلسلة وتوليد مكافآت بيتكوين .

آلية دليل العمل في بيتكوين تتطلب من منقبي البيتكوين منافسة في حل معادلات رياضية معقدة باستخدام أجهزة الكمبيوتر ، وهي عملية تستهلك كميات كبيرة من الطاقة . تم تصميمها بشكل مقصود لتكون صعبة ولكن مكافآت البيتكوين الناتجة يمكن أن تكون ذات قيمة هائلة .

آلية دليل العمل أمر ضروري لاستدامة عمل البيتكوين ، ومع ذلك أثار استهلاك الطاقة الكبير الذي يتطلبه هذا النظام جدلاً واسعًا . ولهذا قامت بعض العملات المشفرة الأخرى بالإعتماد على نموذج "إثبات الحصة" بدلاً منه . إليك كيفية عمل آلية دليل العمل، ولماذا تعتبر ضرورية للبيتكوين وما هي عيوبها؟

ما هي آلية التوافق ؟

في عالم قاعدة البيانات التقليدية ، يتم إشراف المسؤول على العملية . أما سلسلة الكتل العامة فهي شبكة لامركزية تعتمد على المشاركة المبدئية من أي فرد . ولهذا آلية التوافق ضرورية بالنسبة لشبكة بهذا الحجم ، حيث يجب على الآلاف من مشغلي العقود التوافق على حالة الشبكة لضمان عملها بفعالية .

تعتبر آلية التوافق العملية التي تحدد بموثوقية تامة وتلقائياً أي مشارك في الشبكة سيتمكن من إضافة كتلة تسجيل المعاملات الأخيرة التي قدمها إلى السلسلة ، وبالتالي سيحصل على مكافأة عبارة عن عملة مشفرة جديدة .

ما هي آلية دليل العمل وكيف تعمل؟

آلية دليل العمل هي الآلية التي صممها مُبتكر البيتكوين ساتوشي ناكاموتو ، خصيصاً لتأمين شبكة البيتكوين. تم اعتماد نموذج مشابه لهذه الآلية من قبل عملات مشفرة أخرى مثل إيثيريوم ولايتكوين ودوجكوين وغيرها منذ ذلك الحين . في نموذج آلية دليل العمل يقوم المُنقبون بتشغيل برمجيات الهاش على أجهزة الحاسوب الخاصة بهم ، والتي تستغل قوة أجهزتهم لحل معادلات رياضية مُعقدة .

في النهاية ، الرياضيات هي مجرد وسيلة ، المنقبون يقومون بالعمل سعيًا لاستهلاك موارد حواسيبهم القيمة مقابل فرصة للحصول على مكافأة ثمينة . إنها عملية مصممة بعناية لمنع الهجمات المحتملة على الشبكة ، لكن هذا يعني أن الحواسيب الأقوى تحظى بميزة ، فمنذ الأيام الأولى لشبكة البيتكوين ، كان هناك "سباق تسلح" بين المنقبين . في البداية استخدموا وحدات المعالجة المركزية في أجهزتهم لتعدين البيتكوين ، ثم انتقلوا إلى بطاقات الرسومات عالية الأداء ، وأخيرًا إلى أجهزة التعدين المخصصة .

قال ساتوشي ناكاموتو : "آلية دليل العمل تتميز بأنها يمكن نقلها عبر وسطاء غير موثوقين" .

يقوم مستخدمو البيتكوين بإجراء معاملاتهم على سلسلة الكتل ، فيقوم المنقبون بجمعها وتجميعها في كتلة ، ويتنافسون في آلية دليل العمل ليكونوا أوائل الذين يحلون المعادلة من خلال عملية تسمى الهاش . المنقب أو مجموعة التعدين التي يتم قبول كتلتها تحصل على بيتكوين كمكافأة . حتى شهر يونيو 2022 تم تحديد المكافأة 6.25 بيتكوين ، حيث كانت في البداية 50 بيتكوين وتتقلص إلى النصف تقريبًا كل أربع سنوات . تتكرر هذه العملية كل 10 دقائق تقريبًا ، حيث يتم كتابة كتل جديدة وإنشاء بيتكوين جديد بشكل فعال . 

هل تعلم :

عملية تعدين البيتكوين مشتقة من نظام الهاشكاش ، وهو نظام آلية دليل العمل تم اختراعه من قبل آدم باك في عام 1997 بهدف مكافحة البريد الإلكتروني العشوائي وهجمات إنكار الخدمة . باك الذي يُعتبر واحدًا من رواد البيتكوين ، نفى أنه مبتكر البيتكوين ساتوشي ناكاموتو . 

لماذا تعتبر آلية دليل العمل مهمة ؟

آلية دليل العمل هي عنصر أساسي في شبكة البيتكوين . بدون عملية استهلاكية طاقوية مكلفة مثل هذه الآلية ، يمكن بسهولة للأفراد الضارين مهاجمة الشبكة والقيام بعمليات "الإنفاق المزدوج" للبيتكوين و المعروفة بإسم هجوم 51٪ ، حيث يمتلك مجموعة من منقبي العملات الرقمية أكثرية نسبة القوة الحاسوبية الكلية للشبكة ، مما يتيح لهم التحكم في الكتل واستغلال النظام .

قال ساتوشي ناكاموتو : "سلسلة آلية دليل العمل هي الحل لمشكلة التزامن ولمعرفة الرؤية العامة المشتركة دون الحاجة للوثوق بأي شخص آخر "

ومع ذلك ، نظرًا للموارد الهائلة المطلوبة لآلية دليل العمل في البيتكوين ، يكاد يكون من المستحيل لأي منقب أو مجموعة السيطرة على مثل هذه القوة الكلية . 

العملات المشفرة التي تستخدم آلية دليل العمل هي : 

البيتكوين

لايتكوين

دوجكوين

البيتكوين كاش

مونيرو

أما إثريوم فقد انتقلت إلى آلية إثبات الحصة في عام 2022 .

ما هي سلبيات آلية دليل العمل ؟

أكبر سلبية في نموذج آلية دليل العمل للبيتكوين هي الكمية الهائلة من الطاقة المطلوبة لعمليات التعدين . تشير دراسات من ديجيكونوميست إلى أن كامل شبكة البيتكوين تترك أثرًا بيئيًا بحجم دولة المغرب ، حيث أن شركة صناعة السيارات الكهربائية تسلا أشارت إلى التأثير البيئي لعمليات التعدين عندما قررت في شهر مايو 2021 وقف قبول الدفع بالبيتكوين .

نظرًا لقيمة البيتكوين والمكاسب الكبيرة المرتبطة به ، فإن هذا ليس مفاجئًا أن يكون موضوع مثيرًا للجدل . غالبًا ما يشيرون مؤيدو البيتكوين إلى أن تقديرات مثل هذه لاستهلاك الطاقة تكون مضللة أو مبالغ فيها ، أو يردون بأن البنوك وخدمات الدفع المركزية لا تواجه نفس درجة الانتقاد . 

بعض الأشخاص يعتقدون أن عمليات تعدين البيتكوين تشجع على استخدام الطاقة المتجددة أو يشيرون إلى أن هذه العمليات تستفيد من الطاقة التي كانت ستضيع بدونها . الجدل ليس قائمًا حول ما إذا كانت عمليات تعدين البيتكوين تستهلك كميات ضخمة من الطاقة ، فهي تفعل ذلك ، وإنما يتركز بشكل كبير على أنواع الطاقة المستخدمة وما إذا كان ذلك مجديًا . وبطبيعة الحال منقبو البيتكوين ومحبوه يعتقدون أنه مجدي .

بالرغم من أن الحجم الهائل لشبكة البيتكوين يجعل هجمات 51% تقريبًا مستحيلة ، إلا أن ذلك لا ينطبق على شبكات سلسلة الكتل الصغيرة بنموذج آلية دليل العمل ، حيث تعرض إيثيريوم كلاسيك وبيتكوين كاش لهجمات في عام 2020 . 

ما هو نظام إثبات الحصة ؟

في ظل المخاوف المتعلقة باستهلاك الطاقة العالي لشبكات دليل العمل ، ظهرت آلية توافق بديلة في عالم سلسلة الكتل وهي آلية إثبات الحصة . يعتمد نظام إثبات الحصة على محققين يمتلكون كمية كبيرة من العملة الرقمية الأصلية داخل الشبكة ويقومون بالتحقق من المعاملات وجني المكافآت .

عملات مثل كاردانو والجوراند وكوزموس وعملة بينانس تستخدم جميعها نماذج مختلفة من نظام إثبات الحصة . وكما ذُكر سابقًا ، بدأت إيثريوم بإستخدام هذه الآلية مع تحديث إيثريوم 2.0 في سبتمبر 2022 ، حيث يُقدر أن الشبكة الجديدة تستهلك 99.95% أقل من الطاقة مقارنة بالنسخة السابقة .

نظام إثبات الحصة لا يتطلب أجهزة كمبيوتر قوية أو أجهزة تعدين ، مما يجعل استهلاك الطاقة الإجمالي للشبكة أقل بكثير من نظام دليل العمل . ومع ذلك ، يعترض عليه بعض النقاد بحجة أن هذه النماذج تساعد "الأثرياء على الازدهار أكثر" ، نظرًا لكون أنه يجب على المحققين أن يراهنوا بكميات كبيرة من العملات للمشاركة ، كما أنها تحفز المستخدمين على عدم إنفاق العملات .

ملخص :

• دليل العمل هو الخوارزمية المتفق عليها التي تضمن أمان شبكة سلسلة الكتل اللامركزية للبيتكوين . 

• يحاول منقبو البيتكوين حل معادلات رياضية معقدة باستخدام عملية تستهلك الكثير من الطاقة ، وذلك بهدف إنشاء كتل جديدة وكسب مكافآت بيتكوين .

• آلية دليل العمل هي عنصر أساسي في شبكة البيتكوين . بدون عملية استهلاكية طاقوية مكلفة مثل هذه الآلية ، يمكن بسهولة للأفراد الضارين مهاجمة الشبكة والقيام بعمليات "الإنفاق المزدوج" للبيتكوين .

 الدرس القادم :

ينشأ البيتكوين من خلال عملية تُعرف بالتنقيب أو التعدين . ما هو التنقيب أو التعدين في عالم البيتكوين؟