طبقة الإنترنت

تُعد طبقة الإنترنت جزءاً محورياً في مجموعة بروتوكولات TCP/IP، إذ تتولى نقل حزم البيانات بين الشبكات بهدف تحقيق الاتصال المباشر بين الشبكات الفيزيائية المختلفة. وتعمل كحلقة وصل بين طبقة الوصول إلى الشبكة وطبقة النقل، وتتمثل وظيفتها الأساسية في العنونة المنطقية، التوجيه، وتمرير الحزم عبر بروتوكول الإنترنت (IP). في قطاع البلوك تشين، توفر طبقة الإنترنت البنية التحتية لتواصل العقد، مما يضمن تبادل معلومات المعاملات وبيانات الكتل بسلاسة بين العقد الموزعة ضمن شبكة البلوك تشين مهما كانت بيئة الشبكة الخاصة بها.

خلفية: نشأة طبقة الإنترنت

ظهر مفهوم طبقة الإنترنت في سبعينيات القرن الماضي خلال تطوير بروتوكول TCP/IP بتمويل من وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA)، بهدف ابتكار حل يربط أنظمة الشبكات غير المتجانسة، ويُمكّن البيانات من الانتقال عبر أنواع شبكات مختلفة.

تطورت من الإصدار الرابع لبروتوكول الإنترنت (IPv4) إلى الإصدار السادس (IPv6). اعتمد معيار IPv4 في عام 1981 بعنوان 32 بت، أما معيار IPv6 فتم اعتماده عام 1998 بعنوان 128 بت، وذلك لمعالجة نفاد عناوين IPv4 وإضافة مزايا جديدة.

وقبل ظهور البلوك تشين، أصبحت طبقة الإنترنت مرتكز الاتصالات عبر الإنترنت عالمياً. وعند بناء شبكات البلوك تشين، تم تبني البنية التحتية للإنترنت القائمة، ما أتاح تحقيق التواصل من نظير إلى نظير عبر الحدود العالمية للشبكات.

آلية العمل: كيفية تشغيل طبقة الإنترنت

ترتكز آلية عمل طبقة الإنترنت على بروتوكول IP وتشمل:

1. العنونة المنطقية: تخصص الطبقة عناوين IP فريدة لكل جهاز على الشبكة، مما يسمح لحزم البيانات بالوصول بدقة للأجهزة المستهدفة.
2. تغليف الحزم: تغلف بيانات الطبقات العليا ضمن حزم IP تحتوي على عنوان المصدر، عنوان الوجهة، نوع الخدمة، ومعلومات التحكم.
3. تحديد المسار: تستخدم بروتوكولات التوجيه مثل BGP وOSPF لتحديد أفضل مسار للحزم من المصدر إلى الوجهة.
4. التقسيم وإعادة التجميع: إذا تطلبت الحزم عبور شبكات بوحدات نقل قصوى مختلفة (MTU)، تُقسم وتُجمع مجدداً عند الوجهة.
5. معالجة الأخطاء: يعتمد على بروتوكول ICMP للإبلاغ عن أخطاء الشبكة وتوفير معلومات التشخيص.

في شبكات البلوك تشين، تكتشف العقد بعضها البعض وتتصل عبر طبقة الإنترنت. فمثلاً، تتواصل عقد Bitcoin باستخدام مجموعة بروتوكولات TCP/IP، وتضمن طبقة الإنترنت وصول الحزم إلى العقد المستهدفة مهما كانت بيئة الشبكة.

المخاطر والتحديات المرتبطة بطبقة الإنترنت

تواجه طبقة الإنترنت عدداً من المخاطر والتحديات في دعم اتصالات البلوك تشين:

1. هجمات تقسيم الشبكة: يسعى المهاجمون لعزل عقد محددة ضمن البلوك تشين، ما يؤدي لانقسام الشبكة أو مشاكل في الإجماع.
2. كشف عناوين IP: قد تُستخدم عناوين IP لعقد البلوك تشين لتحديد مواقع المستخدمين، مما يهدد الخصوصية وعدم الكشف عن الهوية.
3. اختطاف بروتوكول BGP: يمكن للمهاجمين تحويل حركة مرور الشبكة، مما يهدد بأخطار مثل الإنفاق المزدوج.
4. هجمات الحرمان من الخدمة الموزعة (DDoS): قد تُستغل ثغرات طبقة الإنترنت لإيقاف عمل عقد البلوك تشين.
5. تحديات حيادية الشبكة: قد يقوم مزودو الإنترنت في بعض المناطق بتقييد أو إبطاء حركة مرور البلوك تشين، مما يؤثر على الأداء الشبكي.
6. الانتقال من IPv4 إلى IPv6: لا تزال العديد من تطبيقات البلوك تشين تعتمد على IPv4 في حين أن الشبكات العالمية تتوجه تدريجياً نحو IPv6، مما قد يسبب مشكلات توافقية.

لمواجهة هذه التحديات، يعتمد مطورو البلوك تشين حلولاً مثل دمج التوجيه البصلي (على غرار Tor)، تحسين آليات تحفيز العقد، وتعزيز بروتوكولات الاتصال من نظير إلى نظير.

تعتبر طبقة الإنترنت البنية التحتية الحيوية التي تتيح لشبكات البلوك تشين العمل بشكل لا مركزي، حيث تُمكن العقد الموزعة من التعارف وتبادل البيانات على نطاق عالمي. ومع تطور تقنية البلوك تشين، يصبح فهم الاعتماد على طبقة الإنترنت وحدودها أكثر أهمية، ما يدفع الباحثين لاستكشاف بدائل أكثر أماناً وخصوصية للاتصالات الشبكية لدعم الجيل القادم من التطبيقات الموزعة.