مدققو البلوكشين: عنصر أساسي في أمان الشبكة والتوافق

دور المدققين في نظام blockchain

تؤدي المدققون وظيفة حيوية في شبكات البلوكشين: يتحققون من المعاملات، يضيفون كتل جديدة ويضمنون سلامة السجل الموزع، مما يضمن دقة وأمان الشبكة بأكملها.

المُصادقون هم مشاركون أساسيون في آليات التوافق، مثل إثبات الحصة (PoS) وإثبات السلطة (PoA). يقومون بإجراء تحقق متعدد المستويات للمعاملات: يؤكدون التوافق مع قواعد البروتوكول، يتحققون من وجود أموال كافية لدى المُرسل، ويضمنون صحة التوقيعات المشفرة.

تتمثل إحدى المهام الرئيسية للمدققين في منع هجمات الإنفاق المزدوج (double-spending)، عندما يحاول المهاجم استخدام نفس الأصول الرقمية أكثر من مرة. يحل البلوكشين هذه المشكلة من خلال مجموعة من السجل الموزع المفتوح والخوارزميات التشفيرية، ويعمل المدققون كضمانة لهذه العملية.

يتلقى المدققون مكافآت على عملهم بالعملة المشفرة الأصلية لسلسلة الكتل المعنية. على سبيل المثال، يحصل المدققون في شبكة سولانا على رموز SOL، بينما يحصل مدققو إيثريوم على ETH.

آلية عمل المدققين في إثبات الحصة (PoS)

في أنظمة PoS، يقوم المدققون بالتحقق من المعاملات في الكتل المقترحة، وإضافة الكتل المؤكدة إلى السلسلة، والحفاظ على تحديث السجل الموزع. يعتمد عملهم على مبدأ تخزين الأصول الاقتصادية، حيث يقوم المدققون بقفل كمية معينة من الأصول المشفرة كضمان.

تتضمن هيكلية المدققين في شبكات البلوكتشين المعتمدة على إثبات الحصة (PoS) ثلاثة مكونات أساسية:

1. عميل المدقق - برنامج متخصص يقوم بتخزين المفاتيح التشفيرية ويضمن التفاعل مع حالة سلسلة الكتل.
2. مشغل العقدة - كيان طبيعي أو اعتباري مسؤول عن إعداد وصيانة الأجهزة والبرامج الخاصة بالتحقق.
3. الستيك - المبلغ المحجوز من العملات المشفرة الذي يعمل كضمان اقتصادي للسلوك النزيه

تتم عملية التحقق في أنظمة PoS على النحو التالي: يتم اختيار مُحقق بشكل عشوائي من مجموعة المُحققين مع مراعاة حجم الرهان ( لاقتراح كتلة جديدة. بعد تشكيل الكتلة، يتم بثها في الشبكة حيث يتحقق المُحققون الآخرون من صحة المعاملات المدرجة فيها. فقط بعد الوصول إلى توافق، تُعتبر الكتلة صالحة وتُضاف إلى السلسلة.

تستخدم شبكة الإيثيريوم نظامًا معقدًا من لجان المدققين مقسمة إلى مجموعات فرعية، مما يسمح بمعالجة عدة كتل في وقت واحد وزيادة سعة الشبكة بشكل كبير.

نوع من PoS هو DeleGated Proof-of-Stake )DPoS(، حيث يقوم مستخدمو الشبكة بتفويض رموزهم لعدد محدود من المدققين، من خلال التصويت لهم. تعمل هذه الطريقة على تحسين عملية الإدارة وتسريع الوصول إلى التوافق دون المساس باللامركزية. يوزع المندوبون المختارون المكافآت المستلمة بين المستخدمين الذين قاموا بتفويض أصولهم لهم.

ميزات عمل المدققين في إثبات السلطة )PoA(

في شبكات البلوكشين التي تستخدم آلية PoA، يتم التحقق من صحة المعاملات من قبل مجموعة مختارة مسبقًا من العقد، التي تم تأكيد هويتها علنًا ومعروفة للشبكة. إن سمعة المدققين هي التي تضمن أمان النظام.

يستند توافق PoA إلى عدد قليل من المدققين المصرح لهم مسبقًا، الذين يتحملون مسؤولية توليد كتل جديدة والحفاظ على موثوقية سجل الشبكة. هذه الآلية فعالة بشكل خاص في سلاسل الكتل المؤسسية والخاصة، حيث تكون اللامركزية أقل أولوية من الأداء وقابلية التحكم في العمليات.

للمشاركة في شبكة PoA كمدقق، عادة ما يتطلب:

• التحقق الرسمي من الهوية في البلوكشين
• الاتصال بالجهة المخولة
• سمعة لا تشوبها شائبة )عدم وجود تاريخ جنائي(

بعد المصادقة، يحصل المدققون على التفويض للتحقق من المعاملات وإضافة الكتل إلى السلسلة. على عكس PoS، حيث يتم اختيار المدققين بناءً على حجم حصتهم، تلعب الثقة في المشاركين المحددين دورًا حاسمًا في PoA.

في أنظمة PoA، غالبًا ما يتم تعيين مُصادق رائد لكل كتلة، مسؤول عن تشكيل الكتلة وتمثيلها في الشبكة. يقوم المصادقون الآخرون بالتحقق من الكتلة المقترحة، ويصلون إلى توافق حول صحتها قبل تضمينها في سلسلة الكتل.

قد يؤدي انتهاك قواعد الشبكة إلى استبعاد مؤقت أو دائم للمدقق من القائمة المعتمدة، وهو آلية فعالة لضمان العمل النزيه للمشاركين.

مقارنة بين المنقبين والمتحققين

في سلاسل الكتل التي تعتمد على إثبات العمل )PoW(، مثل البيتكوين، يقوم المعدنون بإجراء حسابات كثيفة الموارد لإنشاء كتل جديدة، بينما يؤكد المدققون في أنظمة إثبات الحصة المعاملات بناءً على حصتهم الاقتصادية، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.

على الرغم من الاختلافات في آليات العمل، فإن كل من المعدنين والمصادقين يؤدون وظيفة أساسية مماثلة - وهي ضمان مصداقية المعاملات والحفاظ على سلامة سلسلة الكتل.

في أنظمة إثبات العمل (PoW)، يقوم المعدنون بحل مسائل رياضية معقدة )أحجية الهاش(، مما يتطلب موارد حسابية كبيرة. المعدن الذي يجد الحل أولاً يحصل على الحق في إضافة كتلته إلى السلسلة ومكافأة على شكل عملات جديدة ورسوم معاملات. تتطلب هذه العملية معدات متخصصة وتستهلك كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية.

تُختار المدققون في شبكات البلوكشين القائمة على إثبات الحصة (PoS) لإنشاء الكتل بناءً على حجم الأموال المحجوزة ) من الحصة( ومعلمات أخرى، مثل مدة المشاركة في الشبكة. إنهم يتحققون من المعاملات ويشكلون الكتل دون حسابات كثيفة للطاقة، مما يجعل PoS حلاً أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.

في أنظمة PoA، يتم اختيار المدققين بناءً على سمعتهم وهويتهم المثبتة، مما يخلق مستوى إضافيًا من المساءلة عن صحة المعاملات المؤكدة.

عملية تشغيل ودعم عقدة التحقق

إنشاء عقدة Validator هو عملية منهجية تشمل اختيار شبكة blockchain، وضبط البنية التحتية التقنية، وتنفيذ متطلبات ضمان الأمان واستقرار العمل.

لإطلاق عقدة التحقق بنجاح، يجب اتباع الخطوات التالية:

) 1. اختيار شبكة البلوكشين

الخطوة الأولى هي اختيار blockchain الذي يتناسب مع القدرات التقنية والمصالح الاقتصادية. من المثالي اختيار الشبكات ذات النشاط العالي في المعاملات وطلب المدققين.

2. إعداد الأجهزة

لتشغيل عقدة التحقق، يتطلب الأمر جهاز كمبيوتر بمواصفات تقنية مناسبة: كمية كافية من الذاكرة العشوائية، ومساحة تخزين، وقوة معالجة. كل سلسلة كتل تفرض متطلبات خاصة بها على الأجهزة.

3. تثبيت وتكوين البرمجيات

من الضروري تثبيت برنامج متخصص للبلوكشين المختار وإجراء الإعداد الصحيح له. من الأهمية بمكان تحديث البرنامج في الوقت المناسب واستخدام وسائل حماية موثوقة لمنع الوصول غير المصرح به.

4. الاتصال بالشبكة كمدقق

في شبكات البلوكشين PoS، يتطلب إيداع مبلغ محدد من العملات المشفرة كحصة. في أنظمة PoA، يجب اجتياز عملية التحقق من الهوية. تتطلب بعض شبكات البلوكشين متطلبات إضافية، مثل الانضمام إلى مجموعة موجودة من المدققين.

5. مراقبة عمل العقدة

يجب على المدققين ضمان مراقبة مستمرة لحالة عقدتهم، والاستجابة بسرعة للمشكلات التقنية والحفاظ على مستوى عالٍ من توفر الخدمة.

6. إدارة المكافآت المستلمة

تستخدم سلاسل الكتل المختلفة آليات مختلفة لمكافأة المدققين. من المهم فهم هيكل المكافآت وعمليات توزيعها، خاصة عند العمل مع الأموال الموفرة.

الابتكارات وآفاق تطوير التحقق في سلاسل الكتل

تطور تقنيات البلوكتشين يحفز تطوير نماذج جديدة للتحقق، تهدف إلى تعزيز الأمان، وقابلية التوسع، والعملية للشبكات اللامركزية.

من بين الاتجاهات الرئيسية في مجال التحقق من صحة البلوكشين يمكن تحديد ما يلي:

1. تنويع آليات الإجماع - إنشاء بروتوكولات هجينة ومتخصصة تتجاوز بروتوكولات PoW و PoS التقليدية. تشمل هذه الابتكارات Proof-of-Burn ###PoB(، حيث يقوم المدققون "بحرق" العملات للحصول على حق إنشاء الكتل، و Proof-of-Space )PoSpace(، الذي يستخدم مساحة القرص المتاحة بدلاً من قوة الحوسبة.

2. إثباتات عدم الإفشاء )Zero-Knowledge Proofs( - تقنية تسمح للمحققين بالتحقق من المعاملات دون الوصول إلى محتواها، مما يزيد بشكل كبير من مستوى الخصوصية والأمان في شبكات البلوكشين.

3. تطوير حلول للتفاعل عبر السلاسل - إنشاء بروتوكولات وبنية تحتية تضمن التواصل الفعال بين مختلف سلاسل الكتل والتحقق من صحة المعاملات بين الشبكات.

4. تحسين استهلاك الطاقة - تحسين خوارزميات التحقق بهدف تقليل استهلاك الموارد وتقليل الأثر البيئي لشبكات البلوكشين.

5. زيادة لامركزية المدققين - تنفيذ آليات تمنع تركيز المدققين وتعزز توزيع المشاركين في الشبكة بشكل أكثر توازنًا.

تضع هذه الابتكارات الأساس لعصر جديد من تقنيات blockchain، مما يجعلها أكثر سهولة وكفاءة وقابلية للتطبيق في مختلف قطاعات الاقتصاد - من المالية واللوجستيات إلى الإدارة الحكومية والرعاية الصحية.