في الجزء السابق ، وصفنا الفكرة الأساسية للعملة الرقمية اللامركزية وتنفيذها العملي في شكل بيتكوين. مثل أي مفهوم جديد ، واجهت Bitcoin في الممارسة العديد من المشاكل المتعلقة ببروتوكول تشغيل الشبكة وحماية سلامة قاعدة البيانات. في هذه المقالة سوف نناقش القيود الحالية للشبكة ، والعملات البديلة مع حلول لمشكلة بيتكوين واحدة أو أخرى ، ولماذا أصبحت الأعمال التجارية الكبيرة مهتمة بلوكشين.
الجزء 1. بيتكوين
الجزء 2. الأنواع الأخرى (غير) الشائعة من Bitcoin ، blockchain
الجزء 3. Ethereum
كتل
أظهر Bitcoin ليس فقط اتساق فكرة نظام الدفع p2p ، ولكنه اقترح أيضًا حلًا لمشكلة الإجماع العام (اللامركزي). بالنسبة للقارئ ، في المرحلة الأولية ، قد تبدو بنية Bitcoin معقدة للغاية. على سبيل المثال ، إذا كانت هناك قواعد عامة ويمكننا ببساطة تجاهل المعاملات غير الصحيحة / الاحتيالية ، فلماذا نحتاج إلى الكتل والتعدين؟ للقيام بذلك ، نحن بحاجة إلى فهم كيفية تنفيذ الصفقة ومنع الإنفاق المزدوج.
الصفقة
في Bitcoin ، عند تشكيل معاملة عند الإدخال ، يتم دمج العديد من المعاملات السابقة ، وعند الإخراج ، يتم إجراء التحويلات إلى حسابات أخرى (انظر الشكل). تسمى التحويلات الناتجة عن الخروج المعاملات غير المنفقة (UTXO) حتى تدخل معاملة أخرى.
عند إنشاء معاملة جديدة ، يتم إنفاق UTXO ككل ، ولكن إذا كنت بحاجة إلى إنفاق جزء فقط ، فسيتم إضافة تحويل آخر مع الباقي إلى حسابك الخاص.
إذا لم تكن لدينا ثقة في صحة المعاملة السابقة ، فسيتعين علينا التحقق مرة أخرى من سلسلة المعاملات بأكملها في كل مرة ، حتى وقت الإصدار. لتجنب ذلك ، يتم تعبئة المعاملات في كتلة ، والتي بدورها يتم إغلاقها بتجزئة جميلة وترتبط بواسطة كتل أخرى على كلا الجانبين. هذا يعطينا ضمانًا معينًا بأن المعاملة التي وقعت في الكتلة صالحة ويمكن الرجوع إليها بالفعل.
بعد تلخيص جميع UTXOs الموجهة إلى حساب معين ، يمكننا معرفة رصيده ، وبالتالي ، في أي وقت من الأوقات ، يكون مجموع جميع UTXOs مساوياً لإجمالي المبلغ في النظام.
إنفاق مزدوج
في الأنظمة اللامركزية ، من الصعب مزامنة سجلات جميع المستخدمين ، وهناك مشاكل في تسلسل المعاملات والانفاق المزدوج. تخيل موقفًا يقوم فيه المستخدم بإطلاق (تقريبًا) عدة معاملات في نفس الوقت باستخدام نفس UTXO. بسبب تأخيرات الشبكة ، سيتلقى المشاركون هذه الرسائل بترتيب مختلف ، أو حتى يمكنهم تخطي جزء (انظر الرسم التخطيطي).
بالطبع ، إذا كان لدينا نظام يوفر لجميع المشاركين وقتًا عالميًا دقيقًا ، فيمكننا تجنب هذا الارتباك ، ولكن هذا هو عودة المركزية ، التي رفضناها في البداية. لحل هذه المشكلة ، تم اختراع الكتل والتعدين ، والتي تحدد تسلسل وتأكيد هذه المعاملات. يتم استخراج العديد من الفروع في نفس الوقت ، ولكن يتم تعديل تعقيد التعدين بحيث يتم كسر فرع واحد في غضون 3-4 كتل ، مما يضمن جميع المعاملات في التاريخ إلى الأبد.
إثبات العمل
كما نتذكر من المقالة السابقة ، يحمي PoW سلامة قاعدة البيانات. ولكن ما هو الهجوم بنسبة 51 ٪ وما هي الإجراءات النظرية التي يمكن تنفيذها إذا كان شخص ما (لنطلق عليه اسم مهاجم) لديه موارد رائعة.
سيتمكن المهاجم من بناء السلسلة بشكل أسرع من الآخرين (وأخذ نصيب الأسد من المكافأة) ، ولكن بطريقة صادقة فقط. من السهل التحقق من صحة الكتلة ، وبمجرد اكتشاف مثل هذا النشاط ، سيتجاهل المشاركون الحقيقيون هذه الكتل والمعاملات.
- يمكن للمهاجم إلغاء معاملة وإعادة أمواله (انظر الرسم البياني).
بشكل عام ، فإن مثل هذه الحالة لفترة قصيرة من الوقت لن تسبب الكثير من الضرر ، باستثناء التراجع عن المعاملات الخاصة بك وحظر الآخرين. ولكن نظرًا لحقيقة أن معظم المكافأة سيأخذها أحد المشاركين ، فسيشتت عمال المناجم الآخرون ، وهذا يعني أيضًا نهاية الشبكة.
في عام 2014 ، تراكمت بركة Ghash.io بنسبة 51 ٪ من الطاقة لعدة ساعات ، وغادر بعض عمال المناجم وحدهم حتى لا يقوضوا الثقة في البيتكوين.
آليات الإجماع اللامركزية الأخرى
تكاليف الطاقة هي أحد العيوب الرئيسية في PoW. كبديل موفر للطاقة ، تم تطوير بروتوكول إجماع إثبات الرهان ، حيث من المرجح أن يقوم المشارك ذو الحصة الأعلى بإنشاء الكتلة التالية. هذه الآلية وأنواع أخرى من الإجماع موصوفة جيدًا هنا .
قضايا Bitcoin الحالية
وفقًا لقواعد الشبكة ، في المتوسط ، يتم إنشاء كتلة واحدة في 10 دقائق. يُنصح بالانتظار حوالي ست كتل حتى يتم اعتبار المعاملة ثابتة بشكل صريح في blockchain ، وهذه بالفعل ساعة من الوقت. مقارنة بالتحويلات بين البنوك ، هذا بالطبع سريع للغاية ، ولكنه لا يزال غير مناسب للشركات الصغيرة.
يقتصر حجم الكتلة على ميغابايت واحد ، نظرًا للوقت الذي تم فيه إنشاء الكتلة ، فمن الأكثر ربحًا لعمال المناجم خدمة المعاملات بعمولة عالية. في الآونة الأخيرة ، كانت هناك محاولة لتحديث البروتوكول عن طريق تغيير بنية وحجم الكتلة ، مما أدى في النهاية إلى تفرع الشبكة إلى Bitcoin (BTC) و BitcoinCache (BCH) الكلاسيكي.
عيب آخر هو عتبة الدخول العالية لعمال المناجم ، ليس من المنطقي الانخراط في التعدين بدون آلات ASIC. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عمال المناجم يتجمعون لتحقيق ربح مستقر ، وهذا هو نوع من المركزية.
أصناف
Namecoin هي أول شوكة من Bitcoin ، والتي تسمح لك بتسجيل الأسماء عن طريق كتابتها إلى blockchain. هناك د / مسافات لأسماء المجال في منطقة .bit ، ومعرف / لتسجيل اسم بالمعلومات ذات الصلة. بفضل الإجماع العام ، داخل الشبكة ، نضمن لك امتلاك اسم معين ، بينما تدفع بانتظام مقابل ذلك. يعتبر هذا النموذج بديلاً جديرًا بنظام ICANN الحالي ، ومن الناحية النظرية سيزيل المشاكل مع المسجلين.
Litecoin هي واحدة من الشوكات الشعبية. تكون المعاملة أسرع 4 مرات وعمولة منخفضة مقارنة ببيتكوين. بالإضافة إلى ذلك ، تم اختيار خوارزمية لـ PoW التي كانت لتعقيد التعدين على بطاقات GPU وآلات ASIC.
PeerCoin هي العملة الأولى ذات طراز PoW و PoS الهجين.
Zerocoin هي عملة مجهولة تمامًا تسمح لك بتتبع حركة الأموال.
Ethereum عبارة عن منصة تعمل كآلة افتراضية للتطبيقات اللامركزية. على سبيل المثال ، يتم تطوير نوع من العقود الذكية ، ويقومون بإعادة تزويدها بالوقود بالمال (مثل العمولة ، هنا يسمى الوقود) وإرسالها إلى الشبكة. يقوم عمال المناجم ، بدورهم ، بمعالجة الكتل بتنفيذ الرمز الفرعي لهذه التطبيقات ، وإزالة الوقود من هذه التطبيقات كدفعة للعمل.
ماذا عن سلسلة الكتل؟
تطورت طريقة تخزين Bitcoin للبيانات ، إلى جانب طرق الإجماع ، إلى موضوع مستقل. يمكن أن تكون آفاق التنفيذ في أي مجال تحتاج فيه إلى توافق في الآراء وقاعدة شفافة:
- التمويل والتجارة؛
- التأمين والمراهنة على الأعمال التجارية ؛
- قواعد البيانات والسجلات العامة ؛
- التصويت ، الحكومة الإلكترونية.
لكل منطقة متطلباتها الخاصة لنموذج الأمان وخصوصية البيانات وآليات الإجماع اعتمادًا على المشاركين وطبيعة الكائنات المتداولة في blockchain.
مثال على ذلك هو blockchain خاص بين البنوك ، حيث يتم استبعاد إخفاء الهوية ويثق المشاركون ببعضهم البعض في البداية. وبناءً عليه ، يتم تبسيط آليات حماية الشبكة ، وستكون لدى البنوك ببساطة أداة لمزامنة القاعدة الأساسية والإدارة المشتركة لبعض الأصول. قد تكون المتطلبات الضرورية الأخرى هي تبادل البيانات الخاصة بين المشاركين ، وربط السلطات الإشرافية ، وما إلى ذلك.
في البداية ، عالجت blockchain مسألة الأصول الرقمية مزدوجة الإنفاق ، ولكن في مجالات مثل تتبع المنتجات والتأمين ، هناك حاجة إلى طريقة فعالة لتسلسل الأشياء المادية التي تمنع أنواع مختلفة من الاحتيال.
هنا يمكنك معرفة المزيد عن نظرة عامة على منصات blockchain.
سيصف الجزء التالي منصة Ethereum ويبحث في أمثلة على العقود الذكية.