ما هي النهاية في blockchain، ولماذا يهم؟

فهم النهاية في blockchain

تشير النهاية في blockchain إلى التأكيد غير القابل للتغيير لمعاملة أو كتلة من المعاملات.

في الأنظمة المالية التقليدية، بمجرد تأكيد المعاملة، لا يمكن التراجع عنها. وبالمثل، فإن تحقيق النهاية على شبكة البلوكشين يضمن أن المعاملة دائمة ولا يمكن تعديلها بعد إضافتها إلى البلوكشين. لكي تكون blockchain آمنة وأصلية، يعد هذا المفهوم أمرًا بالغ الأهمية.

يتم تحقيق النهاية من خلال استخدام شبكة blockchain للإجماع. تستخدم شبكات blockchain المختلفة خوارزميات إجماع مختلفة، ولكل منها طريقة فريدة للتحقق من صحة المعاملات وضمان النهاية، مثل إثبات العمل (PoW)، أو إثبات المصلحة (PoS) أو التسامح العملي مع الخطأ البيزنطي.

أنواع النهاية في blockchain

يمكن أن تكون النهاية في blockchain احتمالية أو اقتصادية أو فورية أو غير مشروطة أو مرتبطة بحالة blockchain بأكملها.

في blockchain، هناك أنواع مختلفة من النهاية، يصف كل منها درجة متميزة من اليقين وعدم الرجوع فيما يتعلق بالمعاملات والكتل. الأنواع النهائية الرئيسية في blockchain هي كما يلي:

النهاية الاحتمالية

تعتبر النهاية أمرًا احتماليًا في غالبية أنظمة blockchain، خاصة تلك التي تستخدم إجماع إثبات العمل (PoW)، مثل Bitcoin. تتضاءل احتمالية عكس المعاملة بشكل كبير عندما يتم وضع الكتل فوق المعاملة المؤكدة بعد تضمينها في الكتلة.

النهاية الاقتصادية

غالبًا ما يرتبط مفهوم النهاية الاقتصادية بأنظمة إثبات الحصة (PoS). تعتبر المعاملة نهائية من حيث النهاية الاقتصادية إذا كان التراجع عنها سيكون غير قابل للاستمرار من الناحية المالية. في PoS، يُطلب من المدققين أو العقد تقديم حصة كضمان، وكمية محددة من العملة المشفرة. إذا وافقوا على معاملات وهمية، فإنهم يخاطرون بخسارة حصتهم، مما يجعل التصرف بشكل ضار غير منطقي اقتصاديًا.

نهائية فورية

توفر شبكة Ripple نهائية شبه فورية، مما يضمن أنه بمجرد تسجيل المعاملة في دفتر الأستاذ، يتم تأكيدها على الفور ولا رجعة فيها. يتم التحقق من صحة المعاملات من قبل 150 مدققًا. من المحتمل أن تحصل أدوات التحقق هذه على مكان في قائمة العقد الفريدة لـ Ripple، والتي تضم 35 أداة تحقق.

نهائية غير مشروطة

عندما يتم تأكيد المعاملة، فإنها تعتبر نهائية بشكل كامل وغير مشروط. ولا تكون الصفقة عرضة للتراجع تحت أي ظرف من الظروف. قد يكون من الصعب تحقيق النهاية غير المشروطة وكثيرًا ما يستدعي درجة قوية من المركزية أو أسلوب إجماع فريد.

نهائية الدولة

في بعض أنظمة البلوكشين، تشير النهاية إلى الحالة الكاملة للبلوكشين، وليس فقط المعاملات. لا يمكن تعديل أو عكس انتقال الحالة (تغيير في حالة blockchain، مثل المعاملة أو تنفيذ عقد ذكي) بمجرد الانتهاء منه. بالنسبة لتطبيقات مثل العقود الذكية، حيث تكون دقة حالة التطبيق بأكملها أمرًا حيويًا، يعد تحقيق نهائية الحالة أمرًا ضروريًا.

لماذا تعتبر النهاية مهمة في blockchain

توفر النهاية في تقنية blockchain الضمان اللازم لصلاحية المعاملات ودوامها، مما يجعلها مفهومًا أساسيًا لموثوقية التكنولوجيا ووظائفها.

توفر النهاية مستوى عالٍ من الأمان والثقة في النظام، مما يضمن أنه بمجرد تأكيد المعاملة، لا يمكن تغييرها أو عكسها. من خلال التحقق من شرعية المعاملة وتسجيلها على blockchain، تمنع النهاية مشكلة الإنفاق المزدوج، حيث يمكن استخدام نفس الأصول الرقمية أكثر من مرة. 

قد يحدث الإنفاق المزدوج، على سبيل المثال، إذا كان لدى شخص ما عملة بيتكوين واحدة (BTC) وحاول إرسالها في معاملتين منفصلتين إلى جهازي استقبال مختلفين. ومن خلال ضمان النهاية، تمنع تقنية blockchain حدوث ذلك. بمجرد تأكيد المعاملة وتسجيلها على blockchain، يعتبر الأصل الرقمي منفقًا ولا يمكن استخدامه في أي معاملات أخرى.

تعتبر النهاية أمرًا بالغ الأهمية في سياق العقود الذكية. يتم تضمين تفاصيل الاتفاقية بين المشتري والبائع مباشرة في العقود الذكية، وهي عبارة عن تعليمات برمجية ذاتية التنفيذ. وتضمن النهاية أن تكون نتائج هذه العقود حتمية وغير قابلة للتغيير.

بالإضافة إلى ذلك، فالنهائية هي كيفية التأكد من أن التطبيقات اللامركزية (DApps) أنشطتها آمنة وجديرة بالثقة. تضمن النهاية أن القرارات والمعاملات التي تتم ضمن هذه التطبيقات غير قابلة للتغيير ولا رجعة فيها. علاوة على ذلك، تعمل تقنية blockchain على تطوير الثقة بين مستخدمي الشبكة وأعضائها من خلال جعل المعاملات نهائية. تزداد ثقة المستخدمين في النظام من خلال معرفة أن المعاملات لا رجعة فيها.

التحديات التي تواجه تحقيق النهاية في blockchain

تمنع مشكلات مثل التفرع وزمن وصول الشبكة ونقاط الضعف في العقود الذكية وهجمات 51% معاملات blockchain من تحقيق النهاية.

عندما تنقسم سلسلة الكتل إلى عدة مسارات، يحدث التفرع، مما يؤدي إلى إنتاج إصدارات مختلفة من سجل المعاملات. يتم اختبار طريقة الإجماع من خلال هذا الاختلاف، مما يجعل من الصعب تحديد الإصدار الشرعي ويؤخر النتيجة النهائية.

على سبيل المثال، يمكن أن تنتج الهارد فورك عن خلافات بين المجتمع أو المطورين حول تحديثات البروتوكول. حتى تتم تسوية المشكلة، قد تستمر الفصائل المختلفة في دعم blockchain PoW، مما يؤدي إلى عدم وجود نهائية.

يزيد زمن وصول الشبكة، أو التأخير في اتصال البيانات بين العقد، من تعقيد الأمور. يمكن أن تتسبب اتصالات الشبكة البطيئة في حدوث أخطاء في ترتيب المعاملات والتحقق من صحتها عن طريق تأخير نشر معلومات المعاملة عبر شبكة blockchain.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي ثغرة العقد الذكي إلى سلوك غير متوقع، مما يسمح للجهات الفاعلة السيئة بالاستفادة منها وعكس المعاملات. وبالمثل، فإن الكيان الذي لديه أكثر من 50% من قوة التعدين للشبكة في blockchain PoW قد يكون قادرًا على تغيير تاريخ blockchain وعكس المعاملات. وهذا يقوض النهاية والأمن.

بسبب هذه المخاوف، تتعرض سلامة blockchain للخطر، مما يستلزم تنفيذ خوارزميات إجماع قوية وبروتوكولات شبكة فعالة من قبل المطورين من أجل تقليل مشاكل التفرع وزمن الوصول وضمان إتمام المعاملات في الوقت المناسب وبشكل آمن.

التقنيات وخوارزميات الإجماع لتعزيز النهاية

قد تساعد فترات التأكيد الأطول وعمليات التحقق المتعددة وخوارزميات الأمان المتطورة، مثل Pure PoS من Algorand وPoS المفوض (DPoS) وHoneyBadgerBFT، في تعزيز نهائية blockchain.

يتضمن أحد الأساليب أوقات تأكيد أطول، مما يسمح بعدد أكبر من عمليات التحقق قبل اعتبار المعاملة نهائية. إن احتمالية تأكيد صحة المعاملة وعدم الرجوع عنها تزداد بشكل كبير من خلال إطالة الوقت الذي يستغرقه التوصل إلى توافق في الآراء.

علاوة على ذلك، فإن استخدام تقنية التأكيدات المتعددة، حيث يتم فحص المعاملات بواسطة العديد من العقد أو أدوات التحقق من الصحة، يوفر طبقة إضافية من الأمان، مما يضمن إجماعًا أوسع ويقلل من احتمالية حدوث أخطاء أو هجمات ضارة.

بالإضافة إلى ذلك، أحدثت خوارزميات الإجماع المبتكرة، مثل Pure PoS وDPoS وHoneyBadgerBFT من Algorand، تحولًا في الصناعة. تستخدم Algorand طريقة إثبات الحصة (PoS) جنبًا إلى جنب مع بروتوكول الاتفاقية البيزنطية لضمان إتمام المعاملات بسرعة ولا رجعة فيها. 

من خلال تنفيذ نظام قائم على السمعة حيث تقوم مجموعة صغيرة من المفوضين الموثوق بهم بالتحقق من صحة المعاملات، تعمل DPoS على زيادة فعالية الشبكة ونهائيتها. وبالمثل، تعمل خوارزمية HoneyBadgerBFT على تحسين الدقة والأمان حتى في حالة وجود عقد ضارة أو تأخيرات في الشبكة من خلال تحقيق إجماع بيزنطي غير متزامن.

الاتجاهات والتطورات المستقبلية في تحقيق نهائية أسرع وأكثر موثوقية

في جوهرها، من الضروري وجود استراتيجية متعددة التخصصات تتضمن تقنيات إجماع متنوعة وتشفيرًا متطورًا وتحسين إمكانية التشغيل البيني لتحقيق نهائية أسرع وأكثر موثوقية في المستقبل.

ويعد الكشف عن نماذج الإجماع الهجين أحد هذه الاتجاهات. تسعى خوارزميات الإجماع الهجين هذه إلى زيادة قابلية التوسع والأداء مع الحفاظ على أمان قوي من خلال الجمع بين مزايا خوارزميات الإجماع المختلفة. قامت المشاريع بتجربة دمج طرق إثبات الحصة (PoS) نظرًا لأنها تستهلك طاقة أقل بكثير من تقنيات إثبات العمل (PoW) وتسرع أوقات التأكيد.

بالإضافة إلى ذلك، هناك اهتمام متزايد بطرق التشفير المتقدمة مثل إثباتات المعرفة الصفرية (ZK) والتقنيات المبتكرة، مثل التجزئة. تعمل أدلة المعرفة الصفرية على تحسين الكفاءة والخصوصية من خلال تمكين الأطراف من التحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن معلومات خاصة. إن المشاركة، وهي طريقة لتقسيم blockchain إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة، تقلل العبء الحسابي على العقد وتسرع معالجة المعاملات.

إن تطوير الحوسبة الكمومية قد يجعل تقنيات التشفير الحالية قديمة، مما يستلزم إنشاء خوارزميات مقاومة للكم. للحفاظ على أمان المعاملات ونهائيتها في مواجهة التهديدات الكمومية، تعمل شبكات البلوكتشين بنشاط على التحقيق في حلول التشفير المقاومة للكم.

مجال آخر يتم التركيز عليه هو كيفية تفاعل سلاسل الكتل المختلفة مع بعضها البعض. من خلال استخدام بروتوكولات مثل Polkadot وCosmos، يمكن إكمال المعاملات بين الشبكات بسرعة وسهولة. تعمل إمكانية التشغيل البيني هذه على تحسين الفعالية الشاملة لأنظمة blockchain، مما يؤدي إلى نهائية أسرع وأكثر جدارة بالثقة.