ما هي عقدة Ethereum وكيف تعمل

ما هي أهمية عقدة Ethereum داخل blockchain ، وكيف تتفاعل مع الآخرين؟

Ethereum ليست في الواقع عملة مشفرة ، ولكنها شبكة P2P لامركزية تعتمد على بروتوكول كمبيوتر عام ومفتوح المصدر. 

العملة المشفرة الأصلية الخاصة بها هي Ether (ETH) ، على الرغم من أنها تسمى غالبًا باسم الشبكة بالكامل ، وهي Ethereum. 

تتكون شبكات P2P ، أو شبكات نظير إلى نظير ، من عقد نظير تتواصل مع بعضها البعض عبر الإنترنت. وبالتالي ، فإن العقد هي المكونات الأساسية لهذه الشبكات. 

لذلك ، فإن المكونات الأساسية لـ Ethereum هي العقد الخاصة بها ، والتي تشكل شبكة P2P ، ومن الواضح أن البروتوكول الذي تستند إليه. 

لكي تكون جزءًا من شبكة Ethereum P2P ، وللتفاعل مع العقد الأخرى ، يجب أن تلتزم عقدة Ethereum ببروتوكولها الأساسي بالحرف ، والذي يجب أن يكون بالطبع متطابقًا تمامًا مع جميع العقد ، أو سيتم استبعاده من الشبكة بحد ذاتها. 

تشغيل عقدة إيثريوم

عُقد Ethereum هي أجهزة كمبيوتر أو خوادم متصلة بالإنترنت ويتم تشغيل برامج خاصة عليها. 

يُطلق على هذا البرنامج في المصطلحات اسم عميل الشبكة ، وهو ضروري للغاية لتشغيل العقدة. هذا البرنامج هو بالضبط الذي يتصل بالعقد الأخرى في شبكة P2P ، ويجب أن يتوافق مع الحرف مع بروتوكول Ethereum. 

الشيء الغريب هو أنه نظرًا لأن البروتوكول عام ومفتوح المصدر ، يمكن لأي شخص إنشاء عميل شبكة لتشغيل عقدة على شبكة Ethereum. 

الشيء المهم هو أن يلتزم العميل بجميع قواعد البروتوكول ، لأنه إذا لم يفعل ذلك ، فلن يكون متوافقًا مع العقد الأخرى ، وينتهي به الأمر إلى استبعاده مسبقًا من الشبكة نفسها. 

حاليا ، لا يوجد سوى 4 عملاء الأكثر استخدامًا، لأنه على الرغم من وجود العديد منها ، إلا أن معظمها يستخدم القليل جدًا. 

ومع ذلك ، يجب التمييز بين عملاء الإجماع وعملاء التنفيذ. 

عملاء التنفيذ هم عقد ما يسمى بـ "طبقة التنفيذ" (EL) من Ethereum ، أي تلك المشتقة من بروتوكول إثبات العمل (PoW) السابق. 

إلى حد بعيد ، عميل التنفيذ الأكثر استخدامًا هو Geth التاريخي ، والذي كان موجودًا لفترة طويلة وهو القائد بلا منازع للشبكة بناءً على البروتوكول القديم. يتبع هذا ، ولكن بنسب أقل بكثير ، من قبل Erigon و Nethermind و Besu. 

منذ تحول بروتوكول Ethereum إلى Proof-of-Stake (PoS) مع 15 September Merge ، تمت إضافة ما يسمى بـ "طبقة التوافق" (CL) ، مع عملاء مختلفين. 

في حالة عملاء CL ، هناك تنوع أكبر ، مع Prysm بنسبة 42٪ و Lighthouse بنسبة 36٪ و Teku بنسبة 18٪. يليه Nimbus بنسبة 3٪ فقط. 

كل هذه البرامج مفتوحة المصدر ، ويمكن تنزيلها مجانًا من قبل الجميع. 

ما تفعله عقد الشبكة

بمرور الوقت ، تطورت وظيفة العقد. 

في البداية ، فعلوا كل شيء ، أي أن البرنامج الوحيد الموجود على شبكة Ethereum كان هو العقد. 

بعبارات أخرى: 

• قاموا بتأمين والتحكم في blockchain 
• قاموا بتعدين الكتل باستخدام PoW 
• لقد تحققوا من امتثال جميع الكتل والمعاملات للبروتوكول
• قاموا بتنفيذ عقود ذكية
• لقد عملوا كمحافظ من خلال تمكين إرسال واستلام الرموز. 

ومع ذلك ، فقدوا بعض الوظائف بمرور الوقت. 

على وجه الخصوص ، فقدوا وظائف الكتل المنجمية ، لأنه كان مطلوبًا برامج أكثر انسيابية وأسرع للقيام بذلك بنجاح. وبالتالي ، تم تطوير برامج مخصصة لـ تعدين. 

من الناحية النظرية ، لا يزال من الممكن استخدامها كمحافظ ، لكنها غير مريحة للغاية. في الواقع ، فإن جميع المحافظ المستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحالي ليست عُقدًا. 

الحقيقة هي أن العقدة يجب أن تأمين والتحقق من blockchain ، وهو ما يقرب من 350 جيجا بايت حيث تم تسجيل جميع المعاملات على Ethereum في التاريخ ، والتي يجب على العقدة التحقق منها واحدة تلو الأخرى. 

وبمرور الوقت ، انتهى الأمر بالعقد إلى القيام بأمرين أساسيين: من ناحية ، تقوم بالحراسة والتحقق من blockchain ، أو دفتر الأستاذ المعاملات ، ومن ناحية أخرى ، يقومون بتنفيذ التعليمات الواردة في العقود الذكية. 

التحول إلى PoS

• دمج، مع الانتقال إلى PoS ، غيّر الأمور. 

في الواقع ، ألغى التخلي عن PoW الحاجة إلى تعدين الكتل ، لذلك اختفى عمال مناجم Ethereum ببساطة ، أو انتقلوا إلى سلاسل blockchain أخرى لا تزال تعتمد على PoW. 

ولكن بحلول الوقت الذي لم يعد فيه المعدنون هم من يقومون بإنشاء الكتل مع المعاملات لإضافتها إلى blockchain ، كان لابد من إنشاء برامج أخرى للتحقق من صحة الكتل. 

مثل هذه البرامج هي عملاء طبقة الإجماع الجدد ، وبالتحديد Prysm و Lighthouse و Teku و Nimbus. 

تتحقق عقد CL هذه من صحة الكتل الآن التي لم يعد عمال المناجم يفعلونها. 

ومع ذلك ، تعتمد PoS على Staking ، لذا فإن عقد CL تحتفظ أيضًا برموز ETH الموضوعة في Staking. 

تعتمد طبقة الإجماع على blockchain جديد ، يُطلق عليه Beacon Chain ويعتمد على PoS ، حيث يمكن وضع رموز ETH على العقد ذات الصلة بحيث يمكن عمل PoS. تستخدم طبقة التنفيذ القديمة blockchain القديم المستند إلى PoW ، ولكن مع عدم إضافة المزيد من الكتل الجديدة ، حيث يتم تسجيل المعاملات الآن فقط على سلسلة Beacon Chain الجديدة. 

إنشاء عقدة إيثريوم

تشغيل العقدة بسيط نسبيًا. في الواقع ، بمجرد التثبيت ، يحتاج العميل ببساطة إلى ترك العمل متصلاً بالإنترنت. 

ومع ذلك ، التثبيت ليس مسألة تافهة. 

أولاً ، عند تثبيت العميل ، يجب عليه تنزيل blockchain بالكامل والتحقق من كل شيء ، معاملة تلو الأخرى. تبين أن هذه العملية طويلة بشكل خاص. 

أيضًا ، بمجرد تثبيته ، يجب تكوينه بحيث يمكنه الاتصال بالعقد الأخرى ، وإلا فسيتم استبعاده بشكل فعال من شبكة P2P. 

هذا الأخير هو عملية فنية تتطلب الحد الأدنى من الخبرة. وبالتالي ، فهو غير مناسب لأولئك الذين يتخذون خطواتهم الأولى فقط في هذا المجال ، لأسباب ليس أقلها أنها تتطلب مهارات في تكنولوجيا المعلومات والأنظمة. 

يكون الأمر أكثر تعقيدًا في حالة عقدة CL ، نظرًا لأنه يتعين عليها حماية 32 ETH على الأقل في Staking ، فإنها تجعل مشكلة الأمان أكثر صلة. 

حماية

يعد أمان العقدة أمرًا ضروريًا للسماح لها بالعمل بشكل صحيح ، لأنها تحتوي على محفظة مدمجة وفي حالة عقد CL ، فإنها تحتفظ بـ ETH في حالة التخزين المؤقت. 

المشكلة الرئيسية الوحيدة في حالة حدوث خرق هي السرقة المحتملة للأموال ، لأنه حتى لو تم مهاجمتها أو اختراقها ، فلن تتأثر الشبكة بالكامل. 

نظرًا لأنها قد تكون عرضة لسرقة الأموال ، فمن الضروري توفير مستوى عالٍ من الحماية للآلات والشبكات التي تعمل عليها. 

هناك مشكلة أكثر تعقيدًا إلى حد ما وهي مشكلة أمان شبكة P2P. 

نظرًا لأن هذا يعتمد على العقد الخاصة به ، في حالة اختراق العديد منها ، فقد تواجه الشبكة نفسها مشكلات. لا يؤدي الانتهاك المحتمل لعقدة واحدة ، أو عدد محدود من العقد ، إلى حدوث مشكلات كبيرة للشبكة ، ولكن إذا تم انتهاك العديد منها ، فقد تكون المشكلات خطيرة جدًا أيضًا. 

هذا هو السبب في أنه سيكون من الضروري استخدام العديد من العملاء في جميع الأوقات ، لأنه في حالة وجود خلل أو ثغرة أمنية ، يصعب على العملاء الآخرين الحصول عليها أيضًا. 

بقدر ما يتعلق الأمر بطبقة التنفيذ ، فإن Geth أثبت الآن جيدًا أنه من غير المحتمل أن يكون لديه أي مشاكل خطيرة. ومع ذلك ، لا يزال من المفيد أيضًا وجود عملاء آخرين لاستخدامهم في الحالة الافتراضية لمشكلة في Geth. 

على النقيض من ذلك ، في حالة عملاء طبقة الإجماع ، فإن الأمر مختلف ، لأنهم كانوا في الواقع في واحد منذ بضعة أشهر فقط.