جدول المحتويات
- فهم Blockchain
- التعامل مع الإنفاق المزدوج
- دليل على العمل و "التعدين"
واحدة من المخاوف الرئيسية لأي مطور cryptocurrency هو مسألة الإنفاق المزدوج. يشير هذا إلى نسبة حدوث إنفاق فرد ما في رصيد العملة المشفرة أكثر من مرة ، مما يؤدي فعليًا إلى وجود تفاوت بين سجل الإنفاق ومقدار عملة التشفير المتاحة ، وكذلك طريقة توزيعها.
مسألة الإنفاق المزدوج مشكلة لا يوجد بها نقود ؛ إذا قمت بالدفع مقابل سندويش بفاتورة 10 دولارات ، وقمت بتسديد الفاتورة إلى صانع الساندويتش ، فلن يمكنك الدوران في نفس الوقت وقضاء 10 دولارات أخرى في مكان آخر. ومع ذلك ، تحدث معاملة تستخدم عملة رقمية مثل البيتكوين رقميًا بالكامل. هذا يعني أنه من الممكن نسخ تفاصيل المعاملة وإعادة بثها بحيث يتم إنفاق نفس BTC عدة مرات من قبل مالك واحد. أدناه ، سنبحث كيف أكد مطورو العملات المشفرة أن الإنفاق المزدوج لا يمكن أن يحدث.
الماخذ الرئيسية
- تتمثل المشكلة الفنية التي تنشأ مع فكرة العملة الرقمية في قدرة شخص ما على تكرار النقود الرقمية وإنفاقها في وقت واحد في مكانين أو أكثر. يتم منع هذه المشكلة "مزدوجة الإنفاق" في العملات المشفرة القائمة على القوالب مثل Bitcoin بواسطة باستخدام آلية إجماع تُعرف باسم إثبات العمل (PoW). يتم تنفيذ هذا العمل من خلال شبكة لا مركزية من "عمال المناجم" الذين لا يؤمنون فقط إخلاص المعاملات السابقة على دفتر الأستاذ بلوكين ولكن أيضًا اكتشاف ومنع الإنفاق المزدوج.
فهم Blockchain
إن blockchain الذي يرتكز على عملة رقمية مثل البيتكوين غير قادر على منع الإنفاق المزدوج بمفرده. بدلاً من ذلك ، يتم نشر جميع المعاملات المختلفة التي تتضمن عملة التشفير ذات الصلة في blockchain ، حيث يتم التحقق منها بشكل منفصل وحمايتها من خلال عملية تأكيد. في حالة البيتكوين والعديد من العملات المشفرة الأخرى ، المعاملات التي تم تأكيدها بهذه الطريقة تصبح لا رجعة فيها ؛ يتم نشرها علنا والحفاظ عليها إلى الأبد.
كانت عملة البيتكوين أول عملة رقمية رئيسية لحل مشكلة الإنفاق المزدوج. وقد فعلت ذلك من خلال تطبيق آلية التأكيد هذه والحفاظ على نظام دفتر الأستاذ العام والمشترك. وبهذه الطريقة ، يحتفظ blockchain bitcoin بسجلات للمعاملات التي تم ختمها بالوقت والتي تعود إلى تأسيس العملة المشفرة في عام 2009.
في مصطلحات البيتكوين ، "الكتلة" هي ملف للبيانات المسجلة بشكل دائم. تتم كتابة جميع المعاملات الأخيرة في كتل ، مثل الكثير من دفتر الأستاذ صفقة الأسهم في البورصة. تتم إضافة المعلومات من كتل إلى دفتر الأستاذ كل بضع دقائق. تحتفظ كافة العقد على الشبكة بنسخة من دفتر الأستاذ blockchain. يمكن للمستخدمين التنقل في blockchain لعملة البيتكوين ومراجعة المعاملات من حيث الكمية فقط. يتم حماية التفاصيل المتعلقة بهويات المشتري والبائع في أي معاملة بواسطة تشفير عالي المستوى ، والذي يحمي أيضًا دفتر الأستاذ من التلاعب من قبل مصادر خارجية. عندما يتم تحديث دفتر الأستاذ blockchain ، كذلك جميع محافظ bitcoin.
التعامل مع الإنفاق المزدوج
تخيل أن لديك 1 BTC وتحاول إنفاقه مرتين في معاملتين منفصلتين. يمكنك محاولة القيام بذلك عن طريق إرسال نفس BTC إلى عنوانين منفصلين لمحفظة البيتكوين. كلتا هاتين المعادلتين ستدخلان في مجموعة من المعاملات غير المؤكدة. ستتم الموافقة على المعاملة الأولى عبر آلية التأكيد ثم يتم التحقق منها في الكتلة التالية. ومع ذلك ، سيتم التعرف على المعاملة الثانية غير صالحة من خلال عملية التأكيد ولن يتم التحقق منها. إذا تم سحب كلتا المعاملتين من المجمع للتأكيد في وقت واحد ، فسيتم تضمين المعاملة التي تحتوي على أكبر عدد من التأكيدات في blockchain ، بينما سيتم تجاهل المعاملة الأخرى.
في حين أن هذا يتعامل بفعالية مع مسألة الإنفاق المزدوج ، فإنه لا يخلو من مشاكله. على سبيل المثال ، لن يكون للمستلم المقصود للمعاملة الثانية (الفاشلة) أي جزء في المعاملة الفاشلة بحد ذاته ، ومع ذلك لن يتلقى هذا الشخص عملة البيتكوين التي توقعها. ينتظر العديد من التجار 6 تأكيدات على الأقل لمعاملة (بمعنى أنه تمت إضافة 6 مجموعات لاحقة من المعاملات إلى blockchain بعد المعاملة المعنية). في هذه المرحلة ، يمكن للتاجر أن يفترض بأمان أن المعاملة صالحة.
لا تزال هناك نقاط ضعف أخرى في هذا النظام والتي قد تسمح بحدوث هجمات مزدوجة الإنفاق. على سبيل المثال ، إذا كان المهاجم قادرًا بطريقة ما على التحكم في 51٪ على الأقل من الطاقة التي تملكها الشبكة ، فيمكنه / أو لها ارتكاب إنفاق مزدوج. إذا كان المهاجم قادرًا بطريقة ما على التحكم في هذه القوة الحسابية الكبيرة ، فيمكنه / يمكنها عكس المعاملات وإنشاء سلسلة مفاتيح خاصة منفصلة. ومع ذلك ، فقد أكد النمو السريع للبيتكوين عملياً أن هذا النوع من الهجوم مستحيل. (لمزيد من المعلومات ، راجع إحذر من عمليات الاحتيال الخمسة على عملات بيتكوين)
دليل على العمل و "التعدين" وأوضح
الآن دعنا نحصل على المزيد من التقنية. الطريقة التي يكتشف بها المستخدمون التلاعب مثل محاولة الإنفاق المزدوج في الممارسة العملية هي من خلال التجزئة ، سلاسل طويلة من الأرقام التي تعمل كدليل على العمل (PoW). ضع مجموعة معينة من البيانات من خلال دالة تجزئة (تستخدم bitcoin SHA-256) ، ولن تولد سوى علامة تجزئة واحدة على الإطلاق. بسبب "تأثير الانهيار الجليدي" ، ومع ذلك ، فإن أي تغيير بسيط في أي جزء من البيانات الأصلية سيؤدي إلى تجزئة لا يمكن التعرف عليها على الإطلاق. مهما كان حجم مجموعة البيانات الأصلية ، فإن التجزئة الناتجة عن وظيفة معينة ستكون بنفس الطول. التجزئة هي وظيفة أحادية الاتجاه: لا يمكن استخدامها للحصول على البيانات الأصلية ، فقط للتحقق من أن البيانات التي ولدت التجزئة تطابق البيانات الأصلية.
سيكون توليد أي تجزئة لمجموعة من معاملات bitcoin أمرًا تافهًا بالنسبة لجهاز كمبيوتر حديث ، لذا من أجل تحويل العملية إلى "عمل" ، تحدد شبكة bitcoin مستوى معين من "الصعوبة". يتم ضبط هذا الإعداد بحيث "يتم استخراج" كتلة جديدة - تضاف إلى blockchain عن طريق إنشاء تجزئة صالحة - كل 10 دقائق تقريبا. يتم تحديد الصعوبة عن طريق إنشاء "هدف" للتجزئة: كلما كان الهدف أقل ، وأصغر مجموعة تجزئة صالحة ، وأصعب إنشاء واحد. في الممارسة العملية ، هذا يعني أن علامة التجزئة تبدأ بسلسلة طويلة من الأصفار: التجزئة للكتلة # 429818 ، على سبيل المثال ، هي 000000000000000004dd3426129639082239efd583b5273b1bd75e8d78ff2e8d. تحتوي هذه الكتلة على 2،012 معاملة تتضمن ما يزيد قليلاً عن 1000 بيتكوين ، بالإضافة إلى رأس المجموعة السابقة. إذا قام المستخدم بتغيير مبلغ معاملة واحد بمقدار 0.0001 بيتكوين ، فلن يكون من الممكن التعرف على التجزئة الناتجة ، وسترفض الشبكة الاحتيال.
نظرًا لأن مجموعة معينة من البيانات لا يمكن أن تنشئ سوى علامة تجزئة واحدة ، فكيف يتأكد عمال المناجم من قيامهم بإنشاء علامة تجزئة دون الهدف؟ يغيرون المدخلات عن طريق إضافة عدد صحيح ، يسمى nonce ("الرقم المستخدم مرة واحدة"). بمجرد العثور على تجزئة صالحة ، يتم بثها على الشبكة ، وتتم إضافة الكتلة إلى blockchain.
التعدين عملية تنافسية ، لكنها مجرد يانصيب أكثر من سباق. في المتوسط ، سوف يقوم شخص ما بتوليد دليل مقبول على العمل كل عشر دقائق ، ولكن من سيكون هو تخمين أحد. تجمع عمال المناجم معًا لزيادة فرصهم في الحصول على وحدات التعدين ، مما يولد رسومًا على المعاملات ، ولفترة زمنية محدودة ، مكافأة من عملات البيتكوين التي تم إنشاؤها حديثًا.
دليل العمل يجعل من الصعب للغاية تغيير أي جانب من جوانب blockchain ، لأن هذا التغيير يتطلب إعادة تعدين جميع الكتل اللاحقة. كما أنه يجعل من الصعب على المستخدم أو مجموعة المستخدمين احتكار القدرة الحاسوبية للشبكة ، نظرًا لأن الآلات والطاقة اللازمة لإكمال وظائف التجزئة باهظة الثمن.
