شرح: ما المقصود بالتجزئة في البلوك تشين؟
عرض المزيد
استخلص فحوى محتوى المقال بسرعة، مستشعرًا معنويات السوق في غضون 30 ثانية فقط!
أحدثت تقنية البلوك تشين ثورة في الطريقة التي نخزن بها البيانات ونحميها، حيث يتمثل أحد مكوناتها الأساسية في مفهوم التجزئة. "ما هو الهاشتاج في تقنية البلوك تشين؟" قد تسأل. يُعد التجزئة العمود الفقري لسلسلة الكتل، مما يضمن سلامة البيانات ومنع المعاملات الاحتيالية. ولكن ما هو التجزئة بالضبط، وكيف يساهم في الطبيعة الآمنة والقوية لأنظمة سلسلة الكتل؟ سيكشف منشور المدونة هذا عن لغز التجزئة في تقنية سلسلة الكتل ويرشدك خلال تطبيقاتها وآثارها المختلفة.
سنستكشف دور دوال التجزئة، وخوارزميات التجزئة المختلفة، والاتصال بين التجزئة وخوارزمية إجماع إثبات العمل. سنتعمق أيضًا في دوال التجزئة المشفرة وخصائصها والتطبيقات العملية في سلسلة الكتل، مثل التحقق من المعاملات وتخزين كلمات كلمة المرور وأمانها. وأخيرًا، سنقارن بين استهلاك البيتكوين والإثيريوم للطاقة، مع إلقاء الضوء على الأثر البيئي لآليات الإجماع الخاصة بكل منهما.
النتائج الرئيسية
التجزئة في سلسلة الكتل هي عملية تشفير تُستخدم لإنشاء بصمات أصابع رقمية للتحقق الآمن من المعاملة وتخزين كلمة المرور.
تعتبر وظائف التجزئة مكونات أساسية لخوارزمية إجماع إثبات العمل، مما يوفر الأمان والاستقرار لشبكات سلسلة الكتل.
وقد أثار التعدين الكثيف للطاقة في البيتكوين مخاوف بشأن تأثيره البيئي بينما أدى انتقال إيثريوم إلى إثبات حصة في الإجماع إلى تقليل استهلاك الطاقة مع انخفاض البصمة الكربونية.
فهم التجزئة في البلوك تشين
يعني التقطع في سلسلة الكتل تحويل بيانات الإدخال إلى مخرجات ذات حجم ثابت من خلال خوارزمية محددة. فهو يُثبت نزاهة البيانات ويتجنب المعاملات الاحتيالية. في صميم هذه العملية توجد وظائف التجزئة، التي تنشئ بصمات أصابع رقمية فريدة للبيانات. يكون الإخراج، المعروف باسم قيمة التجزئة، فريدًا لبيانات الإدخال، حتى إذا تم تغيير بيانات الإدخال قليلاً، فستكون قيمة التجزئة مختلفة بشكل كبير. تجعل خاصية دوال التجزئة هذه منها مكونًا لا غنى عنه لمختلف هياكل البيانات، بما في ذلك تقنية سلسلة الكتل، حيث تحتوي كل كتلة على تجزئة الكتلة السابقة.
تتوفر خوارزميات تجزئة مختلفة مثل SHA-256 للعملات البيتكوينية وScrypt للعملات اللايتوكوين، وتتميز كل منها بخصائص وتطبيقات فريدة. تُعد وظيفة التجزئة الجيدة ضرورية للحفاظ على أمن وسلامة سلسلة الكتل، لأنها تضمن إنشاء تجزئة فريدة لمدخلات مختلفة، مما يضمن موثوقية المعاملات ومنع العبث.
دور وظائف التجزئة
تعمل وظيفة تجزئة التشفير كأداة تشفير، مما يولد بصمة رقمية فريدة للبيانات. تنتج الخوارزميات المختلفة أحجام مخرجات مختلفة، ولكن يجب أن تكون دالة التجزئة الجيدة حاسمة، مما يعني أن نفس المدخل سينتج دائمًا نفس المخرج. تضمن هذه الخاصية أنه بغض النظر عن عدد مرات تجزئة الإدخال، سيظل المخرج ثابتًا، مما يسمح بالتحقق السهل من اتساق البيانات.
كما تمتلك وظائف التجزئة القدرة على التحقق من سلامة الرسائل ومصادقة المعلومات. على سبيل المثال، يعد كل من RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest (RIPEMD) وRIPEMD-128 من بين وظائف التجزئة المشفرة المستخدمة في تقنية سلسلة الكتل. تساعد هذه الوظائف في تأمين سلامة البيانات عبر التطبيقات المختلفة، بما في ذلك تقنية سلسلة الكتل، حيث تتضمن كل كتلة تجزئة الكتلة السابقة.
خوارزميات التجزئة المختلفة
تستخدم سلاسل الكتل المختلفة خوارزميات تجزئة مختلفة، مع استخدام البيتكوين لخوارزمية التجزئة الآمنة 256 (SHA-256) كخوارزمية تجزئة. SHA-256 هو خوارزمية رياضية تولد قيمة تجزئة 256 بت. ويُستخدم على نطاق واسع في هياكل البيانات المختلفة، بما في ذلك تقنية سلسلة الكتل، لضمان أمن البيانات وسلامتها.
تتضمن مجموعة خوارزميات التجزئة Scrypt، وهي وظيفة اشتقاق مفتاح قائمة على كلمة المرور تُستخدم عبر مختلف العملات المشفرة مثل Litecoin. يقوم Scrypt بإنشاء تجزئة مخرجات فريدة لكل إدخال، مما يضمن أمان البيانات وسلامتها.
ومن ناحية أخرى، فإن إيثاش عبارة عن خوارزمية تجزئة صلبة للذاكرة مصممة خصيصًا للتنفيذ في سلسلة الكتل Ethereum، والتي تم تطويرها لمواجهة احتمالية استخدام عمال المناجم في ASIC. تمتلك خوارزميات التجزئة المختلفة مستويات مختلفة من التعقيد، مما يؤثر على المعدل الذي يمكن لعمال المناجم العثور به على تجزئة صالحة، مما يؤثر في النهاية على أمن واستقرار شبكة سلسلة الكتل.
الصلة بين التجزئة وإثبات العمل
يشكل التجزئة جزءًا أساسيًا من خوارزمية الإجماع على إثبات العمل، حيث يقوم عمال المناجم بحل المسائل الرياضية المعقدة باستخدام التجزئة للتحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة. يتضمن التعدين استخدام القوة الحسابية للعثور على تجزئة صالحة لمجموعة من المعاملات. تتم مكافأة أول عامل منجم يعثر على تجزئة صالحة بالعملة المشفرة، مما يحفز عمال المناجم على المشاركة في تأمين الشبكة.
وتخضع صعوبة التعدين لتعديلات دورية للحفاظ على المعدل ثابت من إنتاج الكتل، مما يساهم في أمن واستقرار سلسلة الكتل. تؤثر عوامل مختلفة على تعديل صعوبة التعدين، مثل:
معدل التجزئة الشبكة
الوقت الحظر
عدد عمال المناجم
تصميم الخوارزمية
تضمن هذه العملية سلامة سلسلة الكتل وثباتها.
التعدين والتجزئة
يشمل التعدين في البلوك تشين التحقق من المعاملات والتحقق منها على شبكة البلوك تشين. يستخدم عمال المناجم القوة الحسابية لحل المسائل الرياضية المعقدة، والتي تساعد في تأمين الشبكة وإضافة كتل جديدة إلى دفتر أستاذ سلسلة الكتل. تضمن هذه العملية نزاهة سلسلة الكتل وثباتها، حيث تضمن إضافة المعاملات الصالحة فقط إلى السلسلة.
للتحقق من سلامة المعاملة، تتم مقارنة قيمة التجزئة للمعاملة بقيمة التجزئة المخزنة في المجموعة. إذا تطابقت قيم التجزئة، فهذا يعني أن المعاملة لم يتم تغييرها وتعتبر صالحة. من خلال استخدام التجزئة، تضمن تقنية سلسلة الكتل عدم ثبات المعاملات وأمنها، حيث إن أي تغييرات تطرأ على بيانات المعاملة ستؤدي إلى قيمة تجزئة مختلفة، مما يجعلها قابلة للكشف بسهولة.
صعوبة ضبط التعدين
صعوبة التعدين هي معلمة قابلة للتعديل يتم تعديلها بشكل دوري لضمان أمن واستقرار سلسلة الكتل من خلال الحفاظ على المعدل متسق لإنتاج الكتل. ويتأثر بعوامل مثل:
معدل التجزئة الشبكة
الوقت الحظر
عدد عمال المناجم
تصميم الخوارزمية
على سبيل المثال، يتم تعديل صعوبة التعدين في البيتكوين كل 2016، والتي من المقدر أن تحدث كل أسبوعين. يعتمد هذا التعديل على المبلغ الوقت المستغرق لتحديد موقع الكتل السابقة لعام 2016. إذا تم العثور على الكتل في مدة أقصر من المتوقع، تزداد الصعوبة، وعلى العكس من ذلك، إذا تم وضع الكتل على مدى فترة أطول، تقل الصعوبة. تضمن هذه الآلية اكتشاف كتلة جديدة كل 10 دقائق تقريبًا، مما يحافظ على أمن واستقرار شبكة سلسلة الكتل.
تأمين البيانات باستخدام وظائف تجزئة التشفير
تعمل وظائف تجزئة التشفير على حماية البيانات في سلسلة الكتل من خلال الخصائص التالية:
المخرجات الحاسمة: سينتج نفس الإدخال دائمًا نفس الشباك، مما يجعل من السهل التحقق من اتساق البيانات.
مقاومة الصور الأصلية: من الصعب تحديد المدخلات الأصلية من الشباك.
مقاومة التصادم: يتم ضمان تجزئة فريدة لمدخلات مختلفة.
وتضمن هذه الخصائص سلامة البيانات وتعيق العبث في بنية البيانات الخاصة بسلسلة الكتل.
يُعد فهم خصائص وظائف التجزئة المشفرة هذه أمرًا ضروريًا لفهم أمان تقنية سلسلة الكتل وموثوقيتها. توفر هذه الوظائف أساسًا قويًا للتخزين الآمن للبيانات حول داخل الشبكات لامركزية، وحماية المعلومات الحساسة والحفاظ على سلامة سلسلة الكتل.
المخرجات الحاسمة
ترتبط المخرجات الحاسمة في التجزئة بقدرة دالة التجزئة على توليد نفس قيمة التجزئة باستمرار لإدخال محدد. وهذا يضمن أنه بغض النظر عن عدد مرات تجزئة الإدخال، سيظل المخرج ثابتًا، مما يسمح بالتحقق السهل من اتساق البيانات. في سياق تقنية سلسلة الكتل، تضمن هذه الخاصية أن نفس المدخلات ستؤدي دائمًا إلى نفس النتيجة، مما يحافظ على الاتساق والثقة في شبكة سلسلة الكتل.
تتيح المخرجات الحاسمة تنفيذ الكود المتوقع والقابل للتحقق، وهو أمر أساسي للطبيعة لامركزية لأنظمة سلسلة الكتل. وتلعب دورًا رئيسيًا في التحقق من صحة المعاملات في سلسلة الكتل، حيث تضمن أن نفس المدخلات ستولد دائمًا نفس المخرجات، مما يضمن أن الجميع المشاركين في شبكة سلسلة الكتل يمكنهم التحقق بشكل مستقل من صحة المعاملات والوصول إلى إجماع على حالة سلسلة الكتل.
مقاومة التصوير الأولي ومقاومة التصادم
تشكل مقاومة الصور السابقة ومقاومة الاصطدام خصائص مهمة لوظائف التجزئة المشفرة التي تثبت سلامة البيانات وتعيق العبث في تقنية سلسلة الكتل. تجعل مقاومة الصور الأولية من الصعب حسابيًا العثور على الإدخال الأصلي (الصورة الأولية) بالنظر إلى قيمة الشباك. وهذا يضمن أن تكون دالة التجزئة في اتجاه واحد، مما يعني أنه من السهل حساب قيمة التجزئة من المدخلات، ولكن من الصعب عكس العملية وإيجاد المدخلات من قيمة التجزئة.
ومن ناحية أخرى، تضمن مقاومة التصادم أن تؤدي المدخلات المميزة عائدات تجزئة مميزة، وبالتالي الحفاظ على سلامة البيانات المخزنة في سلسلة الكتل. من خلال تقليل فرص وجود مدخلين مختلفين ينتجان نفس قيمة التجزئة، تساعد مقاومة الاصطدام في الحفاظ على أمان شبكة سلسلة الكتل وجدارتها بالثقة.
تشكل مقاومة الصور الأولية ومقاومة الاصطدام معًا أساس تأمين البيانات باستخدام وظائف التجزئة المشفرة في تقنية سلسلة الكتل.
التطبيقات العملية للتجزئة في سلسلة الكتل
تُظهر التجزئة العديد من التطبيقات العملية في سلسلة الكتل، بما في ذلك التحقق من المعاملات وتخزين كلمات كلمة المرور وأمنها. يعتمد التحقق من المعاملة على التجزئة تأكيد صحة البيانات وسلامتها، مما يضمن أن المعاملات صالحة وآمنة. كما يُستخدم التجزئة لتخزين كلمات المرور بشكل آمن وحماية بيانات المستخدم ومنع الوصول غير المصرح به إلى الحسابات.
يوفر فهم التطبيقات العملية للتجزئة في سلسلة الكتل نظرة ثاقبة على الطرق العديدة التي يعمل بها التجزئة على تحصين الشبكات لامركزية وتأمينها. بدءًا من التحقق من المعاملات إلى حماية المعلومات الحساسة، يلعب التجزئة دورًا حيويًا في الحفاظ على نزاهة أنظمة سلسلة الكتل وجدارتها بالثقة.
التحقق من المعاملة
يشكل التحقق من المعاملات جانبًا مهمًا من تقنية سلسلة الكتل، مما يضمن أمن المعاملات ودقتها. وباستخدام التجزئة، يتم تجزئة بيانات المعاملة باستخدام دالة التجزئة، ويتم دمج قيمة التجزئة الناتجة في الكتلة إلى جانب بيانات المعاملة الأخرى. للتحقق من سلامة المعاملة، تتم مقارنة قيمة التجزئة للمعاملة بقيمة التجزئة المخزنة في المجموعة. إذا تطابقت قيم التجزئة، فهذا يعني أن المعاملة لم يتم تغييرها وتعتبر صالحة.
من خلال استخدام التجزئة، تضمن تقنية سلسلة الكتل عدم ثبات المعاملات وأمنها، حيث إن أي تغييرات في بيانات المعاملة ستؤدي إلى قيمة تجزئة مختلفة، مما يجعلها قابلة للكشف بسهولة. تُستخدم عملية التحقق من المعاملات هذه على نطاق واسع في العديد من سلاسل الكتل، مثل البيتكوين وإيثريوم، مما يضمن سلامة وأمن الشبكة.
تخزين كلمات كلمة المرور وأمنها
تستخدم البلوك تشين تجزئة لتخزين كلمات المرور بأمان، وحماية بيانات المستخدم، وحظر الوصول غير المصرح به إلى الحساب. عندما يقوم المستخدم بإنشاء حساب أو تعيين كلمة المرور، يتم تجزئة كلمة المرور باستخدام خوارزمية تشفير، ثم يتم تخزين الشباك الناتج في سلسلة الكتل بدلاً من كلمة المرور الفعلية. عندما يحاول المستخدم تسجيل الدخول، يتم تجزئة كلمة المرور التي تم إدخالها باستخدام نفس الخوارزمية، وتتم مقارنة التجزئة الناتجة بالتجزئة المخزنة في سلسلة الكتل. تتم مقارنة الشباك. إذا كانت مطابقة، يتم منح المستخدم حق الوصول..
نظرًا لأن الشباك عبارة عن دالة أحادية الاتجاه، فمن غير الممكن حسابيًا عكس هندسة كلمة المرور الأصلية من الشباك. وهذا يجعل من الصعب للغاية على المهاجمين اختراق كلمات المرور من خلال التخمين أو استخدام أساليب القوة الغاشمة. ونتيجة لذلك، يُعد التجزئة أسلوبًا فعالاً لضمان أمان وسلامة تخزين كلمة المرور في تقنية سلسلة الكتل.
مقارنة استهلاك الطاقة: البيتكوين مقابل الإيثريوم
يُظهر البيتكوين والإثيريوم اختلافات في استهلاك الطاقة، تُعزى إلى خوارزميات الإجماع الخاصة بكل منهما. تثير عملية التعدين كثيفة الطاقة في البيتكوين مخاوف تتعلق بالاستدامة البيئية. يستهلك تعدين البيتكوين، الذي يعتمد على إثبات العمل، المبلغ كبيرة من الطاقة، تقدر بحوالي 137.68 تيرا وات في الساعة سنويًا. وعلى النقيض من ذلك، يهدف انتقال Ethereum إلى خوارزمية إجماع إثبات حصة إلى تقليل استهلاكها للطاقة بنسبة 99%، مما يجعلها المزيد استدامة وصديقة للبيئة مقارنةً بالعملة البيتكوينية.
تؤكد اختلافات استهلاك الطاقة بين البيتكوين والإثيريوم على الحاجة إلى النظر في التأثير البيئي لتقنية البلوك تشين. من خلال فهم الآثار المترتبة على خوارزميات توافق الآراء المختلفة على استهلاك الطاقة، يمكننا تقدير فوائد الحلول المزيد استدامة وكفاءة في استهلاك الطاقة مثل إثبات حصة من Ethereum.
التعدين المكثف للطاقة في البيتكوين
تستهلك عملية تعدين البيتكوين المبلغ كبيرًا من الطاقة لأنها تعتمد على إثبات العمل وتتضمن حل المسائل الرياضية المعقدة. وقد أثارت طبيعة تعدين البيتكوين كثيفة الاستهلاك للطاقة هذه مخاوف بشأن تأثيره البيئي، حيث يبلغ الاستهلاك المقدر للطاقة حوالي 110 تيراواط ساعة سنويًا.
تُستخدم مؤشرات وتقديرات مختلفة، مثل مؤشر استهلاك طاقة البيتكوين الذي توفره منصات مثل الديجيكونوميست ومركز كامبريدج المالية البديل (CCAF)، لقياس استهلاك طاقة البيتكوين. وتوضح هذه القياسات المخاوف البيئية المحيطة باستهلاك البيتكوين للطاقة وتؤكد على الحاجة إلى حلول المزيد استدامة وكفاءة في استخدام الطاقة في تقنية سلسلة الكتل.
انتقال إيثريوم إلى إثبات حصة
يشير تحول Ethereum إلى خوارزمية توافق الآراء الخاصة بإثبات حصة إلى خطوة كبيرة نحو تعزيز الاستدامة والمسؤولية البيئية في تقنية سلسلة الكتل. من خلال استخدام ETH بدلاً من الطاقة لتأمين الشبكة، يقلل نظام إثبات حصة من Ethereum بشكل كبير من استهلاك الطاقة لسلسلة الكتل، مع انخفاض مقدر يزيد عن 99%.
تشمل الفوائد البيئية لانتقال Ethereum إلى إثبات حصة ما يلي:
تقليل استهلاك الطاقة
تقليل البصمة الكربونية
الحد من التأثير البيئي
تعزيز الاستدامة
من خلال اعتماد آليات المزيد أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، تقود أنظمة سلسلة الكتل مثل Ethereum الطريق نحو مستقبل المزيد صداقة للبيئة واستدامة للشبكات لامركزية.
الخلاصة
في منشور المدونة هذا، كشفنا النقاب عن لغز التجزئة في تقنية سلسلة الكتل، واستكشاف تطبيقاتها المختلفة وآثارها. بدءًا من دور دوال التجزئة وخوارزميات التجزئة المختلفة إلى الاتصال بين التجزئة وإثبات العمل، تعمقنا في المكونات المهمة لتقنية سلسلة الكتل التي تضمن سلامة البيانات ومنع العبث.
كما رأينا، يُعد التجزئة جانبًا أساسيًا في تقنية البلوك تشين، مما يوفر الأساس للتخزين الآمن حول البيانات داخل الشبكات لامركزية. ومن خلال فهم أهمية التجزئة وتطبيقاتها العملية، يمكننا تقدير متانة وأمن أنظمة سلسلة الكتل بشكل أفضل، مما يساهم في نهاية المطاف في خلق مشهد رقمي المزيد أمانًا وموثوقية.
الأسئلة الشائعة
ما هو الهاشتاج في البلوك تشين بالمثال؟
التجزئة في سلسلة الكتل هي عملية تشفير تأخذ إدخالاً (مثل النص) وتحوله إلى مخرجات ذات طول وبنية ثابتة تُعرف باسم "قيمة التجزئة". دائمًا ما يكون نفس الطول والاتجاه الواحد، مما يعني أنه لا يمكن عكسه.
ماذا تعني بالتجزئة؟
التجزئة هي عملية تحويل البيانات إلى رمز بطول ثابت باستخدام دالة التجزئة. وهذا يسهل من العثور على البيانات الأصلية واستخدامها ويشيع استخدامها لجداول التجزئة.
ما الفرق بين التشفير والتجزئة؟
التشفير هو عملية ذات اتجاهين تقوم بخلط البيانات بحيث يمكن فكها لاحقًا، في حين أن التجزئة هي عملية ذات اتجاه واحد تقوم بتعيين البيانات إلى قيمة ثابتة الطول، وتستخدم بشكل أساسي لأغراض المصادقة.
ما هو الشباك في سلسلة الكتل؟
التجزئة في سلسلة الكتل هي دالة تشفير تحول إدخال البيانات العشوائية إلى خرج طول وبنية ثابتين يُعرفان بقيمة التجزئة. وهذا يجعل من السهل تحديد المعاملات على سلسلة الكتل، لأن كل معاملة لها تجزئة فريدة خاصة بها.
كيف يرتبط إثبات العمل بالتجزئة في سلسلة الكتل؟
إثبات العمل هو خوارزمية توافقية تستفيد من التجزئة تأكيد المعاملات وإنشاء كتل جديدة في سلسلة الكتل. يُستخدم التجزئة لحل المسائل الرياضية المعقدة وإنتاج تجزئة صالحة تلبي متطلبات محددة.
#Bybit #TheCryptoArk
