المراجع الرئيسية:
تعتبر بيتكوين (BTC) رائدة في مجال العملات المشفرة اللامركزية، مما يمثل علامة فارقة في تاريخ التكنولوجيا المالية. تم تقديم Bitcoin في عام 2009 من قبل فرد أو مجموعة مجهولة باستخدام الاسم المستعار Satoshi Nakamoto، حيث قدمت Bitcoin مفهومًا رائدًا تحدى الأنظمة المالية التقليدية.
ظهرت بيتكوين كعملة رقمية لامركزية مصممة لتسهيل المعاملات بين الأقران دون الحاجة إلى وسطاء مثل البنوك أو الحكومات. وهي تعمل على شبكة عالمية من أجهزة الكمبيوتر المعروفة باسم العقد، حيث يمتلك كل مشارك نسخة من دفتر سجلات بلوكتشين، مما يضمن الشفافية والأمان.
عالج ظهور بيتكوين التحديات الرئيسية التي تواجهها الأنظمة المالية التقليدية، بما في ذلك الإنفاق المزدوج والتضخم والاعتماد على السلطات المركزية. من خلال استخدام تقنيات التشفير، تضمن Bitcoin سلامة وأمن المعاملات، مما يجعلها مقاومة للاحتيال والتلاعب.
تكمن أهمية بيتكوين في تقديمها لآلية إجماع جديدة تُعرف باسم إثبات العمل (PoW). من خلال PoW، يتنافس عمال المناجم لحل الألغاز الرياضية المعقدة والتحقق من المعاملات وإضافتها إلى blockchain. تضمن هذه الآلية شبكة لامركزية وآمنة من خلال مطالبة المشاركين باستثمار القوة الحسابية، مما يجعل من غير العملي اقتصاديًا شن هجمات على الشبكة.
يعد العرض المحدود لعملة البيتكوين جانبًا مهمًا آخر يميزها. لن يكون هناك سوى 21 مليون بيتكوين، مما يجعلها أصلًا نادرًا. وقد ساهمت هذه الندرة، جنبًا إلى جنب مع زيادة التبني والطلب، في سمعة بيتكوين كمخزن للقيمة وتحوط محتمل ضد التضخم.
تجاوز تأثير بيتكوين دورها كعملة رقمية. لقد أشعلت ثورة تكنولوجية، وألهمت تطوير العديد من العملات المشفرة ووضعت الأساس لتقنية بلوكتشين ككل. لقد أثر مفهوم النظام اللامركزي والشفاف والمقاوم للرقابة الذي قدمته بيتكوين على إنشاء العملات المشفرة البديلة وتطبيقات بلوكتشين في مختلف الصناعات.
واجهت Bitcoin نصيبها من التحديات طوال رحلتها. كانت قابلية التوسع مشكلة مستمرة، حيث أدى التصميم الأصلي لشبكة بيتكوين إلى الحد من إنتاجية معاملاتها. ومع ذلك، فقد بُذلت جهود لمواجهة هذا التحدي من خلال حلول مثل Lightning Network، التي تهدف إلى تمكين المعاملات الصغيرة بشكل أسرع وأكثر قابلية للتطوير.
واجهت Bitcoin أيضًا تحديات تنظيمية وتدقيقًا من الحكومات في جميع أنحاء العالم. أثارت الطبيعة اللامركزية والأسماء المستعارة لمعاملات بيتكوين مخاوف بشأن غسيل الأموال والتهرب الضريبي والأنشطة غير المشروعة. ونتيجة لذلك، تتطور الأطر التنظيمية والمبادئ التوجيهية باستمرار لمعالجة هذه المخاوف وتحقيق التوازن بين الابتكار والامتثال.
على الرغم من التحديات، حققت Bitcoin إنجازات مهمة واكتسبت شهرة واسعة النطاق. لقد شهدت قبولًا متزايدًا كشكل شرعي للدفع من قبل الشركات والمؤسسات والأفراد. كما أن تقلبات بيتكوين جعلتها خيارًا استثماريًا شائعًا، حيث جذبت المستثمرين الأفراد والمؤسسات الذين يسعون إلى التعرض لسوق العملات المشفرة.
تقنية Blockchain: تعتمد شبكة Bitcoin الأساسية على تقنية blockchain، وهي دفتر الأستاذ الموزع الذي يسجل جميع المعاملات بطريقة زمنية وغير قابلة للتغيير. تضمن سلسلة الكتل الشفافية والأمان والمساءلة من خلال تخزين بيانات المعاملات عبر شبكة من العقد.
آلية إجماع إثبات العمل (PoW): تستخدم شبكة Bitcoin الأساسية آلية إجماع PoW لتحقيق توافق في الآراء بين المشاركين في الشبكة. يتنافس عمال المناجم على حل الألغاز الرياضية المعقدة، ويضيف أول مُعدِّن يحل اللغز مجموعة جديدة من المعاملات إلى بلوكتشين. تضمن هذه الآلية سلامة وأمان الشبكة.
اللامركزية: شبكة بيتكوين الأساسية لا مركزية، مما يعني أنه لا توجد سلطة مركزية تتحكم في النظام أو تحكمه. بدلاً من ذلك، تتم إدارة المعاملات والإجماع بشكل جماعي من قبل المشاركين في الشبكة. تلغي هذه اللامركزية الحاجة إلى الوسطاء وتقلل من مخاطر الرقابة والتلاعب.
معاملات نظير إلى نظير: تسمح بيتكوين بإجراء معاملات مباشرة من نظير إلى نظير، مما يمكّن الأفراد من إرسال الأموال وتلقيها دون الحاجة إلى وسطاء مثل البنوك. يمكن للمستخدمين التعامل مع أي شخص على مستوى العالم، بغض النظر عن الموقع الجغرافي أو البنية التحتية المصرفية التقليدية.
الأمان: توفر شبكة Bitcoin الأساسية أمانًا قويًا من خلال تقنيات التشفير. يتم تأمين المعاملات باستخدام تشفير المفتاح العام، مما يضمن أن المستلم المقصود فقط يمكنه الوصول إلى الأموال. كما أن الطبيعة اللامركزية للشبكة وآلية إجماع PoW تجعلها شديدة المقاومة للقرصنة والأنشطة الاحتيالية.
دفتر الأستاذ غير القابل للتغيير: بلوكتشين في شبكة بيتكوين الأساسية غير قابل للتغيير، مما يعني أنه بمجرد تسجيل المعاملة على بلوكتشين، لا يمكن تغييرها أو العبث بها. يضمن هذا الثبات سلامة سجل المعاملات ويمنع الإنفاق المزدوج.
العرض المحدود: تتمتع عملة البيتكوين بإمدادات محدودة، بحد أقصى 21 مليون بيتكوين. هذه الندرة مضمنة في بروتوكول الشبكة الأساسي وتساعد في الحفاظ على قيمة العملة المشفرة. وقد ساهم العرض المحدود، جنبًا إلى جنب مع الطلب المتزايد، في سمعة بيتكوين كمخزن للقيمة والتحوط المحتمل ضد التضخم.
نهاية المعاملة: بمجرد تأكيد المعاملة وإدراجها في الكتلة، تصبح نهائية في شبكة بيتكوين. يتطلب التأكيد إضافة عدة كتل لاحقة إلى بلوكتشين، مما يوفر مستوى عاليًا من الأمان واليقين للمعاملات.
شبكة بدون إذن: شبكة بيتكوين الأساسية غير مرخصة، مما يسمح لأي شخص بالانضمام إلى الشبكة والمشاركة في التعدين والتعامل مع بيتكوين. يعزز هذا الانفتاح الشمولية وإمكانية الوصول، مما يمكّن الأفراد في جميع أنحاء العالم من التفاعل مع النظام البيئي للعملات المشفرة.
استهلاك الطاقة: تشتهر شبكة Bitcoin الأساسية بعملية التعدين كثيفة الاستهلاك للطاقة. بينما يتنافس عمال المناجم لحل الألغاز الحسابية، هناك حاجة إلى قوة حسابية كبيرة، تستهلك كمية كبيرة من الكهرباء. يتم بذل الجهود لاستكشاف آليات الإجماع البديلة التي تقلل من استهلاك الطاقة للشبكة.
المصدر: كوينتيليغراف
المفهوم الأساسي: PoW هو لغز حسابي يجب على عمال المناجم حله للتحقق من صحة وإضافة كتل جديدة إلى بلوكشين البيتكوين. يتضمن ذلك العثور على nonce (رقم عشوائي) ينتج، عند دمجه مع بيانات الكتلة الأخرى، قيمة تجزئة تلبي معايير معينة محددة مسبقًا. ويتنافس المُعدِّنون للعثور على هذا الاسم، ويحصل أول مُعدِّن يحل اللغز على الحق في إضافة الكتلة إلى بلوكتشين.
دالة التجزئة: تعتمد PoW على وظائف التجزئة المشفرة، مثل SHA-256 (خوارزمية التجزئة الآمنة 256 بت)، والتي تأخذ المدخلات وتنتج مخرجات ذات حجم ثابت تسمى التجزئة. تضمن وظيفة التجزئة في Bitcoin أنه حتى التغيير البسيط في بيانات الإدخال سيؤدي إلى قيمة تجزئة مختلفة تمامًا. تضمن هذه الخاصية ثبات وأمن بلوكشين.
تعديل الصعوبة: يتم تعديل صعوبة لغز PoW ديناميكيًا للحفاظ على وقت إنشاء الكتلة المتسق. تهدف شبكة Bitcoin إلى إنتاج كتلة جديدة كل 10 دقائق تقريبًا. إذا تمت إضافة الكتل بسرعة أكبر، تزداد الصعوبة، مما يجعل اللغز أكثر صعوبة. على العكس من ذلك، إذا تمت إضافة الكتل بشكل أبطأ، تقل الصعوبة.
عقد التعدين: عمال المناجم عبارة عن عقد متخصصة في شبكة بيتكوين تقوم بإجراء حسابات PoW. إنهم يستثمرون القوة الحسابية من خلال تشغيل برامج التعدين على أجهزتهم، في محاولة للعثور على الاسم الصحيح الذي يرضي لغز PoW. يتنافس عمال المناجم ضد بعضهم البعض لحل اللغز وكسب الحق في إضافة كتلة جديدة.
التحقق من الكتلة: بمجرد أن يجد المُعدِّن حلاً لغز PoW، يقوم بنشر الكتلة الجديدة على الشبكة. تقوم العقد الأخرى في الشبكة بعد ذلك بالتحقق من صحة الكتلة من خلال تشغيل نفس حساب PoW بشكل مستقل. تضمن عملية التحقق هذه إضافة الكتل الصالحة فقط إلى blockchain.
قاعدة أطول سلسلة: في حالة قيام العديد من المُعدنين بالعثور على حلول صالحة في وقت واحد، فقد تحدث انقسامات مؤقتة، مما يؤدي إلى ظهور سلاسل بلوكتشين متنافسة. وتتبع شبكة بيتكوين «قاعدة أطول سلسلة»، والتي تنص على أن السلسلة ذات العمل الحسابي الأكثر تراكمًا (أطول سلسلة) تعتبر بلوكتشين صالحة. تساعد هذه القاعدة في الحفاظ على الإجماع وتضمن تقارب جميع العقد في إصدار واحد من blockchain.
الأمن ومقاومة الهجمات: يوفر PoW أمانًا قويًا من خلال جعل تغيير تاريخ blockchain مكلفًا من الناحية الحسابية. سيحتاج المهاجم الذي يريد تعديل الكتلة إلى إعادة حساب لغز PoW لتلك الكتلة وجميع الكتل اللاحقة، الأمر الذي يصبح صعبًا بشكل متزايد مع إضافة المزيد من الكتل. وهذا يجعل بلوكتشين مقاومًا للأنشطة الضارة، مثل الإنفاق المزدوج وإعادة كتابة سجل المعاملات.
هجوم 51٪: يعتمد أمان شبكة Bitcoin على افتراض أن عمال المناجم الصادقين يتحكمون في غالبية القوة الحسابية للشبكة. إذا كان كيان واحد أو مجموعة متواطئة تسيطر على أكثر من 50٪ من إجمالي القوة الحسابية للشبكة، فمن المحتمل أن تشن هجومًا بنسبة 51٪، مما يسمح لها بتعديل المعاملات أو الإنفاق المزدوج أو فرض رقابة على المعاملات. ومع ذلك، يصبح مثل هذا الهجوم أقل جدوى مع نمو القوة الحسابية للشبكة.
استهلاك الطاقة: يتطلب PoW قدرًا كبيرًا من الطاقة الحسابية، مما يؤدي إلى استهلاك مرتفع للطاقة. وقد أثار هذا مخاوف بشأن التأثير البيئي لتعدين بيتكوين. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن استهلاك الطاقة هو مقايضة متأصلة للأمن الذي توفره PoW. بالإضافة إلى ذلك، تُبذل الجهود لاستكشاف آليات توافق بديلة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
التطورات المستمرة: مع تطور شبكة بيتكوين، يهدف البحث والتطوير المستمران إلى تحسين كفاءة آلية إجماع PoW وقابليتها للتوسع واستدامتها. تهدف المقترحات، مثل دمج حلول الطبقة الثانية مثل Lightning Network، إلى التخفيف من بعض تحديات قابلية التوسع المرتبطة بـ PoW.
المصدر: سعر البنك
التحقق من المعاملات: يلعب عمال المناجم دورًا حيويًا في التحقق من المعاملات على شبكة Bitcoin. يقومون بجمع المعاملات الواردة والتحقق منها، مما يضمن التزامهم بقواعد وسياسات الشبكة. تتضمن عملية التحقق هذه التحقق من التوقيعات الرقمية، والتأكد من أن المرسل لديه أموال كافية، والتحقق من أي أنشطة احتيالية محتملة.
إنشاء الكتل: عمال المناجم مسؤولون عن إنشاء كتل جديدة في بلوكشين بيتكوين. يقومون بجمع مجموعة من المعاملات التي تم التحقق من صحتها وتجميعها في كتلة إلى جانب المعلومات الأخرى المتعلقة بالكتلة، مثل تجزئة الكتلة السابقة والطابع الزمني ورقم تعريف فريد يسمى nonce.
أجهزة التعدين: يتطلب التعدين أجهزة متخصصة تعرف باسم ASICs (الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق) المصممة خصيصًا للمتطلبات الحسابية للتعدين. تتميز هذه الأجهزة بكفاءة عالية في إجراء الحسابات اللازمة لحل ألغاز إثبات العمل (PoW).
حل ألغاز PoW: يتنافس عمال المناجم على حل ألغاز PoW من خلال إيجاد قيمة nonce التي، عند دمجها مع بيانات الكتلة الأخرى، تنتج قيمة تجزئة تلبي معايير محددة. تتضمن هذه العملية تجزئة بيانات الكتلة بشكل متكرر بقيم nonce مختلفة حتى يتم العثور على قيمة تجزئة مرضية. تحدد القوة الحسابية وسرعة التجزئة لأجهزة التعدين فرص المُعدِّن في العثور على القيمة الصحيحة.
تعديل الصعوبة: يتم تعديل صعوبة ألغاز PoW بانتظام للحفاظ على وقت إنشاء الكتلة المتسق. يتم تحديد الصعوبة بطريقة تتم فيها إضافة كتلة جديدة إلى blockchain كل 10 دقائق تقريبًا، بغض النظر عن القوة الحسابية الإجمالية للشبكة. يضمن هذا التعديل أن التعدين لا يزال يمثل تحديًا وأن الكتل تتم إضافتها بمعدل يمكن التنبؤ به.
نشر الكتلة: بمجرد أن يجد المُعدِّن حلاً صالحًا لألغاز PoW، فإنه يبث الكتلة الملغومة حديثًا إلى الشبكة. تستقبل العقد الأخرى في الشبكة الكتلة وتتحقق بشكل مستقل من صلاحيتها عن طريق تشغيل نفس حسابات PoW. يتم التوصل إلى الإجماع عندما تتفق غالبية عقد الشبكة على صلاحية الكتلة.
مكافآت الكتلة: يتم تحفيز عمال المناجم للمشاركة في عملية التعدين من خلال مكافآت الكتلة. عندما ينجح المُعدِّن في استخراج كتلة جديدة، تتم مكافأته بعدد محدد مسبقًا من عملات البيتكوين. تُعد هذه المكافأة بمثابة حافز لعمال المناجم لاستثمار الطاقة الحسابية وتأمين الشبكة. بالإضافة إلى مكافآت الكتلة، يمكن لعمال المناجم أيضًا كسب رسوم المعاملات المدرجة في الكتلة.
خفض البيتكوين إلى النصف: يعد خفض البيتكوين إلى النصف حدثًا رئيسيًا يحدث كل أربع سنوات تقريبًا، أو بعد تعدين 210,000 كتلة. خلال هذا الحدث، تنخفض مكافأة تعدين الكتل الجديدة إلى النصف، مما يعني أن المُعدنين يحصلون على عملات بيتكوين أقل بنسبة 50٪ للتحقق من المعاملات. تعد عمليات خفض البيتكوين إلى النصف جزءًا أساسيًا من السياسة النقدية لبيتكوين وترتبط عادةً بالاتجاهات الصعودية في السوق. وهي مصممة لإبطاء معدل إنشاء عملات البيتكوين الجديدة، وبالتالي تقليل العرض وربما زيادة الطلب.
الندرة القابلة للبرمجة: تشير الندرة القابلة للبرمجة إلى القيد الرقمي للمورد. في سياق العملات المشفرة مثل البيتكوين، تعد الندرة القابلة للبرمجة مبدأ أساسيًا. يبلغ إجمالي المعروض من عملات البيتكوين التي يمكن أن توجد في أي وقت 21 مليونًا، وهو الحد الذي حدده منشئها. تتم برمجة هذه الندرة في بروتوكول Bitcoin نفسه ويتم فرضها من خلال عملية النصف. من خلال إنشاء أصل رقمي بإمدادات ثابتة معروفة، تقدم بيتكوين مفهوم الندرة الرقمية، والتي تلعب دورًا مهمًا في عرض القيمة الخاص بها. تساهم هذه الندرة، جنبًا إلى جنب مع الطلب، في سعر البيتكوين.
مجمعات التعدين: أصبح التعدين منافسًا للغاية، وغالبًا ما ينضم عمال المناجم الفرديون إلى مجمعات التعدين للجمع بين قوتهم الحسابية وزيادة فرصهم في كسب المكافآت. تقوم مجمعات التعدين بتوزيع المكافآت بين المشاركين بناءً على قوة التجزئة المساهمة الخاصة بهم. من خلال تجميع الموارد، يمكن لعمال المناجم تحقيق دخل أكثر اتساقًا ويمكن التنبؤ به من التعدين.
أمان الشبكة: يلعب التعدين دورًا مهمًا في الحفاظ على أمان شبكة Bitcoin. تضمن الطبيعة اللامركزية للتعدين أنه لا يمكن لأي كيان واحد السيطرة على blockchain. توفر القوة الحسابية المطلوبة لاستخراج الكتل الجديدة الحماية ضد الهجمات، حيث يصبح من الصعب بشكل متزايد على الفاعل الضار التحكم في غالبية القوة الحسابية الإجمالية للشبكة.
تطور التعدين: مع مرور الوقت، تطور التعدين من إجرائه على وحدات المعالجة المركزية العادية إلى وحدات معالجة الرسومات (GPU)، وفي النهاية، إلى ASICs المتخصصة. وقد أدى هذا التطور إلى زيادة القوة الحسابية الإجمالية للشبكة، مما جعلها أكثر أمانًا. ومع ذلك، فقد أدى ذلك أيضًا إلى مخاوف بشأن المركزية، حيث أن التعدين باستخدام ASICs أكثر فعالية من حيث التكلفة وأقل سهولة في الوصول إليه من قبل عمال المناجم الفرديين.
اكتسبت Bitcoin، باعتبارها العملة المشفرة الرائدة، شعبية كبيرة وتقديرًا في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، فقد واجهت أيضًا تحديات تتعلق بقابلية التوسع، مما حد من قدرتها على التعامل مع حجم كبير من المعاملات بكفاءة. تنشأ مشكلات قابلية التوسع هذه بشكل أساسي من خيارات التصميم والقيود المفروضة على تقنية بلوكتشين الخاصة ببيتكوين.
ينبع تحدي قابلية التوسع في بيتكوين من حد حجم الكتلة. كل كتلة في بلوكشين بيتكوين لها حد حجم ثابت يبلغ 1 ميغابايت (MB). ومع زيادة عدد المعاملات، يصبح حد حجم الكتلة هذا عقبة، مما يؤدي إلى الازدحام والتأخير في معالجة المعاملات. مع حجم الكتلة المحدود، يتم تقييد عدد المعاملات التي يمكن تضمينها في كل كتلة، مما يؤدي إلى أوقات تأكيد أبطأ ورسوم معاملات أعلى خلال فترات نشاط الشبكة المرتفع.
تساهم آلية الإجماع الخاصة بها، والمعروفة باسم إثبات العمل (PoW)، أيضًا في مشكلات قابلية التوسع. تتطلب PoW من عمال المناجم التنافس لحل الألغاز الرياضية المعقدة للتحقق من المعاملات وإضافتها إلى blockchain. هذه العملية مكثفة من الناحية الحسابية وتستغرق وقتًا طويلاً، مما يؤدي إلى أوقات إنشاء كتل أطول. ومع زيادة عدد المعاملات، يمكن أن يتأخر الوقت اللازم لمعالجة المعاملات وتأكيدها بشكل كبير، مما يزيد من تفاقم تحديات قابلية التوسع.
تقدم الطبيعة اللامركزية لشبكة بيتكوين تحديات التنسيق. ونظرًا لأن كل عقدة كاملة في الشبكة يجب أن تخزن جميع المعاملات وتعالجها، فإن حجم بلوكتشين ينمو باستمرار. ومع نمو بلوكتشين بشكل أكبر، يصبح من الصعب على المشاركين في الشبكة تخزين ونقل سجل المعاملات بالكامل، مما يؤدي إلى زيادة متطلبات الموارد وضغوط المركزية المحتملة.
لمعالجة مشاكل قابلية التوسع هذه، تم اقتراح العديد من الحلول وتنفيذها. أحد الحلول البارزة هو تطبيق Segregated Witness (SegWit)، الذي يفصل بيانات المعاملات عن بيانات التوقيع، مما يزيد من سعة الكتلة بشكل فعال. يسمح SegWit بتضمين المزيد من المعاملات في كل كتلة، مما يؤدي إلى تحسين الإنتاجية وتقليل رسوم المعاملات.
كان الحل الآخر هو تنفيذ شبكة Lightning Network، وهو حل لتوسيع نطاق الطبقة الثانية مبني على أساس بلوكشين بيتكوين. تتيح شبكة Lightning Network المعاملات خارج السلسلة بين المشاركين، مما يقلل العبء على blockchain الرئيسي ويزيد من قابلية التوسع بشكل كبير. من خلال إجراء المعاملات خارج السلسلة وتسويتها بشكل دوري على بلوكشين بيتكوين، تقدم شبكة Lightning Network معاملات فورية ومنخفضة التكلفة.
تعمل جهود البحث والتطوير المستمرة على استكشاف آليات الإجماع البديلة، مثل Proof of Stake (PoS)، والتي يمكن أن تعزز قابلية التوسع عن طريق تقليل النفقات الحسابية المرتبطة بالتعدين. تعتمد آليات إجماع PoS، على عكس PoW، على المدققين الذين يمتلكون حصة في الشبكة ويتم اختيارهم لإنشاء كتل جديدة بناءً على حصتهم، مما يلغي الحاجة إلى أنشطة التعدين كثيفة الموارد.
شبكة لايتنينج: شبكة لايتنينج هي حل من الطبقة الثانية مبني على بلوكشين بيتكوين. إنه يتيح إجراء معاملات أسرع وأرخص خارج السلسلة من خلال إنشاء قنوات دفع بين المشاركين. تسمح هذه القنوات بإجراء حجم كبير من المعاملات دون إثقال كاهل بلوكتشين الرئيسي. ومع نضوج شبكة Lightning Network، فإنها تتمتع بالقدرة على تعزيز قابلية تطوير معاملات بيتكوين بشكل كبير.
توقيعات Schnorr: توقيعات Schnorr هي ترقية بروتوكول مقترحة لبيتكوين تقدم مزايا متعددة، بما في ذلك قابلية التوسع المحسنة. من خلال تجميع مدخلات التوقيع المتعددة في توقيع واحد، تعمل توقيعات Schnorr على تقليل حجم المعاملات. يؤدي هذا الانخفاض في حجم المعاملات إلى زيادة عدد المعاملات التي يمكن وضعها داخل الكتلة، وبالتالي تحسين قابلية التوسع الإجمالية للشبكة.
شاهد منفصل (SegWit): SegWit عبارة عن ترقية بروتوكول تم تنفيذها بالفعل في شبكة بيتكوين. وهو يعالج مشكلة قابلية التوسع من خلال فصل بيانات توقيع المعاملة من كتلة المعاملات. يقلل هذا الفصل من الحجم الكلي للمعاملات، مما يسمح لمزيد من المعاملات بالتناسب داخل الكتلة. أدى SegWit إلى زيادة سعة المعاملات وتحسين قابلية التوسع لشبكة Bitcoin.
السلاسل الجانبية: السلاسل الجانبية هي سلاسل بلوكشين مستقلة قابلة للتشغيل المتبادل مع بلوكشين بيتكوين. فهي تسمح بتنفيذ العقود الذكية وإنشاء تطبيقات جديدة دون إثقال كاهل بلوكتشين الرئيسي. يمكن للسلاسل الجانبية تخفيف الازدحام على شبكة بيتكوين عن طريق نقل أنواع معينة من المعاملات خارج السلسلة مع ضمان التوافق والأمان مع بلوكشين بيتكوين الرئيسي.
Taproot: Taproot القائمة على Schnorr هي ترقية مقترحة تجمع بين مزايا Schnorr Signatures والقدرة على إنشاء عقود ذكية معقدة. إنه يعزز الخصوصية وقابلية التوسع والمرونة في معاملات بيتكوين من خلال تمكين إنشاء معاملات أكثر إحكاما وكفاءة. من خلال تقليل حجم وتعقيد المعاملات، تساهم Taproot في تحسين قابلية تطوير شبكة Bitcoin.
التقسيم: التقسيم هو مفهوم مستعار من قواعد البيانات التقليدية ويشير إلى تقسيم بلوكتشين إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة تسمى الأجزاء. يمكن لكل جزء معالجة معاملاته وتخزين بياناته، مما يقلل العبء على بلوكتشين الرئيسي. توفر ميزة Sharding إمكانية زيادة إنتاجية المعاملات لشبكة Bitcoin بشكل كبير، وبالتالي تعزيز قابلية التوسع فيها.
زيادة حجم الكتلة: زيادة حد حجم الكتلة هو حل مقترح آخر لتعزيز قابلية تطوير بيتكوين. من خلال السماح بأحجام أكبر للكتل، يمكن تضمين المزيد من المعاملات في كل كتلة، مما يؤدي إلى زيادة معدل نقل المعاملات. ومع ذلك، كان هذا النهج موضوعًا للنقاش بسبب المخاوف بشأن المركزية وزيادة متطلبات الموارد والتأثيرات المحتملة على أداء الشبكة واللامركزية.
تحسينات بروتوكول الطبقة الأولى: تركز جهود البحث والتطوير المستمرة على استكشاف العديد من التحسينات على مستوى البروتوكول لتعزيز قابلية تطوير شبكة بيتكوين. ويشمل ذلك تحسين خوارزميات التحقق من المعاملات، وتحسين مزامنة الشبكة، واستكشاف آليات الإجماع الجديدة التي يمكن أن توفر إنتاجية أعلى للمعاملات دون المساس بالأمان واللامركزية.
المصدر: محفظة أوردينالز
تعد عملات البيتكوين العادية نوعًا جديدًا من الأصول الرقمية التي تحظى بالاهتمام في عالم العملات المشفرة. إنها رموز فريدة يتم إنشاؤها من خلال تخصيص رقم ترتيبي محدد لمعاملة بيتكوين. بعبارة أخرى، تُعد أرقام بيتكوين العادية طريقة لتتبع الترتيب الذي تحدث به معاملات بيتكوين على بلوكتشين.
لفهم أرقام بيتكوين العادية، من المهم أن نفهم أولاً كيفية عمل معاملات بيتكوين. عندما يقوم شخص ما بإرسال بيتكوين إلى شخص آخر، يتم تسجيل المعاملة على بلوكتشين، وهو دفتر الأستاذ العام الذي يسجل جميع معاملات بيتكوين. يتم تعيين معرف فريد لكل معاملة يسمى معرف المعاملة أو TXID.
تأخذ أرقام بيتكوين العادية هذه الخطوة إلى الأمام من خلال تخصيص رقم ترتيبي محدد لكل معاملة بناءً على الترتيب الذي تم تضمينها به في الكتلة. على سبيل المثال، سيتم تعيين المعاملة الأولى في الكتلة للرقم الترتيبي 1، وسيتم تعيين المعاملة الثانية بالرقم الترتيبي 2، وهكذا.
يتم إنشاء أرقام بيتكوين العادية باستخدام بروتوكول يسمى OP_RETURN، والذي يسمح للمستخدمين بتضمين البيانات في معاملة بيتكوين غير مرتبطة بنقل بيتكوين. وهذا يعني أنه يمكن إنشاء أرقام بيتكوين العادية دون التأثير على النقل الفعلي للبيتكوين بين المستخدمين، مما يؤدي إلى ظهور تطبيقات جديدة ومعايير رمزية مثل NFTs و BRC-20 على شبكة بيتكوين.
المراجع الرئيسية:
تعتبر بيتكوين (BTC) رائدة في مجال العملات المشفرة اللامركزية، مما يمثل علامة فارقة في تاريخ التكنولوجيا المالية. تم تقديم Bitcoin في عام 2009 من قبل فرد أو مجموعة مجهولة باستخدام الاسم المستعار Satoshi Nakamoto، حيث قدمت Bitcoin مفهومًا رائدًا تحدى الأنظمة المالية التقليدية.
ظهرت بيتكوين كعملة رقمية لامركزية مصممة لتسهيل المعاملات بين الأقران دون الحاجة إلى وسطاء مثل البنوك أو الحكومات. وهي تعمل على شبكة عالمية من أجهزة الكمبيوتر المعروفة باسم العقد، حيث يمتلك كل مشارك نسخة من دفتر سجلات بلوكتشين، مما يضمن الشفافية والأمان.
عالج ظهور بيتكوين التحديات الرئيسية التي تواجهها الأنظمة المالية التقليدية، بما في ذلك الإنفاق المزدوج والتضخم والاعتماد على السلطات المركزية. من خلال استخدام تقنيات التشفير، تضمن Bitcoin سلامة وأمن المعاملات، مما يجعلها مقاومة للاحتيال والتلاعب.
تكمن أهمية بيتكوين في تقديمها لآلية إجماع جديدة تُعرف باسم إثبات العمل (PoW). من خلال PoW، يتنافس عمال المناجم لحل الألغاز الرياضية المعقدة والتحقق من المعاملات وإضافتها إلى blockchain. تضمن هذه الآلية شبكة لامركزية وآمنة من خلال مطالبة المشاركين باستثمار القوة الحسابية، مما يجعل من غير العملي اقتصاديًا شن هجمات على الشبكة.
يعد العرض المحدود لعملة البيتكوين جانبًا مهمًا آخر يميزها. لن يكون هناك سوى 21 مليون بيتكوين، مما يجعلها أصلًا نادرًا. وقد ساهمت هذه الندرة، جنبًا إلى جنب مع زيادة التبني والطلب، في سمعة بيتكوين كمخزن للقيمة وتحوط محتمل ضد التضخم.
تجاوز تأثير بيتكوين دورها كعملة رقمية. لقد أشعلت ثورة تكنولوجية، وألهمت تطوير العديد من العملات المشفرة ووضعت الأساس لتقنية بلوكتشين ككل. لقد أثر مفهوم النظام اللامركزي والشفاف والمقاوم للرقابة الذي قدمته بيتكوين على إنشاء العملات المشفرة البديلة وتطبيقات بلوكتشين في مختلف الصناعات.
واجهت Bitcoin نصيبها من التحديات طوال رحلتها. كانت قابلية التوسع مشكلة مستمرة، حيث أدى التصميم الأصلي لشبكة بيتكوين إلى الحد من إنتاجية معاملاتها. ومع ذلك، فقد بُذلت جهود لمواجهة هذا التحدي من خلال حلول مثل Lightning Network، التي تهدف إلى تمكين المعاملات الصغيرة بشكل أسرع وأكثر قابلية للتطوير.
واجهت Bitcoin أيضًا تحديات تنظيمية وتدقيقًا من الحكومات في جميع أنحاء العالم. أثارت الطبيعة اللامركزية والأسماء المستعارة لمعاملات بيتكوين مخاوف بشأن غسيل الأموال والتهرب الضريبي والأنشطة غير المشروعة. ونتيجة لذلك، تتطور الأطر التنظيمية والمبادئ التوجيهية باستمرار لمعالجة هذه المخاوف وتحقيق التوازن بين الابتكار والامتثال.
على الرغم من التحديات، حققت Bitcoin إنجازات مهمة واكتسبت شهرة واسعة النطاق. لقد شهدت قبولًا متزايدًا كشكل شرعي للدفع من قبل الشركات والمؤسسات والأفراد. كما أن تقلبات بيتكوين جعلتها خيارًا استثماريًا شائعًا، حيث جذبت المستثمرين الأفراد والمؤسسات الذين يسعون إلى التعرض لسوق العملات المشفرة.
تقنية Blockchain: تعتمد شبكة Bitcoin الأساسية على تقنية blockchain، وهي دفتر الأستاذ الموزع الذي يسجل جميع المعاملات بطريقة زمنية وغير قابلة للتغيير. تضمن سلسلة الكتل الشفافية والأمان والمساءلة من خلال تخزين بيانات المعاملات عبر شبكة من العقد.
آلية إجماع إثبات العمل (PoW): تستخدم شبكة Bitcoin الأساسية آلية إجماع PoW لتحقيق توافق في الآراء بين المشاركين في الشبكة. يتنافس عمال المناجم على حل الألغاز الرياضية المعقدة، ويضيف أول مُعدِّن يحل اللغز مجموعة جديدة من المعاملات إلى بلوكتشين. تضمن هذه الآلية سلامة وأمان الشبكة.
اللامركزية: شبكة بيتكوين الأساسية لا مركزية، مما يعني أنه لا توجد سلطة مركزية تتحكم في النظام أو تحكمه. بدلاً من ذلك، تتم إدارة المعاملات والإجماع بشكل جماعي من قبل المشاركين في الشبكة. تلغي هذه اللامركزية الحاجة إلى الوسطاء وتقلل من مخاطر الرقابة والتلاعب.
معاملات نظير إلى نظير: تسمح بيتكوين بإجراء معاملات مباشرة من نظير إلى نظير، مما يمكّن الأفراد من إرسال الأموال وتلقيها دون الحاجة إلى وسطاء مثل البنوك. يمكن للمستخدمين التعامل مع أي شخص على مستوى العالم، بغض النظر عن الموقع الجغرافي أو البنية التحتية المصرفية التقليدية.
الأمان: توفر شبكة Bitcoin الأساسية أمانًا قويًا من خلال تقنيات التشفير. يتم تأمين المعاملات باستخدام تشفير المفتاح العام، مما يضمن أن المستلم المقصود فقط يمكنه الوصول إلى الأموال. كما أن الطبيعة اللامركزية للشبكة وآلية إجماع PoW تجعلها شديدة المقاومة للقرصنة والأنشطة الاحتيالية.
دفتر الأستاذ غير القابل للتغيير: بلوكتشين في شبكة بيتكوين الأساسية غير قابل للتغيير، مما يعني أنه بمجرد تسجيل المعاملة على بلوكتشين، لا يمكن تغييرها أو العبث بها. يضمن هذا الثبات سلامة سجل المعاملات ويمنع الإنفاق المزدوج.
العرض المحدود: تتمتع عملة البيتكوين بإمدادات محدودة، بحد أقصى 21 مليون بيتكوين. هذه الندرة مضمنة في بروتوكول الشبكة الأساسي وتساعد في الحفاظ على قيمة العملة المشفرة. وقد ساهم العرض المحدود، جنبًا إلى جنب مع الطلب المتزايد، في سمعة بيتكوين كمخزن للقيمة والتحوط المحتمل ضد التضخم.
نهاية المعاملة: بمجرد تأكيد المعاملة وإدراجها في الكتلة، تصبح نهائية في شبكة بيتكوين. يتطلب التأكيد إضافة عدة كتل لاحقة إلى بلوكتشين، مما يوفر مستوى عاليًا من الأمان واليقين للمعاملات.
شبكة بدون إذن: شبكة بيتكوين الأساسية غير مرخصة، مما يسمح لأي شخص بالانضمام إلى الشبكة والمشاركة في التعدين والتعامل مع بيتكوين. يعزز هذا الانفتاح الشمولية وإمكانية الوصول، مما يمكّن الأفراد في جميع أنحاء العالم من التفاعل مع النظام البيئي للعملات المشفرة.
استهلاك الطاقة: تشتهر شبكة Bitcoin الأساسية بعملية التعدين كثيفة الاستهلاك للطاقة. بينما يتنافس عمال المناجم لحل الألغاز الحسابية، هناك حاجة إلى قوة حسابية كبيرة، تستهلك كمية كبيرة من الكهرباء. يتم بذل الجهود لاستكشاف آليات الإجماع البديلة التي تقلل من استهلاك الطاقة للشبكة.
المصدر: كوينتيليغراف
المفهوم الأساسي: PoW هو لغز حسابي يجب على عمال المناجم حله للتحقق من صحة وإضافة كتل جديدة إلى بلوكشين البيتكوين. يتضمن ذلك العثور على nonce (رقم عشوائي) ينتج، عند دمجه مع بيانات الكتلة الأخرى، قيمة تجزئة تلبي معايير معينة محددة مسبقًا. ويتنافس المُعدِّنون للعثور على هذا الاسم، ويحصل أول مُعدِّن يحل اللغز على الحق في إضافة الكتلة إلى بلوكتشين.
دالة التجزئة: تعتمد PoW على وظائف التجزئة المشفرة، مثل SHA-256 (خوارزمية التجزئة الآمنة 256 بت)، والتي تأخذ المدخلات وتنتج مخرجات ذات حجم ثابت تسمى التجزئة. تضمن وظيفة التجزئة في Bitcoin أنه حتى التغيير البسيط في بيانات الإدخال سيؤدي إلى قيمة تجزئة مختلفة تمامًا. تضمن هذه الخاصية ثبات وأمن بلوكشين.
تعديل الصعوبة: يتم تعديل صعوبة لغز PoW ديناميكيًا للحفاظ على وقت إنشاء الكتلة المتسق. تهدف شبكة Bitcoin إلى إنتاج كتلة جديدة كل 10 دقائق تقريبًا. إذا تمت إضافة الكتل بسرعة أكبر، تزداد الصعوبة، مما يجعل اللغز أكثر صعوبة. على العكس من ذلك، إذا تمت إضافة الكتل بشكل أبطأ، تقل الصعوبة.
عقد التعدين: عمال المناجم عبارة عن عقد متخصصة في شبكة بيتكوين تقوم بإجراء حسابات PoW. إنهم يستثمرون القوة الحسابية من خلال تشغيل برامج التعدين على أجهزتهم، في محاولة للعثور على الاسم الصحيح الذي يرضي لغز PoW. يتنافس عمال المناجم ضد بعضهم البعض لحل اللغز وكسب الحق في إضافة كتلة جديدة.
التحقق من الكتلة: بمجرد أن يجد المُعدِّن حلاً لغز PoW، يقوم بنشر الكتلة الجديدة على الشبكة. تقوم العقد الأخرى في الشبكة بعد ذلك بالتحقق من صحة الكتلة من خلال تشغيل نفس حساب PoW بشكل مستقل. تضمن عملية التحقق هذه إضافة الكتل الصالحة فقط إلى blockchain.
قاعدة أطول سلسلة: في حالة قيام العديد من المُعدنين بالعثور على حلول صالحة في وقت واحد، فقد تحدث انقسامات مؤقتة، مما يؤدي إلى ظهور سلاسل بلوكتشين متنافسة. وتتبع شبكة بيتكوين «قاعدة أطول سلسلة»، والتي تنص على أن السلسلة ذات العمل الحسابي الأكثر تراكمًا (أطول سلسلة) تعتبر بلوكتشين صالحة. تساعد هذه القاعدة في الحفاظ على الإجماع وتضمن تقارب جميع العقد في إصدار واحد من blockchain.
الأمن ومقاومة الهجمات: يوفر PoW أمانًا قويًا من خلال جعل تغيير تاريخ blockchain مكلفًا من الناحية الحسابية. سيحتاج المهاجم الذي يريد تعديل الكتلة إلى إعادة حساب لغز PoW لتلك الكتلة وجميع الكتل اللاحقة، الأمر الذي يصبح صعبًا بشكل متزايد مع إضافة المزيد من الكتل. وهذا يجعل بلوكتشين مقاومًا للأنشطة الضارة، مثل الإنفاق المزدوج وإعادة كتابة سجل المعاملات.
هجوم 51٪: يعتمد أمان شبكة Bitcoin على افتراض أن عمال المناجم الصادقين يتحكمون في غالبية القوة الحسابية للشبكة. إذا كان كيان واحد أو مجموعة متواطئة تسيطر على أكثر من 50٪ من إجمالي القوة الحسابية للشبكة، فمن المحتمل أن تشن هجومًا بنسبة 51٪، مما يسمح لها بتعديل المعاملات أو الإنفاق المزدوج أو فرض رقابة على المعاملات. ومع ذلك، يصبح مثل هذا الهجوم أقل جدوى مع نمو القوة الحسابية للشبكة.
استهلاك الطاقة: يتطلب PoW قدرًا كبيرًا من الطاقة الحسابية، مما يؤدي إلى استهلاك مرتفع للطاقة. وقد أثار هذا مخاوف بشأن التأثير البيئي لتعدين بيتكوين. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن استهلاك الطاقة هو مقايضة متأصلة للأمن الذي توفره PoW. بالإضافة إلى ذلك، تُبذل الجهود لاستكشاف آليات توافق بديلة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
التطورات المستمرة: مع تطور شبكة بيتكوين، يهدف البحث والتطوير المستمران إلى تحسين كفاءة آلية إجماع PoW وقابليتها للتوسع واستدامتها. تهدف المقترحات، مثل دمج حلول الطبقة الثانية مثل Lightning Network، إلى التخفيف من بعض تحديات قابلية التوسع المرتبطة بـ PoW.
المصدر: سعر البنك
التحقق من المعاملات: يلعب عمال المناجم دورًا حيويًا في التحقق من المعاملات على شبكة Bitcoin. يقومون بجمع المعاملات الواردة والتحقق منها، مما يضمن التزامهم بقواعد وسياسات الشبكة. تتضمن عملية التحقق هذه التحقق من التوقيعات الرقمية، والتأكد من أن المرسل لديه أموال كافية، والتحقق من أي أنشطة احتيالية محتملة.
إنشاء الكتل: عمال المناجم مسؤولون عن إنشاء كتل جديدة في بلوكشين بيتكوين. يقومون بجمع مجموعة من المعاملات التي تم التحقق من صحتها وتجميعها في كتلة إلى جانب المعلومات الأخرى المتعلقة بالكتلة، مثل تجزئة الكتلة السابقة والطابع الزمني ورقم تعريف فريد يسمى nonce.
أجهزة التعدين: يتطلب التعدين أجهزة متخصصة تعرف باسم ASICs (الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق) المصممة خصيصًا للمتطلبات الحسابية للتعدين. تتميز هذه الأجهزة بكفاءة عالية في إجراء الحسابات اللازمة لحل ألغاز إثبات العمل (PoW).
حل ألغاز PoW: يتنافس عمال المناجم على حل ألغاز PoW من خلال إيجاد قيمة nonce التي، عند دمجها مع بيانات الكتلة الأخرى، تنتج قيمة تجزئة تلبي معايير محددة. تتضمن هذه العملية تجزئة بيانات الكتلة بشكل متكرر بقيم nonce مختلفة حتى يتم العثور على قيمة تجزئة مرضية. تحدد القوة الحسابية وسرعة التجزئة لأجهزة التعدين فرص المُعدِّن في العثور على القيمة الصحيحة.
تعديل الصعوبة: يتم تعديل صعوبة ألغاز PoW بانتظام للحفاظ على وقت إنشاء الكتلة المتسق. يتم تحديد الصعوبة بطريقة تتم فيها إضافة كتلة جديدة إلى blockchain كل 10 دقائق تقريبًا، بغض النظر عن القوة الحسابية الإجمالية للشبكة. يضمن هذا التعديل أن التعدين لا يزال يمثل تحديًا وأن الكتل تتم إضافتها بمعدل يمكن التنبؤ به.
نشر الكتلة: بمجرد أن يجد المُعدِّن حلاً صالحًا لألغاز PoW، فإنه يبث الكتلة الملغومة حديثًا إلى الشبكة. تستقبل العقد الأخرى في الشبكة الكتلة وتتحقق بشكل مستقل من صلاحيتها عن طريق تشغيل نفس حسابات PoW. يتم التوصل إلى الإجماع عندما تتفق غالبية عقد الشبكة على صلاحية الكتلة.
مكافآت الكتلة: يتم تحفيز عمال المناجم للمشاركة في عملية التعدين من خلال مكافآت الكتلة. عندما ينجح المُعدِّن في استخراج كتلة جديدة، تتم مكافأته بعدد محدد مسبقًا من عملات البيتكوين. تُعد هذه المكافأة بمثابة حافز لعمال المناجم لاستثمار الطاقة الحسابية وتأمين الشبكة. بالإضافة إلى مكافآت الكتلة، يمكن لعمال المناجم أيضًا كسب رسوم المعاملات المدرجة في الكتلة.
خفض البيتكوين إلى النصف: يعد خفض البيتكوين إلى النصف حدثًا رئيسيًا يحدث كل أربع سنوات تقريبًا، أو بعد تعدين 210,000 كتلة. خلال هذا الحدث، تنخفض مكافأة تعدين الكتل الجديدة إلى النصف، مما يعني أن المُعدنين يحصلون على عملات بيتكوين أقل بنسبة 50٪ للتحقق من المعاملات. تعد عمليات خفض البيتكوين إلى النصف جزءًا أساسيًا من السياسة النقدية لبيتكوين وترتبط عادةً بالاتجاهات الصعودية في السوق. وهي مصممة لإبطاء معدل إنشاء عملات البيتكوين الجديدة، وبالتالي تقليل العرض وربما زيادة الطلب.
الندرة القابلة للبرمجة: تشير الندرة القابلة للبرمجة إلى القيد الرقمي للمورد. في سياق العملات المشفرة مثل البيتكوين، تعد الندرة القابلة للبرمجة مبدأ أساسيًا. يبلغ إجمالي المعروض من عملات البيتكوين التي يمكن أن توجد في أي وقت 21 مليونًا، وهو الحد الذي حدده منشئها. تتم برمجة هذه الندرة في بروتوكول Bitcoin نفسه ويتم فرضها من خلال عملية النصف. من خلال إنشاء أصل رقمي بإمدادات ثابتة معروفة، تقدم بيتكوين مفهوم الندرة الرقمية، والتي تلعب دورًا مهمًا في عرض القيمة الخاص بها. تساهم هذه الندرة، جنبًا إلى جنب مع الطلب، في سعر البيتكوين.
مجمعات التعدين: أصبح التعدين منافسًا للغاية، وغالبًا ما ينضم عمال المناجم الفرديون إلى مجمعات التعدين للجمع بين قوتهم الحسابية وزيادة فرصهم في كسب المكافآت. تقوم مجمعات التعدين بتوزيع المكافآت بين المشاركين بناءً على قوة التجزئة المساهمة الخاصة بهم. من خلال تجميع الموارد، يمكن لعمال المناجم تحقيق دخل أكثر اتساقًا ويمكن التنبؤ به من التعدين.
أمان الشبكة: يلعب التعدين دورًا مهمًا في الحفاظ على أمان شبكة Bitcoin. تضمن الطبيعة اللامركزية للتعدين أنه لا يمكن لأي كيان واحد السيطرة على blockchain. توفر القوة الحسابية المطلوبة لاستخراج الكتل الجديدة الحماية ضد الهجمات، حيث يصبح من الصعب بشكل متزايد على الفاعل الضار التحكم في غالبية القوة الحسابية الإجمالية للشبكة.
تطور التعدين: مع مرور الوقت، تطور التعدين من إجرائه على وحدات المعالجة المركزية العادية إلى وحدات معالجة الرسومات (GPU)، وفي النهاية، إلى ASICs المتخصصة. وقد أدى هذا التطور إلى زيادة القوة الحسابية الإجمالية للشبكة، مما جعلها أكثر أمانًا. ومع ذلك، فقد أدى ذلك أيضًا إلى مخاوف بشأن المركزية، حيث أن التعدين باستخدام ASICs أكثر فعالية من حيث التكلفة وأقل سهولة في الوصول إليه من قبل عمال المناجم الفرديين.
اكتسبت Bitcoin، باعتبارها العملة المشفرة الرائدة، شعبية كبيرة وتقديرًا في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، فقد واجهت أيضًا تحديات تتعلق بقابلية التوسع، مما حد من قدرتها على التعامل مع حجم كبير من المعاملات بكفاءة. تنشأ مشكلات قابلية التوسع هذه بشكل أساسي من خيارات التصميم والقيود المفروضة على تقنية بلوكتشين الخاصة ببيتكوين.
ينبع تحدي قابلية التوسع في بيتكوين من حد حجم الكتلة. كل كتلة في بلوكشين بيتكوين لها حد حجم ثابت يبلغ 1 ميغابايت (MB). ومع زيادة عدد المعاملات، يصبح حد حجم الكتلة هذا عقبة، مما يؤدي إلى الازدحام والتأخير في معالجة المعاملات. مع حجم الكتلة المحدود، يتم تقييد عدد المعاملات التي يمكن تضمينها في كل كتلة، مما يؤدي إلى أوقات تأكيد أبطأ ورسوم معاملات أعلى خلال فترات نشاط الشبكة المرتفع.
تساهم آلية الإجماع الخاصة بها، والمعروفة باسم إثبات العمل (PoW)، أيضًا في مشكلات قابلية التوسع. تتطلب PoW من عمال المناجم التنافس لحل الألغاز الرياضية المعقدة للتحقق من المعاملات وإضافتها إلى blockchain. هذه العملية مكثفة من الناحية الحسابية وتستغرق وقتًا طويلاً، مما يؤدي إلى أوقات إنشاء كتل أطول. ومع زيادة عدد المعاملات، يمكن أن يتأخر الوقت اللازم لمعالجة المعاملات وتأكيدها بشكل كبير، مما يزيد من تفاقم تحديات قابلية التوسع.
تقدم الطبيعة اللامركزية لشبكة بيتكوين تحديات التنسيق. ونظرًا لأن كل عقدة كاملة في الشبكة يجب أن تخزن جميع المعاملات وتعالجها، فإن حجم بلوكتشين ينمو باستمرار. ومع نمو بلوكتشين بشكل أكبر، يصبح من الصعب على المشاركين في الشبكة تخزين ونقل سجل المعاملات بالكامل، مما يؤدي إلى زيادة متطلبات الموارد وضغوط المركزية المحتملة.
لمعالجة مشاكل قابلية التوسع هذه، تم اقتراح العديد من الحلول وتنفيذها. أحد الحلول البارزة هو تطبيق Segregated Witness (SegWit)، الذي يفصل بيانات المعاملات عن بيانات التوقيع، مما يزيد من سعة الكتلة بشكل فعال. يسمح SegWit بتضمين المزيد من المعاملات في كل كتلة، مما يؤدي إلى تحسين الإنتاجية وتقليل رسوم المعاملات.
كان الحل الآخر هو تنفيذ شبكة Lightning Network، وهو حل لتوسيع نطاق الطبقة الثانية مبني على أساس بلوكشين بيتكوين. تتيح شبكة Lightning Network المعاملات خارج السلسلة بين المشاركين، مما يقلل العبء على blockchain الرئيسي ويزيد من قابلية التوسع بشكل كبير. من خلال إجراء المعاملات خارج السلسلة وتسويتها بشكل دوري على بلوكشين بيتكوين، تقدم شبكة Lightning Network معاملات فورية ومنخفضة التكلفة.
تعمل جهود البحث والتطوير المستمرة على استكشاف آليات الإجماع البديلة، مثل Proof of Stake (PoS)، والتي يمكن أن تعزز قابلية التوسع عن طريق تقليل النفقات الحسابية المرتبطة بالتعدين. تعتمد آليات إجماع PoS، على عكس PoW، على المدققين الذين يمتلكون حصة في الشبكة ويتم اختيارهم لإنشاء كتل جديدة بناءً على حصتهم، مما يلغي الحاجة إلى أنشطة التعدين كثيفة الموارد.
شبكة لايتنينج: شبكة لايتنينج هي حل من الطبقة الثانية مبني على بلوكشين بيتكوين. إنه يتيح إجراء معاملات أسرع وأرخص خارج السلسلة من خلال إنشاء قنوات دفع بين المشاركين. تسمح هذه القنوات بإجراء حجم كبير من المعاملات دون إثقال كاهل بلوكتشين الرئيسي. ومع نضوج شبكة Lightning Network، فإنها تتمتع بالقدرة على تعزيز قابلية تطوير معاملات بيتكوين بشكل كبير.
توقيعات Schnorr: توقيعات Schnorr هي ترقية بروتوكول مقترحة لبيتكوين تقدم مزايا متعددة، بما في ذلك قابلية التوسع المحسنة. من خلال تجميع مدخلات التوقيع المتعددة في توقيع واحد، تعمل توقيعات Schnorr على تقليل حجم المعاملات. يؤدي هذا الانخفاض في حجم المعاملات إلى زيادة عدد المعاملات التي يمكن وضعها داخل الكتلة، وبالتالي تحسين قابلية التوسع الإجمالية للشبكة.
شاهد منفصل (SegWit): SegWit عبارة عن ترقية بروتوكول تم تنفيذها بالفعل في شبكة بيتكوين. وهو يعالج مشكلة قابلية التوسع من خلال فصل بيانات توقيع المعاملة من كتلة المعاملات. يقلل هذا الفصل من الحجم الكلي للمعاملات، مما يسمح لمزيد من المعاملات بالتناسب داخل الكتلة. أدى SegWit إلى زيادة سعة المعاملات وتحسين قابلية التوسع لشبكة Bitcoin.
السلاسل الجانبية: السلاسل الجانبية هي سلاسل بلوكشين مستقلة قابلة للتشغيل المتبادل مع بلوكشين بيتكوين. فهي تسمح بتنفيذ العقود الذكية وإنشاء تطبيقات جديدة دون إثقال كاهل بلوكتشين الرئيسي. يمكن للسلاسل الجانبية تخفيف الازدحام على شبكة بيتكوين عن طريق نقل أنواع معينة من المعاملات خارج السلسلة مع ضمان التوافق والأمان مع بلوكشين بيتكوين الرئيسي.
Taproot: Taproot القائمة على Schnorr هي ترقية مقترحة تجمع بين مزايا Schnorr Signatures والقدرة على إنشاء عقود ذكية معقدة. إنه يعزز الخصوصية وقابلية التوسع والمرونة في معاملات بيتكوين من خلال تمكين إنشاء معاملات أكثر إحكاما وكفاءة. من خلال تقليل حجم وتعقيد المعاملات، تساهم Taproot في تحسين قابلية تطوير شبكة Bitcoin.
التقسيم: التقسيم هو مفهوم مستعار من قواعد البيانات التقليدية ويشير إلى تقسيم بلوكتشين إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة تسمى الأجزاء. يمكن لكل جزء معالجة معاملاته وتخزين بياناته، مما يقلل العبء على بلوكتشين الرئيسي. توفر ميزة Sharding إمكانية زيادة إنتاجية المعاملات لشبكة Bitcoin بشكل كبير، وبالتالي تعزيز قابلية التوسع فيها.
زيادة حجم الكتلة: زيادة حد حجم الكتلة هو حل مقترح آخر لتعزيز قابلية تطوير بيتكوين. من خلال السماح بأحجام أكبر للكتل، يمكن تضمين المزيد من المعاملات في كل كتلة، مما يؤدي إلى زيادة معدل نقل المعاملات. ومع ذلك، كان هذا النهج موضوعًا للنقاش بسبب المخاوف بشأن المركزية وزيادة متطلبات الموارد والتأثيرات المحتملة على أداء الشبكة واللامركزية.
تحسينات بروتوكول الطبقة الأولى: تركز جهود البحث والتطوير المستمرة على استكشاف العديد من التحسينات على مستوى البروتوكول لتعزيز قابلية تطوير شبكة بيتكوين. ويشمل ذلك تحسين خوارزميات التحقق من المعاملات، وتحسين مزامنة الشبكة، واستكشاف آليات الإجماع الجديدة التي يمكن أن توفر إنتاجية أعلى للمعاملات دون المساس بالأمان واللامركزية.
المصدر: محفظة أوردينالز
تعد عملات البيتكوين العادية نوعًا جديدًا من الأصول الرقمية التي تحظى بالاهتمام في عالم العملات المشفرة. إنها رموز فريدة يتم إنشاؤها من خلال تخصيص رقم ترتيبي محدد لمعاملة بيتكوين. بعبارة أخرى، تُعد أرقام بيتكوين العادية طريقة لتتبع الترتيب الذي تحدث به معاملات بيتكوين على بلوكتشين.
لفهم أرقام بيتكوين العادية، من المهم أن نفهم أولاً كيفية عمل معاملات بيتكوين. عندما يقوم شخص ما بإرسال بيتكوين إلى شخص آخر، يتم تسجيل المعاملة على بلوكتشين، وهو دفتر الأستاذ العام الذي يسجل جميع معاملات بيتكوين. يتم تعيين معرف فريد لكل معاملة يسمى معرف المعاملة أو TXID.
تأخذ أرقام بيتكوين العادية هذه الخطوة إلى الأمام من خلال تخصيص رقم ترتيبي محدد لكل معاملة بناءً على الترتيب الذي تم تضمينها به في الكتلة. على سبيل المثال، سيتم تعيين المعاملة الأولى في الكتلة للرقم الترتيبي 1، وسيتم تعيين المعاملة الثانية بالرقم الترتيبي 2، وهكذا.
يتم إنشاء أرقام بيتكوين العادية باستخدام بروتوكول يسمى OP_RETURN، والذي يسمح للمستخدمين بتضمين البيانات في معاملة بيتكوين غير مرتبطة بنقل بيتكوين. وهذا يعني أنه يمكن إنشاء أرقام بيتكوين العادية دون التأثير على النقل الفعلي للبيتكوين بين المستخدمين، مما يؤدي إلى ظهور تطبيقات جديدة ومعايير رمزية مثل NFTs و BRC-20 على شبكة بيتكوين.