مصطلحات العملة الرقمية

ما هو مصطلح الهاش “Hash” في تقنية البلوكشين في العملات الرقمية؟

الهاش مصطلح شائع عند مناقشة تقنية blockchain. يشير الهاش إلى تحويل وتوليد بيانات الإدخال بأي طول إلى سلسلة ذات حجم ثابت ، والتي يتم تنفيذها بواسطة خوارزمية محددة. على وجه الخصوص ، فإن خوارزمية تجزئة Bitcoin هي SHA-256 أو خوارزمية الهاش الآمنة 256 بت. هذه الخوارزمية هي وظيفة تشفير أحادية الاتجاه حيث لا يمكن استرداد البيانات الأصلية عبر فك التشفير.

يعد تنفيذ وظيفة هاش التشفير مفيدًا لمنع المعاملات الاحتيالية والإنفاق المزدوج في blockchain وتخزين كلمات المرور. ولكن ، ما هو هاش البيتكوين وماذا يجب أن تفعل عند وضعها في هذا السياق؟ باختصار ، هذا رقم فريد لا يمكن تكراره وفقًا للخوارزمية. لذلك ، يتم استخدامه بشكل متكرر للتحقق من أصالة الملف. لوضعها في السياق ، عندما يكون هناك تغيير في ملف الهاش، ستتغير التجزئة الخاصة به تلقائيًا أيضًا. وكل تجزئة لاحقة مرتبطة بالتجزئة السابقة ، مما يضمن تناسق جميع الكتل.

كيف يعمل الهاش Hashing في البلوكشين Blockchain؟

إذن ما هي خوارزمية الهاش في blockchain ، وكيف تعمل؟ باختصار ، تأخذ خوارزمية الهاش عددًا لا نهائيًا من البتات ، وتجري حسابات عليها ، وتخرج عددًا ثابتًا من البتات. بغض النظر عن طول بيانات الإدخال ، سيتم دائمًا تصحيح الإخراج. نتيجة لذلك ، تسمى البيانات الأصلية الإدخال ، ويطلق على التحويل النهائي اسم الهاش. اليوم ، تختلف العديد من خوارزميات الهاش فقط في طريقة معالجة المعلومات.

لفهم معنى الهاش تمامًا ، من الضروري أولاً فهم بنية البيانات. بنية البيانات هي طريقة محددة لتخزين البيانات التي تتكون من عنصرين رئيسيين: المؤشرات والقوائم المرتبطة. المؤشرات هي متغيرات تشير إلى متغيرات أخرى ، لذا فهي تعمل كمؤشرات توضح الطريق إلى الموقع الصحيح. إلى جانب ذلك ، فإنه يوفر عنوان الكتلة التالية في السلسلة. من ناحية أخرى ، تشكل القوائم المرتبطة سلسلة من العقد المتصلة بمساعدة المؤشرات.

بفضل الهاش في blockchain ، يتم تعيين معرّف أصلي لكل كتلة ، مما يترتب عليه عواقب لا رجعة فيها لتغيير blockchain. يتم تحديد الكتلة من خلال المعلومات المضمنة في رأس الكتلة. يتكون من تفاصيل مثل:

  1. رقم إصدار blockchain
  2. الطابع الزمني UNIX
  3. مؤشرات الهاش
  4. nonce ، وهي القيمة التي يحتاجها المعدنون لإنشاء كتلة
  5. هاش من جذر ميركل Merkle
    كل هذه العناصر ضرورية لإنشاء الكتلة. لذلك عندما تحدث التجزئة في blockchain ، سيتم تحويل البيانات إلى سلسلة فريدة داخل كتلة.

يلعب الهاش دورًا مهمًا بالإضافة إلى تشكيل السلسلة وحمايتها من التزوير. الهاش هو الدليل الذي يقدمه المعدنون للمشاركين الآخرين في الشبكة لتلقي مكافآت تسجيل الكتلة. يتطلب مفهوم شبكات blockchain التي تعتمد على إثبات العمل تسجيل الكتل (مثل Bitcoin blockchain) ، وتوفير هاش بشروط معينة (على سبيل المثال ، يتطلب النظام من جميع المعدنين المشاركين تقديم هاش يبدأ بعشرين صفراً).

يبدأ المعدنون في التنافس على الهاش المطلوب ، وينشره أول معدن يحصل على الهاش ريت على الشبكة المحددة ، ويقوم النظام بصرف المكافأة لعامل التعدين الفائز.

يجب أن تعلم دائمًا أن عملية الهاشينغ تحدث في اتجاه واحد. أي أنك تستخدم المعلومات للحصول على الهاش، ولكن حتى الآن ليس لديك طريقة للحصول على المعلومات عن طريق الهاش.

تعتمد العملات المشفرة على تقنية blockchain ، والتي تعتمد بدورها على التشفير أو الهاش ، والتي بدونها سيكون من المستحيل بناء blockchain أو إنشاء blockchain.

إذا تم ربط الكتلة الجديدة بواسطة هاش بالكتلة التي تسبقها مباشرةً ، فعندئذٍ من خلال تضمين هاش الكتلة القديمة كجزء من المعلومات التي ستنشئ هاش الكتلة الجديدة.

عندما يريد المستخدم الوصول إلى حسابه وإدخال (كلمة المرور + اسم المستخدم) على المتصفح في المساحة المخصصة لذلك ، يتم حفظ الهاش في قاعدة بيانات الموقع. الهاش (كلمة المرور + اسم المستخدم) ثم مع الهاش المتاح في قاعدة بيانات الموقع إذا كان هناك تطابق يسمح له بالوصول إلى الحساب ، إذا لم يكن هناك تطابق ، فإما كلمة المرور أو اسم المستخدم أو كلاهما خاطئ.

شاهد ايضا:

كيف يتم حل الهاش؟

لحل الهاش، يجب البدء بحل المشكلات الرياضية المعقدة التي تحتوي على بيانات في رأس الكتلة. ولكن قبل أن يبدأ المُعدِّن العملية ، سيحتاج إلى تنفيذ عملية التجربة والخطأ لتحديد السلسلة التي سيتم استخدامها باعتبارها nonce. عندما يتم تحديد nonce ، سيركز المعدنون على nonce (رقم سلسلة) المرتبط بالمحتوى المجزأ للكتلة السابقة. لكي يتم اعتبار التجزئة ناجحة ، يجب أن تكون التجزئة الجديدة أقل من التجزئة المستهدفة أو مساوية لها. وفي المقابل ، سيحصل المُعدِّن على مكافأة لإضافة الكتلة إلى blockchain.

ماهي العلاقية بين الهاش و PoW

ترتبط خوارزمية إثبات العمل (PoW) بهاش blockchain لأن هذه الخوارزمية مفيدة لتأكيد المعاملات وإنتاج كتل جديدة للسلسلة.

كيف يعمل PoW؟

تعتبر اللامركزية خاصية مهمة في blockchain ، لكنها من المحتمل أن تكون عرضة للخطر. إذا أراد أحد المشاركين تنزيل نسخة من blockchain ، فكيف يمكن لمستخدم آخر معرفة أن blockchain صحيح؟ لنفترض أن هناك آلاف أجهزة الكمبيوتر على الشبكة ؛ ما الذي يمنعهم من التآمر مع مستخدم جديد بالبيانات التي قاموا بتزويرها معًا؟

هذا عندما تأتي خوارزمية إثبات العمل. فهي تسمح للمشاركين في شبكة blockchain بمعرفة ما إذا كانت المعلومات مجانية بالفعل أم غير ذلك.

التاريخ هو كل شيء على الويب ، حيث تحتاج إلى معرفة من ينفق الأموال ومن يستلمها. كان من المستحيل التوصل إلى إجماع كامل في شبكة لامركزية دون سيطرة الطرف الثالث في الماضي. جعلت وظيفة الهاش ذلك ممكنًا لأنها توفر بصمة رقمية فريدة لقطعة من البيانات.

شاهد ايضا:

PoW في عالم التشفير

تم تصميم مفهوم إثبات العمل (PoW) لمواجهة هجمات DDoS التي من شأنها تجميد النظام ورفض معالجة طلبات المستخدم. تقاوم PoW أيضًا البريد العشوائي وتحمي الشبكة بالكامل بشكل فعال. على الرغم من أن هذا ليس حلاً مثاليًا للمشكلة ، إلا أن هذا المفهوم لا يزال فعالًا نسبيًا.

في عالم التشفير ، تحمي PoW العملات المشفرة لأنها تدعم الشبكات اللامركزية. مثال بسيط: يقوم الشخص بإنشاء محفظة رقمية غير متزامنة مع بقية الشبكة. بمجرد اتصاله ، تقوم المحفظة بتغيير حالتها إلى “متزامنة” عندما تبدأ في الوصول إلى blockchain.

لماذا يعتبر خداع الشبكة غير مربح للمعدنين؟

يأتي الهاش في متناول اليد لتنظيم النظام بشكل أفضل ، لكنها تأتي بسعر. لذلك عندما ينشئ المعدنون كتلة جديدة لـ blockchain ، يجب عليهم توفير هاش للشبكة:

  1. هاش لجميع المعاملات في الكتلة.
  2. هاش يثبت أن المعدنين قد أنفقوا قدرًا كبيرًا من الطاقة في إنشاء الكتلة.

على الرغم من أن النظام في حالة جيدة ، إلا أن تعويض المعدنين ضئيل. النظر في الموارد التي يتم إنفاقها على البحث عن هاش يجعل الامر غير مربح. ولكن للقيام بذلك ، يحتاج المعدنين إلى العمل في نظام يشبه اليانصيب حيث يمكن أن يكون هناك فائز واحد فقط. وليس هناك ما يضمن العثور على هاش.

إلى جانب ذلك ، سيستغرق تنفيذ العملية وقتًا طويلاً إذا كانت طاقة وحدة معالجة الرسومات ووحدة المعالجة المركزية ضعيفة ، في حين أن أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على معدات باهظة الثمن فقط هي التي يمكنها التعامل مع طاقة المعالجة. ومع ذلك ، يمكن أن تستهلك أجهزة الكمبيوتر هذه الكثير من الكهرباء ، مما يجعل العملية برمتها غير مربحة لعامل التعدين الذي يجد هاش صالح لمجموعة غير صالحة من المعاملات. في النهاية ، ليس من المنطقي تأكيد الكتلة “الخاطئة” ، والادعاء بأن جميع المعاملات صالحة ، والمضي قدمًا في التجزئة. سترفض باقي أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة الكتلة غير الصالحة ، مما يعني أن المُعدِّن لن يحصل على المكافأة.

إثبات المعاملات

عند إرسال عملة مشفرة ، يتعين على المستخدمين تأكيد إجراء محافظهم ، والذي يبث المعاملات إلى blockchain. بعد ذلك ، تدخل المعاملات في مجموعة المعاملات في انتظار المعالجة ، حيث تظل حتى يتم التقاطها بواسطة عامل منجم.

يمكن تجميع المعاملات من هذا النوع في مجموعة كبيرة أو مجمعات محلية صغيرة منفصلة. يختار المعدنين المعاملات من مجمعات التعدين ويعالجونها في كتل جديدة. تتضمن هذه الكتلة المعاملات التي تنتظر التأكيد مع البيانات الوصفية الإضافية. في النهاية ، يشكل كل معدن كتلة منفصلة. ويمكن أن تدخل نفس المعاملات في كتل المعدنين المختلفين.

يجب أن يتأكد المعدنين من أن كل معاملة معينة تلبي متطلبات التنفيذ. في حالة وجود موارد كافية لدى المرسل في الرصيد ، تصبح المعاملة صالحة ويمكن إضافتها إلى الكتلة. للمعالجة بشكل أسرع ، يمكن للمرسل زيادة رسوم التعدين. عادةً ما يستفيد المعدن من قيمة أعلى للمعاملات لاختيار الصفقات الأكثر ربحية ؛ لذلك ، يصبح وقت المعالجة أقل.

كل معاملة لها هاش مخزن في هيكل يشبه الشجرة. يتم تجزئة هذه الهاش أيضًا لتشكيل جذر Merkle. تحتوي هذه التقنية على معلومات حول جميع المعاملات.

ما هي وظائف الهاش؟

تتميز وظائف الهاش بالعديد من الخصائص مما يجعلها مفيدة للغاية عند استخدامها في مجال التشفير.

تكون نتيجة دالة الهاش متطابقة دائمًا. هذه الخاصية تسمى القطعية. بغض النظر عن عدد المرات التي تدخل فيها نفس الرسالة ، سيكون الإخراج هو نفسه بعد تطبيق وظيفة الهاش. ومع ذلك ، فإن أدنى تغيير في بيانات الإدخال مثلا: (“المقالة” بدلاً من “المقالة”) يغير النتيجة تمامًا.

يتميز بحساب سريع لأن السرعة المنخفضة تجعل النظام غير فعال. تجعل ميزة مقاومة Preimage في وظائف الهاش من غير المجدي من الناحية الحسابية تحديد المدخلات من قيمة الهاش. لذلك ، يمكن للمعدنين فقط مقارنة النتيجة حتى يتم العثور على تطابق.
وحدات معدل الهاش

يشير Hashrate إلى القوة الحاسوبية الإجمالية لمعدات التعدين المشاركة في تعدين العملة المشفرة. تشمل وحدات القياس:

تجزئة / ثانية (H / s)
كيلوهاش / ثانية (KH / s)
ميغاهاش / ثانية (MH / s)
جيجا هاش / ثانية (GH / s)
تيراهاش / ثانية (TH / s)
بيتاهاش / ثانية (PH / s)
إكساهاش / ثانية (EH / s)

نظرًا لأن التعدين أصبح أكثر تعقيدًا باستمرار ، فمن المستحيل تقريبًا رؤية وحدات الهاش “في الثانية” في شبكات blockchain الحديثة. اليوم ، هناك حاجة إلى أجهزة ذات طاقة متزايدة لحل مثل هذه المشكلات التي تتراوح من عشرات الميجا هاش في الثانية.

على سبيل المثال ، تعني قوة المعالج التي تبلغ 10 ميجاهرتز / ثانية أنه يمكنه إنشاء 10 ملايين مجموعة مختلفة من الأرقام في ثانية واحدة للعثور على الهاش التي ستطابق جميع المعلمات التي تحددها الشبكة.

ومع ذلك ، هناك عوامل مختلفة لتحديد معدل الهاش. حتى اختيار خوارزمية التعدين يؤثر على المعلمة. من المهم أيضًا معرفة كيفية تفاعل الأجهزة الأخرى مع الخوارزميات المختلفة. في حين أن بعضها يوفر سعة قصوى مع شبكات تتميز بخوارزمية SHA (Bitcoin و Peercoin وما إلى ذلك) ، فقد تكون النتيجة أدنى عندما تستخدم نفس الشبكة خوارزمية Script.

كيف يتم تأمين بيانات الهاش Hashed Data؟

تحتوي كل كتلة على هاش من الكتلة السابقة (الكتلة الأصلية) باستثناء كتلة Genesis. تخيل سلسلة من الكتل ذات هاش من الكتل الأصلية. إذا تم تغيير المعلومات الموجودة في إحدى هذه الكتل ، فإنها تؤثر على جميع الكتل المتسلسلة الأخرى. ومع ذلك ، مع نمو الشبكة ، يصبح تغيير الهاش عبر جميع الكتل مستحيلًا عمليًا. لذلك ، فإن عملية الهاش ضرورية لـ blockchain ، مما يضمن تفرد وأصالة كل عنصر من عناصر النظام.

تعد البيانات غير القابلة للتغيير والجديرة بالثقة إحدى الخصائص الأساسية لـ blockchain ، مما يجعلها ذات قيمة وتوفر إمكانات هائلة لـ blockchain. تظل المعلومات دائمًا أصلية ، وبالتالي تحدد سلامة blockchain.

كيف تقيس Hashrate لشبكة البيتكوين؟

يمثل معدل تجزئة البيتكوين قوة الحوسبة الإجمالية لجميع العقد في جميع أنحاء العالم ، مما يساهم في تعدين البيتكوين. ومع ذلك ، من الصعب تحديد ذلك لأن آلات التعدين التي تساهم في الشبكة تفتقر إلى تحديد الهوية ، ولا تتصل بالشبكة إلا بعد العثور على كتلة.

ومع ذلك ، يتم تقدير معدل الهاش يوميًا من خلال مقارنة الكتل الموجودة في آخر 24 ساعة مع الرقم 144 ، وهو معدل متوقع للعثور على كتلة. وفقًا للخوارزمية ، يجب أن تظل سرعة التعدين كما هي (600 ثانية). بهذه الطريقة ، فإن صيغة قوة تجزئة البيتكوين هي كما يلي:

Hashpower = ((الكتل الموجودة في 24 ساعة / العدد المتوقع للكتل) x العمل) / 600

كلما ارتفع معدل هاش البيتكوين، زادت صعوبة معامل التعدين.

نظرًا لأنه يتم تعديله دائمًا لإبقائه يتماشى مع عمل الهاش الكلي. تعديل الصعوبة ضروري للأمن. لذلك من الطبيعي أن يبتعد البروتوكول عن الاحتكار. من الضروري الحفاظ على نفس سرعة تعدين العملات المشفرة لتجنب التضخم. خلاف ذلك ، سينتج المعدنون المزيد من عملات البيتكوين بشكل أسرع ، وستفقد العملة المشفرة قيمتها.

كيف يؤثر الهاش على تعدين البيتكوين؟

يظل التعدين لامركزيًا لأن اثنين من المعدنين لا يستطيعان الحصول على هاش نفس الكتل. يتلقى المعدنون المعاملات عبر الشبكة بترتيب مختلف. لهذا السبب ، والتفضيلات الفردية من حيث العمولة ، يعالج كل معدن الكتلة بشكل مختلف قليلاً.

على الرغم من أنه قد تم التحقق من صحة جميع الكتل بشكل صحيح ، إلا أن كتلة واحدة فقط يمكنها الدخول إلى blockchain في كل مرة. سيتعين على جميع المعدنين الاستمرار في توليد الهاش حتى يجدوا رقمًا ينتج عنه النتيجة التي توافق الشبكة على قبولها على أنها صالحة عند إضافتها إلى الكتلة الخاصة بهم في blockchain.

إلى جانب ذلك ، يجب أن تضمن الشبكة إنشاء كتلة جديدة كل عشر دقائق لدعم سياسة Bitcoin المالية. تقوم الشبكة بذلك عن طريق ضبط صعوبة التعدين كل أسبوعين. لذلك ، إذا تم التحقق من صحة الكتل بسرعة كبيرة بسبب زيادة عدد عمال المناجم الجدد ، فستزيد الشبكة من التعقيد لتقليل التضخم.

نظرًا لأن هاش blockchain تفتخر بالعشوائية ، فحتى المُعَدِّن الذي يمتلك أقوى كمبيوتر لا يفوز دائمًا. هذا المفهوم مشابه للعبة اليانصيب. حتى المستخدم الذي لديه أكبر عدد من التذاكر قد يكسب المزيد من الفرص للفوز ، ولكن لا يوجد ضمان للفوز في كل مرة.

بشكل عام ، ينشئ المُعدِّن كتلة من المعاملات الصالحة ثم يقوم بتشغيل إثبات العمل على تلك الكتلة ، على أمل العثور على الهاش التي حددتها قواعد الشبكة قبل المعدنين الآخرين. إذا نجحت العملية ، تدخل هذه الكتلة في blockchain ، ويحصل المُعدِّن على المكافأة. مواصفات الأجهزة مهمة أيضًا ، لذلك يجب مراعاة هذا العامل أيضًا عند شراء معدات التعدين.

هل ينطبق الهاش على البيتكوين فقط؟

التجزئة هي الجزء المركزي والمتكامل من سلسلة بلوكشين مختلفة. يتم دعم العديد من العملات المشفرة عن طريق التعدين ، مثل Litecoin أو Bitcoin Cash. لا تزال سلاسل الكتل الأخرى تستخدم خوارزميات تعدين مختلفة. ومع ذلك ، تختلف العديد من خوارزميات التجزئة اليوم فقط في طريقة معالجة البيانات.

البيتكوين مقابل الإيثيريوم في استهلاك الطاقة

لا تزال Bitcoin هي العملة المشفرة الأكثر استنفادًا للطاقة. عند مقارنة Ethereum و Bitcoin ، يهدف إجماع Ethereum’s Proof of Stake إلى تقليل 99٪ من استهلاكها للطاقة. وبالمقارنة ، يستمر إثبات العمل الخاص ببيتكوين في الارتفاع ، حيث يتجاوز بالفعل إجمالي الطاقة المستهلكة في جميع أنحاء سويسرا. مع الترحيل إلى ETH 2.0 ، يتم دعم الشبكة بواسطة المدققين بدلاً من المعدنين. وبالتالي ، فهو أكثر استدامة ويترك بصمة كربونية أقل على البيئة.

خاتمة

أصبحت تقنية Blockchain أكثر الابتكارات تأثيرًا في القرن الماضي والتي حددت التطور المستقبلي للتقنيات. الهاش هي وظيفة تشفير مكنت هذه التقنية. من الضروري أن نفهم ما هو الهاش وجوهر التكنولوجيا للتعدين في blockchain وكسب منه.

المصدر:

Explained: What Is Hashing in Blockchain?

Zeiad Zahra

مؤسس ومدير موقع تقني 24 الخبرات: - مهتم بـ العملات الرقمية - خبرة في مجال التجارة الالكترونية - خبرة في مجال السيو SEO

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى