ما المقصود بسلسلة الكتل؟

تعمل تقنية سلسلة الكتل كقاعدة بيانات موزعة ولا مركزية، حيث يتم تخزين البيانات عبر عدة أجهزة كمبيوتر، ما يجعلها مقاومة للتلاعب. ويتم التحقق من صحة المعاملات من خلال آلية توافُق، ما يضمن الاتفاق عبر الشبكة. 

في تقنية سلسلة الكتل، يتم تجميع كل معاملة في كتل، ثم يتم ربطها معًا، لتشكِّل سلسلة آمنة وشفافة. يضمن هذا الهيكل سلامة البيانات ويوفر سجلًا مقاومًا للتلاعب، ما يجعل سلسلة الكتل مثالية للتطبيقات مثل العملات المشفرة وإدارة سلسلة التوريد.

تكمن الميزة الرئيسية لسلسلة الكتل في قدرتها على توفير الأمان والشفافية والثقة دون الاعتماد على الوسطاء التقليديين، مثل البنوك أو الأطراف الثالثة الأخرى. يقلل تصميمها من مخاطر الاحتيال والأخطاء، ما يجعلها ذات قيمة خاصةً في الصناعات التي تكون فيها المعاملات الآمنة ضرورية، بما في ذلك التمويل والرعاية الصحية. بالإضافة إلى ذلك، تساعد سلسلة الكتل الشركات على تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف من خلال تبسيط العمليات وتعزيز المساءلة. 

بدأت تقنية سلسلة الكتل مع طرح البيتكوين في عام 2008، والتي أنشأها شخصية أو مجموعة مجهولة تُعرَف باسم Satoshi Nakamoto. تم تصميم تقنية البيتكوين الأساسية كعملة رقمية لا مركزية لتمكين المعاملات من نظير إلى نظير دون الحاجة إلى وسيط موثوق به مثل البنك. عمِلت سلسلة الكتل كدفتر حسابات عام، حيث كانت تسجِّل جميع المعاملات بشكل آمن وتمنع الإنفاق المزدوج، والتي كانت مشكلة رئيسية للعملات الرقمية في ذلك الوقت.

 ومع تطوير منصات مثل Ethereum في عام 2015، بدأت تقنية سلسلة الكتل في دعم العقود الذكية - العقود الرقمية المخزَّنة على سلسلة الكتل والتي يتم تنفيذها تلقائيًا عند استيفاء الشروط والأحكام المحددة مسبقًا.

وقد أدَّى هذا التطور إلى توسيع نطاق تطبيقات سلسلة الكتل في العالم الحقيقي، حيث امتدت إلى مجالات مثل العقارات والتمويل وإدارة سلسلة التوريد والرعاية الصحية وحتى أنظمة التصويت. وبمرور الوقت، تطوَّرت سلسلة الكتل لتتجاوز نطاق العملات الرقمية، وأصبحت عنصرًا أساسيًا في التمويل اللامركزي (DeFi) والرموز المميزة غير القابلة للاستبدال (NFTs).

اليوم، تواصِل سلسلة الكتل تطوُّرها، مع التقدم المستمر الذي يهدف إلى تحسين قابلية التوسع والخصوصية والتكامل مع التقنيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء (IoT).

وفقًا لتقرير صادر عن شركة Statista، من المتوقع أن تنمو تقنية سلسلة الكتل بنحو تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 56.1% منذ عام 2021.¹

تقدِّم تقنية سلسلة الكتل العديد من الفوائد التي تُحدِث تحوُّلًا في العمليات، وتعزز الثقة والأمان وإمكانية التتبُّع والكفاءة في العديد من الصناعات.

فيما يلي بعض أهم فوائد سلسلة الكتل:

• ثقة أكبر

• الأمن المحسّن

• إمكانية تتبُّع أفضل

• زيادة الكفاءة

• معاملات مؤتمتة

تحتوي تقنية سلسلة الكتل على العديد من السمات الرئيسية التي تعزز الأمان والشفافية والكفاءة في المعاملات وإدارة البيانات:

• تقنية دفتر الحسابات الموزّع

• سجلات غير قابلة للتغيير

• عقود ذكية

• تشفير المفتاح العام

يمكن لجميع المشاركين في الشبكة الوصول إلى دفتر الحسابات الموزع وسجل المعاملات غير القابل للتغيير. يسجل دفتر الحسابات المشترك هذا المعاملات مرة واحدة فقط، ما يُلغي تكرار الجهود المعتاد لشبكات الأعمال التقليدية.

لا يمكن لأي مشارك تغيير المعاملة أو العبث بها بعد تسجيلها في دفتر الحسابات المشترك. إذا كان سجل المعاملة يتضمن خطأً، فيجب إضافة معاملة جديدة لعكس الخطأ، وتكون كِلتا المعاملتين مرئيتين بعد ذلك.

العقود الذكية هي اتفاقيات ذاتية التنفيذ مخزَّنة على سلسلة الكتل، حيث تتم كتابة الشروط في كود وتنفَّذ تلقائيًا عند استيفاء الشروط المحددة مسبقًا. يمكن استخدامها لأغراض مختلفة، مثل تحويل سندات الشركات أو تفعيل مدفوعات تأمين السفر. من خلال أتمتة هذه العمليات، تعمل العقود الذكية على تسريع المعاملات وتقليل الحاجة إلى الوسطاء وضمان الشفافية والأمان.

يُعَد تشفير المفتاح العام طريقة تُستخدَم لتأمين المعاملات والبيانات على سلسلة الكتل من خلال الاستفادة من مفتاحين للتشفير: مفتاح عام ومفتاح خاص. يعمل المفتاح العام كعنوان لاستقبال العملات المشفرة أو البيانات، في حين يكون المفتاح الخاص مفتاحًا سريًا يمنح السيطرة على الأصول الرقمية المرتبطة بها. يمكن لحامل المفتاح الخاص تفويض المعاملات، وتوفير الأمان والتحقق من الملكية، بينما يسمح المفتاح العام للآخرين بإرسال الأموال أو البيانات إلى العنوان الصحيح.

تسجِّل تقنية سلسلة الكتل المعاملات بشكل آمن من خلال ربط كتل البيانات معًا. تحتوي كل كتلة على تفاصيل مهمة حول تحرُّكات الأصل وتضمن سلامة العملية بأكملها. إليك آلية عملها.

يتم تسجيل كل معاملة على أنها "كتلة" من البيانات في سلسلة الكتل. تلتقط هذه الكتل التفاصيل الرئيسية حول حركة الأصل، سواء أكانت ملموسة (مثل المنتج) أم غير ملموسة (مثل الملكية الفكرية). تتضمن البيانات داخل كل كتلة معلومات حساسة، مثل من وماذا ومتى وأين ومبلغ المعاملة وظروف معينة مثل درجة حرارة شحنة الطعام.

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي كل كتلة على طابع زمني يسجِّل اللحظة الدقيقة التي تتم فيها إضافة المعاملة إلى سلسلة الكتل. يضمن هذا الطابع الزمني الترتيب الزمني للمعاملات ويضيف طبقة إضافية من إمكانية التحقق إلى البيانات، ما يمنع أي تعديلات بأثر رجعي على المعلومات المسجلة.

ترتبط كل كتلة بالكتلة السابقة والكتلة التي تليها، ما يؤدي إلى إنشاء سلسلة آمنة من البيانات. يتم إنشاء هذه السلسلة من خلال تجزئات تشفيرية، وهي معرِّفات فريدة لكل كتلة. تتضمن تجزئة الكتلة بيانات من الكتلة السابقة، ما يضمن التسلسل الدقيق وتوقيت كل معاملة. تجعل التجزئة التشفيرية من المستحيل تقريبًا تغيير أي كتلة دون تغيير جميع الكتل اللاحقة، ما يضمن سلامة العملية برمتها.

يتم تجميع الكتل في سلسلة غير قابلة للتغيير تُعرَف باسم سلسلة الكتل. كل كتلة جديدة تعزز أمن الكتلة السابقة والتحقق من صحتها، ما يعزز السلسلة بأكملها. هذه البنية المستندة إلى البيتكوين هي ما تجعل الأنظمة اللامركزية آمنة وموثوقًا بها للغاية.

تعمل العُقَد في شبكة سلسلة الكتل على التحقق من صحة سلسلة الكتل والحفاظ عليها من خلال تأكيد صحة كل معاملة من خلال خوارزميات التوافق، ما يضمن بقاء النظام آمنًا وغير قابل للتغيير. يُعَد إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) من أكثر خوارزميات التوافق استخدامًا في شبكة سلسلة الكتل، حيث يساعد كلٌّ منهما على تأمين النظام أثناء التحقق من صحة المعاملات.

مع كل كتلة جديدة، تصبح سلسلة الكتل أكثر أمانًا، ما يجعل من المستحيل تغيير المعاملات السابقة. يوفِّر هذا الثبات دفتر حسابات موثوقًا به وشفافًا يمكن لجميع أعضاء الشبكة الاعتماد عليه، ما يمنع الاحتيال ويضمن أن تكون جميع سجلات المعاملات دقيقة وغير قابلة للتغيير.

هناك عدة طرق لبناء شبكة سلسلة الكتل. يمكن أن تكون عامة أو خاصة أو مصرحًا بها أو مبنية من قِبَل اتحاد:

• شبكات سلسلة الكتل العامة: تكون سلسلة الكتل العامة مفتوحة لأي شخص للانضمام إليها والمشاركة فيها، مثل سلسلة الكتل للبيتكوين. وعلى الرغم من أنها توفِّر اللامركزية، فإنها تنطوي أيضًا على عيوب، بما في ذلك متطلبات الطاقة الحوسبية العالية والافتقار إلى خصوصية المعاملات واحتمال ضعف الأمن. وتُعَد هذه الاعتبارات بالغة الأهمية، وخاصةً بالنسبة إلى حالات استخدام سلسلة الكتل في المؤسسات.

• شبكات سلسلة الكتل الخاصة: تُعَد شبكة سلسلة الكتل الخاصة، مثل العامة، شبكة لا مركزية من نظير إلى نظير. ومع ذلك، تحكم مؤسسة واحدة الشبكة، وتتحكم في الأشخاص المسموح لهم بالمشاركة، وتُدير بروتوكول التوافق وتحافظ على دفتر الحسابات المشترك. اعتمادًا على حالة الاستخدام، يمكن لهذه البنية التحتية أن تعزز الثقة والاطمئنان بين المشاركين بشكل كبير. خلف جدار حماية الشركة، وحتى استضافته في البيئة المحلية للشركة.

• شبكات سلسلة الكتل المصرح بها: تعمل الشركات التي تُنشئ سلسلة الكتل الخاصة على إعداد شبكة سلسلة كتل مصرح بها. من المهم الإشارة إلى أن شبكات سلسلة الكتل العامة يمكن أن تكون أيضًا مصرحًا بها. وهذا يفرض قيودًا على من يُسمح له بالمشاركة في الشبكة وعلى نوع المعاملات التي يمكن تسجيلها. يحتاج المشاركون إلى الحصول على دعوة أو إذن للانضمام.

• شبكات سلسلة الكتل القائمة على اتحاد: مجموعة من المؤسسات المختارة مسبقًا تُدير بنشاط شبكة سلسلة كتل قائمة على اتحاد وتشارك في مسؤولية صيانة سلسلة الكتل.تحدِّد هذه المؤسسات من يمكنه إرسال المعاملات والوصول إلى البيانات. يُعَد هذا النوع من الشبكات مثاليًا عندما يتعين على أطراف متعددة التعاون مع المسؤوليات المشتركة. في قطاع الطاقة، قد يشارك منتجو الطاقة والمستهلكون البيانات حول استخدام الطاقة وتوزيعها.

بروتوكولات سلسلة الكتل هي مجموعة من القواعد التي تحكم كيفية تسجيل البيانات ومشاركتها وتأمينها داخل شبكة سلسلة الكتل. تضع هذه البروتوكولات الأساس لتشغيل الشبكة. ومع ذلك، للاستفادة الكاملة من هذه البروتوكولات، يحتاج المطورون إلى منصة توفِّر البيئة والأدوات اللازمة لبناء التطبيقات اللامركزية (dApps) ونشرها والتفاعل معها.

ولذلك، فإن منصات سلسلة الكتل، المبنية على هذه البروتوكولات، تقدِّم البنية التحتية والخدمات اللازمة لإنشاء التطبيقات وتشغيلها داخل منظومة سلسلة الكتل. بينما تحدِّد البروتوكولات الوظائف الأساسية، تعمل المنصات على توسيع هذه الوظائف من خلال تمكين تطوير الحلول العملية.

غالبًا ما تتداخل بروتوكولات ومنصات سلسلة الكتل، حيث تعتمد المنصات عادةً على بروتوكولات محددة للعمل.

فيما يلي ملخص لبروتوكولات ومنصات سلسلة الكتل الشائعة:

• Hyperledger Fabric

• Ethereum

• Corda

• Quorum

يُعَد Hyperledger Fabric مشروعًا مفتوح المصدر من مؤسسة Linux، وهو إطار عمل معياري لسلسلة الكتل وأصبح المعيار غير الرسمي لمنصات سلسلة الكتل المؤسسية مثل منصة IBM Blockchain. تم تصميم Hyperledger Fabric ليكون أساسًا لتطوير تطبيقات على مستوى المؤسسات واستراتيجيات الصناعة، وتستخدم بنيته المعيارية المفتوحة عناصر التوصيل والتشغيل لاستيعاب مجموعة واسعة من حالات الاستخدام في الأعمال.

تُعَد Ethereum منصة سلسلة كتل مفتوحة المصدر ولامركزية تُتيح للمطورين إنشاء ونشر العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية. تم تصميم Ethereum Enterprise خصيصًا لتطبيقات سلسلة الكتل للأعمال.

تُعَد Corda منصة دفتر حسابات موزع مصممة للشركات، تُتيح إجراء معاملات آمنة وخاصة على الشبكات المصرح بها. كما تُتيح للمؤسسات مشاركة البيانات وتنفيذ الاتفاقيات مع الأطراف ذات الصلة فقط، ما يجعلها مثالية للصناعات مثل التمويل والرعاية الصحية وإدارة سلسلة التوريد. تُعطي Corda الأولوية للخصوصية وقابلية التوسع والامتثال التنظيمي.

تُعَد Quorum منصة سلسلة كتل مفتوحة المصدر ومصرحًا بها وقائمة على Ethereum، وهي مصممة للاستخدام المؤسسي. توفِّر خصوصية عالية وقابلية للتوسع، ما يسمح للشركات بتشغيل العقود الذكية وإجراء المعاملات بأمان داخل شبكة خاصة. تدعم Quorum ميزات مثل خصوصية المعاملات وآليات التوافق الأسرع، ما يجعلها مثالية للمؤسسات المالية حيث تكون السرية والامتثال التنظيمي من الأمور بالغة الأهمية.

عند إنشاء تطبيق سلسلة كتل للمؤسسة، من الضروري أن تكون لديك استراتيجية أمان شاملة لسلسلة كتل تستخدم أطر عمل الأمن الإلكتروني وخدمات الضمان وأفضل الممارسات للحد من المخاطر ضد الهجمات والاحتيال. وينبغي أن تشمل هذه الاستراتيجية مجالات رئيسية مثل إدارة الهوية والوصول (IAM)، وضمان وصول المستخدمين المصرح لهم فقط إلى العناصر الحساسة، واستخدام تقنيات تشفير قوية لحماية البيانات. بالإضافة إلى ذلك، فإن اعتماد آليات توافُق فعَّالة تقاوم الهجمات يُعَد أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة الشبكة.

تشمل الضرورات الأمنية المهمة الأخرى ما يلي:

• مراجعة العقود الذكية واختبارها بانتظام بحثًا عن الثغرات الأمنية، حيث يمكن أن تؤدي العيوب في التعليمات البرمجية الخاصة بها إلى اختراقات أمنية خطيرة.

• الامتثال للّوائح الصناعية، مثل اللائحة العامة لحماية البيانات أو المعايير المالية من خلال تطبيق التقنيات التي تعزز الخصوصية مثل إثباتات المعرفة الصفرية.

• دمج بروتوكولات المراسلة الآمنة لتسهيل الاتصال السري داخل الشبكة القائمة على سلسلة الكتل، ما يضمن بقاء الرسائل والمعاملات خاصةً ومقاومةً للتلاعب.

• استخدام المراقبة المستمرة وخطة محددة جيدًا للاستجابة للحوادث لضمان اكتشاف أي مشكلات أمنية ومعالجتها على الفور، ما يقلل من تأثير التهديدات المحتملة.

تُعَد البيتكوين أول عملة رقمية لامركزية لتمكين المعاملات من نظير إلى نظير دون سلطة مركزية. وتستخدم تقنية سلسلة الكتل كبنية تحتية أساسية لها، حيث تعمل كدفتر حسابات موزع يسجِّل جميع معاملات البيتكوين ويتحقق منها.

باعتبارها العملة المشفرة الأكثر شهرة، تؤدي البيتكوين دورًا محوريًا في منظومة سلسلة الكتل، ولكنها أيضًا جزء من سوق أوسع نطاقًا وأكثر تطورًا. يتسم التسعير في مجال البيتكوين والعملات الرقمية بالتقلب الشديد، حيث تؤدي عوامل مثل التطورات التكنولوجية ومعنويات السوق وطلب المستثمرين والتغيُّرات التنظيمية دورًا مهمًا في ذلك.

إن الجمع بين تقنية سلسلة الكتل والذكاء الاصطناعي يوفر فرصًا جديدة للشركات عبر مختلَف الصناعات. باستخدام سجل سلسلة الكتل غير القابل للتغيير واللامركزي، يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين شفافية البيانات وأمنها، ومعالجة التحديات مثل الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير.

على سبيل المثال، في إدارة سلسلة التوريد، تضمن سلاسل الكتل إمكانية تتبُّع المنتجات وصحة مصدرها، بينما يحلل الذكاء الاصطناعي البيانات للتنبؤ بالطلب وتحسين الخدمات اللوجستية. يساعد الذكاء الاصطناعي على أتمتة تقييمات المخاطر في الخدمات المالية، بينما تعمل سلسلة الكتل على تأمين المعاملات وضمان الامتثال.

وبعيدًا عن هذه التطبيقات، فإن التكامل بين سلسلة الكتل والذكاء الاصطناعي يحقق أيضًا خطوات كبيرة في الصناعات مثل الرعاية الصحية. يستخدم مقدِّمو الرعاية الصحية الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات المرضى من أجل تقديم علاجات مخصصة وحلول سلسلة الكتل لضمان خصوصية السجلات الطبية وأمنها. ويُسهم هذا التقارب في تعزيز الثقة والكفاءة ودعم أتمتة العمليات، ما يؤدي إلى عمليات أعمال أسرع وأكثر موثوقية في مختلَف القطاعات.