قاعدة بيانات سلسلة الكتل Orion: تمكين إدارة البيانات متعددة الأطراف

صُممت سلسلة الكتل لتعزيز الثقة في النظام البنائي المركزي من خلال دمج ميزة أدلة التلاعب في قواعد البيانات التقليدية. فهي أسهل في الاستخدام ويمكنها تقليل تكاليف التشغيل والتطوير مقارنةً بتقنيات دفتر الأستاذ اللامركزي. ومع ذلك، تفتقر قواعد بيانات سلسلة الكتل الحالية إلى أدوات فعالة لأطراف متعددة للتحكم في البيانات المشتركة في دفتر الأستاذ.

Orion هي قاعدة بيانات سلسلة كتل مفتوحة المصدر، وتوفر قدرات فريدة، مثل وظائف التوقيع المتعدد والإثبات، إلى جانب التحكم الشامل في الوصول على مستوى المفاتيح. وتُمكن هذه الميزات الأطراف من التحكم المشترك في القيم المكتوبة في قاعدة البيانات والتحقق من صحتها. تجمع Orion بين القدرات وخصائص سلسلة الكتل الأخرى، حيث تقدم دليلاً على التلاعب، والمصدر، ودورة حياة البيانات، والموثوقية، وعدم التنصل، كل ذلك مع استخدام نموذج بيانات قياسي وواجهات برمجة تطبيقات المعاملات. وتُعد تقنية Orion ذات قيمة عالية في تعزيز سلامة النظام وتقليل الأخطاء والنزاعات والاحتيال.

في هذا المنشور، نستكشف متطلبات الثقة عبر بيئات العمل المختلفة، ونحدد فجوات الثقة الحالية ونوضح كيف يمكن لـ Orion سد هذه الفجوات بفعالية. ونتعمق في السمات الرئيسية لـ Orion ونستكشف التطبيقات المحتملة عبر مجالات متنوعة.

الثقة ضرورية لنمو الأنظمة البنائية للأعمال ونجاحها. ومع ذلك، فإن بناء الثقة في البيئات المعقدة، مثل سلسلة التوريد العالمية، يطرح تحديات كبيرة بسبب مشاركة أطراف متنوعة. على سبيل المثال، استجابةً لاتجاهات الاستدامة، قد تحتاج الشركات المصنعة للمنتجات إلى إثبات البصمة الكربونية لمنتجاتها للمنظمين والعملاء. ومن ثَمَّ، يصبح ضمان الشفافية والنزاهة في حساب استهلاك الكربون لجميع العناصر عبر سلسلة التوريد بأكملها أمرًا ضروريًا. ويمكن أن يساعد اعتماد التقنية الموثوق بها بشكل متبادل الشركات والعملاء والشركاء والسلطات الحكومية على التحقق من وجود التفاعلات بين الأطراف وصحتها وسلامتها. ومن خلال القيام بذلك، فإنه لا يعمل فقط كحماية ضد النزاعات المحتملة والأنشطة الاحتيالية، ولكنه يعزز أيضًا بيئة من الثقة والموثوقية.

تُظهر الأنظمة البنائية المختلفة مستويات متفاوتة من الثقة بين المشاركين، ما يؤثر في متطلبات الثقة الخاصة بهم. في الأنظمة البنائية ذات الثقة العالية، قد يكون كافيًا ضمان تسجيل البيانات بشكل مستقل ومتسق ومتحمل للأعطال، بينما في البيئات ذات الثقة المحدودة قد نرغب أيضًا في التحقق من صحة البيانات المسجلة وضمان موثوقيتها وتوفير دليل على التلاعب ودورة حياة البيانات. وأخيرًا، في البيئات منخفضة الثقة، قد نحتاج إلى التحكم في تنفيذ المعاملات من خلال دعم موافقة الأطراف المتعددة والتنفيذ الموازي للعقود الذكية، وحتى التوصل إلى توافق في الآراء في وجود أطراف ضارة.

من وجهة نظر طوبولوجية، يمكن تصنيف الأنظمة البنائية إلى أنظمة بنائية مركزية ولامركزية. وفي الأنظمة البنائية المركزية، عادةً ما يكون هناك طرف واحد على الأقل يتمتع بمستوى معين من الثقة من جميع المشاركين، في حين أن الأنظمة البنائية اللامركزية تفتقر إلى كيان واحد يحظى بثقة الجميع. وحاليًا، تعمل غالبية الأنظمة البنائية للأعمال في ظل افتراض ثقة مركزي. وفي مثل هذه الأنظمة البنائية، يؤدي طرف موثوق به (مثل مزود السحابة أو مجموعة الحوكمة أو جهة فاعلة مؤثرة أخرى) دورًا مهمًا، في حين لا يُطلب من المشاركين الآخرين داخل النظام البنائي أن يثقوا في بعضهم البعض بشكل مباشر. وعلى سبيل المثال، تعتمد المجموعات عادةً على الثقة في مزود الخدمة السحابية، وتتوقع منه الامتناع عن حظر وصول العميل إلى الخدمات عمدًا، على الرغم من امتلاكه القدرة على القيام بذلك.

ومع ذلك، فإن وجود طرف موثوق به لا يعني ثقة عمياء من المشاركين الآخرين. وتسلط تجربتنا الضوء على مساحة كبيرة لتعزيز الثقة داخل الأنظمة البنائية المركزية. وتُعد الشفافية طوال دورة حياة البيانات والقدرة على إثبات سلامة البيانات واتساقها من العوامل الحاسمة للتحسين. وتؤدي هذه العناصر دورًا حيويًا في تبسيط عملية مراجعة الحسابات، لا سيما في البيئات شديدة التنظيم. ويُعد ضمان صحة البيانات أمرًا بالغ الأهمية في منع النزاعات المحتملة حول التأليف في التفاعلات متعددة الأطراف. بالإضافة إلى ذلك، تسعى حتى الأطراف الموثوق بها في كثير من الأحيان إلى تقييد سلطة مستخدميها المميزين للتخفيف من المخاطر المرتبطة بالأخطاء والاحتيال. ومن خلال معالجة هذه الثغرات في الثقة، يمكن تعزيز الأنظمة البنائية المركزية بشكل أكبر، ما يعزز الثقة والموثوقية في التفاعلات التجارية.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التقنيات التي يمكن أن تساعد على سد فجوة الثقة في الأنظمة البنائية للأعمال. وعادةً ما تكون قواعد البيانات الكلاسيكية ذات ميزة التسجيل الأساسية كافية للعمليات السليمة للأنظمة البنائية المركزية الموثوقة للغاية. ومن ناحية أخرى، تُعد قواعد بيانات سلسلة الكتل، التي توسع القدرات الكلاسيكية مع عمليات التحقق والإثباتات، الخيار الأفضل للأنظمة البنائية المركزية ذات الثقة المحدودة. وأخيرًا، عادةً ما توفر تقنيات دفتر الأستاذ اللامركزي مجموعة كاملة من ميزات الثقة، وتُستخدم عادةً في البيئات اللامركزية منخفضة الثقة. تجدر الإشارة إلى أن دعم ميزات الثقة المتقدمة عادةً ما يؤدي إلى زيادة التعقيد وقد يؤثر في الأداء ويزيد من التكلفة التشغيلية للحل. ومن ثَمَّ، من المهم مطابقة احتياجات النظام البنائي مع أنسب تقنية متاحة. ويوضح الشكل 1 جغرافية الثقة في الأنظمة البنائية للأعمال.

في حين أن استخدام تقنيات سلسلة الكتل الحالية يمكن أن يعالج بعض ثغرات الثقة في البيئات المركزية، إلا أنها تقصر في تمكين التحكم الفعال في البيانات المشتركة بين أطراف متعددة. وتوفر تقنيات سجلات سلسلة الكتل اللامركزية هذه القدرات، ويمكن استخدامها في الأنظمة المركزية، لكن هذا غالبًا ما يكون غير فعال ويفشل في تبرير التكاليف والتعقيدات المتزايدة. هنا يأتي دور قاعدة البيانات سلسلة الكتل مفتوحة المصدر الجديدة Orion. تُميّز Orion نفسها عن قواعد بيانات سلسلة الكتل المركزية الأخرى من خلال تقديم مجموعة شاملة من خصائص سلسلة الكتل مع تمكين أطراف متعددة من التحكم في الوصول إلى البيانات المشتركة. ويتم تحقيق ذلك من خلال تقديم تحكم واسع النطاق في الوصول للقراءة/الكتابة على مستوى المفتاح والقدرات، ما يضمن الموافقة على معاملات قاعدة البيانات فقط عندما يتم توقيعها بشكل مشترك من قِبل الأطراف المعينة.

Orion هي قاعدة بيانات سلسلة كتل متقدمة ومفتوحة المصدر، تجمع بين قوة تقنية سلسلة الكتل وموثوقية ميزات قواعد البيانات التقليدية. وتوفر حلاً شاملاً لإدارة بيانات آمنة وشفافة وجديرة بالثقة. ومن خلال دمج طبقة قائمة على التشفير فوق قاعدة بيانات كلاسيكية، تقدم Orion مجموعة واسعة من وظائف سلسلة الكتل، بما في ذلك قاعدة بيانات موزعة متاحة وآمنة ومكررة بدرجة عالية مع دفتر أستاذ غير قابل للتغيير ومقاوم للتلاعب. ويوفر دفتر الأستاذ دليلاً على التلاعب، ما يتيح الكشف عن أي تعديلات يتم إجراؤها على البيانات، حتى لو تم إجراؤها من قِبل مستخدمين مميزين. كما تضمن طبقة الأمان الإضافية هذه سلامة البيانات، مع تعزيز الثقة والموثوقية. ويوضح الشكل 2 وظائف سلسلة الكتل التي تقدمها Orion.

أحد الجوانب الرئيسية المميزة لـ Orion هو دعمها للمعاملات متعددة التوقيعات (multi-sig)، والتي يتم تحقيقها من خلال آلية فريدة للتحكم في الوصول على مستوى مفتاح القراءة والكتابة. هذه الوظيفة ضرورية لتسهيل التفاعلات الموثوقة بين أطراف متعددة. ولا يتم الالتزام بالمعاملات إلا عند توقيع العديد من المشاركين المعينين، ما يضمن بيئة آمنة وموثوقة للارتباطات متعددة الأطراف.

واحدة من أبرز ميزات Orion هي قدرتها على تسهيل المصدر ودورة حياة البيانات. حيث تُسجل كل تحول يمر به البيانات، ما يتيح استعلامات السجل لاستخراج معلومات عن وقت تعديل البيانات وكيفيته ومن قام بالتعديل. ومن خلال استخدام محرك المصدر المستند إلى الرسم البياني لقاعدة البيانات، يمكن لـ Orion توفير رؤى قيمة حول تاريخ البيانات وأصلها، ما يعزز الشفافية والمساءلة.

تعمل Orion على تمكين المستخدمين من خلال ميزات المصداقية وعدم التنصل، ما يوفر دليلاً قويًا على أن البيانات المستلمة تتطابق تمامًا مع ما أرسله المصدر الأصلي. ويتم توقيع جميع المعاملات، ويقوم الخادم بإنشاء إيصال رقمي يمكن استخدامه للتحقق من سلامة البيانات. وتمنع هذه القدرة النزاعات المتعلقة بالتأليف وتعزز الثقة بشكل أكبر.

وإضافة إلى ذلك، تدمج Orion بسلاسة وظائف قواعد البيانات الكلاسيكية إلى جانب قدرات سلسلة الكتل الخاصة بها. فهي تقدم استعلامات فعالة وقوية وقابلة للتوسع. ومن خلال تخزين JSON القياسي ذي القيمة الرئيسية وواجهات برمجة التطبيقات الخاصة بالمعاملات، نضمن Orion تنفيذ مجموعة من عمليات القراءة/الكتابة كمعاملة ذرية مع الحفاظ على الاتساق وتكامل البيانات. يوضح الشكل 3 كيف توفر بنية Orion رؤى شفافة تضمن المساءلة.

تقدم Orion مجموعة واسعة من التطبيقات الرئيسية التي تلبي مختلف احتياجات الصناعة وتوفر حلولاً قيّمة للشركات والمجموعات. ومن التطبيقات الجديرة بالملاحظة مجال سلسلة التوريد. ويمكن أن تعمل Orion كمستودع قوي لتخزين بيانات البصمة الكربونية لجميع عناصر المنتجات، التي تقدمها الشركات المصنعة للأجزاء. بالإضافة إلى ذلك، يمكنها تخزين شروط التعاقد بين المشترين والبائعين لهذه الأجزاء، الموقعة من قِبل الطرفين. وأيضًا، تتيح Orion إدراج الصيغة المستخدمة لحساب البصمة الكربونية للمنتج، إلى جانب روابط لبيانات استهلاك الكربون لأجزائه الفردية، والتي يمكن تحديثها من قِبل مالك المنتج. ومن خلال الاستفادة من Orion، يمكن للمجموعات ضمان صحة هذه البيانات الحساسة وعدم التنصل منها وسلامتها. إضافة إلى ذلك، تضمن آليات التحكم في الوصول على مستوى المفتاح خصوصية البيانات بين الأطراف المعنية. وإذا لزم الأمر، يمكن استخدام تقنيات الحفاظ على الخصوصية مثل إثباتات المعرفة الصفرية لإخفاء التفاصيل الحساسة، حتى عن الطرف المركزي. وفي مثل هذه الحالات، يمكن لـ Orion الاحتفاظ فقط بالبيانات الوصفية الضرورية المطلوبة لإثبات دقة السجلات، التي يمكن الاحتفاظ بها خارج النظام لمدققي الجهة الخارجية.

بالإضافة إلى تطبيق سلسلة التوريد، تقدم Orion العديد من حالات الاستخدام المفيدة للغاية التي حددها عملاؤنا. على سبيل المثال، داخل القطاع المالي والمجالات المنظمة، يمكن لـ Orion تسهيل عمليات التدقيق من خلال تقديم دليل على الأصالة وسلامة البيانات وأدلة التلاعب بسجلات الشركة. وتتيح القدرات متعددة التوقيعات الأتمتة لعمليات التعاقد التجاري المختلفة ودعم خدمات التوثيق في مختلف المجالات. وإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام Orion للحفاظ على صحة الأدلة وسلامتها، التي تم جمعها من خلال عمليات مطالبات التأمين. ويمكنها تبسيط إدارة التراخيص والشهادات والسجلات التعليمية وحقوق ملكية العقارات لمجموعات الحكومة. ويمكن أن تعمل Orion أيضًا كمنصة رقمية آمنة لإدارة عمليات التطعيم والسجلات والحالات مع ضمان الجدارة بالثقة. وأيضًا، فإنها تتيح تحديد مصدر السلع والامتثال لمتطلبات الصيانة في سلسلة التوريد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعمل Orion كمخزن خارج السلسلة لأنظمة دفتر الأستاذ البناية اللامركزية، ما يضمن سلامة البيانات عبر البيئات الهجينة.

وقد تم بالفعل نشر Orion كمنصة سلسلة كتل بنجاح في العديد من المشروعات الممولة من الاتحاد الأوروبي. في مشروع C4IIoT، عززت Orion مستوى الثقة في منصة الأمن السيبراني لإنترنت الأشياء (IOT) من خلال توفير ميزات إمكانية التتبع والمصدر وعدم التنصل لتتبع التغييرات في تكوينات الآلات وخطوط الإنتاج. وفي مشروع COPA EUROPE، يتم استخدام Orion لتتبع إنتاج الأصول الإعلامية ودورة حياتها، ما يسهل التداول الموثوق والآمن لمقاطع الفيديو الرياضية والحقوق وتحفيز المشاركين. وفي مشروع i4Q، يتم استخدام Orion لحماية سلامة بيانات إنترنت الأشياء (IOT) الصناعية، بما في ذلك سياسات الوصول إلى الأجهزة ومعلومات الموقع الحساسة، ودعم حالات استخدام التصنيع الذكي. وتُظهر هذه المشروعات تعدد استخدامات وموثوقية Orion كتقنية قاعدة بيانات سلسلة الكتل في سيناريوهات العالم الواقعي.

يتوفر خادمOrion، ووثائقه وحزمة SDK للعميل على Hyperledger Labs. للتعمق أكثر في قدرات Orion، اقرأ ورقتنا البحثية "Orion: قاعدة بيانات سلسلة الكتل المركزية مع التحكم في الوصول إلى البيانات"، والتي قدمناها ونشرناها في مؤتمر ICBC 2023.

تقدم قاعدة بيانات سلسة كتل Orion حلاً قويًا يعزز الشفافية والمصداقية والنزاهة عبر النظمة البنائية للأعمال. وتتميز Orion عن قواعد بيانات سلسلة الكتل المركزية الأخرى من خلال تمكين العديد من الأطراف من التحكم في الوصول إلى البيانات المشتركة. كما تسمح مجموعة واسعة من التحكم في الوصول للقراءة/الكتابة على مستوى المفتاح والقدرات المتعددة للتوقيع للمجموعات بممارسة تحكم دقيق في إدارة البيانات وضمان الثقة في التفاعلات متعددة الأطراف.