المعيار الفني لتنفيذ البلوكتشين في المرافق الذكية
ما هي تقنية البلوكتشين؟
تقنية البلوكتشين هي عبارة عن قاعدة بيانات موزعة تحتوي على سجل إلكتروني للمعاملات يتم تسجيله وحفظه على شبكة من الحواسيب بدلاً من كونه مركزيًا. وتتميز هذه القاعدة بأن كل عقدة في الشبكة لديها نسخة مطابقة من السجلات، مما يجعل البيانات آمنة وصعبة التزوير.
تتم عملية التسجيل عبر ما يسمى "الكتل" أو "البلوكات"، حيث يتم تجميع المعاملات المالية أو العقود التعاقدية داخل كتل منطقية مترابطة، ثم يتم توزيع هذه الكتل عبر الشبكة للمصادقة عليها. وبمجرد المصادقة على صحة الكتلة من قبل أغلبية العقد، يتم إضافتها للسلسلة الكتلية الموزعة بشكل دائم.
وبهذه الطريقة، تتحول تقنية البلوكتشين إلى سجل إلكتروني لا يمكن تعديله أو تزويره، حيث أن أي تغيير في أي كتلة سيتطلب موافقة غالبية الشبكة مرة أخرى.
كيف تعمل تقنية البلوكتشين؟
تعتمد تقنية البلوكتشين على مبدأ السلاسل المكتوبة أو "الكتل المترابطة" لتسجيل البيانات والمعاملات بشكل موزع ولا مركزي. وتتم عملية التسجيل والمصادقة على الكتل بالخطوات التالية:
- يقوم أحد الأعضاء بإضافة معاملة جديدة إلى "حزمة" من المعاملات تدعى "كتلة".
- يتم بث الكتلة الجديدة في الشبكة للمصادقة من قبل باقي العقد المشاركة.
- يبدأ كل عضو في الشبكة عملية المصادقة على صحة البيانات وعدم وجود تعارضات. وعندما يتم التأكد من صحتها من قبل أغلبية الأعضاء يتم الموافقة عليها.
- بمجرد الموافقة على الكتلة الجديدة، يتم إضافتها إلى السلسلة الكتلية الرئيسية ككتلة مترابطة مع باقي الكتل.
تسجيل المعاملة
يقوم أحد أعضاء الشبكة بطلب تسجيل معاملة جديدة، سواء كانت معاملة مالية أو عقد تجاري أو أي بيانات أخرى.
يقوم العضو بتجميع البيانات الخاصة بالمعاملة في "حزمة" تسمى "كتلة تناقل جديدة" وتشتمل على البيانات الأساسية مثل:
- تاريخ ووقت المعاملة
- أطراف المعاملة
- نوع وقيمة المعاملة المالية أو بيانات العقد
- بيانات الدفع أو التسليم
يتم إضافة هاش توقيع رقمي للكتلة للتأكد من سلامة وصحة البيانات، ثم يتم بث الكتلة في الشبكة للمصادقة عليها من قبل باقي الأعضاء.
المصادقة
عندما يتم بث الكتلة الجديدة في الشبكة، يبدأ جميع الأعضاء المشاركون في عملية المصادقة عليها.
يقوم كل عضو بتحميل الكتلة وفحص بياناتها للتأكد من:
- عدم وجود أخطاء أو تناقضات في البيانات
- تطابق هاش التوقيع الرقمي للكتلة
- عدم تكرار المعاملة في كتل سابقة
- استيفاء الكتلة لمتطلبات الشكل والمحتوى
عند الانتهاء من الفحص بنجاح، يقوم العضو بإضافة توقيعه الرقمي للكتلة كموافقة عليها. وعندما يحصل 51% على الأقل من الأعضاء على الموافقة، تعتبر الكتلة مصادق عليها وجاهزة للإضافة إلى السلسلة.
السلسلة
بعد الانتهاء من عملية المصادقة بنجاح وحصول الكتلة على أغلبية الموافقات، يتم إضافتها إلى السلسلة الرئيسية للبلوكتشين بشكل دائم ولا رجعة فيه.
تتشكل السلسلة من الكتل المترابطة ترابطًا منطقيًا، حيث تحتوي كل كتلة على هاش الكتلة السابقة مما يجعلها متصلة بالكتل السابقة.
بهذا الشكل تتحول السلسلة إلى سجل إلكتروني لا يمكن تعديل أو حذف أي بيانات منه، حيث أن تعديل أو إضافة كتلة واحدة سيتطلب إعادة حساب هواش كل الكتل اللاحقة مما يستحيل حدوثه إلا بموافقة الغالبية مرة أخرى.
وبهذا تكون تقنية البلوكتشين قد أنشأت سجلاً إلكترونياً لا يمكن تزويره أو التلاعب به.
أهم مزايا تقنية البلوكتشين
تتمتع تقنية البلوكتشين بعدد من المزايا الهامة التي تجعلها تقنية محورية قادمة في العديد من المجالات:
الشفافية
توفر تقنية البلوكتشين مستوى عال من الشفافية في تداول وحفظ البيانات بفضل استخدامها لقاعدة البيانات الموزعة.
حيث يتم تخزين نفس السجل الإلكتروني للمعاملات على جميع الأجهزة المشتركة في الشبكة، بحيث يملك كل عضو نسخة مماثلة من السجل. وهذا يجعل البيانات شفافة ومتاحة للجميع للاطلاع عليها.
فلا يوجد طرف وسيط مركزي يتحكم بالبيانات أو يمكنه إخفاء تفاصيل المعاملات. بل جميع الأعضاء لديهم نفس الوصول الكامل للسجل، مما يصعب أي محاولة للتلاعب أو تزوير البيانات.
كما أن عملية المصادقة الموزعة تضمن التحقق المستمر من سلامة وصحة السجل من قبل الجميع. وهذا يعزز من مستوى الشفافية والثقة في النظام بشكل كبير.
الأمان
توفر تقنية البلوكتشين أعلى مستويات الأمان للبيانات المخزنة من خلال العديد من الميزات:
يتم تخزين السجل على شبكة موزعة من الأجهزة، مما يصعب عملية اختراق أو تدمير جميع النسخ. فحتى لو تم اختراق عدد من الأجهزة ستظل نسخ البيانات متاحة لدى باقي الأعضاء.
تتطلب أية تغييرات في السجل موافقة أغلبية الشبكة المشاركة في عملية المصادقة. مما يصعب بشكل كبير أي محاولة للتلاعب أو النقض بمفردها.
يتم حساب هاش توقيع رقمي لكل كتلة بما يضمن سلامة وصحة محتواها. فأي تغيير في البيانات سيؤدي إلى تغيير الهاش.
هذه الميزات جعلت تقنية البلوكتشين أداة أمنية قوية لحماية البيانات من أي محاولات للتزوير أو التلاعب.
الوصول المفتوح
توفر تقنية البلوكتشين الوصول المفتوح للبيانات والمعاملات لجميع الأطراف المعنية في الشبكة من دون الاعتماد على أي جهة وسيط.
حيث يمكن لأي طرف استرداد سجل كامل أو تتبع معاملة محددة من خلال تثبيت برنامج البلوكتشين المناسب والانضمام كعضو في الشبكة.
وهذا خلافًا للأنظمة التقليدية التي غالبًا ما تعتمد على نقاط وساطة مركزية قد تفرض قيودًا أو رسومًا على الوصول.
كما أن المصادقة الموزعة بين الأعضاء تضمن استمرارية الوصول حتى عند حدوث انقطاعات جزئية بالشبكة.
بالحفاظ على عقد المصادقة في مختلف أنحاء الشبكة، لا يمكن أن تمنع نقطة واحدة من الفشل الأطراف عن الوصول والتحقق من سلامة سجلات المعاملات التاريخية بشكل مستمر مستخدمين نسختهم المحلية.
حالات استخدام تقنية البلوكتشين
نظراً للمزايا العديدة التي توفرها، أصبحت تقنية البلوكتشين تستخدم بشكل متزايد في مجالات متنوعة:
المال والخدمات المصرفية
تستخدم لتسجيل وتداول عملات العملات الرقمية مثل البتكوين. كما تستخدم في تسجيل صفقات الأوراق المالية والسندات وتسوية المدفوعات.
سجلات الأصول
لتتبع ملكية وانتقال حقوق ملكية الأصول مثل العقارات والممتلكات الفكرية وشهادات الاستثمار.
سلاسل التوريد
لتتبع مصدر ورحلة المنتجات خاصة في قطاعات الأغذية والأدوية لضمان السلامة والجودة.
هذه أبرز حالات الاستخدام الحالية والمستقبلية لهذه التقنية المتطورة.
المال والخدمات المالية
تستخدم تقنية البلوكتشين على نطاق واسع في مجال المال والخدمات المالية بسبب المزايا العديدة التي توفرها في هذا القطاع.
عملات العملات الرقمية
أصبحت تقنية البلوكتشين هي التقنية الأساسية المستخدمة في تسجيل وتداول عملات العملات الرقمية مثل البتكوين. حيث تقوم التقنية بإدارة سجلات المعاملات بشكل موزع وآمن.
تداول الأوراق المالية
كما بدأت بعض الشركات باستخدام البلوكتشين في تسجيل صفقات الأوراق المالية والسندات، حيث توفر التقنية سجلات دقيقة وشفافة لعمليات التداول.
تسوية المدفوعات
وتستخدم أيضاً لمعالجة معاملات الدفع الإلكترونية وتسويتها بكفاءة وسرعة أكبر مقارنةً بالأساليب التقليدية.
الأعمال
تمكن تقنية البلوكتشين العديد من القطاعات التجارية من تحسين عملياتها وتقديم خدماتها بكفاءة أعلى:
عقود ذكية
تسمح العقود الذكية ببناء اتفاقيات تجارية معقدة يتم تنفيذها ومراقبتها تلقائيا بشكل آلي من خلال البلوكتشين.
شهادات الملكية
يمكن استخدام البلوكتشين لإثبات ملكية العلامات التجارية وحقوق الملكية الفكرية وشهادات الاعتماد بشكل آمن ولا يمكن الطعن فيه.
هذه بعض التطبيقات الرئيسية لهذه التقنية في قطاع الأعمال.
الحكومات
بدأت العديد من الحكومات بالاستفادة من مزايا تقنية البلوكتشين في تقديم خدماتها:
سجلات المواليد والوفيات
يمكن للحكومات استخدام البلوكتشين لبناء سجلات رقمية للمواليد والوفيات غير قابلة للطعن أو التلاعب.
سجلات الهوية الرقمية
كذلك يمكن تخزين بيانات الهويات الرقمية للمواطنين على البلوكتشين لتوفير خدمات إلكترونية آمنة.
التصويت الإلكتروني
وتستطيع أيضاً استخدام تقنية البلوكتشين لتنظيم عمليات الاقتراع والتصويت عن بعد بشفافية أكبر.
هذه بعض التطبيقات التي ستساعد الحكومات على تحقيق رؤيتها الرقمية.
الصحة
توفر تقنية البلوكتشين فرصًا واعدة لتحسين قطاع الرعاية الصحية:
سجلات المرضى الإلكترونية
يمكن تخزين بيانات المرضى بشكل آمن على البلوكتشين لتتاح للطواقم الطبية في أي مكان. كما يمكن للمرضى متابعة تاريخهم الطبي.
الأبحاث الطبية
تتيح الشبكة الموزعة تبادل البيانات الطبية بين الباحثين لتسريع الأبحاث واكتشاف العلاجات بموافقة المرضى.
سلاسل الإمداد الطبية
يمكن متابعة تدفق وتخزين وتوزيع الأدوية والمستلزمات الطبية من خلال البلوكتشين للتأكد من سلامتها.
هذه بعض التطبيقات المستقبلية المحتملة لهذه التقنية المبتكرة في قطاع الصحة.
خلاصة
من خلال ما تم ذكره، تعد تقنية البلوكتشين إحدى أهم التقنيات المستقبلية الناشئة التي ستؤثر بشكل كبير على العديد من القطاعات وتمكنها من تحقيق تحول رقمي.
أسئلة شائعة
س1. ما هي عملة البيتكوين؟
- عملة رقمية تعتمد على تقنية البلوكتشين كأول عملة رقمية ناجحة.
- نعم، حيث أنها تستند إلى شبكة موزعة وتوقيعات رقمية مما يجعل تزوير البيانات أمراً صعباً.
- قد تكون عملية المصادقة بطيئة نوعاً ما ولكنها تتحسن باستمرار مع الإصدارات الجديدة.
- نعم من خلال الاستثمار في عملاتها الرقمية أو "تعدين" العملات الجديدة.
- بعض شبكاتها تتطلب كميات كبيرة من الطاقة، ولكن تحسينات جارية للحد من استهلاك الطاقة.
الخاتمة
مع تطور تقنية البلوكتشين باستمرار، ستظل هذه التقنية الرائدة محط اهتمام كبير لتمكين العديد من التحولات الرقمية في المستقبل.
