تقنية دفتر الأستاذ الموزع: ما بعد البلوك تشين إلى مستقبل لامركزي

على مدى آلاف السنين، اعتمدت دفاتر الحسابات - سجلات المعاملات والملكية - على التحكم المركزي. وسواء كانت محفورة على ألواح طينية أو مخزنة في قواعد بيانات رقمية، كانت الثقة تكمن في سلطة واحدة. تقنية دفتر الأستاذ الموزع (DLT) يحطم هذا النموذج. إنه نهج ثوري لتسجيل المعلومات ومشاركتها، مما يتيح إجراء معاملات آمنة وشفافة دون الحاجة إلى وسيط مركزي. تخيل قاعدة بيانات مشتركة، يتم نسخها عبر عدد لا يحصى من أجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم، حيث تتم مزامنة كل تغيير على الفور، ويتم تأمينها بشكل مشفر، وتكون مرئية للمشاركين المصرح لهم. هذا هو جوهر تقنية دفاتر الحسابات الموزعة.

ما هي تقنية دفتر الأستاذ الموزع (DLT) بالضبط؟

في جوهرها DLT هي طريقة آمنة لإجراء عمليات نقل الأصول الرقمية وتسجيلها دون الاعتماد على سلطة مركزية. مصطلح "موزعة" هو المفتاح: حيث يتشارك عدة مشاركين (أفراد، شركات، إلخ) في شبكة حاسوبية نسخًا متطابقة من دفتر الأستاذ ويزامنونها. عندما تحدث معاملة جديدة، فإنها تخضع لعملية تحقق صارمة تُعرف باسم الإجماع. بمجرد التحقق، تتم إضافته إلى دفتر الأستاذ بطريقة :

• مؤمّن تشفيرياً استخدام تقنيات رياضية متقدمة لمنع التلاعب والاحتيال.
• دائم: تصبح الإدخالات سجلات غير قابلة للتغيير تقريبًا.
• مرئي (في الوقت الفعلي تقريباً): يمكن للمشاركين المعتمدين الاطلاع على التحديثات على الفور تقريباً.

تمثل تقنية دفاتر الحسابات الموزعة البنية التحتية التكنولوجية والبروتوكولات التي تتيح هذا الوصول المتزامن والتحقق من الصحة والتحديث عبر قاعدة البيانات المتصلة بالشبكة. إنها الأساس الذي تُبنى عليه تطبيقات محددة، مثل سلسلة الكتل.

كيف تعمل تقنية DLT في الواقع؟ قوة الإجماع

ويكمن سحر تقنية دفاتر الحسابات الموزعة في الاستغناء عن الحاجة إلى سلطة مركزية موثوق بها. ويتحقق ذلك من خلال بروتوكولات توافق الآراء. إليك العملية:

1. بدء المعاملات: يقوم المشارك ببدء معاملة (على سبيل المثال، نقل أصل رقمي أو تسجيل بيانات).
2. بث الشبكة: يتم بث المعاملة إلى شبكة النظير إلى النظير (P2P) من العقد (أجهزة الكمبيوتر التي تحتفظ بدفتر الأستاذ).
3. المصادقة والتوافق: تقوم العُقد بالتحقق من صحة المعاملة بشكل مستقل بناءً على قواعد الشبكة المحددة مسبقًا. ثم يستخدمون بعد ذلك خوارزمية إجماع (مثل إثبات العمل أو إثبات الحصة) للاتفاق بشكل جماعي على أن المعاملة صالحة. هذا الاتفاق أمر بالغ الأهمية.
4. تحديث دفتر الأستاذ بمجرد الوصول إلى الإجماع، يتم تجميع المعاملة التي تم التحقق منها (غالبًا في "كتلة" في أنظمة سلسلة الكتل) ويتم ربطها بشكل مشفر بالإدخال السابق. يؤدي هذا الربط إلى إنشاء سلسلة غير قابلة للتغيير.
5. التزامن: تتم مزامنة دفتر الأستاذ المحدّث تلقائيًا عبر كل شيء العقد في الشبكة. كل مشارك لديه الآن نسخة متطابقة ومحدثة.

تضمن هذه البنية الأمان. سيتطلب التلاعب بسجل ما تغيير كل نسخة من دفتر الأستاذ عبر الشبكة بأكملها في وقت واحد وكسر روابط التشفير - وهو أمر غير ممكن من الناحية الحسابية. كما أنه يعزز الشفافية (للمستخدمين المصرح لهم) والمرونة، حيث لا توجد نقطة فشل واحدة.

المصرح به مقابل غير المصرح به: النكهات المختلفة لتكنولوجيا السحب الآمن

يمكن تصميم أنظمة DLT بنماذج وصول مختلفة:

• بدون إذن (عام بشكل عام): يمكن لأي شخص الانضمام إلى الشبكة، والمشاركة في عملية الإجماع (على سبيل المثال، تعدين البيتكوين)، وإجراء المعاملات، وعرض دفتر الأستاذ. والبيتكوين هي المثال الرئيسي على ذلك.
• مصرح به: الوصول مقيد. يمكن للمستخدمين المعروفين والموثوقين والمصرح لهم فقط الانضمام إلى الشبكة أو إجراء المعاملات أو عرض دفتر الأستاذ. قد تكون دفاتر الأستاذ هذه خاصة (خاصة بالاتحاد) أو عامة ولكن بمشاركة خاضعة للرقابة. نسيج Hyperledgerالتي طوّرها اتحاد Hyperledger (الذي يضم شركات مثل IBM وIntel وAirbus وSisco)، مثالاً بارزًا مصممًا لتطبيقات الأعمال.

ما بعد البيتكوين: نضج تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة وتطورها

على الرغم من أن مفهوم حفظ السجلات الموزعة ليس جديدًا، إلا أن التجسيد الحديث لتقنية السجلات الموزعة حقق قفزة هائلة مع نشر ورقة البيتكوين البيضاء لساتوشي ناكاموتو في أكتوبر 2008. قدمت هذه الورقة أول إطار نظري قوي لتطبيق عملي لتكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة. تم إطلاق البيتكوين نفسها في كانون الثاني/يناير 2009، مما يدل على قابلية هذه التكنولوجيا للتطبيق على نطاق واسع، وذلك في المقام الأول من خلال العملات المشفرة - التمثيل الرقمي للقيمة.

ومع ذلك، فإن تقنية دفاتر الحسابات الموزعة هي أكثر بكثير من مجرد عملة مشفرة. فهي عبارة عن تنسيق مبتكر للتقنيات الناضجة (التشفير، وشبكات P2P، وخوارزميات الإجماع). منذ نشأة البيتكوين، تطورت تقنية دفاتر الحسابات الموزعة بسرعة. منصات مثل الإيثيريوم قدم إمكانية البرمجة عبر العقود الذكية - اتفاقيات ذاتية التنفيذ مكتوبة بشفرة. أطر عمل مثل نسيج Hyperledger مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات المؤسسات، مع التركيز على الخصوصية وقابلية التوسع. ويجري الآن استكشاف تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة وتنفيذها في قطاعات متنوعة تتجاوز قطاع التمويل.

أهمية تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة: إطلاق العنان للفرص التحويلية

تقدم تقنية دفاتر الحسابات الموزعة مزايا مقنعة مقارنة بالأنظمة المركزية التقليدية:

1. تعزيز الشفافية: ولأنه يمكن للمشاركين المصرح لهم الاطلاع على دفتر الأستاذ، فإن تقنية دفاتر الحسابات الموزعة تعزز المساءلة. وهذا له القدرة على الحد من الفساد، وزيادة الثقة في الأنظمة (مثل سلاسل التوريد أو التصويت)، وتوفير مسارات تدقيق يمكن التحقق منها. ومن الأمثلة على ذلك كونسنسنسورس للتحقق من المصادر المستدامة، وصحيفة نيويورك تايمز مشروع إثبات الأخبار استكشاف البلوك تشين لسلامة المعلومات الإخبارية.
2. زيادة الأمن والمرونة: يجعل أمن التشفير والطبيعة الموزعة لتقنية دفاتر الحسابات الموزعة مقاومة بطبيعتها للتلاعب والاحتيال ونقاط الفشل الوحيدة. تصبح القرصنة أصعب بشكل كبير حيث سيحتاج المهاجم إلى اختراق غالبية الشبكة في وقت واحد.
3. تحسين الكفاءة وخفض التكاليف: تعمل تقنية دفاتر الحسابات الموزعة على أتمتة العمليات من خلال العقود الذكية وتزيل أو تقلل من الحاجة إلى الوسطاء (مثل البنوك للتحقق أو المحامين لتنفيذ العقود). يؤدي ذلك إلى تبسيط العمليات، وتسريع المعاملات (من المحتمل أن تتم تسويتها في دقائق أو ثوانٍ بدلاً من أيام)، ويقلل من تكاليف العمالة والتكاليف الإدارية المرتبطة بها.
4. جودة وموثوقية أعلى للبيانات: يتم إنشاء المعاملات والتحقق منها تلقائيًا بواسطة بروتوكول الشبكة، مما يقلل من الأخطاء البشرية المتأصلة في عمليات إدخال البيانات والتسوية اليدوية.
5. قابلية التطبيق على نطاق واسع: تشمل إمكانات تقنية دفاتر الحسابات الموزعة العديد من الصناعات:
   • سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية: تتبع السلع من المنشأ إلى المستهلك، وضمان الأصالة والمصادر الأخلاقية والحد من الغش (على سبيل المثال، بورصة الأرز من فوجيتسو).
   • الرعاية الصحية: إدارة سجلات المرضى ومشاركتها بأمان، وتتبع الأدوية، وأتمتة مطالبات التأمين، وضمان سلامة بيانات التجارب السريرية.
   • التمويل: تسهيل عمليات الدفع عبر الحدود بشكل أسرع، وتبسيط تمويل التجارة، وتحسين عمليات "اعرف عميلك"، وتمكين فئات الأصول الجديدة (الترميز).
   • الحكومة: إدارة سجلات الأراضي، وأنظمة الهوية، ومنصات التصويت، والسجلات العامة بمزيد من الأمان والشفافية.
   • الطاقة: تمكين تداول الطاقة من نظير إلى نظير وإدارة الشبكات اللامركزية.
   • عقارات تبسيط عمليات نقل الملكية وأتمتة العقود وإنشاء سجلات ملكية شفافة.
   • الوسائط والملكية الفكرية: إدارة الحقوق الرقمية وحقوق الملكية بشكل أكثر فعالية.

اجتياز التحديات: العقبات التي تحول دون تبنيها على نطاق واسع

على الرغم من وعودها، تواجه تقنية دفاتر الحسابات الموزعة تحديات كبيرة:

1. قابلية التوسع: تعاني العديد من شبكات تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة، وخاصةً الشبكات العامة غير المرخصة التي تستخدم آليات مثل إثبات العمل (PoW)، من معالجة كميات كبيرة من المعاملات بسرعة وفعالية من حيث التكلفة مع نمو الشبكة. ويجري تطوير حلول مثل آليات الإجماع البديلة (إثبات الحصة - PoS) وبروتوكولات الطبقة الثانية.
2. استهلاك الطاقة: يتطلب إجماع إثبات العملة، الذي تستخدمه البيتكوين والإيثريوم في البداية، كميات هائلة من الطاقة الحاسوبية والكهرباء للتعدين، مما يثير مخاوف بيئية خطيرة. إن التحول نحو PoS (كما فعلت الإيثيريوم) وآليات أخرى أقل استهلاكاً للطاقة أمر بالغ الأهمية.
3. عدم اليقين التنظيمي: يتسم المشهد التنظيمي، لا سيما فيما يتعلق بالعملات الرقمية المشفرة ولكنه يمتد ليشمل تطبيقات تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة الأخرى، بالتجزئة والتطور على مستوى العالم. تتردد الشركات في الاستثمار بكثافة بسبب عدم اليقين بشأن متطلبات الامتثال المستقبلية. تتصارع الحكومات مع تحقيق التوازن بين الابتكار والمخاوف بشأن الأنشطة غير المشروعة (غسيل الأموال والتهرب الضريبي).
4. الثغرات الأمنية: في حين أن دفتر الأستاذ الأساسي آمن، فإن العناصر الأخرى ضعيفة. محافظ العملات المشفرة يمكن اختراقها. العقود الذكية يمكن أن تحتوي على أخطاء تؤدي إلى ثغرات. التواطؤ من قبل غالبية المشاركين ("هجوم 51%") يمكن نظريًا التلاعب بالشبكات غير المصرح بها، على الرغم من أن ذلك يصبح صعبًا ومكلفًا بشكل متزايد مع نمو الشبكات.
5. الديمومة كسيف ذو حدين: الثبات هو نقطة قوة أساسية للثقة وقابلية التدقيق. ومع ذلك، تصبح نقطة ضعف إذا تم تسجيل الأخطاء (مثل إدخال البيانات غير الصحيحة أو المعاملات الاحتيالية) بشكل دائم. هناك حاجة إلى آليات للتصحيحات المصرح بها داخل الأنظمة المصرح بها.
6. قابلية التشغيل البيني: وغالباً ما تعمل منصات تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة المختلفة في صوامع منعزلة، غير قادرة على التواصل أو مشاركة البيانات بسلاسة. ومن الضروري وضع معايير للتشغيل البيني من أجل نمو النظام الإيكولوجي الأوسع نطاقاً.
7. التعقيد والتكامل: قد يكون تنفيذ حلول تكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة معقداً من الناحية التقنية ويتطلب خبرة كبيرة. ويشكل تكاملها مع الأنظمة القديمة الحالية تحديات كبيرة للمؤسسات.

تقنية دفاتر الحسابات الموزعة مقابل البلوك تشين: فهم العلاقة

نقطة مهمة للتوضيح: جميع سلاسل الكتل هي تقنيات دفاتر الحسابات الموزعة، ولكن ليست جميع سلاسل الحسابات الموزعة هي سلاسل كتل.

• البلوك تشين: A نوع محدد من تقنية دفاتر الحسابات الموزعة. وهي تُنشئ البيانات في كتل، والتي يتم ربطها معًا بعد ذلك بشكل متسلسل زمنيًا باستخدام التشفير (تشكيل سلسلة). وتحتوي كل كتلة على مجموعة من المعاملات التي تم التحقق منها وتجزئة تشفير للكتلة السابقة، مما يخلق ثباتًا. البيتكوين والإيثيريوم هما سلسلتا بلوك تشين.
• تقنية دفتر الأستاذ الموزع (DLT): الفئة الأوسع نطاقاً. تشمل DLT أي تقنية يتم فيها مشاركة دفتر الأستاذ ومزامنته وصيانته عبر شبكة لا مركزية. البلوك تشين هو أحد الأنماط المعمارية في تقنية دفتر الحسابات الموزعة. توجد تصميمات أخرى لتكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة مثل الرسوم البيانية الدورية الموجهة (DAGs) التي تستخدمها IOTA و Hedera Hashgraph، والتي لا تستخدم الكتل والسلاسل ولكنها لا تزال تحقق إجماعًا موزعًا.

فكّر في تقنية دفاتر الحسابات الموزعة على أنها مفهوم قاعدة بيانات مشتركة لامركزية. البلوك تشين هي إحدى الطرق الناجحة والمعروفة بشكل خاص لتنفيذ هذا المفهوم، باستخدام بنية محددة من الكتل المتسلسلة.

آليات التوافق: محرك الاتفاق

بروتوكول الإجماع هو قلب أي دفتر الأستاذ الموزون، حيث يضمن اتفاق جميع العقد على حالة دفتر الأستاذ. وتشمل الآليات الشائعة ما يلي:

1. إثبات العمل (PoW): التي تستخدمها البيتكوين. يتنافس "المعدنون" على حل ألغاز التشفير المعقدة. أول من يحلها يحصل على إضافة الكتلة التالية ويتم مكافأته. آمنة للغاية ولكن من المعروف أنها تستهلك الكثير من الطاقة.
2. إثبات الحصة (PoS): التي تستخدمها الإيثيريوم (ما بعد الدمج). يتم اختيار المدقّقين لاقتراح الكتل والتصديق عليها بناءً على مقدار العملة الرقمية التي "يراهنون" (يحجزون) عليها كضمان. أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بشكل ملحوظ من PoW. يأتي الأمان من الحافز الاقتصادي لعدم التصرف بشكل ضار (المخاطرة بحصتهم).
3. إثبات الحصة المفوض (DPoS): بديل من PoS حيث يصوت حاملو التوكنات لعدد محدود من المندوبين للتحقق من صحة المعاملات وإنتاج الكتل. تهدف إلى إجراء معاملات أسرع وقابلية أعلى للتوسع.
4. تحمّل الأخطاء البيزنطية العملية (PBFT) ومشتقاتها: شائعة في الشبكات المرخصة (مثل Hyperledger Fabric). تتواصل العُقد على نطاق واسع للوصول إلى اتفاق، وهي فعالة في الشبكات الأصغر الموثوق بها ولكنها لا تتوسع بشكل جيد لآلاف العُقد مثل PoW/PoS.
5. الرسم البياني الحلقي الموجه (DAG): ليست سلسلة الكتل التقليدية. ترتبط المعاملات مباشرةً بمعاملات سابقة متعددة، مما يشكل هيكل رسم بياني. تُمكِّن من إجراء معاملات متناهية الصغر عالية الإنتاجية والمعاملات الصغيرة التي غالباً ما تُستخدم في سياقات إنترنت الأشياء (على سبيل المثال، IOTA).

المستقبل موزع: احتضان الإمكانات

تمثل تقنية دفتر الأستاذ الموزع تحولاً جوهرياً في كيفية تسجيل المعلومات ومشاركتها والثقة بها. فهي تنقلنا بعيدًا عن نقاط التحكم المركزية المعرضة للفشل والاحتيال وعدم الكفاءة نحو الشبكات اللامركزية المبنية على الشفافية والأمان والثقة الآلية من خلال الإجماع.

في حين أن التحديات المتعلقة بقابلية التوسع واستخدام الطاقة والتنظيم وقابلية التشغيل البيني لا تزال مجالات نشطة للتطوير والنقاش، فإن المسار واضح. من إحداث ثورة في شفافية سلسلة التوريد وتأمين بيانات الرعاية الصحية إلى تمكين أدوات مالية جديدة وربما تحويل نماذج الحوكمة، تقدم تقنية دفاتر الحسابات الموزعة مجموعة أدوات قوية لإعادة بناء الثقة في التفاعلات الرقمية.

كشفت الرحلة التي تجاوزت الضجة الأولية للعملات المشفرة عن أن الإمكانات الحقيقية لتكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة تكمن في قدرتها على إعادة هندسة العمليات في جميع أنحاء الاقتصاد العالمي. فمع نضوج الأطر، ومع معالجة المخاوف المتعلقة بالطاقة، وظهور الوضوح التنظيمي، تستعد تقنية دفتر الأستاذ الموزعة لتصبح جزءًا لا يتجزأ من البنية التحتية التي تدعم مستقبلًا رقميًا أكثر لامركزية وكفاءة وجدارة بالثقة. لم يعد السؤال هو إذا سيكون لتكنولوجيا دفاتر الحسابات الموزعة تأثير كبير، ولكن حيث و كم هو عميق سيعيد تشكيل الصناعات والمجتمع.