بنية Blockchain: الكتل والتعدين والمعاملات والفوائد

يشير مصطلح " blockchain " إلى البنية التي تأتي في طريقة تخزين المعلومات في شكل كتل رقميًا. هنا تشير كلمة "chain" إلى قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة شبكة من أجهزة الكمبيوتر المرتبطة ببعضها البعض. يشار إليها أيضًا باسم Distributed Ledger Technology ، يمكن تعريف الكتلة على أنها بنية بيانات في حد ذاتها تحتاج إلى تأهيل العوامل التالية للدخول إلى قاعدة البيانات:

• معاملة الأموال - بمجرد وصول الطلب ، يجب التحقق منه.
• بعد التحقق ، يمكن أن تصل المعاملة الآن إلى كتلة من قاعدة البيانات ، تحتوي على مبلغ المعاملة والتوقيعات الرقمية والموقع الإلكتروني.
• هنا ، تتلقى الكتلة المحددة أيضًا رمزًا (#) يتطلب إضافتها إلى السلسلة.

بهذه الطريقة ، لا يتم نسخ أي من البيانات أو نسخها ، وبدلاً من ذلك ، فإنها تجعل المعلومات سهلة التوزيع ، مما يضمن الشفافية والأمان والثقة.

ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بهندسة blockchain ، فإن التوزيع العام يعمل بطرق معقدة ، حيث تقوم كل كتلة بتوزيع البيانات عبر الشبكات. في قاعدة البيانات ، يتم تعيين جميع الأنظمة على قواعد وشروط بيانات مماثلة ، وبالتالي تُعرف باسم الحالة المشتركة.

تعمل العملية بأكملها في هذه البنية على ثلاثة عوامل: اللامركزية والمسؤولية والحماية. نظرًا للإمكانيات القوية لتعظيم الكفاءة بطرق فعالة من حيث التكلفة ، غالبًا ما تتطور التطبيقات المشتقة من تقنية blockchain باستمرار.

لفهم الحركة الواسعة والسلسة للبيانات ، يحتاج المرء إلى المرور بالعناصر الحاسمة مثل الكتل والمعاملات والتعدين والإجماع.

تعلم دورات البرمجيات عبر الإنترنت من أفضل الجامعات في العالم. اربح برامج PG التنفيذية أو برامج الشهادات المتقدمة أو برامج الماجستير لتتبع حياتك المهنية بشكل سريع.

تحقق من : أفكار مشروع Blockchain

كتل

كما تم تعريفه سابقًا ، الكتل عبارة عن مجموعات بيانات وتحتوي على معلومات قيمة كرأس كتلة تساعد في التحقق منها في الحي. يمكن تعريف المعلومات الواردة في رأس الكتلة على النحو التالي:

• الإصدار الحالي من الكتلة
• تجزئة رأس الكتلة السابقة كمرجع للكتلة الأصلية
• تجزئة مشفرة لجميع المعاملات التي تحدث في هذه الكتلة المعروفة باسم تجزئة جذر Merkle
• وقت إنشاء الكتلة
• ن بت
• nonce - أي رقم عشوائي يتم تعيينه بواسطة منشئ الكتلة ويمكن تغييره عند الحاجة

يتكون الجزء المتبقي في الكتلة من المعاملات التي حددها مُعدِّن البيانات لتضمينها في الكتلة. فيما يتعلق بهيكلية blockchain ، هناك أنواع مختلفة من الكتل بناءً على وظائفها:

• الكتل الفرعية الرئيسية - تلك التي تمد شبكة blockchain الرئيسية في الاستخدام الحالي.
• كتل الفروع الجانبية - تشير إلى الكتل الأصلية غير الموجودة في blockchain الحالي .
• الكتل المعزولة - تشير إلى الكتل الأصلية غير المعروفة للعقدة التي تحلل blockchain الحالي .

اقرأ: أنواع مختلفة من Blockchain واستخداماتها

المعاملات

من ناحية أخرى ، فإن المعاملات هي التي تدفع أي شبكة blockchain تحتوي على عنوان المستلم والمرسل والقيم ذات الصلة. إنها المعاملات التي يتم ترتيبها وإرسالها عبر العقد في كتل ، والتي تتم معالجتها بعد ذلك بواسطة كل عقدة على حدة.

هذه الحركة المستمرة للبيانات هي التي تبني بنية blockchain . يمكن أن تحتوي كل معاملة على مدخلات ومخرجات فردية / متعددة. هنا الإدخال يعني القيمة المرجعية من معاملة سابقة ، والإخراج يعني المبلغ والعنوان.

التعدين

التعدين هو ما يدفع بنية blockchain إلى العمل بسلاسة. عملهم مشابه لعمل شبكة معالجة بطاقات الائتمان. هنا ، يتم التحقق من كل المعاملات المنتظرة في قائمة الانتظار من خلال التحقق من قيمها. بمجرد اعتبار المعاملة دقيقة ، يتم حزم المعاملة في كتل ذات صلة وإدخالها في الشبكة. تعرف على المزيد حول ما هو تعدين Blockchain؟

إجماع

إنه المصطلح الذي يرمز إلى اتفاق الحد الأقصى للعقد على الشبكة التي لها نفس الكتل في blockchain تم التحقق من صحتها . يمكن تفسيره على أنه سلسلة من القواعد التي تفرضها كل كتلة ذاتيًا ، في وئام. مع زيادة الشبكة ، يقوم عمال المناجم والعقد بإنشاء إجماع شامل على التحديث مع العقد الأحدث.

كيف تختلف blockchain عن قاعدة البيانات التقليدية؟

تستخدم أي قاعدة بيانات تقليدية شبكة مركزية خادم العميل حيث يتحكم مسؤولو الشبكة في المعلومات. يؤدي إلى إبطاء العمليات وزيادة خطر سرقة البيانات.

في حالة blockchain ، تظل الشبكة موزعة بالتساوي ولامركزية ويتم تحديثها وصيانتها بواسطة كل عقدة. ومع ذلك ، هناك ترتيب معين ، بما في ذلك المؤشرات والقوائم المرتبطة ، والذي يخلق سهولة تدفق البيانات في شبكة blockchain. بينما المؤشرات هي متغيرات تخزن موقع متغير آخر ، فإن القائمة المرتبطة هي سلسلة من الكتل التي تحتوي على بيانات قيمة يتم تنظيمها بمساعدة المؤشر الذي يحتوي على عنوان الكتلة التالية.

عندما يأتي طلب معاملة في شبكة blockchain ، يتم تحديد كتلة قيد الانتظار في التجمع وتعيينها بقيمة المعاملة الحالية. تتلقى كل عقدة موجودة داخل شبكة blockchain الكتلة. تقوم العقد وعمال المناجم بالتحقق من صحة الكتل والتحقق منها. بمجرد التحقق ، تصبح الكتل جزءًا من شبكة blockchain. وهذا يكمل الصفقة.

كما ذكرنا سابقًا ، فإن بنية blockchain تشبه دفتر الأستاذ. لذلك ، يمكن تنظيمها وفقًا لتصميم وهندسة blockchain . بشكل عام ، هناك ثلاثة أنواع من بنية blockchain قيد الاستخدام:

• blockchain العام: مفتوح وشفاف لجميع المشاركين ، ويتطلب عمومًا وقتًا لحساب السجلات الجديدة.
• blockchain الخاص: منظمة من قبل مجموعة معينة ، وبالتالي أكثر مركزية من غيرها.
• بلوك تشين كونسورتيوم: يسيطر عليها مجموعة من الشركات التي توافق على اللوائح والمستخدمين.

تحقق من: المهارات اللازمة لتصبح مطور Blockchain

إنشاء بنية بلوكشين خاصة

خوارزمية الإجماع: في خوارزمية الإجماع ، تتم مزامنة نسخة محلية من البيانات المتوفرة في كل عقدة وتحديثها. نظرًا لأن القيم الموجودة في العقد متطابقة تقريبًا مع بعضها البعض ، فإن خوارزمية الإجماع تتبع قواعد الشبكة الصارمة. كل ذلك يؤدي إلى جعل شبكة blockchain أكثر استقرارًا وأمانًا ، لأن العبث بها عبر طرف ثالث يتطلب التلاعب بجميع الكتل الخاصة بها.

تجميع البنية معًا: بالنسبة لتطبيق blockchain اللامركزي ، يتكون التصميم التطويري من مواصفاته ووظائفه ، وتصميمات UX / UI ، بالإضافة إلى تخطيط معماري قوي. سيساعدك كل هذا معًا على تكوين تدفق معلومات النظام بين المستخدمين والشبكة. تعد شبكة Blockchain ورمز blockchain بعض المتطلبات الأساسية لإنشاء الهندسة المعمارية الخاصة بك.

الأطراف المعنية: تمامًا مثل blockchain ، تتطلب الحلول المطورة من نفس التكنولوجيا شبكة لتعمل. لذلك ، يمكن الوصول إلى النظام وعرضه من قبل العديد من الموظفين ، وبالتالي يحتاج إلى صورة شفافة طوال العملية. في حالة الصناعات التي تتعامل مع إدارة المخاطر ، يمكن أن تثبت blockchain أنها أداة عائد لإزالة الاضطرابات.

مشاركة البيانات: تتيح تقنية Blockchain لكل مشارك الوصول إلى شبكة نظير إلى نظير عبر دفتر أستاذ ثابت متزامن. يتحكم دفتر الأستاذ في جميع الأنشطة التي تحدث داخل النظام ، بما في ذلك التعدين والتكرير والمشاركة. يراقب بروتوكول خدمة الطلب ويحتفظ بسجلات لكل عملية عند حدوثها. كخدمة مشتركة ، يمكن للأطراف تتبع الأشياء التي يتم طلبها ، حتى عندما يكون هناك عدة مستخدمين.

تحديد الكود: هذه هي الخطوة الأخيرة في عملية إنشاء بنية blockchain خاصة للتطبيقات. في هذه المرحلة ، يحتاج المشاركون إلى الاتفاق على المعاملات التي تجري داخل الشبكة. يشير أيضًا إلى استدعاء "العقود الذكية" أو الشروط والأحكام التي يجب الالتزام بها من قبل جميع الأصول والمعاملات والمشاركين المقيمين داخل الشبكة. يتم إنشاء TPF (وظيفة معالج المعاملات) في JavaScript لكل معاملة تحدث داخل النظام.

فوائد شبكة blockchain

• تشفير البيانات: تحافظ جميع المعاملات من خلال بنية blockchain على أعلى ترتيب للثقة والتحقق من الصحة والإثبات لجميع المشاركين.
• مانع للتلاعب : بفضل الشفافية ، لا يمكن العبث بأي سجل.
• يمكن تتبعها إلى مصدر الأصل: نظرًا لأنه يتم مراقبة كل تقدم صغير بعناية داخل النظام ، يمكن بسهولة تتبع أي معاملة حتى أصلها.
• عدم الكشف عن هويته: لكل عقدة أو مستخدم عنوان يتم إنشاؤه ذاتيًا يحافظ على حماية الهوية الحقيقية للمشارك في إطار عمل blockchain.
• الشفافية: بسبب الشفافية المطلقة والعمليات الشفافة ، فإن blockchain الذاتي يلغي أي فرص أو تهديدات لإفساد البنية وتقويض الحسابات شديدة التأثير من قبل الأنظمة المعنية.

تعرف على المزيد حول فوائد blockchain.

الماخذ الرئيسية

لقد أحدثت القدرة الهائلة والقوية لتكنولوجيا blockchain ثورة بالفعل في مجالات التمويل الجماعي وتداول الأسهم والمزيد. يجب أن تنمو فقط في السنوات القادمة بسبب تطور التكنولوجيا مع مرور الوقت.

هناك ارتفاع في الوظائف في تقنية blockchain وقد غيرت blockchain بشكل كبير وجه صناعة التكنولوجيا إلى الأبد. إذا كنت مهتمًا بأن تصبح مطور blockchain وأن تنشئ عقودًا ذكية ورموز سلسلة ، فراجع برنامج الشهادة المتقدم IIIT-B & upGrad في تقنية blockchain.